ЗЕРНОСУШИЛКА

Полезная модель относится к зерносушилкам продовольственного и семенного зерна зерновых, зернобобовых и масличных культур и может быть использована на крупных и мелких сельскохозяйственных и зерноперерабатывающих предприятиях при подготовке зерна к хранению, а также на предприятиях агропромышленного комплекса.
Создание высокоэффективных зерносушилок, обладающих пожаробезопасностью, простотой устройства и эксплуатации, качеством работы и гибкостью управления технологическим процессом сушки, является актуальной проблемой в настоящее время.
В настоящее время существуют многочисленные виды зерновых сушилок.
По конструкции сушильной камеры зерносушилки подразделяются на следующие виды:
- шахтные;
- колонковые;
- секционные;
- прочие (барабанные, бункерные, конвекторные, карусельные).
В шахтных зерносушилках достигнуто хорошее перемешивание зернового потока и более равномерное продувание зернового слоя. Общим недостатком шахтных зерносушилок является малая площадь отверстий подводящих и отводящих коробов, вследствие чего требуется увеличение мощности вентиляторов для продувки и возникает проблема выноса зерна. Это происходит из-за того, что при меньших площадях продувки увеличивается скорость «агента сушки», а это ограничивает объем продуваемого воздуха.
В колонковых зерносушилках имеется возможность более высокой удельной подачи воздуха в сравнении с шахтными сушилками с коробами. Однако при всей простоте и других достоинствах колонковых сушилок (низкая металлоемкость, легкость монтажа) им присущ серьезный недостаток - неравномерность нагрева и сушки зерна по толщине слоя.
В секционных зерносушилках секции прямоугольной формы и расположены параллельно друг к другу, а «агент сушки» движется перпендикулярно, что создает дополнительное сопротивление и уменьшает площадь продува. Секции спарены и закрыты с одной стороны для того, чтобы «агент сушки» не проходил прямо. Именно этот момент создает сопротивление и завихрение потока воздуха и ведет к тому, что ближе к месту перекрытия создается зона, где зерно продувается слабо. Толщина продуваемого слоя зерна при движении вниз изменяется в сторону увеличения или уменьшения, что ведет к неравномерности сушки и отрицательно влияет на производительность сушилки.
Известна зерносушилка, включающая шахту с сушильными и охладительными зонами и внутренними коробами, загрузочный и разгрузочный бункеры, подводящий и отводящий каналы, теплогенератор, вентилятор, циклон и воздуховоды, выпускной механизм для зерна, норию, в которой загрузочный бункер снабжен распределителем зерна по всей площади сушильной шахты, между шахтой и подводящим каналом дополнительно по всей высоте сушильной шахты установлен распределительный желоб с заслонками, подводящий канал снабжен перегородкой, разделяющей его на две полости, и заслонками, а между шахтой и отводящим каналом дополнительно установлен собирающий отработанный теплоноситель желоб с заслонками, при этом выпускной механизм выполнен в виде треугольных направляющих патрубков, формирующих выпускные окна, под которыми установлен секционный поддон, при этом каждая секция поддона снабжена торцевыми ограничителями, между которыми возвратно-поступательно перемещается скребок, причем одна сторона каждой секции поддона закреплена шарнирно с возможностью откидывания на угол более 90°, а другая сторона снабжена защелками для фиксации его в горизонтальном положении /RU 2227880 С2, 27.04.2004 г./.
Недостатками данного аналога являются малая площадь отверстий подводящих и отводящих коробов, необходимость увеличения мощности вентиляторов для продувки, наличие проблемы выноса зерна, увеличение скорости «агента сушки» при меньших площадях продувки, ограничение объема продуваемого воздуха.
Известна зерносушилка, выбранная в качестве наиболее близкого аналога, включающая шахту с сушильными и охладительными зонами и внутренними коробами с расположенными в них каналами подвода и отвода теплоносителя, загрузочный и разгрузочный бункеры, выпускной механизм для зерна, норию, подводящий и отводящий каналы, вентилятор, циклон, воздуховоды, которая дополнительно снабжена горелкой с системой плавной регулировки нагрева и топочным блоком с элементами дистанцирования, завихрителями воздуха, воздушным кольцевым струйным насосом, клапаном взрывным /KZ 1129 U, 15.07.2014 г./.
