Комбинированная гелиосушилка

 

Изобретение относится к сушильной технике, осуществляющей сушку обрабатываемого материала конвективным, кондуктивным и радиационным способами одновременно или раздельно, и может найти применение в сельском хозяйстве для сушки различных сельскохозяйственных продуктов, в чайной, пищевой, химической и др. отраслях промышленности. Цель изобретения - интенсификация процесса сушки и повышение качества. Транспортер 4 выпол29 52 50 « .. нен перфорированным и трехзонным с различной формой перфорации в зонах. Они отделены одна от другой продольными вертикальными светоотражающими перегородками 8, установленными с зазором над транспортером 4 и в контакте с прозрачным покрытием нагревателя 19. Его светопоглощающая поверхность выполнена в виде замкнутой перфорированной транспортерной ленты, между ветвями которой установлен тепловой аккумулятор. Кол-во тепла, подводимого к высушиваемому материалу, регулируется с помощью изменения угла наклона корпуса нагревателя, снабженного по периметру шарнирно закрепленными плоскими отражателями 50, а также с помощью защитных экранов, выполненных в виде сворачивающихся в рулон шторок 53. Часть отработанного воздуха может быть направлена на рециркуляциию через патрубок 26, подсоединенный к патрубку солнечного нагревателя с помощью гибкого воздуходува 29. В ночное время шторы 53 и отражатели 50, покрытые с внутренней стороны слоем теплоизоляции, закрываются, что резко снижает конвективные и радиационные потери. Сушка осуществляется за счет тепла, выделяемого нагревателем 19 и тепловыми аккумуляторами. 4 з. п. ф-лы, 6 ИЛ . /и, Ф (Л tsD 00 00 NU 4ik

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 Р 26 В 3)28

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

А) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3882018)24-06 (22) 08.04.85 (46) 07.01.87. Бюл. № 1 (71) Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт плодоовощного хозяйства и Научно-исследовательская лаборатория оборудования чайной промышленности НПО «Чайпром» (72) 3. Ш. Дабрундашвили, А. В. Церодзе, В. И. Бибилейшвили и P. О. Кикодзе (53) 662.997 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1008591, кл. F 26 В 3/28, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 1128072, кл. F 26 В 3)28, 1983.

Патент США № 3894345, кл. 34-93, опублик. 1975. (54) КОМБИНИРОВАННАЯ ГЕЛИОСУШИЛКА (57) Изобретение относится к сушильной технике, осуществляющей сушку обрабатываемого материала конвективным, кондуктивным и радиационным способами одновременно или раздельно, и может найти применение в сельском хозяйстве для сушки различных сельскохозяйственных продуктов, в чайной, пищевой, химической и др. отраслях промышленности. Цель изобрете— ния — интенсификация процесса сушки и повышение качества. Транспортер 4 выпол„.Я0„„1281844 А1 нен перфорированным и трехзонным с различной формой перфорации в зонах. Они отделены одна от другой продольными вертикальными светоотражающими перегородками 8, установленными с зазором над транспортером 4 и в контакте с прозрачным покрытием нагревателя 19. Его светопоглощающая поверхность выполнена в виде замкнутой перфорированной транспортерной ленты, между ветвями которой установлен тепловой аккумулятор. Кол-во тепла, подводимого к высушиваемому материалу, регулируется с помощью изменения угла наклона корпуса нагревателя, снабженного по периметру шарнирно закрепленными плоскими отражателями 50, а также с помощью защитных экранов, выполненных в виде сворачивающихся в рулон шторок 53. а

<О

Часть отработанного воздуха может быть направлена на рециркуляциию через патру- ф/ бок 26, подсоединенный к патрубку солнечного нагревателя с помощью гибкого воздуходува 29. В ночное время шторы 53 и отражатели 50, покрытые с внутренней сто- ф роны слоем теплоизоляции, закрываются, что резко снижает конвективные и радиационные потери. Сушка осуществляется за счет тепла, выделяемого нагревателем 19 РО и тепловыми аккумуляторами. 4 з. п. ф-лы, фв

6 ил; 00

1281844

Изобретение относится к сушильной технике, использующей солнечную энергию, в частности к комбинированным гелиосушилкам. осуществляющим сушку обрабатываемого материала конвективным, кондуктивным и радиационным способами одновременно или раздельно, и может найти применение в сельском хозяйстве для сушки различных сельскохозяйственных продуктов, в чайной промышленности для искусственного завяливания зеленого чайного листа при производстве черного байхового чая, термической обработки зеленого чайного листа (обжарки) при производстве зеленого байхового чая и подсушки или сушки чая (черного или зеленого), табачных листьев и овощей, у которых свободной частью являются листья (зелень, сельдерей, капуста белокачанная). Изобретение может быть использовано также в пищевой, химической, и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является интенсификация процесса сушки и повышение качества.

