ШИШКОСУШИЛКА

Техническое решение относится к лесохозяйственной технике, в частности к устройствам для сушки шишек хвойных пород с целью извлечения из них семян.
Известна шишкосушилка, содержащая сушильную камеру, напорный вентилятор и калорифер для нагрева теплоносителя. Сушка шишек в сушильной камере производится нагретым в калорифере воздухом, подаваемым в камеру напорным вентилятором. Под действием напора воздуха шишки интенсивно перемешиваются и высушиваются за счет тепла нагретого в калорифере воздуха.
Однако для таких сушилок характерны значительные потери тепла, низкая производительность и эксплуатационная надежность (см. АС №361369).
Теплоносителю при этом необходимо обеспечить не только нагрев до оптимальной температуры, но и сообщить большую скорость, что потребует дополнительных затрат энергии.
Также известна сушилка малогабаритная СМ-45 для сушки малых партий шишек (до 50 кг). Сушилка состоит из сушильной камеры, двери, заслонки, противней, вентилятора, измерителя влажности и температуры, командоаппарата. Противни установлены на направляющих. Для лучшей циркуляции воздуха дно противней выполнено из металлической сетки и они имеют различную ширину. Система нагрева и вентиляции воздуха включают в себя три вентилятора с нагревательными электрическими элементами (см. сайт http://www.lhm-pushkino.ru).
Однако эта сушилка имеет низкую производительность, допускает много потерь тепла и потребляет много энергии. Кроме того, в процессе сушки продувкой через каждые 30 минут необходимо контролировать влажность воздуха на выходе из камеры. Влажность воздуха более 80% недопустима, т.к. приводит к запариванию семян и снижению их количества.
Также известно использование для сушки шишек сушильных шкафов серии DL-600 и DL-1200 производства Шведской компании ВСС. Такие шкафы содержат теплоизолированный корпус с дверями, сушильные ящики с перфорированным дном, установленными друг над другом на полках стеллажей, вентиляторы для продувки воздуха и электрический водонагреватель с теплообменником для нагрева продуваемого воздуха. Нагреватель с теплообменником и другие вспомогательные аппараты размещены в отдельной секции шкафа. Шишки сушатся в ящиках с перфорированным дном. В зависимости от породы шишек дерева шишки сушат при температуре 40°С…60°С в течение 8…40 часов. Воздух в камере непрерывно циркулирует, удаляя влажность.
Производитель утверждает, что сушка при этом осуществляется больше удалением влажности, чем подогревом, что позволяет сушить шишки в мягком режиме и с экономией энергии (см. сайт: http://www.lessnab http://Karelia.ru), исключая запаривание семян.
Однако равномерное высыхание шишек на разных полках обеспечивается прежде всего большой скоростью воздушного потока (в DL-1200), а в DL-600 - количеством вентиляторов - каждый сушильный ящик свой вентилятор, что требует больших затрат энергии и усложняет конструкцию шкафа. Кроме того, для достижения равномерной сушки требуется равномерное распределение воздушного потока по площади днища сушильных ящиков. В итоге относительная равномерность сушки шишек достигается увеличением продолжительности сушки (до 40 часов), т.е. снижением производительности процесса сушки.
На вышеуказанном сайте обращают внимание потенциальных пользователей на то, что сушилки выделяют при работе тепло в производственное помещение, что может быть нежелательным и производитель рекомендует помещение с сушилкой вентилировать, а это потеря дополнительной энергии.
Потребляемая мощность DL -1200/19hl-20 кВт; DL -1200/38hl-27 кВт; мощность нагрева соответственно 12 кВт и 16 кВт (60%), а разница 8 кВт и 11 кВт (около 40%) тратится на сообщение необходимой скорости циркулирующему через слои шишек в ящиках воздуху.
Задачей настоящего технического решения является снижение энергоемкости процесса сушки шишек, интенсификация процесса сушки и повышение производительности, упрощение конструкции сушильного шкафа и повышение надежности.