Недостатками данного аналога являются малая площадь отверстий подводящих и отводящих коробов, необходимость увеличения мощности вентиляторов для продувки, наличие проблемы выноса зерна, увеличение скорости «агента сушки» при меньших площадях продувки, ограничение объема продуваемого воздуха.
Задачей полезной модели является создание зерносушилки с устраненными недостатками шахтных и колонковых зерносушилок. Заявленная зерносушилка типоразмерного ряда серии МКС (модернизированные казахстанские сушилки являются разделенными шахтно-колонковыми (РШК)) и обозначается зерносушилкой МКС РШК.
Техническим результатом является расширение функциональных характеристик зерносушилки, достижение оптимального соотношения таких параметров, как нагрев зерна, максимальный объем продуваемого «агента сушки», равномерность продувки зернового слоя по длине и ширине, перемешивание зернового потока, что в свою очередь положительно влияет на качество и производительность сушки зерна. Увеличение производительности и улучшение качества сушки также достигается уменьшением температуры нагрева зерна при значительном увеличении объема прокачиваемого «агента сушки» посредством изменения конструкции зерносушилки, которая позволяет увеличить площадь продувки зерна и уменьшить сопротивление.
Это достигается тем, что зерносушилка, включающая сушильную камеру с сушильными и охладительными зонами и внутренними кассетами для зерна, жалюзи подвода и отвода теплоносителя, загрузочный и разгрузочный бункеры, выпускной механизм для зерна, норию, подводящий и отводящий каналы, вентиляторы с циклонами, воздуховоды, горелку с системой плавной регулировки нагрева и топочный блок с элементами дистанцирования, завихрителями воздуха, воздушным кольцевым струйным насосом, клапаном взрывным, согласно полезной модели внутренняя кассета снабжена кассетами в форме параллелограмма, расположенными под углом друг к другу.
Кассета зерносушилки выполнена с жалюзийными стенками по бокам и имеет одинаковую толщину зернового слоя по всей высоте и ширине кассеты.
Основное отличие заявленной зерносушилки от известных аналогов шахтной конструкции - это принцип подачи «агента сушки» к зерновому слою. В шахтных сушилках это происходит через отверстия подводящих коробов (которые имеют малую площадь), потом через слой зерна по длине короба и выходит через рядом стоящий отводящий короб. В заявленной зерносушилке, «условно» разделив и раздвинув короба шахтной зерносушилки, разработаны кассеты, в которых подвод «агента сушки» производится напрямую по всей длине «условного» полукороба, что увеличивает площадь продува и объема продуваемого воздуха и позволяет снизить температуру (а значит расход топлива), уменьшить энергоемкость (нет сильного сопротивления) и улучшить качество сушки.
В заявленной зерносушилке кассеты имеют форму параллелограмма и расположены относительно вертикальной оси под углом от 3 до 45 градусов друг к другу (в зависимости от длины кассеты) (рис 7). Данная компоновка не увеличивает габариты зерносушилки, а наоборот, новое расположение кассет позволяет полезно использовать внутреннее пространство сушильной камеры и увеличить площадь входа и выхода «агента сушки», что ведет к значительному уменьшению сопротивления и равномерности сушки. Конструкция кассеты имеет очень большую площадь продува за счет разработанных жалюзийных стенок и одинаковую толщину зернового слоя по всей высоте и ширине кассеты, что является еще одним отличием заявленной зерносушилки серии МКС РШК.
Применение шкафа управления горелкой, предназначенного для автоматического управления горелкой в составе со штатным шкафом управления зерносушилки, регулируют нагрев зерна и технологический процесс сушки, обеспечивая высокую степень пожаробезопасности. Управляя сервоприводом с помощью широтно-импульсной модуляции, система плавной регулировки позволяет установить кулачки сервопривода в любое промежуточное положение между минимальным и максимальным положением и с помощью измерителя-регулятора 2ТРМ1 поддерживать заданную температуру с необходимой точностью. Это позволяет избежать работы горелки в максимальном режиме, температура доходит (в зависимости от мощности) до 900°С, что крайне пожароопасно (существующие горелки не позволяют плавно регулировать подачу топлива, она может быть или максимальной или минимальной, при этом на выходе теплогенераторов температура колеблется от минимальной до максимальной).
