Зерносушарка

1. Зерносушарка, що містить вертикальні шахти для зерна, утворені паралельно встановленим перфорованим стінкам із зонами сушіння та охолодження, зернообмінники, розташовані в шахтах у зоні сушіння, повітрозбірні камери, утворені ого C2 1 3 вологовмісту свіжого сушильного агента та зниженню ефективності сушки. Відомі колонкові сушарки, описані у книзі В.І. Атаназевича, Сушка зерна, М., ДеЛі принт, 2007 р., стор. 98-99. Відомі сушарки містять вертикальні шахти для зерна, утворені паралельно до встановлених перфорованих стінок з повітронапорною камерою, розташованою між шахтами, теплогенератор для одержання агента сушки, вентилятори з повітропроводами та осадовими камерами для подачі та відведення сушильного агента і охолоджуючого повітря із шахт сушарки, зернообмінники для перемішування шару зерна, розташованого у шахтах та випускний пристрій. У вищеописаних зерносушарках типу СК відпрацьований сушильний агент та охолоджуюче повітря повністю викидається до атмосфери, проходячи або через осадові камери, або через огороджуючі жалюзі, що захищають зовнішні поверхні шахт. Описана конструкція зерносушарки має наступні недоліки. Відсутність диференційованого розділення сушильних шахт на зони сушки не дозволяє утилізувати відпрацьований сушильний агент, з нижньої частини сушильної шахти, що має незначний вологовміст і відносно високу температуру. Конструкція сушарки не дозволяє утилізувати відпрацьоване охолоджувальне повітря, яке також має низький вологовміст і підвищену температуру, тобто корисно використовувати тепло раніше витраченого на нагрівання зерна. При цьому, відпрацьований сушильний агент і охолоджуюче повітря повністю викидаються до атмосфери, що призводить до підвищеним енерговитратам на сушку. Відома колонкова зерносушарка типу СЗМ, що випускається у п.Краснообск (Сушарки зернові модульні //Інформаційний листок. Новосибірська обл., п.Краснообск, ОПКТБ СибИМЕ: БІ-2001 -3с.). Відома сушарка має в нижній частині повітронапорної камери перегородку, що утворює із внутрішньою конічною частиною камери канал, через який нагріте, при охолодженні зерна, повітря відсмоктується вентилятором у змішувальну камеру, звідки суміш атмосферного та відпрацьованого у зоні охолодження повітря, подається до теплогенератора. Зерносушарка має наступні недоліки. У даній сушарці, де сушильний агент у зону сушки подається під тиском, а охолоджуюче повітря в зону охолодження під розрядженням, не здійснюється утилізація відпрацьованого сушильного агента, із нижньої частини сушильної зони, внаслідок відсутності розділення сушильної шахти та осадової камери сушарки на зони сушки. Змішувальна камера не вбудована в конструкцію сушарки і являє собою окремо стоячий пристрій, з'єднаний з топкою і сушаркою повітропроводами, що обумовлює громіздкість усієї конструкції сушарки та додаткові тепловтрати від конструкцій сушарки до навколишнього середовища. Найбільш близькою до заявлених по технічній сутності та досягнутому результату, обраної у якості прототипу, є зерносушарка, що випускається ВАТ "Мельінвест" м. Нижній Новгород. (Зерносу 93792 4 шарка Р1-СЗГ, Посібник з експлуатації, Нижній Новгород). Зерносушарка містить вертикальні шахти для зерна, утворені паралельно до встановлених перфорованих стінок, із зонами сушки та охолодження, зернообмінники, які розташовані у шахтах у зоні сушки, повітрозбірні камери, утворені огороджуючими коробами, примикаючими до бокових стінок шахт, змішувальну камеру, теплообмінники, розташовані в шахтах зерносушарки і у змішувальній камері, що складаються з боковин і каналів, прийомне та випускне обладнання, пальник, розташований у камері нагріву, вентилятори нагріву та охолоджуючий вентилятор, пульт керування. Указана конструкція сушарки також має недоліки. Розташування пальника в зерносушарці з відкритим полум'ям різко підвищує пожежовибухонебезпеку зерносушарки через можливе виникнення іскор від поступаючої через перфорацію і з утилізованим повітрям пилу, і засміченої домішки, яку виключити із зерна повністю неможливо. Крім того, багаторазова рециркуляція відпрацьованого сушильного агента через шар зерна призведе до підвищеного вологовмісту в цілому суміші відпрацьованого сушильного агента і охолоджуючого повітря, що призведе до зниження ступеня його