Результат интеллектуальной деятельности: Способ и устройство реверсивной сушки зерна

Изобретение относится к сушке растительных материалов и может быть применено в сельском хозяйстве на сушке семян и зерна, а также в системе заготовок.

Известен способ сушки зерна, согласно которому его загружают, гравитационно перемещают, воздействуют агентом сушки, охлаждают и разгружают. На этом принципе работают шахтные и колонковые зерносушилки, получившие широкое распространение в сельском хозяйстве (Анискин В.И., Окунь Г.С. Технологические основы оценки работы зерносушильных установок. -М.: ГНУ ВИМ, 2003. - С. 145-151).

Однако этот способ энергозатратен, так как существенная часть агента сушки выходит из сушилки с неистраченным потенциалом сушки.

Известен способ сушки зерна, согласно которому материал загружают, перемещают сверху вниз, вентилируют агентом сушки, причем агент сушки реверсируют, а материал инвертируют.

Известно и устройство для его осуществления, содержащее надсушильный бункер, сушильные и охладительные камеры, топку, вентилятор, наружные полости для реверса, средства загрузки и разгрузки (Патент РФ №2472085 опубликован 10.01.2013 г. Бюл. №1).

Эти способ и устройство наиболее близки к заявленным и приняты за прототип.

Способ позволяет снизить неравномерность сушки, однако он имеет резервы интенсификации при обоснованном повышении температуры агента сушки.

Технической задачей изобретения является интенсификация процесса сушки при сохранении качественных показателей зерна.

Техническая задача решается тем, что в способе реверсивной сушки, заключающимся в том, что материал загружают, перемещают сверху вниз, вентилируют агентом сушки, который реверсируют в верхней сушильной камере, инвертируют, охлаждают и разгружают, согласно изобретению, его вентилируют смесью агента сушки и отходящего воздуха, отобранного из охладительной камеры, а расход отбираемого воздуха из охладительной камеры определяют и выражения:

где Q_ох, Q_c - расход отходящего воздуха из камеры охлаждения и смеси, м³/ч;

t_р, t_н - температура смеси и отходящего воздуха, °С.

Техническая задача решается также тем, что устройство, включающее бункер, сушильные и охладительные камеры, топку, вентилятор, наружные полости для реверса агента сушки, инвертор, согласно изобретению, снабжено установленным в воздушном канале вентилятором отходящего воздуха, подключенным к нижней части сушильной камеры.

Способ может быть осуществлен только в предложенном устройстве.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит бункер 1, воздушную камеру 2, верхнюю сушильную камеру 3, межшахтную полость 4, канал 5 верхней сушильной камеры 3, инвертор 6, нижнюю сушильную камеру 7, канал 8 нижней сушильной камеры 7, охладительную камеру 9, вентилятор 10 охладительной камеры 9, средство разгрузки 11, топку 12, вентилятор 13 сушилки, норию 14, воздушный канал 15 отходящего воздуха из охладительной камеры, вентилятор 16 отходящего воздуха, шибер 17 на канале 15 отходящего воздуха, клапаны 18 межшахтной полости 4, заслонки 19 воздушных камер 2, заслонка 20 межшахтной полости 4. На схеме приведено влажное 21 и высушенное 22 зерно.

Устройство функционирует следующим образом.

Влажное зерно 21 норией 14 загружают в сушилку, заполняя бункер 1 верхнюю 3 и нижнюю 7 сушильные камеры и охладительную камеру 9. Включают вентилятор 13 сушилки, топку 12, средство разгрузки 11 (транспортер). Материал циркулирует в системе, прогревается и высушивается. Затем сушилку переводят на поток, непрерывно загружая влажное 21 и выводя высушенное и охлажденное зерно 22. В верхней сушильной камере 3 осуществляют реверс агента сушки - поочередно выводя отработавший агент сушки из заслонок 19 и 20. Когда агент сушки поступает в межшахтную полость 4, воздушные камеры 2 перекрыты клапанами 18, а заслонки 19 открыты, также закрыта заслонка 20. Когда доступ агента сушки закрыт клапанами 18 в межшахтную полость, то он проходит в воздушные камеры 2 и выходит из межшахтной полости 4 через заслонку 20.

В нижней сушильной камере 7 осуществляется инвертирование материала при помощи инвертора 6, а из охладительной камеры 9 отбирают часть отходящего воздуха и через воздушный канал 15, вентилятор 16 нагнетают в нижнюю сушильную камеру 7, разбавляя агент сушки, который в нее поступает из вентилятора 13. Охлажденное зерно разгружают средством 11 и норией 14.

Способ осуществляют следующим образом.

Зерно загружают, сушат с реверсом агента сушки в верхней сушильной камере, инвертируют и сушат смесью агента сушки и отобранного воздуха из охладительной камеры 9, охлаждают и разгружают.

При реверсивном режиме аналогично осциллирующему осуществляется попеременный нагрев и охлаждение зерна, но в отличие от первого режима охлаждение осуществляется отработавшим агентом сушки. Попеременный нагрев и охлаждение позволяет повысить первоначальную температуру агента сушки на 8…10°С относительно нормативной (Пат. №2466793 РФ Способ сушки семян и зерна и устройство для его осуществления / Беленькая Л.И., Ковехов Р.А., Павлов С.А., Измайлов А.Ю., Елизаров В.П., Голубкович А.В.//Бюл. №32. 2012).

Однако к концу сушки разность температур между свежим и отработавшим агентами сушки снижается, что вызывает необходимость снизить температуру до нормативной, что можно осуществить подачей отходящего воздуха из охладительной камеры 9.

Для этого необходимо осуществить отбор части воздуха из охладительной и вентилятором нагнетать его в нижнюю сушильную камеру.

Отношение расхода отходящего воздуха из охладительной камеры к расходу смеси можно записать в виде:

Наличие вентилятора 13 с шибером 17 позволит поддерживать расход и температуру в нижней сушильной камере равными Q_c=const и t_p=const, а контроль можно осуществить по температуре агента сушки в сушильной камере.

Пример. При сушке семян влажностью W=25% в колонковой сушилке СЗТ-16 допустимая нормативная температура агента сушки t_н=62°C, для реверсивной сушки согласно (Пат. №2466793 РФ Способ сушки семян и зерна и устройство для его осуществления / Беленькая Л.И., Ковехов Р.А., Павлов С.А., Измайлов А.Ю., Елизаров В.П., Голубкович А.В. // Бюл. №32. 2012) t_p=70°C.

При этом необходимо отобрать при Q_ox=10000 м³/ч:

Эффективность заключается в повышении производительности сушилки на ~20% из расчета повышения температуры агента сушки на 1°C приводит к повышению производительности на 2,5-3%.