ЗЕРНОСУШИЛЬНАЯ УСТАНОВКА

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использована для сушки зерна и семян различных технических культур как самостоятельно, так и в составе сушильно-сортировочного комплекса. Полезная модель позволяет упростить конструкцию устройства, автоматизировать процесс сушки и исключить перегрев зерна сушильным агентом.
Известна сушильная установка, включающая в себя вертикальный теплоизолированный кожух, загрузочный бункер, выгрузное окно, соосно установленный внутри кожуха транспортирующий шнек, устройство для охлаждения зерна, состоящее из вентилятора, установленного в верхней части кожуха напротив выгрузного окна, и воздуховода, а также нагревательные элементы, размещенные под слоем теплоизолирующего материала между загрузочным бункером и выгрузным окном. Выгрузное окно оборудовано возвратным рукавом, имеющим возможность подать зерно на повторную сушку (патент RU 2506509, F26B 17/22, опубл. 20.07.2013).
Недостатком сушильной установки является большая металлоемкость конструкции и высокие энергозатраты, связанные с подъемом зерна шнеком на значительную высоту. Кроме того, зерно прогревается неравномерно по сечению кожуха и может перегреваться у стенок кожуха.
Известна зерносушильная установка, выполненная в виде отдельных функциональных блоков, содержащая загрузочный и разгрузочный бункеры, сушильную шахту с внутренними коробами и заслонками, образующими сушильную и охладительную зону сушки, подводящий и отводящий каналы, нагреватель атмосферного воздуха, вентилятор и воздуховоды. Между подводящим каналом и сушильной шахтой по всей высоте сушильной шахты установлен распределительный желоб с заслонками, направляющий сушильный агент в различные зоны сушильной шахты. Между сушильной шахтой и отводящим каналом установлен желоб, собирающий отработанный теплоноситель (патент РФ №2227880, F26B 17/12, опубл. 27.04.2004).
В описанной зерносушилке нагретый воздух через подводящий канал и распределительный желоб поступает в сушильную шахту, в которую предварительно посредством нории загружают обрабатываемый семенной материал или зерно. Горячий воздух, проходя сквозь зерно, забирает влагу и через отводящий канал и собирающий желоб выходит в атмосферу.
Известная зерносушилка металлоемка и сложна по конструкции. Управление процессом сушки трудно автоматизировать из-за наличия многочисленных воздушных заслонок. Воздуховоды расположены вне сушильной камеры, что приводит к значительным теплопотерям.
Наиболее близким устройством является шахтная блочная зерносушилка (RU 2113669, F26B 17/12, опубл. 20.06.1998). Зерно подается норией в надсушильный бункер, вертикальная сушильная камера условно разделена на сушильную и охладительную зоны, внутри которых по всей высоте шахт расположены подводящие и отводящие воздуховоды для подвода и отвода сушильного агента в сушильной зоне и для подвода и отвода охлаждающего воздуха в зоне охлаждения зерна. Воздуховоды выполнены в виде вертикальных боковых пластин с перфорацией. Зерносушилка оборудована средством для перемещения сушильного агента, в нижней части имеется нагнетатель холодного воздуха, который охлаждает зерно и направляется в нагреватель, для чего служит топка для сжигания топлива, нагретый воздух снова нагнетается в сушильную камеру, продувает слой серна, а затем отсасывается вентилятором из зоны сушки и выводится в атмосферу. Устройство принято за прототип.
Недостатком прототипа является сложность конструкции и большая металлоемкость устройства. Большое количество коробов в сушильной камере препятствует гравитационному течению зерна и создает застойные зоны, вызывающие неравномерность сушки зерна.
Задачей полезной модели является упрощение конструкции устройства, автоматизация процесса сушки и исключение возможности перегрева зерна сушильным агентом.
Для решения поставленной задачи в известной сушилке шахтного типа, включающей вертикальную сушильную камеру с зонами нагрева, сушки и охлаждения зерна, нижний разгрузочный конус с дозатором расхода, средство перемещения сушильного агента отсасывающего и/или нагнетательного типа, нагреватели воздуха и систему воздуховодов, обеспечивающих продувание зерна сушильным агентом поперек направления движения зернового потока, сушильная камера разделена на три зоны: нагрева, сушки и охлаждения. Новизна устройства заключается в системе воздуховодов новой конструкции, обеспечивающих нагрев зерна сушильным агентом в верхней зоне сушильной камеры, сушки зерна в средней зоне и охлаждения высушенного зерна в нижней зоне сушильной камеры. Упомянутые воздуховоды выполнены в виде центральной воздушной трубы, установленной соосно сушильной камере и разделенной глухими горизонтальными перегородками на несколько секций, а также теплоизолированного кожуха, охватывающего стенку сушильной камеры и также разделенного глухими горизонтальными перегородками на несколько секций. Секции трубы и секции теплоизолированного кожуха оборудованы перфорированными вставками, распределенными по высоте секций. Упомянутые вставки служат либо источниками, либо стоками сушильного агента, причем количество перфорированных вставок и расстояние между ними таковы, что гидравлическое сопротивление зерна между вставкой-источником и вставкой-стоком минимально и обеспечивает многократное продувание зерна сушильным агентом поперек направления движения зернового потока.
