Карусельная сушилка
Владельцы патента RU 2456518:
Государственное научное учреждение Северо-Западный научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ СЗНИИМЭСХ Россельхозакадемии) (RU)
Изобретение относится к устройствам для сушки сыпучих материалов, в том числе для семян и зерна, и может быть использовано в сельском хозяйстве, пищевой промышленности и системе хлебопродуктов. Карусельная сушилка имеет приводную кольцеобразную сушильную камеру с наружным ограждением и с перфорированным для ввода теплоносителя в слой высушиваемого материала днищем, жестко соединенным с внутренним ограждением, установленную на приводные и опорные ролики с возможностью вращения, привод сушильной камеры, установленное в сушильной камере непосредственно над ее днищем для послойного отделения снизу и выгрузки высушенного материала разгрузочное устройство с жестко прикрепленным к раме Г-образным отсекателем нижнего слоя зерна, в полости которого установлен подающий орган выгрузного устройства, и с автономным приводом, жестко закрепленный в верхней части рамы питатель для подачи высушиваемого материала, размещенный за разгрузочным устройством, выходное отверстие для выгрузки высушенного материала и воздуховод, топочное устройство и теплообменник, а подающий орган разгрузочного устройства выполнен в виде приводного шнека. На боковой поверхности питателя жестко закреплены Г-образные направляющие, внутри которых установлена с возможностью вертикального перемещения заслонка, а на противоположной боковине внутренней поверхности питателя установлены два датчика уровня сыпучего материала на его входном и выходном отверстиях, при этом на выходном отверстии выгрузного устройства установлена с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости заслонка, а на Г-образном отсекателе выгрузного устройства установлен датчик влажности теплоносителя. Изобретение позволяет повысить эффективность сушки путем регулирования загрузки слоя заданной толщины, путем устранения выноса через загрузочное устройство теплоносителя и недосушенного материала. 6 ил.
Изобретение относится к устройствам для сушки сыпучих материалов, в том числе для семян и зерна, и может быть использовано в сельском хозяйстве, пищевой промышленности и системе хлебопродуктов.
Известна карусельная сушилка а.с. №1719831 F26B 15/04, содержащая сушильную камеру с питателем высушиваемого материала в виде бункера с открытым нижним торцом, установленным за выгрузным устройством. Питатель дополнительно снабжен автономной рамой, трубами-зернопроводами, подъемным коробом щелевидного типа с открытым верхом и низом, расположенным под бункером и сообщенным с ним посредством труб-зернопроводов, размещенных веерообразно, причем питатель установлен на автономной раме, снабженной опорами в центре камеры и снаружи.
Недостатками данного устройства являются:
1. Регулирование высоты высушиваемого слоя материала производится регулировкой высоты короба, что затруднительно выполнять в процессе работы сушилки (требует значительных усилий).
2. Отсутствие автоматического регулирования подачи высушиваемого материала в бункер.
3. Введение выгрузного устройства в слой высушиваемого материала усложняет процесс выгрузки материала, увеличивает время работы выгрузного устройства, увеличивает габариты сушилки.
4. Не предусмотрено определение влажности высушиваемого материала в процессе работы сушилки и времени полного высыхания материала.
