УСТАНОВКА ДЛЯ СУШКИ ЛУБЯНОГО СЫРЬЯ

Полезная модель относится к технике сушки, а именно к устройствам для сушки лубяного сырья, в частности стеблей льняной стланцевой тресты.
Известна установка для сушки лубяного сырья [1], содержащая секционную сушильную камеру, транспортер для перемещения слоя с установленным над ним экраном, обеспечивающим доступ в сушильную камеру, и систему воздуховодов для подачи теплоносителя в зону сушки, расположенных по обе стороны камеры, причем ветвь транспортера, перемещающая слой льнотресты имеет возможность совершать вынужденные поперечные колебания.
Недостатком известной установки является малоэффективная сушка той части лубяного сырья в виде стеблей, которая расположена вблизи верхней стенки камеры.
Известна также установка для сушки лубяного сырья [2], содержащая секционную сушильную камеру, транспортер для перемещения слоя с расположенным над ним экраном, обеспечивающим возможность доступа в сушильную камеру, систему воздуховодов, а также установленные внутри сушильной камеры, вдоль ее длины листы с прогибом и направляющие козырьки, расположенные под углом к поверхности транспортера.
Данная сушильная установка также имеет недостатки. Они обусловлены повышенным варьированием длины стеблей, их растянутостью, а также распределением влаги по длине стеблей, имеющими место в реальной практике при заготовке стеблей льняной тресты с разными номерами [3, с. 49, табл. 15]. По этой причине поперечный профиль слоя, а именно расположение координаты (например, по отношению к комлевым участкам стеблей) его максимальной высоты, не является постоянной величиной. В зависимости от структуры стеблей в слое у каждой партии (рулона) координата расположения максимальной высоты профиля по отношению к краю стеблевого слоя (например, со стороны комлей) является разной. Поэтому расположенные вдоль длины сушильной камеры листы с прогибом с закрепленными на них козырьками без возможности регулирования расстояния между кромками козырьков, а также без изменения их высоты (вылета относительно основания) не обеспечивают получения максимального эффекта сушки. Наряду с этими недостатками в известном решении [2] в процессе сушки у материала не достаточно изменяется объемная плотность.
Имеются также и другие недостатки, в частности, связанные с удалением сора из сушильной камеры, который выделяется в процессе перемещения слоя. Значимым недостатком является наличие условий перехода теплоносителя при смене его направления (при реверсе) из одной секции в другую или из секции за пределы сушильной установки или из внешней среды в сушильную установку, минуя высушиваемый материал. Этот недостаток снижает эффективность сушки.
Несмотря на недостатки, известное решение [2] по своей технической сущности и достигаемому эффекту является наиболее близким к заявляемому и поэтому его следует считать прототипом.
Задачей полезной модели является создание установки для сушки лубяного сырья, обеспечивающей снижение энергозатрат и повышение эффективности сушки с варьируемой между партиями сырья длиной стеблей и различным распределением вдоль них влаги, а также улучшение условий по обслуживанию установки для сушки.
Поставленная задача достигается тем, что расположенные вблизи стеблей кромки козырьков выполнены криволинейными, а сами козырьки закреплены на листах с прогибом с возможностью изменения путем регулирования расстояний между боковой стенкой камеры и кромками козырьков в зависимости от длины стеблей, их растянутости в слое и распределения влаги по длине стеблей, причем кратчайшее расстояние между основанием листов с прогибом с козырьками до наиболее удаленных точек кромок козырьков, расположенных вблизи стеблей, может изменяться вне зависимости от угла между плоскостью козырька и поверхностью транспортера. Под верхней ветвью транспортера, выполненного из материала, обеспечивающего прохождение сквозь него теплоносителя, нижняя стенка камеры выполнена в виде поддона, к которому закреплены листы с прогибом с козырьками, причем один из них является опорой ветви транспортера для исключения его провисания, а с внутренней стороны ветвей транспортера имеются закрепленные к ним и расположенные вблизи листов с прогибом с козырьками скребки для удаления с поддона сора в результате перемещения транспортера.