На фиг. 1 изображена солнечная сушильная камера комбинированной гелиосушилки с предварительным нагревом воздуха, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез

А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — узел 1 на фиг. 2 (три возможных варианта конструктивного выполнения перфорации); на фиг. 4 солнечный нагреватель комбинированной гелиосушилки с предварительным нагревом воздуха, продольный разрез; на фиг. 5 разрез Б — Б на фиг. 4; на фиг. 6 — узел II на фиг. 5.

Комбинированная гелиосушилка с предварительным нагревом воздуха состоит из загрузочного транспортера 1 для загрузки обрабатываемого материала в загрузочный бункер 2 с питателем 3, перфорированного транспортера 4 в виде теплопроводящей подвижной ленты для перемещения высушиваемого материала, охватывающей ведущий и ведомый валики 5 и 6, размещенные в солнечной сушильной камере 7 и расположенные в горизонтальной плоскости. При этом транспортер 4 разделен продольными вертикальными светоотражающими перегородками 8 на три зоны с различной формой перфорации: на среднюю перфорированную зону 9 и боковые зоны 10, которым с наружной стороны придана ячеистая структура (перфорация). На фиг. 3 показаны три возможных варианта конструктивного выполнения ячеистой структуры (узла I на фиг. 2) .

Здесь шипы 11, изготовленные из теплопроводящего материала, вертикально закреплены на транспортере 4 и находятся с ним в достаточно плотном тепловом контакте.

Этого можно достичь если, например, транспортер 4 проткнуть шипами ll, а закрепленные концы шипов 11 зачеканить и приварить

10 !

55 к ленте транспортера 4. На шипах 11 закреплены поперечные пластины 12, синусоидально гофрированные (волнистые) полоски 13 или попеременно поперечные и гофрированные пластины 14 и 15. Элементы 12—

15, образующие ячейки, рекомендуется выполнять из тонколистового теплопроводящего материала, например из металлической (алюминиевой, медной или латунной) фольги, и обеспечить хороший тепловой контакт между шипами 11 и элементами 12—

15 с помощью пайки или точечной сварки.

При этом боковые зоны 10, которым с наружной стороны придана ячеистая структура, окрашены в черный цвет. Вертикально установленные светоотражающие перегородки 8 концами крепятся на корпусе 16 солнечной сушильной камеры 7 так, что нижние кромки перегородок 8 с лентой транспортера 4 образуют минимально допустимые зазоры (не показаны). Ниже солнечной сушильной камеры 7 установлен вентилятор 17, нагнетающая сторона которого сообщается с корпусом 16 через прямоугольный диффузор 18 и продольные прямоугольное отверстие (не показано), выполненное в днище корпуса 16 прямо под перфорированной зоной 9 транспортера 4. В нижней части диффузора 18 размещены дублирующий нагреватель 19 и патрубок 20 для пневмоочистки, снабженный регулирующими шиберами 21. К днищу корпуса 16 у конца перфорированной зоны 9 подвешено разгрузочное приспособление 22, выполненное в виде рукава, например матерчатого, под которым установлен разгрузочный бункер 23 с опорожняющим механизмом 24. К верхней части корпуса 16 солнечной сушильной камеры

7 подсоединены патрубок 25 для выброса отработанного воздуха в атмосферу и патрубок 26 для частичной рециркуляции отработанного воздуха после его догрева в солнечном нагревателе 27. Патрубки 25 и 26 снабжены регулирующими заслонками

28 (фиг. — 3).

Корпус солнечного нагревателя 27 сообщается с верхней частью солнечной сушильной камеры 7 посредством гибкого воздуховода 29, соединяющего патрубок 26 для частичной рециркуляции отработанного в солнечной сушильной камере 7 воздуха с патрубком 30 для ввода части догреваемого отработанного воздуха в солнечный нагреватель 27. Всасывающая сторона вентилятора 17 сообщается с корпусом солнечного нагревателя 27 одним или двумя гибкими воздуховодами 31 в зависимости от того, какой применяется вентилятор 17 — одностороннего или двухстороннего всасывания.

