Воздушно-шнековое устройство для очистки и сушки сыпучих материалов

Авторы патента:

F26B3/06 - газ или пар пронизывает просушиваемые изделия или материалы (F26B 3/14 имеет преимущество)

Владельцы патента RU 2611836:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный аграрный университет" Институт агроинженерии (RU)

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Воздушно-шнековое устройство для очистки и сушки сыпучих материалов включает корпус с установленным внутри него с возможностью вращения шнеком, приемно-загрузочное устройство, входной и выходной патрубки и бункер для очищенного зерна. Корпус представляет собой трубу с диаметром, допускающим свободное вращение шнека. Нижняя часть корпуса между приемно-загрузочным устройством и отверстием для вывода очищенного зерна выполнена в виде перфорированной поверхности с диаметром отверстий меньше обрабатываемого материала. Во входном патрубке установлен нагревательный элемент для нагревания воздуха, используемого для сушки обрабатываемого материала. Всасывающий вентилятор установлен в нижней части корпуса непосредственно под выходным патрубком. Воздушно-шнековое устройство обеспечивает эффективную обработку сыпучих материалов. 1 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к зерновым устройствам, выполняющим сушку и очистку сыпучих материалов (зерна) от легких примесей.

Аналогом воздушно-шнекового устройства служит сушилка кипящего слоя - патент на изобретение (RU 2305240 С1, МПК F26B 17/10), содержащая загрузочное устройство влажного материала со шнековым питателем, сушильную камеру, дно продуктовой емкости которой представляет собой перфорированную поверхность, которая покрыта металлической сеткой с отверстиями, а над продуктовой емкостью расположен фильтр, который встряхивается приспособлением, воздух подается под перфорированную поверхность через воздушный нагреватель, вентилятор, систему очистки отработанного воздуха, вентилятор с двигателем смонтирован в верхней части камеры сушки, перфорированная поверхность дна продуктовой емкости сушильной камеры покрыта металлической сеткой из нержавеющей стали, фильтр встряхивается после окончания процесса сушки вручную или автоматическим приспособлением, при этом воздух подается под перфорированную поверхность через воздушный нагреватель и фильтр.

Основными недостатками сушилки с кипящим слоем является недостаточная производительность, неравномерная продувка кипящего слоя, что снижает качество очистки, большие габаритные размеры, отсутствие возможности одновременной сушки и очистки.

Прототипом к заявляемому изобретению является воздушно-шнековое устройство - патент на изобретение (RU 2552037 С1, МПК A01F 12/44, В07В 4/08), которое включает корпус с установленным внутри него с возможностью вращения шнеком, образующим совместно с корпусом сепарирующий канал, приемно-загрузочное устройство, нагнетательный патрубок, вентилятор, отверстие для вывода очищенного зерна и отверстие для выхода воздуха и легких примесей, бункер для очищенного зерна. Корпус воздушно-шнекового устройства представляет собой трубу с диаметром, соответствующим внешнему диаметру шнека между стенкой корпуса и шнеком с зазором, допускающим свободное вращение шнека. Приемно-загрузочное устройство расположено в верхней части корпуса правее отверстия выходного патрубка для удаления воздуха и легких примесей, выполненного в левой нижней части корпуса. Входной (нагнетательный) патрубок с вентилятором установлен в верхней части корпуса, левее отверстия для выхода очищенного зерна, выполненного в конце нижней части корпуса и соединенного с бункером для очищенного зерна, имеющим дроссельную заслонку.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности обработки сыпучих материалов, в частности зерна, за счет повышения качества очистки и одновременной сушки и очистки.

Поставленная задача решается за счет того, что в воздушно-шнековом устройстве, включающем корпус с установленным внутри него с возможностью вращения шнеком, образующим совместно с корпусом сепарирующий канал, корпус представляет собой трубу с диаметром, соответствующим внешнему диаметру шнека с зазором между стенкой корпуса и шнеком, допускающим свободное вращение шнека; приемно-загрузочное устройство, расположенное в верхней части корпуса правее выходного патрубка, выполненного в левой нижней части корпуса; входной патрубок, установленный в верхней правой части устройства, отверстие для вывода очищенного зерна; бункер для очищенного зерна, имеющий дроссельную заслонку, в отличие от прототипа нижняя часть корпуса между приемно-загрузочным устройством и отверстием для вывода очищенного зерна выполнена в виде перфорированной поверхности с диаметром отверстий меньшего размера, чем обрабатываемый материал, непосредственно под которой установлен входной короб с заслонкой, при этом всасывающий вентилятор установлен в нижней левой части корпуса непосредственно под выходным патрубком, а во входном патрубке установлены заслонка для регулирования скорости воздушного потока и нагревательный элемент для нагрева поступающего воздуха до температуры, соответствующей технологическим требованиям сушки различных культур.