Наиболее близким аналогом к заявленной карусельной сушилке относится карусельная сушилка для сыпучих сельскохозяйственных материалов (патент РФ №2169324 F26B 15/04), выполненная состоящей из, по крайней мере, одного среднего и двух крайних блоков, установленных с образованием горизонтального ряда с обеспечением возможности жесткой фиксации их положения и положения составных элементов относительно друг друга, при этом каждый из блоков имеет полный набор соответствующих ему элементов по высоте, и содержащая основание с жестко закрепленными каркасной рамой и центральной опорой и закрепленными на нем с возможностью вращения приводными и опорными роликами, приводную кольцеобразную сушильную камеру с наружным ограждением и с перфорированным для ввода теплоносителя в слой высушиваемого материала днищем, жестко соединенным с внутренним ограждением, установленную на приводные и опорные ролики с возможностью вращения, привод сушильной камеры, установленное в сушильной камере непосредственно над ее днищем для послойного отделения снизу и выгрузки высушенного материала разгрузочное устройство с жестко прикрепленным к каркасной раме Г-образным отсекателем нижнего слоя зерна, в полости которого установлен подающий орган разгрузочного устройства, и с автономным приводом, жестко закрепленный в верхней части каркасной рамы питатель для подачи высушиваемого материала, размещенный за разгрузочным устройством и над ним кожух, установленный с возможностью создания замкнутого пространства под кольцевой сушильной камерой, окно для выгрузки высушенного материала и воздуховод, отличающаяся тем, что центральная опора выполнена в виде вертикально расположенного цилиндра с открытым дном, а кольцевая сушильная камера, наружное ограждение которой жестко соединено с днищем, выполнена охватывающей центральную опору и установлена с возможностью перемещения по наружной поверхности центральной опоры, при этом днище снабжено зоной разгрузки с установленным непосредственно над днищем ограждением, размещенной внутри проекции окружности ограждения, а кожух жестко прикреплен к днищу кольцевой сушильной камеры и установлен с возможностью его вращения вместе с сушильной камерой. Карусельная сушилка дополнительно снабжена размещенными в воздуховоде встроенным топочным устройством и теплообменником. Сушилка снабжена размещенным в нижней части цилиндра центральной опоры вентилятором для создания избыточного давления теплого воздуха под сушильной камерой. Зона разгрузки выполнена в виде кольца со сплошным дном. Ограждение зоны разгрузки выполнено в виде зонта, закрепленного на наружной поверхности центральной опоры. Воздуховод имеет вертикальную полость, выполненную в виде центральной опоры. Воздуховод имеет горизонтальную полость, выполненную в виде каркасной рамы. Средний блок выполнен в виде соответствующего участка основания с приводными и опорными роликами, с центральной опорой и приводом сушильной камеры, с соответствующей среднему блоку частью каркасной рамы, кольцевой сушильной камеры, с разгрузочным устройством с отсекателем нижнего слоя зерна и автономным приводом, с питателем и с воздуховодом, а каждый из крайних блоков выполнен в виде соответствующих участков основания с опорными роликами и с соответствующими сегментами каркасной рамы и кольцевой сушильной камеры. Разгрузочное устройство выполнено в виде подающего органа и приводного выгружающего органа. Подающий орган разгрузочного устройства выполнен в виде приводного шнека.
Недостатками данного устройства являются:
1. Отсутствие регулировки высоты высушиваемого слоя.
2. Усложнение конструкции выгрузного устройства.
3. Не предусмотрено определение влажности высушиваемого материала в процессе работы сушилки и времени полного высыхания материала.
Задачей изобретения является повышение эффективности сушки путем регулирования загрузки слоя заданной толщины, путем устранения выноса через разгрузочное устройство теплоносителя и недосушенного материала, и контроля влажности высушиваемого материала в процессе сушки.
Поставленная задача решается за счет того, что карусельная сушилка имеет приводную кольцеобразную сушильную камеру с наружным ограждением и с перфорированным для ввода теплоносителя в слой высушиваемого материала днищем, жестко соединенным с внутренним ограждением, установленную на приводные и опорные ролики с возможностью вращения, привод сушильной камеры, установленное в сушильной камере непосредственно над ее днищем для послойного отделения снизу и выгрузки высушенного материала разгрузочное устройство с жестко прикрепленным к раме Г-образным отсекателем нижнего слоя зерна, в полости которого установлен подающий орган выгрузного устройства, и с автономным приводом, жестко закрепленный в верхней части рамы питатель для подачи высушиваемого материала, размещенный за разгрузочным устройством, выходное отверстие для выгрузки высушенного материала и воздуховод, топочное устройство и теплообменник, а подающий орган разгрузочного устройства выполнен в виде приводного шнека, на боковой поверхности питателя жестко закреплены Г-образные направляющие, внутри которых установлена с возможностью вертикального перемещения заслонка, а на противоположной боковине внутренней поверхности питателя установлены два датчика уровня сыпучего материала на его входном и выходном отверстиях, при этом на выходном отверстии выгрузного устройства установлена с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости заслонка, а на Г-образном отсекателе выгрузного устройства установлен датчик влажности теплоносителя.
Новые существенные признаки
1. Заслонка, установленная с возможностью вертикального перемещения в Г-образных направляющих, жестко закрепленных на боковой поверхности питателя.
2. На противоположной боковине внутренней поверхности питателя установлены два датчика уровня сыпучего материала на его входном и выходном отверстиях.
