Комплекс для сушіння сипких матеріалів

Корисна модель відноситься до пристроїв загального призначення, сушіння, досушування та послідуючого зберігання різних твердих, гранульованих сипких матеріалів різної консистенції та об'ємної щільності і може бути використана в різних галузях промисловості, але переважно в зернопереробній галузі сільського господарства, здебільшого при обробці зерна, підготовці його до помолу або при збереженні. Відомі пристрої для сушки сипких матеріалів, зокрема, зернопродуктів та продуктів харчування [див. заявку Росії №93029472/06, опублікована в офіційному БИ №36 за 1995рік; патент України №8898, опубл. в «Офіційному бюлетені» №3 за 1996рік; патент України №4464, опубл. в «Бюлетені» №6 (2.1.), 1994рік; зерносушарка А1-ДСП50, що випускалась ВАТ «Карлівський машинобудівний завод», опубл. в каталозі продукції заводу]. Основними недоліками, що заважають широкому застосуванню відомих пристроїв, є складність їх конструкцій, зокрема карусельних, барабанних, шнекових, особливо в частині виконання трубоводів, топок, недостатня їх продуктивність і висока енергоємність, занадто високі витрати палива (хоч газового, хоч рідкого). Відома також конструкція пристрою для сушіння сипких матеріалів, зокрема зернових, що деякий час вироблялась нашим підприємством під назвою «Зерносушарка А1-ДСП-50» [див. ТУ У 29.5.-14311169 -115-2002]. Вона являє собою рециркуляційну сушарку, котра на відміну від прямоточних, не потребує підбору партій зерна по вологості, а завдяки контактному вологообміну і кількаразовій циркуляції зерна має місце вирівнювання (в сторону зниження) його вологості. Найбільш близьким конструктивним рішенням, прийнятим нами за прототип, до конструкції, що пропонується до захисту в якості корисної моделі, є пристрій для сушіння сипких матеріалів за пат., України №16073 [див. Бюлетень №7, 2006р]. Конструктивно відомий пристрій для сушіння сипких матеріалів містить в собі дві суміжні сушильні камери, що виконані у вигляді вертикальних шахт, складених з сушильних теплообмінних секцій з осадовими камерами та обладнаних бункером, що розміщений над сушильними камерами, завантажувальний башмак, завантажувально рециркуляційну та вивантажувальну норії, що змонтовані на шахтній стінці, пристрій для нагріву теплоносія у вигляді топки, систему трубоводів та вентилятора для його подачі в зону сушіння чи до сушіння. Недоліками конструкції є висока енергоємність, що пов'язана з застосуванням двигунів підвищеної потужності для вентиляції, надлишкові витрати енергоресурсів з-за відсутності можливості контролювання вологості при повторній (рециркуляційній) подачі зерна в зону сушки, наявність пошкодження, що в деяких випадках (особливо при тривалому збереженні і для послідуючого висівання) відбивається на якості і констистенції зерноматеріалів. В основу корисної моделі, що пропонується, покладено завдання ліквідації вищезазначених недоліків та створення такої конструкції, яка б забезпечила зниження енергоємності та підвищила надійність збереження зерноматеріалів при тривалому збереженні. Ця задача вирішується наступним шляхом: комплекс для сушіння сипких матеріалів містить суміжні сушильні камери у вигляді вертикальних прямокутних паралелепіпедних шахт, складених з сушильних секцій з осадовими камерами та обладнаних завантажувально - рециркуляційною та вивантажувальною норіями, надсушильний бункер, завантажувальний башмак, пристрій для нагріву теплоносія у вигляді топки, системи трубоводів та вентилятори для його подачі в зону сушіння, досушки, який, на відміну від відомої конструкції, додатково обладнаний силосом, що поєднаний з вивантажувальною норією самопливним лотіком, при цьому, силос обладнаний вентиляторами з повільним примусовим нагнітанням повітря. Таке удосконалення конструкції дозволить мати слідуючі переваги у порівнянні з відомими пристроями, зокрема з прототипом. Поруч зі зниженням енергоємності, що досягається за рахунок використання залишкового тепла, що міститься в зерноматеріалі, підвищується продуктивність процесу сушіння в порівнянні зі звичайною технологією на 40-50 відсотків, а витрати палива та електроенергії в цифровому виразі знижуються на 30-50 відсотків. Крім цього, забезпечується рівномірність сушіння і охолодження зерноматеріалів, зниження травмованості. При цьому, слід підкреслити, що силос в подальшому використовується для збереження зерноматеріалів - запобігання зайвих перевантажень та перевезень з місця на місце. Причинно-наслідковий зв'язок між достатніми в усіх випадках істотними ознаками запропонованого рішення і отриманими підсумковими технічними результатами забезпечують нові технічні якості, дозволяючи в сполученні з відомими ознаками одержати технічні результати, означені в постановці задачі. За наявними у заявника відомостями запропонована сукупність ознак, що характеризує суть корисної моделі, невідома з рівня техніки, тобто, корисна модель відповідає критерію «новизна». Запропоноване технічне рішення зображено на кресленні. На Фіг.1 комплекс зображений збоку, а на Фіг.2 - в загальному