Гибкие теплоизолируемые воздуховоды 29 и 31 образованы расположенными одна в другой эластичными оболочками 32 (фиг. 5), между которыми выполнены спиралеобраз1281844 ные каналы, наполненные необходимой средой. С целью упрощения технологии изготовления воздуховодов 29 и 31 каналы рекомендуется заменить спирально навитым гибким шлангом 33, образующим между эластичными оболочками 32 один или несколько слоев спирали, а шаг между соседними витками шланга 33 поддерживать с помощью дистанционного приспособления в виде ниток 34, например синтетических (узел 11 на фиг. 6). Эласти шые оболочки 32 могут быть образованы и t;,::еночным материалом, обтягивающим несущую арх1гтуру в виде проволочного каркаса (не показан}.

Корпус нагревателя 27 снабжен патрубком

35 для всасыва и ия атмосферного возду ха.

В патрубке 35 установлена регулирующая заслонка 28, Внутри корпуса солнечного нагревателя 27 размещена свстопоглошающая повеохность, выполненная B виде замкнутой перфорированной транспортерной ленты 36, изготовленной из эластичного теплопроводящего материала. Лента 36

Охватывает ведущий и BEëîìûé валики 37 и 38, размещенные B корпусе нагревателя 27, с наружной поверхности снабжена поперечными выступами 39 и зачернена. Г!ри этом относительный шаг между выступами 39 —S/g = 12-14, где S — расстояние между выступами 39 Iio ходу движения нагреваемого воздуха; б — высота Bbt«T);Ов 39, обеспечивает повышение теплоотдачц в

3 — 4 раза. Кроме того, в ленте 36 выдавлена профилированная чешуеобразная перфорация 40, а между ветвями ленты 36 разме1цены компактные тепловые аккумуляторы 41 фазового превращения (парафина, различных солей и т.п.). Корпус нагревателя 27 снабжен опорными стойками 42 и 43. выполненными в виде рам, посредством козорых корп с нагревателя 27 смонтирован на платформе 44 с колесами 45.

Причем стойки 43 снабхкены механизмом 46 регулирования высо . ы: i! Оперечной планкой 47 для придания стойкам 43 дополнительной жесткости и устойчивости. На платформе 44 смонтирован электропрцвод 48 для передачи вращения ведущем. валу 37 (фиг. 4 и 5).

Корпус 16 сун1ильной камеры и корпус нагревателя 27 с нижней и торцовых «торо. изолированы слоем тепловой изоляции (не показан), а сверху — прозрачным покрытием 49. При этом прозрачное покрытие 49 сушильной камеры 7 подпирается продольными вертикальными светоотражающими перегородками 8. По периметру корпуса солнечного нагревателя 27 шарнирно закреплены откидные плоские отражатели

50, покрытые с внутренней стороны слоем 51 теплоизоляции и снабженные приспособлениями 52 фиксирования отражателей 50 под любым углом наклона относительно потока солнечной радиации. Корпус 16 су5

55 шильной камеры и нагревателя снабжены защитными экранами, выполненными в виде сварачивающихся в рулон шторок 53, регулирующих приток радиационного тепла солнца к лицевой теплопоглощающей поверхности ленты 36 и к отдельным зонам 9 и 10 транспортера 4. В корпусе 16 сушильной камеры 7 между верхней и нижней ветвями боковых зон 10. которым с наружной стороны придана ячеистая структура. вмонтированы источники теплового излучения с отражателями (не показаны), направленными к верхней ветви боковых зон 10.

Комбинированная гелиосушилка работает следующим образом.

Регулированием высоты стоек 43 с помощью механизма 46 и вращением платформы 44 на колесах 45 вокруг вертикальной о«и корпус нагревателя 27 ориентируется на солнце. Откидные плоские отражатели 50 устанавливаются под таким углом наклона относительно прямой солнечной радиации, которой обеспечивает максимальную концентрацию радиационного потока солнечного тепла, падающего на транспортер 4 и ленту 36, размещенные соответственно в корпу«е 16 сушильной камеры 7 н в корпусе солнечного нагревателя 27. Г1ри необходимости с помощью шторок 53 до определенной степени уменьшается приток радиационного тепла «олина к ленте 36 солнечного иагревател-.. "7,;1 также к средней и боковым зонам 9 и 10 т:-=: IEHîpicð;I 4 «шильной камеры 7.