використання та зниженню продуктивності зерносушарки особливо при сушці сирого зерна. Задача, яка вирішується пропонованим винаходом, - удосконалення зерносушарки. Технічний результат від використання винаходу полягає в підвищенні продуктивності зерносушарки за рахунок підвищення ступеня використання сушильного агента і поліпшенні умов експлуатації за рахунок зниження пожежовибухонебезпеки. Зазначений результат досягається тим, що в зерносушарці, що містить вертикальні шахти для зерна, утворені паралельно встановленим перфорованим стінкам із зонами сушки та охолодження, зернообмінники, розташовані в шахтах у зоні сушки, повітрозбірні камери, утворені огороджуючими коробами, примикаючими до бічних стінок шахт, змішувальну камеру, утворену між зоною сушки і зоною охолодження, теплообмінники, розташовані в шахтах зерносушарки і у змішувальній камері, що складаються з боковин і каналів, випускне обладнання, нагрівач повітря і вентилятори, зона сушки розділена перегородкою з регульованими клапанами на верхню й нижню зони, змішувальна камера відділена від зони охолодження перегородкою і з'єднана з верхньою зоною сушки повітропроводом, при цьому повітрозбірні камери і теплообмінники, з додатково виконаними в них горизонтальними перегородками, розділені перегородкою між нижньою зоною сушки і зоною охолодження, охолоджуючий вентилятор, розташований у зоні охолодження, а вентилятор нагріву з'єднаний з повітронагрівачем. Повітропровід виконаний оребреним для збільшення ступеня підігріву сушильного агента. Сутність винаходу пояснюється кресленням, на якому 5 на Фіг.1 схематично показана пропонована зерносушарка, на Фіг.2 - теплообмінник зерносушарки, на Фіг.3 - побудова процесів зміни стану сушильного агента і охолоджуючого повітря в J-d діаграмі. Зерносушарка включає прийомний пристрій 1, вертикальні шахти 2 для зерна, утворені паралельно встановленим перфорованим стінкам, розділені на верхню 3 і нижню 4 зони сушки і зону охолодження 5, зернообмінники 6, розташовані між верхньою та нижньою зонами сушки, жалюзі 7, розташовані на зовнішній поверхні шахт на рівні верхньої 3 зони сушки, огороджуючі короби 8, що примикають до зовнішньої поверхні шахт на рівні нижньої 4 зони сушки та зони охолодження 5, що утворюють повітрозбірні камери. Теплообмінники 9 розташовані в шахтах 2 зерносушарки між нижньої 4 зоною сушки та зоною охолодження 5, розділені перегородкою 10 і з'єднані зі змішувальною камерою 11. Повітрозбірні камери також розділені перегородкою 10. Змішувальна камера 11 утворена між нижньої 4 зоною сушки і зоною охолодження 5, і відділена від зони охолодження 5 перегородкою 12. Повітропровід 13 розташовано між змішувальною камерою 11 і верхньої 3 зоною сушки. Між верхньою 3 і нижньою 4 зонами сушки зроблена перегородка 14 з регульованими клапанами 15 для часткової подачі до верхньої 3 зони сушки свіжого сушильного агента з нижньої 4 зони сушки. Охолоджуючий вентилятор 16 розташовано у зоні охолодження 5. Вентилятор нагріву 17 з'єднано з повітронагрівачем 18. Випускний привід 19 знаходиться у нижній частині зерносушарки. Кожний теплообмінник 9 (Фіг.2) складається із боковин 20, між якими зроблені канали 21, у яких є горизонтальні перегородки 22, з'єднані з перегородкою 10. Зерносушарка забезпечена пультом керування (на Фіг. не показано). Процес сушки здійснюється таким способом. Сире зерно, що поступає з приймального пристрою 1 поступає у вертикальні шахти 2 на сушки і послідовно проходить верхню 3 зону сушки, потім через зернообмінники 6 до нижньої 4 зони сушки та зони охолодження 5, висушуючись і прохолоджуючись до кондиційної вологості та температури і виходить із зерносушарки через випускний пристрій 19. Свіжий сушильний агент заданої температури вентилятором нагріву 17 від повітронагрівача 18, поступає до нижньої зони 4 сушки, пронизує шар зерна в шахтах, висушуючи зерно, і через повітрозбірну камеру нижньої 4 зони сушки, утворену зовнішніми поверхнями шахти та охолоджуючим коробом 8, завдяки перегородкам 22 через канали 20 поступає до верхньої частини теплообмінників 9, розташованих між нижньою 4 зоною сушки та зоною охолодження 5. До нижньої частини теплообмінників 9 аналогічним чином через повітрозбірну камеру зони охолодження 5 поступає відпрацьоване охолоджене повітря