Кроме этого, перед входом лубяного сырья в сушильную камеру первой секции, на выходе из сушильной камеры последней секции, а также между секциями, расположены дополнительные камеры, внутри которых имеется по несколько свисающих шторок, расположенных с шагом друг относительно друга и закрепленных на верхних частях этих камер и перекрывающих все сечение камер для исключения прохождения теплоносителя.
Выполнение кромок козырьков, расположенных вблизи высушиваемого материала, криволинейными обеспечивает формирование различной скорости потока теплоносителя, сходящего с кромок козырька в материал. Эти различия будут вызывать определенные смещения участков стеблей в слое и улучшать проникновение горячего воздуха внутрь слоя. Кроме этого, при соприкосновении криволинейных кромок с верхней поверхностью слоя, а также с нижней посредством поверхности транспортера, будут происходить вынужденные смещения всего слоя по вертикали (колебания), параметры которых зависят от формы криволинейности кромки. Например, эти колебательные эффекты могут возникать при синусоидальной форме кромки. В результате этих колебаний слой будет циклически сжиматься-разжиматься, а процесс его сушки интенсифицироваться.
Изменение путем регулирования расстояния между боковой стенкой камеры и кромками козырьков, расположенными вдоль длины сушильной камеры и под углом к поверхности транспортера в зависимости от длины стеблей, их растянутости в слое и распределения влаги по длине стеблей, а также изменение кратчайшего расстояния между основанием листов с прогибом с козырьками до наиболее удаленных точек кромок козырьков, расположенных вблизи стеблей, вне зависимости от угла между плоскостью козырька и поверхностью транспортера, позволяет более эффективно распределять поток теплоносителя по отношению к стеблевому слою по его ширине. При отсутствии регулировки и без изменения указанных параметров эффективность сушки короткостебельного сырья в сравнении с длинностебельным, а также с разной растянутостью будет отличаться. Поэтому для обеспечения повышенной эффективности сушки всего ассортимента льняной тресты необходимо располагать кромки козырьков и изменять их параметры (кратчайшее расстояние от кромок козырьков до основания листов с прогибом) с учетом параметров слоя. Например, при сушке короткостебельной тресты расстояние между козырьками следует уменьшать, при длиностебельной - увеличивать. Если перед сушкой треста, имеет повышенную влажность вершиночных концов (это, например, наблюдается после дождей и когда стебли на поле находились перед формированием рулонов в суслонах), то кромки козырьков следует сместить к вершиночной части ширины слоя, увеличив при этом (вне зависимости от угла между плоскостью козырька и поверхностью основания, к которому они закреплены) кратчайшее расстояние от кромок козырьков до основания листов с прогибом, на которых закреплены козырьки.
Необходимость в наличии разных кратчайших расстояний от кромок козырьков до основания листов с прогибом объясняется во многих случаях практики сушки желанием иметь более высушенную среднюю часть слоя в сравнении с концевыми участками стеблей. Для этого целесообразно, чтобы кратчайшее расстояние от кромок козырьков до основания листов с прогибом в зоне слоя с максимальной его толщиной, было бы наибольшим, а со стороны движения теплоносителя - с меньшей величиной. В этом случае горячий воздух, перемещаясь вдоль стеблей, постепенно будет изменять свое направление и в зоне козырька, у которого наибольшее кратчайшее расстояние от его кромки до основания листов с прогибом, теплоноситель будет устремляться в толщу материала. При этом лучшему проникновению теплоносителя в материал будет способствовать криволинейность кромок козырьков.
