ШАХТНАЯ МОДУЛЬНАЯ ЗЕРНОСУШИЛКА ЖАЛЮЗИЙНОГО ТИПА

Полезная модель относится к технике сушки зернистых материалов, преимущественно зерна и семян технических культур, в частности к тепловым способам обработки зерна на элеваторах и в хозяйствах занимающихся хранением зерна.
Известна шахтная рециркуляционная зерносушилка, содержащая параллельно расположенные рециркуляционные и сушильно-охладительные шахты, над шахтами установлены камера нагрева и тепломассообменник (патент RU2142103, МПК F26B 17/12, опубл. 27.11.1999).
Недостатком данной зерносушилки является сложная конструкция, возможность образования застойных зон, высокая цена в связи с высокой металлоемкостью. Почти все монтажные работы этой сушилки проводятся на высоте, что тоже приводит к ее удорожанию. Нет возможности нарастить имеющуюся мощность вышеуказанной сушилки без больших финансовых затрат.
Наиболее близкой к заявляемой по технической сущности и достигаемому эффекту является шахтная блочная зерносушилка, включающая сушильную и охладительную вертикальные камеры прямоугольного сечения, внутри которых расположены подводящие и отводящие короба по всей высоте шахт для подвода и отвода сушильного реагента, для подвода и отвода охлаждающего воздуха в охладительной камере выполненные в виде двух сходящихся отдельных прямоугольных блоков, установленных один над другим, в каждом блоке установлены подводящие и отводящие короба в виде каналов из двух вертикальных перфорированных пластин, сходящихся между собой под острым углом по одну и ту же сторону длины блоков в плане и а разные стороны подводящих и отводящих коробов (патент RU2113669, МПК F26B 17/12, опубл. 20.06.1989).
Недостатками известной зерносушилки является сложная конструкция, низкий КПД и большие затраты энергии, поскольку высушиваемый материал до попадания в зону охлаждения непрерывно имеет контакт с сушильным агентом и постоянно нагревается, при прохождении через сушилку. При сушке создаются застойные зоны, где высушиваемый материал перегревается и образует очаги возгорания. Следствие этого - высокая пожароопасность, требуется периодическая остановка в работе сушилки для проведения очистных работ.
Задачей является повышение эффективности сушки, уменьшение затрат энергии, повышение КПД сушилки, снижение стоимости монтажных работ, отсутствие периода остановки для проведения очистки, создание возможности наращивания мощности сушилки при минимальных затратах, простота конструкции.
В результате использования предлагаемой полезной модели появляется возможность снизить удельные затраты энергии на сушку высушиваемого материала, повысить качество сушки и снизить порчу высушиваемого материала в процессе сушки за счет цикличного нагрева-охлаждения, постоянного перемешивания высушиваемого материала в сушильной камере, убрать период остановки для очистки - самоочищающаяся конструкция, снизить затраты на изготовление и монтаж зерносушилки. Технический результат заключается в повышении КПД использования энергии для выполнения технологического процесса и снижении на 30-40% удельной энергоемкости сушки зерна.
Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в предлагаемой шахтной модульной зерносушилке жалюзийного типа, содержащей горелку, вентиляторы, загрузочный бункер, разгрузочный стол, выпускное устройство, камеру нагрева, сушильно-охладительную вертикальную камеру прямоугольного сечения, камеру разряжения, сушильно-охладительная камера состоит из модулей установленных один над другим, в каждом модуле находится несколько узких шахт, отделяемые друг от друга и от стен модуля межшахтным пространством, при этом шахты образованы парой вертикальных направляющих, с возможностью создания в модуле узких потоков зерна, на самих же направляющих расположены: горизонтальные жалюзи сверху вниз в несколько рядов, жалюзи отогнуты под некоторым углом внутрь потока, и соответствующее жалюзям количество поджалюзийных щелей, причем жалюзи и поджалюзийные щели расположены в шахматном порядке относительно двух сторон шахты, а межшахтное пространство служит для подачи сушильного агента из сушильно-охладительной зоны в модуль и отвода смеси сушильного агента и влаги из модуля в зону разряжения, при этом конструктивно межшахтные пространства для подачи сушильного агента чередуются с межшахтными пространствами для отвода смеси сушильного агента и влаги, количество межшахтных пространств, служащих для подачи сушильного агента на одно меньше, а общее количество межшахтных пространств в модуле на одно больше количества шахт, с противоположной стороны от стороны поступления сушильного агента в межшахтное пространство модуля, также установлены заглушки для отделения сушильно-охладительной зоны нагрева от зоны разряжения, с противоположной стороны от стороны отвода смеси сушильного агента и влаги из межшахтного пространства модуля установлены заглушки для отделения зоны разряжения от сушильно-охладительной зоны, при этом горизонтальные жалюзи сушилки выполнены с возможностью продвижения высушиваемого материала зигзагом, а именно противоположные жалюзи направляющие поток высушиваемого материала находятся в шахматном порядке относительно друг друга.
