Способ и устройство реверсивной сушки зерна

Авторы патента:

Павлов Сергей Анатольевич (RU)

Голубкович Александр Викторович (RU)

F26B3/14 - при движении просушиваемых предметов или материала за счет силы тяжести

F26B17/12 - с перемещением высушиваемого материала под действием силы тяжести

Владельцы патента RU 2684772:

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) (RU)

Группа изобретений относится к сельскому хозяйству и может быть применена при сушке семян и зерна, а также в системе заготовок. Способ заключается в том, что материал загружают, перемещая сверху вниз, вентилируют агентом сушки, который реверсируют в верхней сушильной камере, инвертируют, охлаждают и разгружают. Материал вентилируют смесью агента сушки и отходящего воздуха, отобранного из охладительной камеры. Устройство для осуществления способа включает бункер, сушильные и охладительные камеры, топку, вентилятор, наружные полости для реверса агента сушки и инвертор. Устройство также снабжено вентилятором отходящего воздуха, установленным в воздушном канале и подключенным к нижней части сушильной камеры. Использование группы изобретений позволит осуществить качественную сушку зернового и семенного материалов. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

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%.

1. Способ реверсивной сушки зерна, согласно которому материал загружают, перемещая сверху вниз, вентилируют агентом сушки, который реверсируют в верхней сушильной камере, инвертируют, охлаждают и разгружают, отличающийся тем, что материал вентилируют смесью агента сушки и отходящего воздуха, отобранного из охладительной камеры, при этом расход воздуха, отбираемого из охладительной камеры, определяют из выражения

где Q_ox - расход воздуха, отбираемого из охладительной камеры, м³/ч;

Q_c - расход смеси, м³/ч;

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

2. Устройство для реверсивной сушки зерна, включающее бункер, сушильные и охладительные камеры, топку, вентилятор, наружные полости для реверса агента сушки, инвертор, отличающееся тем, что оно снабжено установленным в воздушном канале вентилятором отходящего воздуха, подключенным к нижней части сушильной камеры.

Изобретение относится к сушке семян и зерна, преимущественно крупносеменных культур, и может быть использовано в сельском хозяйстве и в системе заготовок. Способ реверсивной сушки семян и зерна заключается в том, что их сушат в неподвижном слое с управляемыми циклами реверсирования агента сушки.

Способ сушки мелкосеменных культур и устройство для его осуществления // 2638253

Изобретение касается сушки мелкозернистых культур (рапс, сурепица и т.д., в том числе семян трав) и может быть использовано в сельском хозяйстве и системе заготовок. Способ сушки мелкосеменных культур заключается в том, что семена загружают, предварительно подогревают, отлеживают, охлаждают и разгружают.

Способ непрерывной сушки дисперсных (сыпучих) материалов внутри вертикально установленной вращающейся ёмкости, нагреваемой снаружи излучением // 2603212

Изобретение относится к области термодинамики в части теплообмена излучением и к технологии сушки. В способе непрерывной сушки дисперсных сыпучих материалов внутри вертикально установленной емкости ее нагревают снаружи излучением, а емкость выполняют перфорированной или из сетки и вращают относительно неподвижной собственной геометрической оси, а внутри емкости, коаксиально ей и неподвижно, с зазором относительно днища и стенки емкости размещают трубу с радиально закрепленными на наружной ее поверхности лопастями, причем влажный сыпучий материал непрерывно подают внутрь трубы, высохший сыпучий материал пневматически удаляют из емкости.

Способ и устройство для контейнерной сушки семян // 2589972

Изобретение относится к сушке семян и может быть использовано в сельском хозяйстве. Способ контейнерной сушки семян заключается в том, что семена загружают в контейнеры, которые устанавливают на модули, составляющие теплоподводящий канал, вентилируют агентом сушки и разгружают.

Способ сушки и сушилка для его осуществления // 2589544

Изобретение относится к технике конвективной сушки дисперсных материалов, например зерна, в плотном слое и может быть использовано в сельском хозяйстве и других отраслях.

Способ осциллирующей сушки зерна // 2578937

Изобретение относится к сушке зерна и может быть использовано в сельском хозяйстве и в системе заготовок. Способ осциллирующей сушки зерна заключается в том, что его загружают, перемещают, подвергают воздействию подогретым и неподогретым агентом сушки и разгружают.

