ШАХТНАЯ МОДУЛЬНАЯ ЗЕРНОСУШИЛКА ЖАЛЮЗИЙНОГО ТИПА
SHAFT MODULAR GRAIN DRYER OF LOUVERED TYPE

Изобретение относится к сушильной технике и может быть использовано в сельскохозяйственных и других зерносушилках с гравитационным движущимся слоем, например, шахтных, жалюзийных, колонковых и т.п.
Известна шахтная модульная зерносушилка жалюзийного типа (Патент RU 97499 U1 МПК F26B 17/22 опубликовано 10.09.2010), содержащая горелку, вентиляторы, загрузочный бункер, разгрузочный стол, выпускное устройство, камеру нагрева, камеру разряжения, сушильно-охладительную вертикальную камеру прямоугольного сечения, состоящую из модулей, установленных один над другим. В каждом модуле находится несколько узких шахт, отделяемых друг от друга и от стен модуля межшахтным пространством. Шахты образованы парой вертикальных направляющих с возможностью создания в модуле узких потоков зерна.
Недостатком известной сушилки является неравномерный нагрев зерна по длине зерновых колонн, что объясняется неравномерностью распределения в подводящих каналах и подачи через поджалюзийные щели сушильного агента. Это обуславливает неравномерность сушки зерна и низкое качество готового продукта.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является шахтная модульная зерносушилка жалюзийного типа (Патент RU 2743832 С1 МПК F26B 17/12 опубликовано 26.02.2021), включающая установленные на опорной раме камеры нагретого воздуха, камеры влажного воздуха, сушильно-охладительной вертикальной камеры из модулей, установленных один над другим с образованием шахты, в каждом модуле находится несколько узких шахт с расположенными на них сверху вниз в несколько рядов жалюзи, отделяемых друг от друга и от стен модуля подводящими и отводящими каналами, вентиляторы, систему пылеулавливания, бункер загрузочный.
Недостатком известной сушилки является неравномерная подача сушильного агента в слой зерна вдоль шахты через поджалюзийные щели. Подающие и отводящие узкие межшахтные каналы представляют собой воздуховоды прямоугольного сечения. При движении воздушного потока по таким воздуховодам часть энергии теряется на трение и местные сопротивления. Несмотря на то, что в конструкции данной зерносушилки с целью обеспечения постоянного в любом сечении полного давления предложено выполнять поджалюзийные щели переменного сечения, в целом же по длине самого канала распределение потока нагретого воздуха остается неравномерным. Устранение неравномерности распределения сушильного агента за счет выполнения поджалюзийных щелей переменного сечения возможно при максимальном совмещении двух типов колон продольными сторонами, таким образом, чтобы образовывались подводящие и отводящие короба с жалюзийными щелями переменного сечения. В действительности же подводящие и отводящие каналы имеют определенную ширину и чем больше ширина канала, тем ниже эффективность применения поджалюзийных щелей переменного сечения. Кроме того, выполнение расчета переменного сечения поджалюзийной щели из условий обеспечения одинаковости полного давления воздуха, в любом поперечном сечении подводящего или отводящего канала представляет собой сложную теоретическую задачу и на практике не всегда дает нужные результаты.
Неравномерность подачи сушильного агента в слой зерна обуславливает неравномерность сушки зерна и низкое качество готового продукта; опасность перегрева зерна со стороны камеры нагретого воздуха и, как следствие, необходимость снижения интенсивности сушки, что ведет к уменьшению производительности оборудования.
Техническая задача изобретения заключается в повышении равномерности сушки зерна и качества готового продукта, обеспечении интенсификации процесса сушки и увеличении производительности зерносушилки.
Поставленная техническая задача изобретения достигается тем, что в шахтной модульной зерносушилке жалюзийного типа, состоящей из установленных на опорной раме камеры нагретого воздуха, камеры влажного воздуха, сушильно-охладительной вертикальной камеры из модулей, установленных один над другим с образованием шахты, в каждом модуле находится несколько узких шахт с расположенными на них сверху вниз в несколько рядов жалюзи, отделяемых друг от друга и от стен модуля подводящими и отводящими каналами, новым является то, что подводящие и отводящие каналы каждого модуля разделены перегородками от подводящих и отводящих каналов смежного с ним модуля и расположены в шахматном порядке относительно границы соединения модулей, таким образом, что подводящие каналы одного модуля через разделительную перегородку переходят в отводящие каналы смежного с ним модуля, а отводящие каналы модуля соответственно через разделительную перегородку переходят в подводящие каналы смежного модуля, при этом заглушки, установленные со стороны поступления сушильного агента и со стороны отвода смеси сушильного агента и влаги из межшахтного пространства и отделяющие сушильно-охладительную зону от зоны нагрева и зоны разряжения также расположены в шахматном порядке в соответствии с расположением подводящих и отводящих каналов каждого модуля.