Наличие под ветвью транспортера, обеспечивающего прохождение сквозь него теплоносителя, с высушиваемым материалом нижней части камеры в виде поддона, с внутренней стороны ветвей которого закреплены скребки для удаления с поддона сора в результате перемещения скребков между листами с прогибом с козырьками, располагаемыми под слоем, позволит улучшить условия обслуживания сушильной установки.
Кроме этого, наличие под ветвью транспортера, с высушиваемым материалом поддона, с закрепленными на нем листами с прогибом с козырьками, причем один из них является опорой ветви транспортера для исключения его провисания, обеспечивает стабильность условий для прохождения теплоносителя под слоем материала, а также возможность циклического изменения объемной плотности слоя. Этому будет способствовать наличие криволинейной кромки у козырька с наибольшим вылетом от основания.
Наличие дополнительных камер перед входом лубяного сырья в сушильную камеру первой секции, на выходе из сушильной камеры последней секции, а также между секциями, внутри которых имеется по несколько шторок, закрепленных с шагом друг относительно друга на верхних частях этих камер и перекрывающих все сечение камер для прохождения теплоносителя, позволит достигать следующие эффекты. При входе с сушильную установку через дополнительную камеру со шторками зоне подачи теплоносителя эта камера будут препятствовать выходу теплого воздуха из сушилки и способствовать его направлению вдоль стеблей. В зоне стыка секций, где происходит смена направления движения теплоносителя, предлагаемые дополнительные камеры будут исключать движение горячего воздуха из выпускного воздуховода во всасывающий, располагаемых близи друг друга, но в разных секциях. На выходе их сушильной установки дополнительные камеры будут исключать перемещение теплоносителя из выпускного воздуховода во внешнюю среду, способствуя его движению вдоль стеблей.
Полезная модель иллюстрируется чертежами.
На фиг. 1 изображена установка для сушки лубяного сырья, вид сверху; на фиг. 2 - поперечный разрез сушильной камеры; на фиг. 3 - поперечный разрез листа с прогибом, на котором закреплен козырек; на фиг. 4 - поперечный разрез скребка; на фиг. 5 - поперечный разрез дополнительных камер со шторками.
i
i
i
Установка для сушки лубяного сырья содержит сушильную камеру, состоящую из нескольких секций 1, дополнительные камеры 2, транспортер 3, всасывающие 4 и выпускные 5 воздуховоды, в разных секциях, располагающиеся с разных сторон и связанные с аэродинамической системой, направляющие над слоем материала 6 более одного листов с прогибом 7 и закрепленные на них козырьки 8 и под слоем козырьки, соответственно 9 и 10. Все листы с прогибами с козырьками установлены с возможностью изменения путем регулирования расстояний между их кромками и боковой стенкой камеры, соответственно К и П. Эти расстояния регулируются в зависимости от свойств и состояния высушиваемого материала. Кроме того, кромки всех козырьков, расположенных под углом к поверхности транспортера, имеют кратчайшие расстояния от их кромок до основания листов с прогибом (вылет) H. Их значения могут изменяются по ширине камеры. Кромки козырьков являются криволинейными. Верхняя часть камеры-экран открывается для ее обслуживания и может быть выполнена одностворчатой или двухстворчатой, например, состоящей из крышек 11. Нижняя часть камеры является одновременно поддоном 13. К внутренней части транспортера вблизи козырьков, расположенных под слоем материала, закреплены скребки 12 для перемещения сора. Под ветвью транспортера с материалом кромка одного из козырьков, закрепленного на листе с прогибом, является опорой ветви транспортера, исключающей ее провисание.