Атмосферный,:.1дух. 1; i!I: <ñ",:". Й в корпус солнечного на1р ца-,,;: 27 . .рез патрубок 35. 0l 1 1в11с 1 верхи о1о ветви тра 1«.11111 т1 р1гой лс нты 36, vB! ретой BB счет цог., !:.!

:.",;.и«портера 4. продувает«я Hсрез перфоОа пи P. НИ ж11!. !i 11 1,2 ПХ 11«1! BPT AC I; С PBДНЕЙ

< зоны 9 транспортер-; и;11. -х I!BUT в «олнечную сушильную камеру 7.,.1..; ет Отметить. что температура нагреваемого о:- «панца воздуха дополнительно повышается в о«ц«вн )vl за счет его трения с подвижной тр, ц«цо11тной лентой 36, снабженной попере<1ны.чi, нbtстх<изми 39

Подач» !I!;; ц1:;на«хи го материала в з;1грузочный1 ;! «l i; " о«уществляется загр зочным тр :11! тором 1. Высушиваемый

1;1теp!IHл цз б. ц1,«1::: 2 равномерно посту-!!".«; в ." 11 11л1.11х ю камеру 7 с помощью пи1281844 тателя 3 и образует слой одинаковой толщины, покрывающий среднюю перфорированную зону 9 транспортера 4. Горячим воздухом, проходящим сквозь слой высушиваемого материала, производится конвективная сушка. Отработанный же воздух частично или полностью выбрасывается в атмосферу через патрубок 25. Часть отработанного воздуха может быть направлена на рециркуляцию через патрубок 26, подсоединенный к патрубку 30 солнечного нагревателя 27 с помощью гибкого воздуховода 29. Кроме конвективной сушки производится и радиационная сушка обрабатываемого материала посредством прямой и отраженной от отражателей 50 и вертикальных светоотражающих перегородок 8 солнечной радиации, сконцентрированный поток которой поступает н сушильную камеру 7 через прозрачное покрытие 49 корпуса 16 сушильной камеры. Сконцентрированный поток тепла солнечной радиации нагревает и зачерненную лицевую поверхность боковых зон 10 с ячеистой структурой. Тепло, кондуктивно распространяющееся от боковых зон 10 к средней перфорированной зоне 9 транспортера 4, нагревает слой высушиваемого материала с нижней стороны, осуществляя таким образом, контактную сушку. Потенциал сушки регулируется соответствующим изменением количества и температуры сушащего воздуха, толщины слоя высушивасмого материала и скорости движения транспортера 1 посредством вариатора скоростей --- системы ступенчатых шкивов (не показано). Количество тепла, подводимого к высушиваемому материалу, регулируется с 11омощью изменения угла наклона корпуса солне<ного нагревателя 27 и откидных плоских <тгража гелей 50 относительно потока тепла солнечной радиации, а также с помощью заи IT»»iх экранов 53, выполненных в виде сворачинии;шихся н рулон шторок. Высушени<:;й матерv„ .ë удаляется из солнечной суи<ильиой камеры 7 через разгрузочное приспособление 22, выполненное в виде рукава, и <п1сле <аиолнения разгрузочного бункера

23 OHopoæHHí!HHHì механизмом 24 выгружается B ниде I Отового продукта или предваритель1,о подсушенного материала, требуIo««!I.o окон <ательиой досушки, в солнечной суи ильиой камере ?, что производится вознращеии< м иодсуии нного материала ооратно в загрузочный бункер 2, отку-,а недосушенный материал llocTуиает в солнечную сушильную камеру 7, где повторно подвергается просушиванию.

В течение ночи или ири отсутствии достаточно интенсив<ой прямой и рассеяной солнечной радиации гелиосушилка работает следующим образом.

Закрываются защитные шторь< 53 и откидные плоские отражатели 50, <юкрыгые

50 с внутренней стороны слоем 5 тепловой изоляции, что резко снижает конвективные и радиационные теплопотери. Включаются дублирующий нагреватель 19 и источники теплового излучения (не показаны), вмонтированные в корпусе 16 солнечной сушильной камеры 7 между верхней и нижней ветвями транспортера 4 В данном режиме работы конвективная сушка обрабатываемого материала происходит посредством сушащего воздуха, нагретого за счет тепла, выделяемого дублирующим нагревателем 19 и тепловыми аккумуляторами 41 при изменении агрегатного состояния заполняющего их рабочего вещества (затвердения расплавленного парафина, различных солей и т.п.), контактная сушка — за счет радиационного тепла источников теплового излучения, а радиационная сушка не имеет места. С целью снижения тепловой инерции аккумуляторов 41 рекомендуется снабдить их оребрением и сквозными отверстиями (не показаны) для .прохождения через них нагреваемого воздуха.