із зони охолодження 5. До зони охолодження 5, відділеної від нижньої зони сушки 4 перегородкою 12, поступає свіже повітря через охолоджуючий вентилятор 16 і, після проходження через шар зерна, поступає до змішувальної камери 11. Після змішування, в 93792 6 змішувальній камері 11 через повітропровід 13, розташований у нижній зоні 4 сушки, утилізоване повітря, додатково нагріваючись від стінок повітропроводу 13, поступає до верхньої зони 3 сушки, куди частково прямує свіжий сушильний агент через регульовані клапани 15 у перегородці 14, підвищуючи температуру сушильного агента у верхній 3 зоні сушки. Знову утворений сушильний агент проходить через шар сирого зерна, здійснюючи його підсушування, і насичений вологою, прямує до атмосфери. Перфоровані стінки, огороджуючі короби, зовнішні стінки, випускний пристрій виготовляють зі сталі оцинкованої; теплообмінники, прийомний пристрій, перегородки, повітропровід, зернообмінники - зі сталі холоднокатаної. Основний матеріал зерносушарки - холоднокатана, гарячекатана і оцинкована сталь. Вентилятор може бути використаний, наприклад, марки ВР-80-70-12,5 Ж. Регульовані клапани можуть бути виконані у вигляді жалюзі, шиберів. У відповідності зі схемою зерносушарки проведено розрахунок зерносушарки продуктивністю 15 т/ч при вологості зерна на вході до зерносушарки, рівної 19 %, на виході із зерносушарки 14 % при температурі атмосферного повітря 15 С, його відносної вологості 60 % для зерна кукурудзи, призначеної для крохмалепаточної промисловості початковою температурою 15 °С і визначені габаритні розміри зон сушки і охолодження, режимні параметри, напір і витрата сушильного агента і охолоджуючого повітря при виборі у якості прототипу діючої зерносушарки Р1-СЗГ. При цьому економія палива за рахунок утилізованого тепла склала 31,3 %. Процес зміни стану сушильного агента та охолоджуючого повітря ілюструється J-d діаграмою, на якій зазначені: AB11 - нагрівання сушильного агента в повітронагрівачі; В11С11 - зміна стану сушильного агента в нижній зоні сушки; АД - зміна 11 стану повітря в зоні охолодження; ДС - змішування охолоджуючого повітря та відпрацьованого сушильного агента в змішувальній камері; EF нагрів повітря в повітропроводі; FB11 - змішування нагрітого повітря із сушильним агентом у верхній зоні сушки, В'С1 - зміна стану сушильного агента у верхній зоні сушки. Як видно з J-d діаграми відробивший сушильний агент має низьку температуру і високий ступінь насичення вологою. Таким чином, підвищується ступінь використання сушильного агента і здійснюється економія енерговитрат на сушки. Розділення зони сушки на верхню і нижню зони з регулюванням вступу до нижньої зони сушки тільки свіжого сушильного агента, до у верхньої зони сушки як свіжого так і відпрацьованого сушильного агента та охолоджуючого повітря, дозволяє диференціювати режими сушки і знизити тепловитрати з виходячим після сушки сушильним агентом, і підвищити ступінь його використання. З'єднання змішувальної камери зерносушарки повітропроводом із верхньою зоною сушки дозволить не допустити багаторазової рециркуляції відпрацьованого сушильного агента, і його надмірного зволоження, що підвищить сушильну здатність 7 суміші відпрацьованого сушильного агента та охолодженого повітря, підвищить продуктивність зерносушарки та приведе до зниження питомих енерговитрат на сушки. Додатковий підігрів суміші в повітропроводі також знизить її відносну вологість і підвищить потенціал сушки. Пристрій перегородки у повітрозбірній камері та теплообмінниках дозволить окремо подавати відпрацьований у нижній зоні сушки сушильний агент та відпрацьоване охолоджувальне повітря до змішувальної камери, що знизить енерговитра 93792 8 ти на привід вентиляторів, тому що вентилятори не будуть працювати один напроти одного, що також підвищить надійність їх роботи. Крім того, винос пальника із зерносушарки дозволить використати для сушки різне паливо і підвищить пожежовибухонебезпеку сушки. Таким чином, підвищується продуктивність зерносушарки за рахунок підвищення ступеня використання сушильного агента і поліпшуються умови експлуатації за рахунок зниження пожежовибухонебезпеки. 9 Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 93792 Підписне 10 Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601