Решение поставленной задачи в шишкосушилке, включающей теплоизолированную камеру в виде шкафа с дверями, многоярусный стеллаж с полками для сушильных ящиков, электрический водонагреватель с автоматическим управлением температурой, устройство для подачи теплоносителя в зону сушки, распределитель теплоносителя и вытяжной вентилятор, достигается тем, что устройство для подачи теплоносителя в зону сушки выполнено в виде циркуляционного насоса, а распределитель теплоносителя выполнен в виде горизонтальных трубчатых теплообменников и используется в качестве полок для сушильных ящиков, при этом все полки последовательно соединены между собой, водонагревателем и циркуляционным насосом, образуя единый замкнутый контур для обеспечения циркуляции воды.
При этом шишкосушилка снабжена дополнительным водонагревателем, выполненным в виде водогрейного котла, работающего на твердом топливе. Причем в качестве твердого топлива используются освобожденные от семян пустые шишки, а в качестве жидкого теплоносителя может быть использована незамерзающая жидкость.
Техническое решение поясняется графически, где на фиг. 1 изображена принципиальная схема шишкосушилки, на фиг. 2 многоярусный стеллаж с полками-теплообменниками для сушильных ящиков, а на фиг. 3 общий вид шишкосушилки.
Шишкосушилка состоит из теплоизолированной камеры 1 в виде шкафа с дверями 2 многоярусного стеллажа 3 для сушильных ящиков 4 с перфорированным дном, электрического водонагревательного котла 5 с автоматическим управлением температурой и циркуляционного насоса 6, которые размещены в отдельной секции шкафа. Полки 7 многоярусного стеллажа выполнены в виде трубчатых теплообменников и последовательно соединенных между собой, водонагревательным котлом и циркуляционным насосом 6, образуя единый замкнутый контур. Для удаления влаги из сушильной камеры служит вытяжной вентилятор 8.
Шишкосушилку целесообразно снабдить дополнительным водонагревательным котлом 9, работающем на твердом топливе. В качестве твердого топлива целесообразно использовать освобожденные от семян пустые шишки.
В случае возникновения форс-мажорных обстоятельств (перебои в подаче электричества, сырья и т.п.) для обеспечения более высокой надежности работы сушилки в зимнее время вместо воды в качестве теплоносителя целесообразно использовать незамерзающую жидкость.
Работает предлагаемая шишкосушилка следующим образом. Сушильные ящики 4 заполняются влажными шишками и устанавливаются на полки-теплообменники 3, закрываются двери 2 и включаются водонагревательный котел 5 с циркуляционным насосом 6.
При подаче циркуляционным насосом 6 воды нагретой в электрическом котле 5 в трубчатые теплообменники 7 вся масса шишек в сушильных ящиках быстро нагреется до оптимальной температуры на всех полках и начинает интенсивно выделять влагу, которая сразу же удаляется за пределы камеры вытяжным вентилятором 8 и используется для нагрева и подсушки следующей порции шишек (на фигуре не показан). Водонагревательные котлы с электронным управлением надежны, работают с высоким К.П.Д. и легко регулируются для поддержания оптимальной температуры в камере сушки. Дополнительным источником тепла служит водогрейный котел 9, использующий в качестве топлива освободившиеся от семян пустые шишки. При этом электрические котлы работают с минимальным потреблением энергии, используя ее только для автоматического поддержания оптимальной температуры в камере. Цикл сушки продолжается до тех пор, пока влажность в сушильной камере не достигнет оптимального значения (до полного раскрытия шишек) по показанию датчика влажности, а также визуально.
Высушенные шишки далее в соответствии с техпроцессом подаются в барабан для извлечения семян. Далее цикл повторяется.
Предлагаемая шишкосушилка снижает энергоемкость процесса сушки, интенсифицирует процесс, повышает производительность, одновременно упрощает ее конструкцию и повышает надежность.