Технический результат достигается за счет того, что нижняя часть корпуса выполнена в виде перфорированной поверхности, через которую благодаря всасывающему вентилятору, установленному в левой нижней части устройства под выходным патрубком и создающему разрежение, поступает воздушный поток, который создает кипящий слой в сепарируемом материале. Кипящий слой обеспечивает дополнительное перемешивание сыпучего материала и вынос более легких частиц к поверхности слоя. При этом шнек постоянно перемещает материал к выходному отверстию, обеспечивая равномерное распределение зерна в кипящем слое и, соответственно, его равномерную продувку по всей площади кипящего слоя. Благодаря взаимодействию этих признаков происходит повышение качества очистки и появляется возможность повысить производительность сепаратора при сохранении его габаритных размеров. При этом воздух, поступающий из входного патрубка, дополнительно нагревается установленным нагревательным элементом и при прохождении через спиралевидный канал обеспечивает съем влаги из очищаемого материала.

Воздушно-шнековое устройство для очистки и сушки сыпучих материалов можно использовать в фермерских хозяйствах при небольших и средних объемах производства зерна. Оно позволяет в короткие сроки провести качественную обработку зерна.

На фигуре представлена схема агрегата, вид сбоку. Воздушно-шнековое устройство для очистки и сушки сыпучих материалов содержит шнек 1, закрепленный в корпусе 2, который вращается за счет передаточного механизма 6. Корпус 2 представляет собой трубу с диаметром, соответствующим внешнему диаметру шнека с зазором между стенкой корпуса и шнеком, допускающим свободное вращение шнека. Приемно-загрузочное устройство 3 расположено в верхней части корпуса правее выходного патрубка 7, выполненного в левой нижней части корпуса и всасывающего вентилятора 8. Нижняя часть корпуса между приемно-загрузочным устройством 3 и выгрузным отверстием 12 выполнена в виде перфорированной поверхности 5, непосредственно под которой установлен входной короб с заслонкой 4. Корпус 2 соединен с бункером 13, имеющим дроссельную заслонку 14. В правой верхней части корпуса расположен входной патрубок 9 с заслонкой 10 и нагревательным элементом 11.

Воздушно-шнековое устройство работает следующим образом. Сыпучий материал из приемно-загрузочного устройства 3 поступает в корпус 2. Далее он шнеком 1 перемещается в сторону выгрузного отверстия 12. Всасывающий вентилятор 8 создает разрежение в выходном патрубке 7 и в корпусе 2, благодаря чему воздушный поток проходит через входной короб с заслонкой 4. При движении сквозь перфорированную поверхность поток воздуха проходит через слой сыпучего материала, взрыхляя его и вынося легкие примеси на поверхность слоя. В это время воздушный поток, попадающий через входной патрубок 9, нагревается тепловым элементом 11 до необходимой, по технологическим требованиям, температуры и поступает в спиралевидный канал, образованный корпусом 2 и шнеком 1, где он подхватывает легкие частицы и уносит их в сторону выходного патрубка 7, при этом, он производит съем влаги из сепарируемого материала. Температура теплового элемента подбирается, исходя из обрабатываемого сырья, например, при сушке продовольственного зерна температура воздуха составляет 100…140°С, при сушке семенного зерна 80…100°С. Очищенное сырье выводится шнеком 1 через отверстие 12 в бункер 13. Эффект очистки зерна усиливается благодаря созданию кипящего слоя, закручиванию воздушного потока в сепарирующем канале и постоянном перемешивании продукта. Вращение шнека обеспечивает постоянство толщины кипящего слоя, что приводит к равномерности давления, воздействующего на кипящий слой по всей его площади. Съем влаги, производимый нагретым воздухом, позволяет привести такие материалы, как зерно, к кондиционной влажности, кроме того, различные стебли и оболочки при потере влаги становятся легче и беспрепятственно уносятся воздушным потоком, что способствует повышению эффективности очистки.

Устройство имеет возможность регулировки скорости подачи воздуха за счет изменения положения заслонок во входном патрубке и входном коробе, частоты вращения шнека, изменения его размеров, изменения температуры воздуха с помощью нагревательного элемента.

