Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ СУШКИ ШИШЕК

Изобретение относится к лесному хозяйству, а именно к способам сушки хвойных пород деревьев с целью извлечения из них семян.

Семена в шишках находятся под плотно закрывающими их чешуйками. Для извлечения семян необходимо эти чешуйки открыть. Чешуйки шишек открываются при снижении в них влажности, например, весной под солнцем.

Ускорение снижения влажности шишек достигается в процессе тепловой обработки в специальных установках для сушки шишек.

Наиболее распространенной является сушка шишек продувкой теплого воздуха. Шишки сосны обрабатывают при температуре 50°С…55°С, шишки ели при температуре 45°С, а шишки лиственницы при 40°С…45°С. Продолжительность сушки зависит от первоначальных влажности и температуры, типа сушильного устройства и длится от 10 до 40 часов.

Известен способ сушки хвойных пород в два этапа: предварительную сушку и досушку, при этом предварительную сушку осуществляют при температуре 100°С…160°С и давлении 80…100 мм рт.ст. до раскрытия шишек, а досушку при температуре 50°С…80°С и том же давлении (см. АС №153691).

Однако высокая температура и влажность при предварительной сушке негативно влияет на состояние семян, а процесс сушки имеет высокую энергоемкость.

Также известен способ тепловой обработки шишек для получения семян хвойных пород, при котором сушку ведут в три этапа в неподвижных слоях при подаче теплоносителя под давлением не менее 60 кг/кв.м и температуре на первом этаже, не превышающей 20°С, на втором - 40°С, на третьем - 60°С, а время перехода с одного этажа на другой контролируют по влажности (см. АС №440924, F26B 3/06).

Этот способ по сущности и достигаемому эффекту наиболее близок предлагаемому способу и принят в качестве его прототипа.

Однако большие площади полок стеллажей для шишек и достаточно большая толщина его слоя требуют равномерного распределения воздушного потока по площади и его большой начальной скорости, что требует больших затрат энергии на сообщение скорости и продувку нагретого воздуха через обрабатываемые слои шишек.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение равномерной сушки и снижение энергоемкости, повышение производительности и эффективности процесса сушки шишек.

Поставленная задача в предлагаемом способе сушки шишек хвойных пород, включающем размещением шишек на горизонтальных полках сушильного шкафа в ящиках с перфорированным дном, подачу носителя тепла в зону сушки и удаление влаги за пределы шкафа, решается тем, что в качестве полок шкафа используют трубчатые теплообменники для жидкого теплоносителя, а в качестве источника тепла используют электрический или газовый водонагревательный котел с автоматическим управлением температурой теплоносителя, при этом подачу теплоносителя в зону сушки производят с помощью циркуляционного насоса. Причем в качестве жидкого теплоносителя используют воду, а дополнительным источником тепла служит водонагревательный котел, использующий в качестве топлива освободившиеся от семян пустые шишки.

Кроме того, удаляемый из зоны сушки теплый и влажный воздух используют для подогрева и предварительной подсушки следующих порций шишек.

Способ может быть осуществлен в сушильных шкафах размещением шишек в ящиках с перфорированным дном на полках друг над другом. Более подробно техническое решение поясняется чертежом, на котором изображена схема сушки шишек по предлагаемому способу.

Шкаф для окончательной сушки состоит из теплоизолированного корпуса 1 с дверями 2, полок 3 для сушильных ящиков 4 с перфорированным дном, электрического или газового водонагревательного котла 5 с автоматическим управлением температурой и циркуляционного насоса 6. Полки 3 шкафа, выполненные в виде трубчатых теплообменников, с последовательно соединенными между собой водонагревательным котлом 5 и циркуляционным насосом 6 образуют единый замкнутый контур.

Сушилку целесообразно снабдить дополнительным водонагревательным котлом 7, работающим на твердом топливе. В качестве твердого топлива целесообразно использовать освобожденные от семян пустые шишки. Вытяжной вентилятор 8 служит для удаления влаги.

Ящики с перфорированным дном заполняются влажными шишками и устанавливаются на полки-теплообменники 3.

При подаче циркуляционным насосом 6 нагретой в водонагревательном котле 5 воды (теплоноситель) в трубчатые теплообменники полок 3 температура внутри теплоизолированного корпуса быстро устанавливается на уровне оптимальной температуры сушки, при этом вся масса шишек, находящаяся в сушильных ящиках с перфорированным дном, быстро нагреется на всех полках и начинает интенсивно выделять влагу. При включении вытяжного вентилятора 8 теплый и влажный воздух удаляется из камеры и подается в бункер подсушки шишек (не показан), а оттуда все еще теплый воздух поступает в хранилище свежих шишек (не показано) для подогрева и подсушки, что способствует в дальнейшем значительной экономии энергии при окончательной сушке, т.к. порции шишек в целом проходят трехэтапную тепловую обработку. Водонагревательные котлы с электронным управлением надежны, работают с высоким КПД и легко регулируются на оптимальную температуру. Дополнительным источником тепла служит дополнительный водонагревательный котел 7, использующий в качестве топлива освободившиеся от семян пустые шишки. При таком способе сушки шишек отпадает необходимость сообщения теплоносителю большой скорости для продувки всей обрабатываемой массы шишек, также отпадает необходимость равномерного распределения воздуха, трубчатые теплообменники распределяют тепло по площади стеллажа или ящиков гораздо равномернее, а главное без дополнительных затрат энергии.

Циркуляционный насос и вытяжной вентилятор для своей работы требуют значительно меньше энергии.

Таким образом достигается более равномерная сушка шишек на полках, снижение энергоемкости, повышение производительности и эффективности процесса сушки шишек.