ШАХТНАЯ МОДУЛЬНАЯ ЗЕРНОСУШИЛКА ЖАЛЮЗИЙНОГО ТИПА
MINE MODULAR GRAIN DRYER OF LOUD TYPE

Изобретение относится к сушильной технике и может быть использована 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 неравномерность нагрева по сечению потоков зернового материала, что объясняется потерями давления на трение и местные сопротивления при движении воздуха вдоль узких прямоугольных межшахтных каналов Неравномерность подачи сушильного агента в слой зерна обуславливает неравномерность сушки зерна и качество готового продукта.
Известна зерносушилка шахтная жалюзийная (Патент RU 200852 U1 МПК F26B 17/22 опубликовано 13.11.2020), включающая вентиляторы, горелки, сушильно-охладительную камеру, заслонки для отделения зоны сушки от зоны охлаждения, камеры разряжения, накопительный бункер, выпускное устройство и модули шахт с зерновыми каналами, внутри которых на противоположных сторонах в шахматном порядке с шагом h3 установлены под углом ϕ к вертикальным стенкам наклонные пластины с образованием жалюзи и зазоров.
Недостатком известной сушилки является неравномерность нагрева и сушки по сечению потоков зернового материала. В известном устройстве предложенные соотношения высоты и ширины жалюзи по отношению к ширине зернового канала не обеспечивают высокую площадь живого сечения боковой поверхности жалюзийной колонны, через которую проходит воздушный поток. Это в свою очередь приводит к неравномерности прохождения воздушного потока через слой высушиваемого материала по высоте колонны, и как следствие, неравномерности нагрева и сушки продукта, а также к увеличению затрат энергии за счет высокого сопротивления слоя зерна в колоннах.
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 сушильно-охладительную камеру из модулей, состоящих из нескольких узких шахт, отделяемых друг от друга межшахтным пространством, с жалюзи расположенными в шахматном порядке и отогнутыми под некоторым углом внутрь потока, и установленных один над другим с образованием шахты с вертикальными рядами каналов сушильных и охладительных секций, горелку, камеру горячего воздуха, камеру влажного воздуха, вентиляторы, систему пылеулавливания, бункер загрузочный, размещенный над сушильно-охладительной камерой.
Недостатком известной сушилки является низкий КПД и большие затраты энергии за счет высокого сопротивления слоя зерна в колоннах, проходящему через них воздушному потоку через поджалюзийные щели, вследствие не большой площади живого сечения боковой поверхности жалюзийной колонны, через которую проходит воздушный поток. Недостаточная площадь живого сечения боковой поверхности так же приводит к неравномерности распределения воздушного потока через слой зерна по высоте колонны, что приводит к неравномерности нагрева и сушки зерна, а также низкого качества готового продукта.
Техническая задача изобретения заключается в повышении КПД сушилки, равномерности нагрева и сушки зерна, а также качества готового продукта.
а
1
2
1
3
1
1
2
Поставленная техническая задача изобретения достигается тем, что в шахтной модульной зерносушилке жалюзийного типа, включающей установленные на опорной раме выгрузное устройство, сушильно-охладительную камеру из модулей, состоящих из нескольких узких шахт, отделяемых друг от друга межшахтным пространством, с жалюзи и отогнутыми под некоторым углом внутрь потока, и установленных один над другим с образованием шахты с вертикальными рядами каналов сушильных и охладительных секций, горелку, камеру горячего воздуха, камеру влажного воздуха, вентиляторы, систему пылеулавливания, бункер выгрузной, бункер загрузочный, размещенный над сушильно-охладительной камерой, отличающейся тем, что зерновой канал имеет ширину , где  - ширина всей шахты, n - четное количество зерновых каналов, при этом сами жалюзи имеют высоту h=(0,01…0,1)h, где h - высота зернового канала одного модуля, величина бокового зазора, образованного отогнутым жалюзи выбирается равной h=(0,1…1)h, величина шага смещения нижнего края жалюзи, имеющего вертикальный участок, относительно верхнего края последующей жалюзи выбирается равной h=(0,01…0,5)h, угол отгиба жалюзи ϕ принимается больше угла естественного откоса высушиваемого сыпучего материала, а ширина поджалюзийной щели b образовывается исходя из выбранных размеров h, ϕ может быть переменного сечения.
Технический результат изобретения заключается в повышении КПД сушилки, равномерности нагрева и сушки зерна, а также качества готового продукта.
На фиг. 1 представлен общий вид шахтной модульной зерносушилки жалюзийного типа; на фиг. 2 - модуль зерносушилки; на фиг. 3 - блок зерновых колонн (шахта) одного модуля; на фиг. 4 разрез А-А блока зерновых колонн; на фиг. 5 - объемное изображение зерновой колонны; на фиг. 6 - фронтальный вид зерновой колонны; на фиг. 7 - разрез Б-Б зерновой колонны.