виді. Він складається з суміжних сушильних камер 1,2, що виконані у вигляді вертикальних прямокутних паралелепіпедних шахт, що складаються з сушильних секцій 3. Секції З, обладнані осадовими камерами 4, що мають захисні протипилові сітки 5. Осадові камери 4 мають знизу збірник пилу 6 та самопливний лотік 7 для видалення пилу, щоб не попадав в навколишнє середовище і повітря. Над шахтами розміщується спільний надсушильний бункер 8. На спільній шахтній стінці змонтовані завантажувальна (вона ж і рециркуляційна) норія 9 та вивантажувальна норія 10, що живляться і завантажуються з завантажувального башмака 11, куди поступає зернопродукт на обробку. Пристрій має суцільнометалічну топку 12 з вентилятором 13 і зворотній трубовод 14 для повернення ще гарячого теплоносія на вентилятор для послідуючого повторного вживання для сушки з метою економії тепла. Знизу шахти обладнані додатковими сушильними секціями 15 для більш ефективної сушки і досушки продукту. Для досягнення переваг запропонований комплекс обладнаний додатково силосом 16, що поєднаний з вивантажувального норією 10 самопливним лотіком 17 та оснащений в нижній частині вентиляторами 18, що забезпечують повільне примусове нагнітання повітря. Працює комплекс таким чином: продукт, переважно зерно, що потребує сушіння поступає в завантажувальний башмак 11, звідкіля завдяки норії 9 подається в надсушильний бункер 8 та в сушильні секції 3 шахти 1 та нижче , далі знову в башмак 11, де відбувається змішування висушеного продукту з сирим. При цьому, з початку роботи норія 9 виконує функцію тільки завантажувальної, а при подальшій роботі «на потоці» ця норія виконує функцію рециркуляційної і одночасно здійснює довантажування сушарки сирим продуктом. В осадових камерах 4 зернопродукти продуваються теплоносієм, що поступає по трубоводам завдяки вентилятору 13 з суцільно-металічної топки 12. Внаслідок продувки в осадові камери 4 поступає пил та сміття. Завдяки захисним протипиловим сіткам 5 сміття та пил поступають в збірники 6, звідкіля через самопливні лотоки 7 видаляються і не забруднюють довкілля. Таке конструктивне рішення дозволяє відмовитись від аспірації осадових камер, що раніш виконувалась з застосуванням циклонів та додаткових вентиляторів. Для підвищення продуктивності установки в цілому шахти обладнані додатковими секціями 15, куди поступає зерно на досушку. Теплоносій формується в суцільно-металічній топці 12, звідкіля він, завдяки вентилятору 13 та системі трубоводів поступає на вентилятори сушки (на кресленні не показані, бо це не принципово), а з сушки, завдяки зворотному трубоводу 14 знову поступає на вентилятор для утилізації (повторного використання) в зоні сушки чи досушки. Таким чином, підводячи підсумок та спрощуючи вищесказане, відмічаємо, що зернопродукт (чи інший сипкий чи гранульований продукт) поступає за допомогою норії 9, що одночасно виконує функції завантажування і рециркуляції, в надсушильний бункер 8, звідкіля поступає в шахту 1, в її сушильні секції 3 і повертається в завантажувальний башмак 11, де змішується з сирим зернопродуктом, що поступає порціями поступово в залежності від зменшення вологості. Таким чином, на цьому етапі сушіння видаляється поверхнева капілярна вологість зерна. Вологість на виході знижується до 19-20 відсотків. Температура зерна становить до 65 градусів С. Далі на другому етапі з башмака 11 за допомогою вивантажувальної норії 10, що зв'язана лотіком 17 з силосом 16, зернопродукт поступає самопливом в силос 16, де завершується процес сушіння. Тут відбувається активна вентиляція за допомогою встановлених в нижній частині силоса 16 вентиляторів 18, що забезпечують повільне примусове нагнітання повітря, завдяки чому температура зерна поступово знижується і вологість його доводиться до 14-16 відсотків (видалення внутріклітинної вологи). Далі при необхідності зерно може зберігатись у звичайному режимі, що підтримується в силосі при його звичайній експлуатації. Дослідно-експериментальним шляхом встановлюють режим сушіння, досушки зернопродукту в часі, тобто режим експлуатації та використання конструкції, що пропонується. Як бачимо, суть винаходу не витікає явним чином для спеціаліста з відомого рівня техніки. Сукупність ознак, що характеризують звісне рішення не забезпечує досягнення нових властивостей і тільки наявність ознак, що відрізняють запропоновану корисну модель, дозволяє отримати нові властивості, новий технічний результат. Запропонована конструкція корисної моделі виконана в металі в виробничих умовах, випробувана в умовах господарства при сушінні зерна, відрегульована в різних режимах експлуатації. В результаті при використанні досягнуті намічені підсумки що до потрібної величини вологості, відмічені технологічні особливості та відроблені режими роботи. Таким чином, конструкція, що заявляється, виготовлена в промислових умовах, відробила необхідний час при досягненні необхідних умов і результатів, тому вона відповідає критерію «промислова здатність».Взагалі, може бути захищена охоронним документом - патентом України на корисну модель.