3. На выходном отверстии выгрузного устройства установлена с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости заслонка.
4. На Г-образном отсекателе выгрузного устройства установлен датчик влажности теплоносителя.
Новые существенные признаки в совокупности с известными необходимы и достаточны для достижения технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.
Технический результат
1. Заслонка, установленная с возможностью вертикального перемещения в Г-образных направляющих, жестко закрепленных на боковой поверхности питателя, позволяет задавать и поддерживать равномерную толщину слоя материала в сушильной камере за счет того, что заслонка будет выравнивать слой высушиваемого материала.
2. Два датчика уровня сыпучего материала на входном и выходном отверстиях питателя автоматически регулируют включение и выключение подачу в питатель высушиваемый материал.
3. Заслонка на выходном отверстии выгрузного устройства с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости предотвращает прорыв из сушильной камеры теплоносителя в транспортирующее устройство, находящееся непосредственно после сушилки, а также вынос вместе с теплоносителем недосушенного материала.
4. Датчик влажности теплоносителя на Г-образном отсекателе выгрузного устройства позволяет повысить точность определения окончания процесса сушки материала за счет непрерывного контроля влажности теплоносителя в процессе сушки материала.
На фиг.1 - схематично изображена карусельная сушилка (вид сверху);
фиг.2 - разрез А-А;
фиг.3 - вид по В;
фиг.4 - разрез С-С;
фиг.5 - разрез D-D;
фиг.6 - изображена блок-схема управления карусельной сушилкой.
Карусельная сушилка имеет приводную кольцеобразную сушильную камеру 1 с наружным ограждением 2 и с перфорированным для ввода теплоносителя в слой высушиваемого материала днищем 3, жестко соединенным с внутренним ограждением 4, установленную на приводные 5 и опорные ролики 6 с возможностью вращения, привод 7 сушильной камеры 1, установленное в сушильной камере 1 непосредственно над ее днищем 3 для послойного отделения снизу и выгрузки высушенного материала выгрузное устройство 8 с жестко прикрепленным к раме 9 Г-образным отсекателем 10 нижнего слоя зерна, в полости которого установлен подающий орган 11 выгрузного устройства 8, и с автономным приводом 12, жестко закрепленный в верхней части рамы 9 питатель 13 для подачи высушиваемого материала, размещенный за разгрузочным устройством 8, выходное отверстие 14 для выгрузки высушенного материала и воздуховод 15, топочное устройство и теплообменник. Подающий орган 11 разгрузочного устройства 8 выполнен в виде, например, приводного шнека. На боковой поверхности 16 питателя 13 жестко закреплены Г-образные направляющие 17, внутри которых установлена с возможностью вертикального перемещения заслонка 18. На противоположной боковине внутренней поверхности 19 питателя 13 установлены два датчика уровня (верхнего и нижнего соответственно) 20, 21 сыпучего материала на его входном 22 и выходном 23 отверстиях. На выходном отверстии 14 выгрузного устройства 8 установлена с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости с помощью привода заслонка 24. На Г-образном отсекателе 10 выгрузного устройства 8 установлен датчик влажности 25 теплоносителя, соединенный высокочастотным (ВЧ) кабелем 26 с устройством контроля 27, которое формирует управляющий сигнал 28 на систему исполнительных механизмов 29 привода 12 выгрузного устройства 8, привода 7 перфорированного днища 3 и привода заслонки 24.
Схема устройства контроля 27 содержит преобразователь-демодулятор 30, операционный усилитель 31, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 32, цифровой индикатор 33, задатчик 34, компаратор 35, формирователь управляющего сигнала 36, командоаппарат - сигнализатор 37, систему исполнительных механизмов 29. При этом датчик влажности теплоносителя 25 электрически соединен с входом устройства контроля 27, выход которого соединен с системой исполнительных механизмов 29 управления работой привода 7 перфорированного днища 3, привода 12 подающего органа 11, привода заслонки 24.