Таким образом, использование предлагаемого изобретения способствует повышению эффективности обработки сыпучих материалов, в частности повышению качества очистки зерна от легких примесей и одновременной сушки, снижению себестоимости обработки зерна и расширению сферы его использования как в крупных сельскохозяйственных предприятиях, так и в фермерских хозяйствах.

Воздушно-шнековое устройство для очистки и сушки сыпучих материалов, включающее корпус с установленным внутри него с возможностью вращения шнеком, образующим совместно с корпусом сепарирующий канал; приемно-загрузочное устройство; входной патрубок, установленный в верхней правой части устройства, отверстие для вывода очищенного зерна и выходной патрубок, бункер для очищенного зерна, имеющий дроссельную заслонку, корпус представляет собой трубу с диметром, соответствующим внешнему диаметру шнека с зазором между стенкой корпуса и шнеком, допускающим свободное вращение шнека, приемно-загрузочное устройство расположено в верхней части корпуса правее выходного патрубка, выполненного в левой нижней части корпуса, отличающееся тем, что нижняя часть корпуса между приемно-загрузочным устройством и отверстием для вывода очищенного зерна выполнена в виде перфорированной поверхности с диаметром отверстий меньшего размера, чем обрабатываемый материал, непосредственно под которой установлен входной короб с заслонкой, при этом всасывающий вентилятор установлен в нижней левой части корпуса непосредственно под выходным патрубком, а во входном патрубке установлены нагревательный элемент, нагревающий воздух до температуры, соответствующей технологическим требованиям сушки обрабатываемого материала, и заслонка для регулирования скорости воздушного потока.

Изобретение может быть использовано в сельском хозяйстве. Способ безопасной сушки зерна заключается в том, что семена загружают, вентилируют агентом сушки, охлаждают и разгружают.

Способ реверсивной сушки семян // 2578920

Изобретение относится к сушке семян, преимущественно мелкосеменных культур, и может быть применен в сельском хозяйстве и в системе заготовок. Способ сушки семян заключается в том, что их загружают, реверсивно продувают агентом сушки с температурой, превышающей предельно допустимую температуру нагрева семян.

Способ землякова н.в. подсушки потока зерна в мобильной сушилке // 2572546

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, а более конкретно к способам осуществления сушки зернопродукции злаковых, семечковых и крупяных культур, но может быть также использовано для подсушки гранул, конгломератов и кристаллов в химической и фармацевтической отраслях.

Способ сушки жестких сгорающих картузов // 2568728

Изобретение относится к области производства полимерных композиционных энергетических материалов. Способ сушки жестких сгорающих картузов включает подачу воздуха во внутреннюю полость заготовки локально в нижний патрубок технологической оснастки для каждой заготовки изделия под давлением 98,1-196,2 кПа (1,0-2,0 атм) с температурой 70-80°C, рассеивается отражателем 3, поступает во внутреннюю полость заготовки изделия 2, которая удерживается на основании 4 с помощью оснастки, представляющей капроновую сетку 5, закрепленную на фланце 6, проходит через материал заготовки.

Способ контейнерной сушки зерна с перемешиванием и устройство для его осуществления // 2558663

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть применено для сушки семян ценных сортов. Способ контейнерной сушки зерна заключается в том, что зерно загружают в контейнер, высушивают, охлаждают и разгружают.

Способ осциллирующей сушки семян и зерна // 2557943

Способ может быть использован в сельском хозяйстве и в системе заготовок. Способ осциллирующей сушки семян и зерна заключается в том, что зерно периодически продувают агентом сушки и наружным воздухом.

Способ контейнерной сушки семян и зерна и устройство для его осуществления // 2555239

Изобретения относятся к сушке семенного зерна и могут быть использованы в сельском хозяйстве и в системе заготовок, преимущественно для ценных сортов семян. Способ контейнерной сушки зерна заключается в том, что зерно загружают, воздействуют агентом сушки, инвертируют, охлаждают и разгружают.

Способ сушки льняной тресты // 2550290

Изобретение относится к области сушки, а именно к способам сушки стеблевых лубоволокнистых материалов, например, льняной стланцевой тресты. В способе сушки льняной тресты, включающем подготовку слоя стеблей льнотресты, его транспортировку в зоне сушки, имеющей ограничения по высоте и ширине, с одновременной продувкой нагретым воздухом вдоль стеблей, при подготовке стеблей льнотресты слой из них по длине формируют одинаковой толщины и плотности в средней части его ширины.

Устройство для сушки растительного сырья // 2546390

Изобретение относится к устройству (1) для сушки растительного сырья (19), такого как, например, плоды, пряности, растения, травы и подобные им, за счет подаваемого в сушилку потока сушильного газа.