Технический результат изобретения заключается в повышении качества высушиваемого зерна, равномерности его сушки, интенсификации процесса сушки и увеличении производительности оборудования.
На фиг. 1 представлен общий вид шахтной модульной зерносушилки жалюзийного типа; на фиг. 2 - схема зерносушилки; на фиг. 3 - модуль зерносушилки; на фиг. 4 - разрез А-А шахты зерносушилки; на фиг. 5 - схема движения высушиваемого материала и сушильного агента.
Сушилка содержит опорную раму 1 с разгрузочным устройством, загрузочный бункер 2, сушильные модули 4 и охладительный модуль 3, состоящие из каркасов 10, обшитых боковыми стенками 11. Модули установлены один над другим и снабжены площадками для обслуживания 13 и лестницами 14. Вертикальная стенка 15, находящаяся в камере нагрева между горелкой и шахтой, разделяет эту камеру на зону непосредственного нагрева воздуха и зону стабилизации воздушного потока, а также служит для предотвращения попадания неравномерно прогретого воздуха и искр от пламени горелки в зерновые колонны. Внутри камера нагрева обшита теплоизоляцией 12.
Для создания разряжения в камере влажного воздуха служат вентиляторы 5, установленные на опорах 7 и соединенные с системой пылеулавливания 6. Нагрев сушильного агента осуществляется с помощью горелки 8. Перегородка 9 служит для перевода нижней секции охлаждения в сушильную секцию.
В каждом модуле зерносушилке находятся зерновые колонны 16, отделяемые друг от друга и от стен модуля подводящими 19 и отводящими 20 каналами. Подводящие 19 и отводящие 20 каналы каждого модуля разделены перегородками 21 от подводящих и отводящих каналов смежного с ним модуля и расположены в шахматном порядке относительно границы соединения модулей. Колонны между собой скреплены поперечными балками 17. Шахта зерносушилки образована зерновыми колоннами, которые создают несколько узких потоков зерна в зерносушилке. С обеих сторон шахты между зерновыми колоннами 16 в соответствии с расположением подводящих и отводящих каналов каждого модуля в шахматном порядке установлены заглушки 18, которые отделяют камеру нагрева от камеры влажного воздуха, препятствуя сквозному прохождению сушильного агента через межшахтное пространство и тем самым обеспечивая прохождение сушильного агента через слой зерна в колоннах 16.
В зоне сушки каналы 19 служат для подачи сушильного агента из камеры нагрева в шахту, а каналы 20 для отвода смеси сушильного агента и влаги из шахты в камеру влажного воздуха. Сами каналы 19 для подачи сушильного агента чередуются в рамках одного модуля с каналами 20 для отвода смеси сушильного агента и влаги. Подводящие каналы 19 одного модуля через разделительную перегородку 21 переходят в отводящие каналы 20 смежного с ним модуля, а отводящие каналы 20 данного модуля соответственно через разделительную перегородку 21 переходят в подводящие каналы 19 смежного модуля. В зоне охлаждения в каналы 19 поступает холодный атмосферный воздух, проходит через шахту и поступает в камеру влажного воздуха через каналы 20.
Зерносушилка работает следующим образом.
Предварительно очищенный влажный сыпучий материал подается в загрузочный бункер 2. Далее материал самотеком движется вниз по жалюзийным зерновым колоннам 16 сушильной башни, равномерно заполняя все колонны сушильных модулей 4 и охладительного модуля 3. Процесс загрузки материала продолжается до тех пор, пока сушилка полностью не будет загружена. После загрузки сушилки влажным сыпучим материалом технологическая линия переключается на работу в циклическом режиме, при котором поступающий в технологическую линию сыпучий материал с помощью транспортных средств снова поступает в загрузочный бункер 2. Включаются вентиляторы 5. Зажигается горелка 8. Температура сушильного агента устанавливается на требуемую величину. Включается разгрузочное устройство, установленное на опорной раме 1. С помощью регулировки разгрузочного устройства устанавливается требуемая производительность. Начинается процесс сушки сыпучего материала.