Измерительный сигнал от датчика теплоносителя 25 поступает на вход преобразователя-демодулятора 30, выход которого подключен к входу усилителя 31, выход которого подключен к информационному входу преобразователя 32 АЦП и первому входу блока сравнения компаратора 35, второй вход которого соединен с выходом задатчика 34. Вход формирователя 36 управляющего сигнала соединен с выходом блока сравнения 35, а выход формирователя 36 соединен с входом командоаппарата 37, выход которого связан по внешней цепи передачи управляющего сигнала 28 с системой исполнительных механизмов 28 включения привода 7 перфорированного днища 3, привода 12 подающего органа 11, привода заслонки 24.
Работа карусельной сушилки осуществляется следующим образом.
В зависимости от влажности и плотности высушиваемого материала, с помощью привода регулируют заслонкой 18, свободно перемещающейся в вертикальной плоскости в Г-образных направляющих 17, высоту слоя в сушильной камере 1. Подлежащий сушке сыпучий материал подается в питатель 13, из которого рассыпается под углами естественного откоса по всей длине этого питателя 13 в сушильную камеру 1, при вращении которой отсыпается слой заданной толщины.
Когда питатель 13 и пространство кольцевой сушильной камеры 1 под ним заполнятся, включают привод 7 сушильной камеры 1 до полного заполнения сушильной камеры 1. Когда сушильная камера 1 по всему кольцу наполнится до уровня нижнего торца питателя 13, уровень высушиваемого материала в питателе 13 достигнет датчика верхнего уровня 20, датчик вырабатывает сигнал на отключение подачи высушиваемого материала в питатель 13 транспортирующим устройством (например, норией). От топочного устройства через теплообменник по воздуховоду 15 теплоноситель поступает в пространство под сушильной камерой 1 и, равномерно распределяясь под ней, проходит сквозь перфорированное днище 3 сушильной камеры 1 и лежащее на нем зерно, отбирая от зерна влагу.
При сушке сыпучего материала в сушильной камере 1 от датчика влажности теплоносителя 25 на устройстве контроля 27 непрерывно отражается состояние влажности теплоносителя, прошедшего нижний слой. Когда теплоноситель достигает заданного значения кондиционной влажности, с помощью компаратора 35 и задатчика 34, входящего в состав устройства контроля 27, формирователем 36 вырабатывается управляющий сигнал 28 для передачи на исполнительные механизмы 29 коммутации силовых цепей, определяющих режимы работы привода 7 сушильной камеры 1, привода 12 подающего органа 11 и привода заслонки 24, с одновременным включением сигнализатора 36 производится выгрузка высушенного материала. При этом перфорированное днище 3 совершает одностороннее вращательное движение с интервалом периода сушки материала перед выгрузкой. Во время вращения перфорированного днища 3 Г-образным отсекателем 10 отделяется нижний слой высушенного материала, который захватывается подающим органом 11 выгрузного устройства 8 и подается к выходному отверстию 14 для выгрузки. В питателе 13 уровень высушиваемого материала опускается ниже уровня датчика нижнего уровня сыпучего материала 21, при этом датчик вырабатывает сигнал на включение подачи высушиваемого материала в питатель 13 транспортирующим устройством (например, норией) и слой высушиваемого материала наращивается до прежней толщины.
Карусельная сушилка имеет приводную кольцеобразную сушильную камеру с наружным ограждением и с перфорированным для ввода теплоносителя в слой высушиваемого материала днищем, жестко соединенным с внутренним ограждением, установленную на приводные и опорные ролики с возможностью вращения, привод сушильной камеры, установленное в сушильной камере непосредственно над ее днищем для послойного отделения снизу и выгрузки высушенного материала разгрузочное устройство с жестко прикрепленным к раме Г-образным отсекателем нижнего слоя зерна, в полости которого установлен подающий орган выгрузного устройства, и с автономным приводом, жестко закрепленный в верхней части рамы питатель для подачи высушиваемого материала, размещенный за разгрузочным устройством, выходное отверстие для выгрузки высушенного материала и воздуховод, топочное устройство и теплообменник, а подающий орган разгрузочного устройства выполнен в виде приводного шнека, отличающаяся тем, что на боковой поверхности питателя жестко закреплены Г-образные направляющие, внутри которых установлена с возможностью вертикального перемещения заслонка, а на противоположной боковине внутренней поверхности питателя установлены два датчика уровня сыпучего материала на его входном и выходном отверстиях, при этом на выходном отверстии выгрузного устройства установлена с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости заслонка, а на Г-образном отсекателе выгрузного устройства установлен датчик влажности теплоносителя.