Транспортер перемещается посредством вращающегося вала 14. Стенки камеры и воздуховодов изготовлены с применением теплоизоляционного материала. Транспортер, дополнительные камеры и секции с сушильными камерами закреплены на основании 15. В дополнительных камерах имеются свисающие шторки 16, перекрывающие сечение сушильной камеры.
i
i
i
i
Установка для сушки лубяного сырья работает следующим образом. Слой стеблей лубяного сырья 6 загружается горизонтально на транспортер 3 с расположением стеблей перпендикулярно направлению перемещения транспортера. Далее он поступает в дополнительную камеру 2. В ней имеются свисающие шторки 16, которые исключают из вне сушильной камеры подсос свежего воздуха всасывающим воздуховодом и вывод теплоносителя из выпускного воздуховода за пределы сушильной камеры. Пройдя дополнительную камеру 2, слой попадает в сушильную камеру первой секции. Нагретый с помощью теплогенератора или калорифера воздух (теплоноситель) подается в сушильную камеру посредством выпускного воздуховода 5 для перемещения его в направлении по ширине камеры к всасывающему воздуховоду 4. Воздуховоды связанны с аэродинамической системой. Перемещаясь внутри сушильной камеры, теплоноситель проходит внутри слоя стеблей, над ним и под ним. Проходя над ним, горячий воздух взаимодействует с козырьками 8, являющимися ограничителями при его перемещении. Из-за этого происходит изменение направления движения теплоносителя для лучшей просушки средней части слоя. Проходя под слоем, горячий воздух взаимодействует с козырьками 10, которые также обеспечивают изменение направления движения теплоносителя для лучшей просушки средней части слоя. Эффективное изменение потока слоя обеспечивается за счет изменения кратчайшего от кромок козырьков до основания листов с прогибом H (вылета), а также за счет возможного изменения путем регулирования расстояний между ними и боковой стенкой камеры, соответственно К и П. Причем H может изменяться вне зависимости от углов наклона козырьков.
При перемещении теплоносителя относительно козырьков, а именно относительно их криволинейных кромок, изменяются скорости и направления локальных потоков воздуха. Это приводит к дополнительному смещению порций стеблей на поверхности слоя и лучшему проникновению горячего воздуха внутрь стеблевой массы. Этот же эффект достигается, в возможных случаях когда верхняя поверхность слоя соприкасается с криволинейными кромками козырьков 8, а нижняя поверхность слоя посредством транспортера соприкасается с кромкой козырька 10, одновременно выполняющего функцию опоры ветви транспортера для исключения его провисания.
Это будет обеспечивать достижение эффектов сушки, указанных в [4, 5].
Перемещение верхней ветви транспортера с внутренней стороны, которой расположены вблизи козырьков 10 скребки 12, которые перемещаясь вместе с ветвью транспортера посредством приводного вала 14, удаляют сор с поддона 13, образующийся в процессе сушки.
Теплоноситель после прохождения слоя стеблей удаляется из сушильной камеры. Сушка в других секциях с камерами осуществляется сходным образом с учетом реверса и рециркуляции теплоносителя.
При переходе в следующую секцию материал вновь попадает в дополнительную камеру 2 со свисающими шторками 16. Эта камера исключает не желательные, указанные выше, перемещения теплоносителя и обеспечивает его прохождение по ширине сушильной камеры.
На выходе из конечной секции слой стеблей попадает также в дополнительную камеру 2, которая выполняет те же функции, которые указаны применительно к дополнительной камере на входе в установку для сушки.
При обслуживании установки для сушки или в случае ликвидации заторов, а также при нежелательных скоплениях материала внутри камеры, возможно ее вскрытие, путем поворота крышек 11 на желаемый оператору угол β.
Использование предлагаемой конструкции установки для сушки не требует больших затрат для ее реализации в сравнении с существующими применяемыми на практике аналогами.
Источники информации:
1. Пат. РФ №2431095, Кл. F26B 17/04, 2011.
2. Пат. РФ №2430319, Кл. F26B 17/04, 2011.
3. Ипатов A.M. Теоретические основы механической обработки стеблей лубяных культур. - М. Легпромбытиздат, 1989, с. 144.
4. Пат. РФ №2430318, Кл. F26B 17/04, 2011.
5. Пат. РФ №2431093, Кл. F26B 17/04, 2011.