ГЕЛИОСУШИЛКА

Полезная модель относится к использованию солнечной энергии и предназначена для сушки преимущественно сыпучих материалов, например зерна.
Известна гелиосушилка [1], содержащая гелиоприемник, разделенный на два вентиляционных канала продольным нагревателем, выполненным в виде камеры с перфорированными передней и задней стенками и с установленными в отверстия перфорации поперечными сквозными трубами, передняя стенка нагревателя снабжена отражательными экранами, а отверстие для входа воздуха выполнено в нижней части гелиоприемника.
Недостатком такой гелиосушилки является ее низкая производительность вследствие того, что по мере прохождения через нагреватель воздуха происходит его увлажнение и, соответственно, снижение эффективности сушки материала в верхней части нагревателя.
Наиболее близким к заявленному является гелиосушилка [2], содержащая солнечный коллектор с гравийным аккумулятором, сушильную камеру, внутри которой размещен перфорированный сушильный барабан с внутренними перегородками, и вытяжную трубу, снабженную на выходном конце дефлектором.
Недостатком такой гелиосушилки также является ее низкая производительность вследствие ограниченности объема сушильного барабана.
Целью полезной модели является повышение производительности гелиосушилки.
Поставленная цель достигается тем, что в гелиосушилке вытяжная труба выполнена в виде гелиоприемника по патенту №1778473 [1], содержащего два вентиляционных канала, разделенных нагревателем в виде камеры с перфорированными передней и задней стенками. При этом в отверстиях перфорации вместо труб установлены поперечные рассекатели треугольной формы для уменьшения сопротивления движению материала. На выходе из нагревателя установлена задвижка, регулирующая подачу материала в приемную воронку сушильного барабана. Объем нагревателя равен ⅔ объема сушильного барабана. Для обеспечения пересыпания материала при его вращении на внутренней поверхности сушильного барабана закреплены лопатки с возможностью установки их как параллельно, так и под углом к оси вращения барабана для обеспечения работы в режимах порционной или циркуляционной сушки. В результате повышается производительность сушилки за счет увеличения объема высушиваемого материала, находящегося в гелиосушилке, и ускорения процесса сушки в сушильном барабане вследствие предварительного подсушивания материала в нагревателе.
Указанная совокупность существенных признаков обеспечивает появление у заявляемой гелиосушилки новых свойств, отличных от прототипа. Это, во-первых, установка в вытяжной трубе нагревателя с треугольными рассекателями; во-вторых, наличие между нагревателем и сушильным барабаном приемной воронки; в-третьих, лопатки сушильного барабана имеют возможность установки параллельно оси барабана в режиме порционной сушки и под углом к оси в режиме циркуляционной сушки; в-четвертых, объем нагревателя равен ⅔ объема сушильного барабана.
На фиг.1 схематично изображена предлагаемая гелиосушилка, вид сбоку; на фиг.2 - продольный разрез нагревателя и сушильной камеры.