Степень сушки зависит от мощности нагревателей 4 и массового расхода зерна, который регулируется дозатором 16. Недостаточно высушенное зерно с помощью подъемного устройства может быть направлено из нижнего разгрузочного конуса 5 в надсушильный загрузочный бункер 2 на повторную сушку. При необходимости бережной сушки, например, для семенного зерна, зерносушильный комплекс может содержать несколько заявленных устройств, работающих последовательно.
На фиг. 1 приведена схема зерносушильной установки.
На фиг. 2 приведен упрощенный вариант зерносушильной установки, где средством перемещения сушильного агента служит отсасывающий вентилятор радиального типа.
Зерносушильная установка работает следующим образом.
Зерно, подлежащее сушке, подается норией в загрузочный бункер 2, откуда самотеком по нескольким загрузочным патрубкам поступает в вертикальную сушильную камеру 1 (фиг. 1). Для равномерности сушки сушильную камеру целесообразно выполнять цилиндрической формы. Сушащий агент засасывается вентилятором 3 из верхней секции 9-1, где реализуется минимальное давление сушащего агента. Наибольшее давление реализуется в нижней секции 9-3 теплозащитного кожуха. При отсутствии нижней части кожуха, которая, согласно формуле полезной модели, не обязательна (см. фиг. 2), это обычное атмосферное давление. Холодный воздух, преодолевая гидравлическое сопротивление зернового слоя, входит в перфорированную вставку-сток секции 6-3 центральной трубы 6, нагревается электронагревателями 4 до требуемой температуры, через перфорированную вставку-источник 8 секции 6-3 продувает зерновой слой горячим воздухом и через ближайшую перфорированную вставку-сток 11 попадает в теплозащитный кожух 9. Количество перфорированных вставок 8 и 11 и расстояние между ними выбирают такими, что гидравлическое сопротивление зерна между вставкой-источником и вставкой-стоком сушильного агента минимально и обеспечивает продувание зерна сушильным агентом поперек направления движения зернового потока. Затем сушильный агент (воздух) последовательно проходит секции центральной трубы и теплозащитного кожуха 9-2, 6-2, 9-1, 6-1. При этом сушильный агент многократно продувает гравитационный зерновой поток в радиальном направлении, либо из центральной трубы 6 к перфорированной вставке сушильной камеры 1, либо из полости теплозащитного кожуха 9 к перфорированной вставке центральной трубы 6, отнимая у зерна влагу. Направление движения сушильного агента показано стрелками. Влажный воздух попадает в верхнюю часть воздушной трубы 6 и выбрасывается вентилятором в атмосферу.
Массовый расход зерна, время его взаимодействия с сушильным агентом и выход из разгрузочного конуса 5 регулируется дозатором 16. Степень заполнения загрузочного бункера 2 контролируется датчиками 14 и 15 соответственно верхнего и нижнего уровня зерна, электрически связанными с дозатором 16 и с устройством подачи зерна в загрузочный бункер.
Для прогрева зерна при запуске установки, когда не требуется охлаждение, нижняя секция центральной воздушной трубы 6 в области разгрузочного конуса 5 посредством патрубка 12 с малым гидравлическим сопротивлением сообщена с источником сушильного агента и оборудована воздушной заслонкой 13. При открытой заслонке 13 прекращается подсос холодного воздуха через перфорированную вставку в нижней части сушильного бункера, воздух после нагрева в нижней секции 6-3 воздушной трубы 6 попадает непосредственно в секцию 9-2 теплозащитного кожуха 9.
Вариант, приведенный на фиг. 2, прост в изготовлении и эксплуатации, используется при относительно невысоких производительностях по зерну, например, в малых крестьянских хозяйствах.
Автоматизация процесса сушки для зерна разной влажности реализуется путем подбора пропускной способности дозатора 16, мощности вентиляторов 3, количества и теплотворной способности нагревателей 4, расстояния между датчиками уровня зерна 14 и 15.
Техническим результатом полезной модели является упрощение конструкции устройства, автоматизация процесса сушки и исключение возможности перегрева зерна сушильным агентом.
Приведенные схемы не исчерпывают многообразия конкретного выполнения устройства, заявленного формулой полезной модели. Например, перфорированные вставки могут быть выполнены в виде воздухопроницаемых окон, либо в виде цилиндрического пояса и т.п. Библиография:
1 Патент RU №2506509, F26B 17/22, опубл. 20.07.2013
2. Патент RU №2227880, F26B 17/12, опубл. 27.04.2004
3. Патент RU №2113669, F26B 17/12, опубл. 20.06.1998 (прототип).