Способ получения частично высушенного сырного порошка // 2574933

Изобретение относится к молочной промышленности. Способ получения частично высушенного сырного порошка из сыра с содержанием воды от 22 до 60 мас.%, включающий стадии приведения исходного сыра в мелкоизмельченное состояние и его нагревание в потоке в виде тонкого турбулентного динамического слоя в контакте со стенкой, нагретой по меньшей мере до 80°С, с получением сырного порошка с содержанием влаги, меньшим или равным 20%; причем указанный способ целесообразно осуществлять с использованием турбосушилки (Т), включающей полый цилиндрический корпус (1), закрытый с противоположных концов торцевыми пластинами (2, 3) и снабженный нагревательной рубашкой (4), по меньшей мере с одним впускным отверстием (5) и по меньшей мере одним выпускным отверстием (6) и с лопастным ротором (7), закрепленным с возможностью вращения внутри указанного корпуса; и, возможно, дополнительной турбосушилки (Т'), по существу, идентичной вышеуказанной турбосушилке.

Способ комбинированной сушки семян и зерна // 2559003

Изобретение относится к способам комбинированной сушки семян и зерна. Осуществляют загрузку семян и зерна, гравитационное перемешивание и реверсивное продувание агентом сушки с циклами от 20 до 360 мин.

Способ энергосберегающей сушки гранулированных полимерных материалов // 2523520

Способ относится к области химической промышленности и служит для сушки гранулированных полимерных материалов и композитов на их основе. В способе энергосберегающей сушки гранулированных полимерных материалов, включающем раздельную подачу гидрофобных и гидрофильных материалов сверху вниз в коаксиальные цилиндрические камеры и поперечный продув теплоносителя через материалы, согласно изобретению теплоноситель последовательно движется в поперечном направлении через камеры 1 и 2, осуществляя сушку материала в первой камере и нагрев материала во второй.

Способ управления процессами сушки и хранения зерна // 2510479

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов и может быть использовано при автоматическом управлении процессами сушки и хранения зерновых культур, в частности зерна пшеницы, семян подсолнечника, пивоваренного солода и т.д.

Способ сушки зерна в бункерах активного вентилирования пневмопотоком // 2679698

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано для сушки зерна. Способ включает активное вентилирование зерна, загруженного в бункер, потоком горячего воздуха и сушку зерна снизу вверх путем применения теплоносителя, имеющего камеру сгорания.

Агрегат для непрерывной сушки сыпучих материалов // 2675033

Изобретение относится к устройствам для сушки сыпучих материалов, например гранулированных и сыпучих материалов, сыпучих зернистых материалов, в частности зерна, и может найти применение в сельском хозяйстве, машиностроительной, химической, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности.

Зерносушилка непрерывного действия // 2673303

Изобретение относится к зерносушилкам непрерывного действия. Траектории движения зерна зерносушилки имеют верхний участок (17) со смешением потоков, который содержит зону предварительного нагрева, и нижний участок (19) с волнообразным уравнивателем влажности, который содержит зону нагрева.

Зерносушилка камерная // 2663595

Зерносушилка камерная включает зерновой бункер, распределительные короба, сушильные камеры с параллельными вертикальными воздухопроницаемыми и глухими торцевыми стенками, камеру агента сушки, расположенную между сушильными камерами, в торцевых стенках которой имеются подводящие нагнетательные окна, а под сушильными камерами установлены приемные короба с разгрузочными дозирующими устройствами.

Зерносушильный аппарат // 2651015

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и предназначено для сушки сыпучих зернистых предметов и материалов, преимущественно семян зерновых, зернобобовых, маслянистых и других сельскохозяйственных культур.

Способ сушки мелкосеменных культур и устройство для его осуществления // 2638253

Способ дискретной сушки высоковлажных бурых углей // 2633978

Изобретение относится к технике сушки твердых топлив, преимущественно углей, в системах подготовки к сжиганию на тепловых электростанциях и может быть использовано в других отраслях промышленности.

Конвективная сушилка // 2618638

Изобретение относится к технике сушки дисперсных влажных материалов и может быть использовано в пищевой, химической и других отраслях промышленности. Конвективная сушилка включает вертикальную шахту прямоугольного сечения, состоящую из изолированных друг от друга по сушильному агенту и расположенных друг над другом секций с наклонными перфорированными решетками, образующими зигзагообразный канал для перемещения высушиваемого материала.

Устройство распределения газа в шахтной зерносушилке // 2610781

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к машинам для сушки фуражного, семенного зерна и может быть использовано на зернотоках и заготовительных предприятиях.

Бункерное устройство для сушки и активного вентилирования сыпучих материалов // 2601778

Изобретение относится к технике конвективной сушки и активного вентилирования дисперсных материалов, например зерна, в плотном слое и может быть использовано в сельском хозяйстве и других отраслях.