Сушильно-охладительная камера изготовлена из листового и профильного металла, она состоит из модулей установленных один над другим, в каждом модуле находится несколько узких шахт, отделяемых друг от друга и от стен модуля межшахтным пространством. Сами шахты образованы парой направляющих, которые создают в модуле несколько узких потоков зерна. Вертикальная стенка, находящаяся в камере нагрева между горелкой и сушильно-охладительной камерой, разделяет эту камеру на зону сушки и зону охлаждения.
В зоне сушки межшахтное пространство служит для подачи сушильного агента из камеры нагрева в шахту и отвода смеси сушильного агента и влаги из шахты в камеру разряжения. Сами межшахтные пространства для подачи сушильного агента чередуются с межшахтными пространствами для отвода смеси сушильного агента и влаги, при этом количество межшахтных пространств, служащих для подачи сушильного агента на одно меньше. Таким образом, общее количество межшахтных пространств в модуле на одно больше количества шахт. С противоположной стороны от стороны поступления сушильного агента в межшахтное пространство модуля, установлены заглушки для отделения камеры нагрева от камеры разряжения. С противоположной стороны от стороны отвода смеси сушильного агента и влаги из межшахтного пространства модуля установлены заглушки для отделения камеры разряжения от камеры нагрева.
В зоне сушки потоки теплого сушильного агента, проходя через поджалюзийные щели, попадают в шахтное пространство и нагревают высушиваемый материал в зонах контакта теплого воздуха и высушиваемого материала. Там где нет этого контакта - пространство между поджалюзийными щелями со стороны поступления сушильного агента (направляющая стенка), высушиваемый материал не подвергается тепловому воздействию и охлаждается, что благоприятно сказывается на самом высушиваемом материале, поскольку происходит процесс его периодического нагрева и охлаждения. Сушка происходит непрерывным потоком с циклами нагрев-охлаждение, многократно чередуются процессы отделения поверхностной влаги и гигроскопической внутренней влаги в высушиваемом материале.
Горизонтальные жалюзи сушилки выполнены таким образом, что во-первых не образуется помех при движении сушильного агента, а так как нет помех при движении высушиваемого материала, в процессе сушки, то не образуются застойные зоны и нет возникновения очагов возгорания. Во-вторых, высушиваемый материал движется зигзагом (противоположные жалюзи направляющие поток высушиваемого материала в шахте находятся в шахматном порядке относительно друг друга), что позволяет ему перемешиваться, при этом сами частицы высушиваемого материала вращаются, их окружает однородный поток сухого и теплого сушильного агента, это усиливает передачу энергии и поглощение влаги из высушиваемого материала. К тому же узкий поток высушиваемого материала, перемешивающийся при движении вниз в шахте, не создает сильного сопротивления проходящему через него сушильного агента и обеспечивает однородное распределение этого агента в потоке шахты.
Аналогично происходит процесс охлаждения высушиваемого материала в зоне охлаждения сушильно-охладительной камеры. Охлаждение происходит непрерывным потоком с циклами охлаждение-нагрев.
Таким образом, характерной особенностью предлагаемой сушки зерна является низкое потребление энергии. Применение таких совокупных решений позволяет сильно сократить затраты энергии.
