ЗЕРНОСУШИЛКА ПСЕВДООЖИЖЕННОГО СЛОЯ
GRAIN DRYER OF PSEUDOLIQUID LAYER

Изобретение относится к сушильной технике и может быть использовано для сушки семян различных сельскохозяйственных культур.
Известна сушилка кипящего слоя, содержащая загрузочное устройство со шнековым питателем, нагреватель, вентилятор, систему очистки отработанного воздуха и сушильную камеру, дно которой представляет собой перфорированную поверхность, покрытую металлической сеткой из нержавеющей стали с отверстиями (патент RU 2305240, F26B 17/10).
Недостаток данной установки состоит в том, что при сушке в кипящем состоянии вследствие интенсивного теплообмена зерно нагревается до предельно допустимой температуры уже за 50…200 с в зависимости от температуры агента сушки. Снижение влажности зерна на 3…4% сопровождается повышением его температуры до 55…60°С. Дальнейшая сушка приводит к перегреву зерна, что ухудшает его посевные качества.
Задачей изобретения является устранение указанного недостатка.
Поставленная задача решается благодаря тому, что известная сушилка, содержащая загрузочное устройство, сушильную камеру, фильтр, нагреватель, систему очистки отработанного воздуха, вентилятор, согласно изобретению снабжена охладительной камерой с решетчатым дном, боковая часть которого выполнена конусной с углом наклона α к центральной части решетчатого дна, равным максимальному углу естественного откоса влажного зерна, а сушильная камера закреплена соосно внутри охладительной камеры с зазором в нижней части, при этом в центральной части решетчатого дна охладительной камеры по диаметру сушильной камеры закреплена насадка, расширяющаяся книзу с расположенными внутри нагревательными элементами.
Техническая сущность предлагаемой сушилки представлена на чертеже, где представлена технологическая схема работы зерносушилки псевдоожиженного слоя.
Зерносушилка псевдоожиженного слоя (см. чертеж) содержит охладительную камеру 5 с решетчатым дном 7, боковая часть которого выполнена конусной с углом наклона α к центральной части решетчатого дна 7, равным максимальному углу естественного откоса влажного зерна. Сушильная камера 6 закреплена соосно внутри охладительной камеры 5 с зазором 10 в нижней части. В центральной части решетчатого дна 7 по диаметру сушильной камеры 6 закреплена насадка 8, расширяющаяся книзу, предназначенная для увеличения скорости воздушного потока в сушильной камере 6. Внутри насадки 8 расположены нагревательные элементы 12. Воздух подается в рабочие камеры вентилятором 13 через нагнетательный патрубок 9. Влажное зерно поступает в сушилку через загрузочный патрубок 14 при открытой заслонке 2, просушенное зерно выгружается через пневмотрубу 11 при открытой заслонке 15. Отработанный агент сушки выводится из сушильной камеры 6 через патрубок 4 при открытой заслонке 3 через циклон 1.
Технологический процесс сушки зернового слоя в рециркуляционной зерносушилке основан на псевдоожижении и осуществляется следующим образом.
0
Влажное зерно засыпается по патрубку 14 в сушильную камеру 6 и охладительную камеру 5 до уровня Н. Создаваемый вентилятором 13 воздушный поток после выхода из патрубка 9 разделяется на две части. Большая часть воздушного потока попадает в насадку 8, проходит через нагревательные элементы 12, нагревается до необходимой температуры и, пронизывая центральную часть решетчатого дна 7, попадает в сушильную камеру 6. Остальная часть воздушного потока, проходя через боковую конусную часть решетчатого дна 7, попадает в охладительную камеру 5. Расширяющаяся книзу насадка 8 увеличивает скорость воздушного потока до критической, при которой плотный слой зерна в сушильной камере 6 переходит в разрыхленное, псевдоожиженное состояние и достигает высоты H большей, чем высота сушильной камеры 6.
Часть подсушенного зерна, нагретого до предельной температуры, неизбежно попадает в охладительную камеру 5, где происходит его охлаждение за счет продувки холодным воздухом и контактного теплообмена с охлажденным зерном. Одновременно с этим примерно такое же количество охлажденного зерна попадает через кольцевой зазор 10 в сушильную камеру 6 и смешивается с циркуляционными потоками нагретого зерна. Процесс повторяется. Отработанный агент сушки, легкие примеси и продувочный воздух из охладительной камеры поступают через патрубок 4 в циклон 1, где происходит отделение воздуха от примесей. Очищенный воздух выходит в атмосферу. Продувка холодным воздухом охладительной камеры 5 увеличивает порозность слоя над решетчатым дном 7 и исключает образование застойных зон в кольцевом зазоре 10. Для достижения зерном кондиционной влажности зерно должно многократно пройти вышеописанный процесс. После окончания сушки закрываются заслонки 2 и 3, открывается заслонка 15, отключаются нагревательные элементы 12, зерно охлаждается и транспортируется воздушным потоком по пневмотрубе 11 в хранилище.
Предлагаемая зерносушилка псевдоожиженного слоя позволяет:
- осуществить рециркуляцию зерна внутри сушилки с чередованием циклов нагрева-охлаждения и дает возможность подавать в сушильную камеру агент сушки с высокой температурой без риска перегрева и ухудшения качества зерна, что, в свою очередь, увеличит скорость сушки;
- одновременно очищать зерновой ворох от легких примесей;
- разделить холодный воздушный поток от нагретого и достигнуть критической скорости последнего, при которой плотный слой зерна в сушильной камере переходит в разрыхленное, псевдоожиженное состояние и достигает высоты большей, чем высота сушильной камеры.
- исключить образование застойных зон в кольцевом зазоре;
- сократить габариты, металлоемкость конструкции, а также энергоемкость за счет сокращения загрузочно-выгрузных операций, количества норий, вентиляторов и электродвигателей по сравнению с существующими сушильными агрегатами подобного типа.
Предложенная зерносушилка не требует подбора партий зерна по влажности и засоренности. Благодаря контактному влагообмену в охладительной камере и многократной, скоростной циркуляции зерна происходит выравнивание его влажности и частичная очистка.