Способ сушки селекционных семян // 2546384

Изобретение относится к сушке семенного зерна и может быть использовано в сельском хозяйстве и в системе заготовок, преимущественно для ценных сортов семян. Способ сушки селекционных семян заключается в том, что слой продувают агентом сушки с расходом 1800-1900 м3/м2·ч.

Способ осциллирующей сушки зерна // 2615289

Способ относится к сушке зерна и может быть использован в сельском хозяйстве. Способ осциллирующей сушки зерна заключается в том, что зерно загружают, гравитационно перемещают, периодически продувают высокотемпературным агентом сушки, охлаждают и разгружают. Новым является то, что низкотемпературный агент сушки подают постоянно, температуру зерна в конце периода нагрева и в конце периода охлаждения определяют по расчетной формуле. В качестве низкотемпературного агента сушки используют продукты сжигания низкокалорийного топлива. 1 ил.

Способ сушки зерна // 2617590

Изобретение относится к способу сушки зерна различных культур и может быть использовано в сельском хозяйстве, перерабатывающей промышленности. Способ сушки зерна заключается в пропускании сквозь зерновой слой атмосферного воздуха. Зерно перемещают по поверхности сплошным слоем при укладке зерна не более одного слоя по высоте. Поверхность для размещения слоя зерна разделяют на четное количество участков, нечетные из которых кондуктивно нагревают. Зерно при перемещении непрерывно переворачивают, а атмосферный воздух пропускают через слой зерна только на четных участках при относительной влажности воздуха не более 60%. Повышается качество сушки зерна и снижаются затраты энергии. 1 ил.

Способ сушки зерна // 2617639

Изобретение относится к способу сушки зерна различных культур и может быть использовано в сельском хозяйстве, перерабатывающей промышленности. Способ сушки зерна заключается в пропускании сквозь зерновой слой воздуха. Зерно перемещают в одном направлении по поверхности сплошным слоем при укладке зерна не более одного по толщине слоя. Поверхность разделяют на четное количество участков, нечетные из которых нагревают. Температуру нагрева поверхности нечетных участков принимают такой, чтобы зерно на выходе с этих участков не нагревалось более 40°С при использовании зерна в качестве семян и не более 60°С при использовании зерна для переработки. Зерно при перемещении непрерывно переворачивают. На четных участках через слой зерна пропускают воздух с температурой 16…25°С и относительной влажностью не более 60%. Повышается качество сушки зерна и снижаются затраты энергии. 1 ил.

Устройство для сушки зерна // 2620136

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для сушки зерна. Устройство для сушки зерна включает в себя кожух прямоугольного сечения, поверхность которого покрыта слоем теплоизолирующего материала, загрузочный бункер, выгрузное окно, нагревательные элементы, вентилятор, воздуховод, а также установленный внутри кожуха транспортирующий рабочий орган. Транспортирующий рабочий орган выполнен в виде короба и установлен с возможностью сообщения ему колебаний. Верхняя поверхность короба выполнена ступенчатой с возможностью изменения угла наклона ступеней. Боковые поверхности ступеней выполнены перфорированными. Воздуховод соединен с внутренней полостью короба. Нагревательные элементы установлены в воздуховоде. Применение данного устройства позволяет повысить качество сушки зерна. 1 ил.

Установка комбинированной сушки зеленой растительной массы // 2620462

Изобретение относится к оборудованию для сушки растительной массы путем удаления из нее влаги и предназначено для повышения производительности. Установка комбинированной сушки зеленой растительной массы включает сушильную камеру, выполненную составной из 2-х и более пар модулей СВЧ-нагрева и модулей конвективной сушки, смонтированных поочередно таким образом, что сопрягаемые стенки камеры модуля СВЧ-нагрева и камеры модуля конвективной сушки образуют единый канал, СВЧ-генераторы, нагнетательный вентилятор. В загрузочном бункере имеется заслон, состоящий из двух соединенных под острым углом плоскостей, и вспомогательный шнек, винтовая поверхность которого выполнена в виде архимедовой спирали, радиус которой уменьшается к торцу шнека, обращенному к отверстию выгрузки, в каждой паре модулей сушильной камеры вначале располагается модуль конвективной сушки, каждый модуль СВЧ-нагрева соединен с вакуум-насосом, сушильная камера включает модуль регулирования плотности растительной массы с регулирующей заслонкой. Изобретение позволит интенсифицировать сушку зеленой растительной массы и предотвратить излишнее разрушение содержащихся в ней каротина и витаминов. 4 ил.