Сушилка содержит опорную раму 1 с разгрузочным устройством, загрузочный бункер 2, сушильные модули 3 и охладительный модуль 4, состоящие из каркасов 8, обшитых боковыми стенками 9. Модули установлены один над другим и снабжены площадками для обслуживания 11 и лестницами 12. Вертикальная стенка 13, 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 10.
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 (не показана).
В каждом модуле зерносушилке находится четное количество зерновых колон 14, отделяемых друг от друга и от стен модуля подводящими 17 и отводящими 18 каналами. Колонны между собой скреплены поперечными балками 15. Шахта зерносушилки образована зерновыми колоннами, которые создают несколько узких потоков зерна в зерносушилке. С обеих сторон шахты между зерновыми колоннами 14 установлены в шахматном порядке заглушки 16, 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 14.
В зоне сушки каналы 17 служат для подачи сушильного агента из камеры нагрева в шахту, а каналы 18 для отвода смеси сушильного агента и влаги из шахты в камеру влажного воздуха. Сами каналы 17 для подачи сушильного агента чередуются с каналами 18 для отвода смеси сушильного агента и влаги. В зоне охлаждения в каналы 17 поступает холодный атмосферный воздух, проходит через шахту и поступает в камеру влажного воздуха через каналы 18.
Каждая зерновая колонна 14 имеет высоту h=500…6000 мм и состоит из двух стоек 20, на которых закреплены жалюзи 21 сверху вниз в несколько рядов.
а
1
3
1
2
1
2
1
2
Ширина колоны (ширина зернового канала) определяется величиной , где  - ширина всей шахты, n - четное количество зерновых каналов в шахте. Жалюзи 21 имеют высоту h=(0,01…0,1)h и расположены со смещением друг относительно друга. Величина шага смещения нижнего края жалюзи, имеющего вертикальный участок, относительно верхнего края последующей жалюзи выбирается равной h=(0,01…0,5)h. Жалюзи отогнуты внутрь потока зерна на угол ϕ, который должен быть больше угла естественного откоса высушиваемого сыпучего материала, а величина бокового зазора, образованного отогнутым жалюзи выбирается равной h=(0,1…1)h. При значительной длине зернового канала значения h могут выбираться различными по отдельным поперечным сечениям канала из вышеуказанного диапазона, при этом сама линия отгиба жалюзи не должна иметь резких переходов и перегибов. Ширина поджалюзийной щели b образовывается автоматически исходя из выбранных размеров h, ϕ, и может быть переменного сечения. Жалюзи между собой скреплены жесткостями 22.
Зерносушилка работает следующим образом.
Предварительно очищенный влажный сыпучий материал подается в загрузочный бункер 2. Далее материал самотеком движется вниз по жалюзийным зерновым колоннам 14 сушильной башни, равномерно заполняя все колонны сушильных модулей 3 и охладительного модуля 4. 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. 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.
1
Процесс сушки осуществляется в сушильной шахте следующим образом. Сыпучий материал перемещается под действием силы тяжести сверху вниз в зерновых колоннах (зерновых каналах) 14. За счет разряжения, создаваемого вентиляторами 5 нагретый с помощью горелки и смешанный до необходимой температуры воздушный поток (сушильный агент) из камеры горячего воздуха попадает в межшахтное пространство (подводящие каналы 17), упирается в заглушки 16. В межшахтном пространстве при указанном соотношении высоты жалюзи 21 h=(0,01…0,1)h образуется большое количество поджалюзийных щелей 23 и тем самым увеличивается площадь живого сечения боковой поверхности зерновой колонны, через которую проходит воздушный поток, при этом обеспечивается равномерное распределение воздушного потока по высоте колонны. Сушильный агент равномерным потоком проходит через слой сыпучего материала 19, расположенного в зерновых колоннах 14 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 18 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 4 сушилки осуществляется охлаждение, прошедшего через сушильные модули 3 сыпучего материала. За счет разряжения, создаваемого вентиляторами 5 воздушный поток атмосферного воздуха через подводящие каналы 17 охладительного модуля 4, через поджалюзийные щели 23 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 18 направляется в камеру влажного воздуха, где объединяется с отработанным сушильным агентом. Воздушные потоки сушильного агента в межшахтном пространстве сушильных модулей 3 отделены специальной перегородкой от воздушных потоков охладительного модуля 4. Сыпучий материал из зерновых колонн охладительного модуля 4 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 4. Для этого необходимо переключить нижний охладительный модуль с помощью регулировочных пластин в режим сушильного модуля.
Предложенная зерносушилка обеспечит более высокий КПД сушки, равномерное распределение потока сушильного агента по высоте слоя зерна и позволит повысить равномерность нагрева и сушки зерна, а также качество готового продукта.