Ниже показаны чертежи зерносушилок, а также приведена внешняя конструкция, компоновка зерносушилки МКС РШК и внутренняя конструкция кассет, поданных в заявке на полезную модель.
На фиг. 1 представлена заявленная зерносушилка (вид спереди, вид сбоку, вид сверху).
На фиг. 2 представлена заявленная зерносушилка (общий вид).
На фиг. 3 представлена заявленная зерносушилка серии МКС РШК с односторонней сушкой.
На фиг. 4 представлена заявленная зерносушилка серии МКС РШК с двусторонней сушкой.
На фиг. 5 представлены кассеты сушильной камеры заявленной зерносушилки (вид сбоку трехмерный).
На фиг. 6 представлена равномерность ширины зернового слоя в новой схеме кассет сушильной камеры заявленной зерносушилки (вид с торца).
На фиг. 7 представлены кассеты в форме параллелограмма с жалюзийными стенками по бокам, а также расположение кассет под углом друг к другу внутри сушильной камеры.
Заявленная зерносушилка включает следующие элементы:
1 - блок топочный;
2 - воздуховод соединительный;
3 - канал подводящий;
4 - кассеты;
5 - бункер надсушильный;
6 - ограждение;
7 - регулятор загрузки бункеров;
8 - зернопровод;
9 - лестница норийная;
10 - вентилятор осевой;
11 - площадка обслуживания нории;
12 - нория;
13 - лестница;
14 - площадка обслуживания бункеров;
15 - опора;
16 - горелка;
17 - опора горелки;
18 - стойка;
19 - переключатель потока;
20 - бункер разгрузочный;
21 - канал подвода теплоносителя;
22 - канал отводящий;
23 - вход зерна;
24 - зерно;
25 - агент сушки;
26 - выход зерна;
27 - отработанный воздух.
Зерносушилка включает в себя горелку с плавной регулировкой нагрева и топочный блок, в котором атмосферный воздух подогревается до необходимой температуры и через воздуховод подается в подводящий канал. Подводящий канал разделен перегородкой на две полости, в связи с этим теплоноситель из воздуховода поступает в две полости одновременно, а из этих полостей в различные зоны шахты. Предварительно высушиваемый материал норией и зернопроводом подается в загрузочный бункер, где материал распределяется по всему поперечному сечению сушильной камеры и по кассетам. Проходя сквозь слой материала, теплоноситель забирает влагу и поступает в канал отвода теплоносителя. Наверху его находятся вентиляторы с циклонами, где отработанный воздух очищается от пыли и уже очищенный поступает в атмосферу. Сушильная камера условно разделена на верхнюю зона сушки, среднюю зону сушки и зону охлаждения обрабатываемых семян или зерна. В нижней части зоны охлаждения зерна сушильной камеры под кассетами установлен разгрузочный бункер с выпускным механизмом для отвода обработанного материала, зерна или семян. Выпускной механизм выполнен в виде треугольных направляющих патрубков, формирующих выпускные окна для обработанного зерна.
Полезная модель осуществляется следующим образом.
Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером, который наглядно демонстрирует возможность достижения приведенной совокупностью признаков требуемого технического результата, однако не является единственно возможным.
Пример
Материал - зерно, семена, который необходимо подвергнуть сушке, подается норией и зернопроводом в загрузочный бункер, следовательно, в сушильную камеру по кассетам. Зерно заполняет пространство в кассетах. В бункере установлены датчики заполнения, по которым оператор определяет момент заполнения кассет зерном и необходимость отключения работы нории. После заполнения надсушильного бункера, включается горелка с плавной регулировкой и топочным блоком, который нагревает атмосферный воздух до требуемой температуры и через воздуховод подается в подводящий канал, а дальше агент сушки (горячий воздух) поступает в канал подвода теплоносителя, откуда в зависимости от способа сушки направляется в сушильную камеру к кассетам.