Способ активного вентилирования зерна // 2620608

Изобретение может быть применено в сельском хозяйстве и в системе заготовок. Способ активного вентилирования зерна заключается в том, что его загружают, подвергают воздействию подогретым и не подогретым агентом сушки и разгружают. Согласно изобретению длительность воздействия подогретым и не подогретым агентом сушки определяют по формулам в зависимости от R - радиуса зерновки, ϕп - относительного влагосодержания паров на поверхности зерновки, ϕ1, ϕ2 - относительного влагосодержания подогретого агента сушки на входе и выходе из слоя, , - относительного влагосодержания не подогретого агента сушки на входе и выходе из слоя, β, β' - коэффициента массоотдачи для подогретого и не подогретого агента сушки. Изобретение должно обеспечить безопасную осциллирующую сушку зерна активным вентилированием.

Установка для сушки угля с использованием вторично перегретого пара // 2626919

Изобретение относится к установке для сушки угля, использующей вторично перегретый пар, и, в частности, оснащенной многоступенчатой сушилкой, которая удаляет воду, содержащуюся в угле, используемом в качестве топлива для тепловых электростанций, с помощью нагнетания струи вторично перегретого пара. Установка для сушки угля с использованием вторично перегретого пара включает в себя первую сушилку для угля, вторую сушилку для угля и третью сушилку, благодаря удалению влаги, остающейся внутри и на поверхности угля, используемого в качестве топлива для тепловых электростанций, в многоступенчатых сушилках для угля при использовании вторично перегретого пара с высокой температурой, неполное сгорание угля может быть предотвращено, благодаря чему повышается теплотворная способность угля, сводится к минимуму выброс загрязняющих веществ, предотвращается коррозия и увеличивается срок службы системы, снижается уровень естественного возгорания из-за снижения влажности, повышается эффективность измельчения угля и распределение теплоты в энергетическом котле при сжигании угля. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ сушки зеленых растительных материалов с использованием свч-обработки // 2629109

Изобретение относится к способу сушки растительных материалов, в частности кормовых и лекарственных трав, специй и цветов путем удаления из них влаги. Способ сушки зеленых растительных материалов с использованием СВЧ-обработки включает уплотнение их перед сушкой до объемной плотности 130-300 кг/м3, сушку зеленых растительных материалов, осуществляемую в два этапа, на первом из которых производится их обработка СВЧ-излучением с частотой 915 или 2450 МГц с удельной мощностью, обеспечивающей интенсивность нагрева от 1 до 10°C в секунду, до температуры 60-90°C, а досушка частично обезвоженных растительных материалов и испарение влаги производится методом конвективной сушки потоком подогретого воздуха, обеспечивающим поддержание температуры растительных материалов не выше 60°C. Изобретение позволит усовершенствовать сушку зеленых растительных материалов и предотвратить излишнее разрушение содержащегося в них каротина. 3 ил., 1 табл.

Способ и устройство периодической сушки зерна на растительных отходах // 2632733

Изобретение относится к сушке зерна, преимущественно с топками на растительных отходах и может быть использовано в сельском хозяйстве. Способ периодической сушки зерна заключается в том, что зерно загружают, сушат до кондиционной влажности, отключают подачу топлива, разгружают. Новым является то, что зерно вновь загружают, а пауза между загрузками не превышает расчетной величины, указанной в формуле изобретения: Устройство для периодической сушки зерна содержит сушилку, вентилятор, средства загрузки и разгрузки зерна, топку. Новым является то, что масса обмуровки составляет не менее половины зерновой вместимости сушилки. Изобретение должно повысить эффективность сушки угля. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Способ сушки первой партии зерна // 2633188

Изобретение относится к сушке зерна, преимущественно в зерносушилках с топками на твердом топливе, и может быть использовано в сельском хозяйстве, пищевой промышленности. Способ сушки первой партии зерна, заключающийся в том, что разжигают топку, прогревают топку и циклически сушат зерно до кондиционной влажности, при этом прогревают топку при расходе твердого топлива, рассчитываемого по формуле в зависимости от вместимости сушилки по зерну, влагосъема, удельных затрат теплоты на испарение влаги, доли теплоты, пошедшей на прогрев топки, низшей теплоты сгорания твердого топлива, КПД топки и длительности сушки, а температуру агента сушки бесступенчато повышают от начальной до предельно-допустимой θпд. Изобретение должно обеспечить снижение затрат тепла на прогрев топки и сушку зерна за счет совмещения этих процессов при бесступенчатом повышении температуры агента сушки. 1 ил.