3
2
Гелиосушилка состоит из гелиоприемника, образованного передней прозрачной стенкой 1 с отверстием для входа воздуха 2 и задней теплоизолирующей стенкой 3, вытяжного коллектора 4 с задней тепловоспринимающей стенкой 5, дефлектора для выхода воздуха 6, образованного нижней и верхней пластинами цилиндрической формы, и сушильной камеры 7. Стойка дефлектора выполняет роль дополнительного коллектора, усиливающего тягу. Боковые стенки гелиоприемника теплоизолирующие, в нижней части имеется гравийный аккумулятор тепла 8 с объемом 0,5…0,75 м на 1 м площади коллектора. Аккумулятор тепла имеет перегородку 9 для организации прохода воздуха через гравий. Верхний зачерненный слой гравия служит тепловоспринимающей поверхностью. Гелиоприемник разделен на передний вентиляционный канал 10 и задний вентиляционный канал 11 продольным нагревателем 12. Угол наклона гелиоприемника и нагревателя к горизонту должен превышать угол естественного откоса высушиваемого материала. Нагреватель выполнен в виде плоской камеры с перфорированными передней 13 и задней 14 стенками из тепловоспринимающего теплопроводящего материала. В части отверстий перфорации стенок установлены сквозные рассекатели 15, а на передней стенке нагревателя установлены отражательные экраны 16. Внутри камеры нагревателя могут быть установлены вертикальные экраны 17, способствующие более интенсивному перемешиванию материала за счет местных сужений. Камера-нагреватель в верхней части имеет загрузочный бункер 18 с транспортером, а в нижней части - задвижку 19. В сушильной камере установлен резиновый фартук 20 для организации потока нагретого воздуха. Барабан 21 имеет приемную воронку 22, а также лопатки 23, которые могут быть расположены как параллельно, так и под углом к оси барабана. С помощью лопаток происходит как перемешивание, так и перемещение высушенного продукта из зоны сушки. От гравийного аккумулятора камера отделена сеткой 24. Барабан устанавливается на четыре опорных ролика 25, один из которых приводится во вращение, например, электродвигателем. Высушенный продукт из зоны сушки выходит через люки 26 на транспортер 27. Пол камеры - сплошной металлический лист. Боковые стенки входного коллектора двойные, прозрачные, от гравия отделены также металлической сеткой.
Гелиосушилка работает следующим образом. В режиме циркуляционной сушки задвижка открыта, лопатки барабана установлены под углом к его оси. Материал непрерывно подается транспортером в загрузочный бункер, под действием гравитации перемещается сверху вниз внутри нагревателя, взаимодействует с поперечными рассекателями, перемешивается, контактирует с нагретым воздухом, проникающим сквозь отверстия перфорации, подогревается, просыпается через задвижку в приемную воронку и попадает внутрь вращающегося барабана, из которого непрерывно выгружается. Степень открытия задвижки определяется скоростью высушивания материала. Воздух, поступая во входное отверстие, нагревается в пространстве между гравием и прозрачным покрытием, отдает часть тепла гравию, через толщу которого он проходит, огибая перегородку, и попадает в камеру сушки через сетку. Фартук скользит по поверхности барабана и организует поток воздуха так, как указано на рисунке - через барабан и снизу барабана. Далее воздух попадает в канал гелиоприемника, где нагревается дополнительно и устремляется вверх. Наталкиваясь на экран, горячий воздух по нижнему ряду рассекателей переходит в задний вентиляционный канал, часть его поднимается по этому каналу, а часть через верхний ряд рассекателей возвращается снова в передний вентиляционный канал, где получает новую порцию тепла. Так повторяется несколько раз, в зависимости от количества экранов и рядов рассекателей, чем и обеспечивается непрерывный подогрев воздуха и интенсивное контактирование его с материалом через отверстия перфорации. Увлажненный воздух из верхней части гелиосушилки направляется в дефлектор, который усиливает тягу при наличии ветра, а также, служит крышкой загрузочного бункера, препятствуя попаданию воды в камеру во время дождя. Запаса тепла в аккумуляторе достаточно для продолжения сушки во время короткого дождя, а также для предотвращения выпадания росы в утренние часы. Высушенный продукт, отвечающий требованиям по влажности, выводится из барабана на выгрузной транспортер. Если продукт сушки не удовлетворяет требованиям по влажности, он повторно пропускается через сушилку. В режиме порционной сушки задвижка вначале закрыта, высушиваемый материал транспортером подается в загрузочный бункер и далее в нагреватель, заполняя его. После заполнения нагревателя задвижка открывается, и материал поступает в сушильный барабан, с горизонтально установленными лопатками, где досушивается до кондиции. При этом нагреватель заполняется следующей порцией материала, которая подсушивается, пока идет сушка в барабане.
Источники информации:
1. Патент №1778473, кл. F26B 3/28. Гелиосушилка / В.А.Тихий; 30.11.92, Бюл. №44.
2. Патент на полезную модель №71744, Российская Федерация, F26B 3/28. Гелиосушилка / В.А.Тихий, А.И.Купреенко, Е.М.Байдаков, Х.М.Исаев; опубл. 20.03.2008, Бюл. №8.