Модульная система позволяет проводить монтаж модулей на земле. По окончании сборочных работ модули поднимают и устанавливают вертикально друг на друга при помощи подъемного крана, что сильно сокращает работы на высоте. Также модульная конструкция позволяет нарастить имеющуюся у потребителя мощность.
Сущность предполагаемой полезной модели поясняется фиг.1, 2 и 3.
На фиг.1 представлена общая схема с продольным разрезом шахтной модульной зерносушилки жалюзийного типа.
На фиг.2 вид зерносушилки разрез А-А.
На фиг.3 показано движения высушиваемого материала, сушильного агента, смеси сушильного агента и влаги в зерновой шахте. Предлагаемая шахтная модульная зерносушилка жалюзийного типа содержит модули 1, в которых расположены шахты 11, состоящие из направляющих 13, жалюзей 2, поджалюзийных щелей 3 и заглушек 12, вентиляторов 4, горелки 5, сушильно-охладительной камеры 6, заслонки 9 (служит для отделения зоны сушки от зоны охлаждения в камере 6), камеры разряжения 10, накопительного бункера 7, выпускного устройства 8.
Работает предлагаемая шахтная модульная зерносушилка следующим образом.
Высушиваемый материал попадает в накопительный бункер 7, и сверху равномерно распределяясь, самотеком благодаря горизонтально расположенным жалюзям 2 движется вниз в шахте сушилки 11, а вертикальные направляющие 13 2, вогнутые вовнутрь, придают материалу зигзагообразное движение. Расположенные в шахматном порядке по обеим сторонам шахты 11 жалюзи 2 позволяют высушиваемому материалу перемешиваться, и по мере прохождения высушиваемого материала вниз в зоне сушки проводится его сушка однородным потоком сухого теплого сушильного агента через поджалюзные щели 3. Воздух нагревается в камере нагрева 6 за счет пламени горелки 5. Нагретый воздух (сушильный агент) попадает в межшахтное пространство, упирается в заглушки 12, и проходит через поджалюзные щели 3 сквозь поток высушиваемого материала, превращаясь в смесь сушильного агента и влаги, которая выходя из шахты и проходя через межшахтное пространство, попадает в камеру разряжения 10, и с помощью вентиляторов 4 выбрасывается в атмосферу. В зонах, где нет этого контакта (пространство между поджалюзными щелями 3, где упирается поступающий сушильный агент в вертикальные направляющие шахты 13 и жалюзи 2 высушиваемый материал не подвергается тепловому воздействию и охлаждается, таким образом, происходит процесс его периодического нагрева и охлаждения, по мере движения высушиваемого материала самотеком вниз в шахтах сушильной камеры. Из шахт высушиваемый материал попадает на разгрузочный стол через выпускное устройство 8. Аналогично происходит процесс охлаждения высушиваемого материала в зоне охлаждения сушильно-охладительной камеры. Охлаждение происходит непрерывным потоком с циклами охлаждение-нагрев.
Как видно процессы сушки и охлаждения высушиваемого материала происходят непрерывным потоком с постоянными циклами нагрев-охлаждение или охлаждение-нагрев по всей высоте шахт сушильно-охладительной камеры. Такое решение позволяет сильно сократить затраты энергии, поскольку многократно и постоянно, при движении материала в шахте, чередуются процессы отделения поверхностной влаги и гигроскопической внутренней влаги в высушиваемом материале. Это способствует увеличению движущей силы процесса, уменьшению времени взаимодействия сушильного агента и материала, что в конечном итоге обеспечивает увеличение КПД сушилки.
Предлагаемая зерносушилка по сравнению с известными шахтными, имеет следующие преимущества:
допускает большие удельные подачи теплоносителя, что обеспечивает более интенсивный процесс сушки;
менее восприимчивы к качеству исходного материала, в связи с этим их предпочтительнее использовать для сушки влажного и засоренного вороха, особенно ячменя и овса.
Общественно полезные преимущества заявляемой шахтной модульной зерносушилке жалюзийного типа, вытекающие из технических преимуществ (по сравнению с прототипом) заключаются в повышении эффективности и экономичности процесса сушки, уменьшении удельного расхода тепла на сушку, снижении себестоимости и повышении качества высушиваемого материала и самой зерносушилки.