Интенсификация процессов тепло- и массообмена между сушащим воздухом и сыпучим высушиваемым материалом может быть достигнута сообщением транспортеру 4 вертикальных колебаний посредством ведущего и ведомого валиков 5 и 6, вследствие чего процесс сушки протекает в виброкипящем слое сыпучего нысушиваемого материала. Для того, чтобы существенно увеличить производительность ирсд:i@I.»<мой гелиосушилки рекомендуется !Iсио. .:-.зонать метод пневматического ворошения сыпучего высушиваемого материала, требуемый .<Ля своего Ос лце< .тнления нес.<ожное иереоборудов 1и" <ни:.юго сушильного устрой.тва, зак,< .. .О<цсеся ii следующем: иод ср< дней перцкр1:ронаииой зоной 9 транс:loll" .ра 4 уста на в,! и и<110т сопла (иес показа II t, раз— равнинающие поток горячего, а ц< г< воздуха и совершающие но;r., .-11осг.— нательное движение вдоль з, :..: Про<ц:-. осуществить мехаии:«; .: i .:1<- . е1исиие сыпучего:- ь су<иива< м<и ",.; риала c помощью нраи<-1<О<ПО<<к «:;opoi",ителя (не

ПОКаЗаН), Устацо<<и<:<И<<1 гц .i." <:. ЕДНЕй ПЕРфОрИрОВан.<О<<:;;;::; . т1:аИСИ< .:т.ра 4 На входе соли::-<ио I ". I!!. Лино<1 K -ры 7.

Г1р<..дла а:;<:l <х и.ос ги,:,"«; с иреднаpl I ельнь 1<1 IIHI 1э н 1 . О ... ú. а н со зне ПО".I нагреиател=„котор:. у:<ри 1виа нозмож<юсть слежения за солнцем. <збссиечива<. высокоэффективное исиользон<и<ие тепла солнечНоН радиации дл 1 с Il <стнлси:.IH иег1рерывНОГО И И,<те, „1.нц:г<оваи< :< -i ПрОцЕССа

C) UiKH. КP<. I: !;! <<, "«.

К достоинствам данной гелиосушилки следует отнести и возможность успешного использования средней зоны транспортера, нагреваемой от боковых зон, в качестве жаровни для осуществления китайского способа поджарки зеленого байхового чая, а также предварительная термическая обработка зеленого чайного листа китайским способом позволяет получить продукт высокого качества.

Формула изобретения

1. Комбинированная гелиосушилка с предварительным нагревом воздуха, содержащая солнечную сушильную камеру с транспортером внутри для перемещения высушиваемого материала от загрузочного бункера к разгрузочному и солнечный нагреватель со светопоглощающей поверхностью и прозрачным покрытием, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса сушки и повышения качества, транспортер выполнен перфорированным и трехзонным с различной формой перфорации в зонах, которые отделены одна от другой продольными вертикальными светоотражающими перегородками, установленными с зазором над транспортером и в контакте с прозрачным покрытием нагревателя, светопоглощающая поверхность которого выполнена в виде замкнутой перфорированной транспортерной ленты, а между ветвями последней дополнительно установлен тепловой аккумулятор.

2. Гелиосушилка по и. 1, отличающаяся

1О тем, что нагреватель по периметру снабжен шарнирно закрепленными плоскими отражателями, покрытыми с внутренней стороны слоем теплоизоляции.

3. Гелиосушилка по п. 1, отличающаяся

15 тем, что нагреватель и каждая зона транспортера снабжены защитными экранами в виде сворачивающихся в рулон шторок.

4. Гелиосушилка по п. l, отличающаяся тем, что между ветвями транспортера дополнительно установлены источники тепло2О вого излучения, снабженные отражателями и обращенные к верхней ветви транспортера.

5. Гелиосушилка по п. 1, отличающаяся тем, что нагреватель снабжен патрубком ввода рециркулята.

A-A

1281844 б-б

Составитель И. Комарова

Редактор А. Ворович Техред И. Верес Корректор М. Максимишинец

Заказ 7174/33 Тираж 635 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4