Процесс сушки осуществляется в сушильной шахте следующим образом. Сыпучий материал перемещается под действием силы тяжести сверху вниз и перемешивается в зерновых колоннах 16 под действием жалюзи (на схеме не показаны). Геометрия зернового слоя в жалюзийных колоннах создает необходимое давление зерна, обеспечивая его прохождение без образования застойных зон в процессе сушки. За счет разряжения, создаваемого вентиляторами 5 нагретый с помощью горелки 8 и смешанный до необходимой температуры воздушный поток (сушильный агент) из камеры горячего воздуха попадает в межшахтное пространство (подводящие каналы 19), упирается в заглушки 18. За счет расположения в шахматном порядке подводящих 19 и отводящих 20 каналов между отдельными модулями, сушильный агент поочередно поступает через поджалюзийные щели в зерновые колонны то с одной стороны, то с другой стороны колонн. Такое чередование осуществляется от модуля к модулю. Таким образом, по всей высоте шахты зерносушилки сушильный агент в рамках каждой узкой шахты, состоящей из зерновых колонн 16, установленных одна над другой, изменяет свое направление входа в узкую шахту столько раз, сколько в сушилке установлено модулей. Это позволяет компенсировать существующие в рамках одного модуля неравномерность нагрева и сушки зернового материала, а также устранить опасность перегрева материала со стороны камеры горячего воздуха.
Сушильный агент, изменяя направления входа в зерновые колонны 16 от модуля к модулю, равномерным потоком проходит через слой сыпучего материала, расположенного в зерновых колоннах 16 при этом нагревает сыпучий материал, отдает часть тепловой энергии и забирает часть влаги и пыль из сыпучего материала. После прохождения через сыпучий материал влажный и запыленный воздушный поток (отработанный сушильный агент) через промежутки жалюзи по отводящим каналам 20 направляется в камеру влажного воздуха. Из камеры влажного воздуха отработанный сушильный агент через вентилятор 5 направляется в систему пылеулавливания 6 и после очистки от пыли выбрасывается в атмосферу. В нижнем модуле 3 сушилки осуществляется охлаждение, прошедшего через сушильные модули 4 сыпучего материала. За счет разряжения, создаваемого вентиляторами 5 воздушный поток атмосферного воздуха через подводящие каналы 19 охладительного модуля 3, через поджалюзийные щели проходит через сыпучий материал, расположенный в зерновых колоннах охладительного модуля, при этом воздушный поток забирает часть тепловой энергии из сыпучего материала, часть влаги и пыль, по отводящим каналам 20 направляется в камеру влажного воздуха, где объединяется с отработанным сушильным агентом. Воздушные потоки сушильного агента в межшахтном пространстве сушильных модулей 4 отделены специальной перегородкой от воздушных потоков охладительного модуля 3. Сыпучий материал из зерновых колонн охладительного модуля 3 направляется через разгрузочное устройство на конвейеры технологической линии и с их помощью снова возвращается в сушилку. Этот процесс продолжается до тех пор, пока влажность материала не достигнет требуемой величины. После этого технологическая линия переключается на сушку сыпучего материала в потоке. При сушке в потоке высушиваемый материал после сушки и охлаждения в сушилке направляется с помощью транспортных средств технологической линии на дальнейшую обработку. Зерносушилка позволяет производить сушку сыпучего материала без его охлаждения в нижнем модуле 3. Для этого необходимо регулировочную пластину 9 переместить в нижнюю часть охладительного модуля 3, при этом нижний модуль 3 будет работать как сушильный.
Таким образом, предложенное устройство зерносушилки за счет чередования подводящих и отводящих каналов по ширине и высоте шахты обеспечит равномерность нагрева и сушки зерна и, как следствие, высокое качество готового продукта, позволит исключить возможность перегрева зерна со стороны камеры горячего воздуха, что позволит использовать более высокие температуры сушильного агента и повысит интенсивность процесса сушки, а также увеличит производительность оборудования.