Спосіб нагрівання зерна у, щонайменше одному, сушильному об’ємі шахтної зерносушарки

Реферат: Спосіб нагрівання зерна у, щонайменше одному, сушильному об'ємі шахтної зерносушарки, згідно з яким забезпечують більш рівномірну швидкість нагрівання зерна по, щонайменше одному, сушильному об'єму шахтної зерносушарки. При цьому збільшують швидкість нагрівання зерна у, щонайменше одному, сушильному об'ємі шахтної зерносушарки, в якому значення внутрішнього об'єму всіх коробів встановлюють в межах від 10 відсотків до 25 відсотків від значення одного сушильного об'єму шахтної зерносушарки. Відстань L1 по горизонталі між двома, найближчими один до одного підвідними коробами, чи найближчими один до одного відвідними коробами, встановлюють в межах від 160 мм до 250 мм. Відстань L2 по вертикалі між двома, найближчими один до одного коробами, підвідним коробом та відвідним коробом, встановлюють в межах від 60 мм до 200 мм. У підвідні короби подають нагрітий газ, змішаний з навколишнім повітрям, де температуру суміші нагрітого газу та повітря встановлюють в межах від 90 °C до 135 °C. UA 114265 C2 (12) UA 114265 C2 UA 114265 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до галузі машинобудування і може бути використаний при виготовленні шахтних зерносушарок. Відомий спосіб розподілу газу в шахтній зерносушарці, з рядовим розташуванням підвідних і відвідних коробів, п'ятигранної форми, з загнутими всередину нижніми частинами їх бокових стінок, котрий включає підведення газу до зернового шару через підвідні короби, рівномірний розподіл газу в зерновому шарі по довжині коробів, та відведення відпрацьованого газу через відвідні короби, причому газ, що надходить від розташованих вище підвідних коробів, до розташованих нижче відвідних коробів, відводять від зернового шару через їх перфоровані бокові стінки, причому газ, що надходить від розташованих нижче підвідних коробів, до розташованих вище відвідних коробів, розділяють на два потоки, один з яких відводять від зернового шару через відкриті нижні поверхні відвідних коробів, а інший потік відводять від зернового шару через нижні, загнуті всередину, перфоровані частини їх бокових стінок, використовуючи всю площу їхньої поверхні [1]. Цей спосіб недостатньо забезпечує рівномірну швидкість нагрівання зерна та недостатньо збільшує швидкість нагрівання зерна. Це обумовлено тим, що при виконанні цього способу недостатньо зменшують нерівномірність розподілу теплової енергії в зерновому шарі, яку використовують для сушіння зерна. Тобто ніяк не оптимізують температуру газу, який використовують для сушіння зерна, ніяк не оптимізують відстань між коробами, та ніяк не оптимізують розміри самих коробів. Найбільш близьким є спосіб нагрівання зерна у, щонайменше одному, сушильному об'ємі шахтної зерносушарки, котрий включає подавання вологого зерна у, щонайменше один, сушильний об'єм шахтної зерносушарки з накопичувального об'єму шахтної зерносушарки, подавання нагрітого газу, змішаного з повітрям, у підвідні короби, розташовані у, щонайменше одному, сушильному об'ємі шахтної зерносушарки, подальше подавання нагрітого газу, змішаного з навколишнім повітрям, через шар зерна, у відвідні короби, розташовані у, щонайменше одному, сушильному об'ємі шахтної зерносушарки, і нагрівання вологого зерна, у щонайменше одному, сушильному об'ємі шахтної зерносушарки, тепловою енергією нагрітого газу, змішаного з навколишнім повітрям, для забезпечення випаровування вологи з зерна, подальше видалення охолодженого газу, змішаного з навколишнім повітрям, та випаруваної вологи з зерна, з відвідних коробів, щонайменше одного, сушильного об'єму шахтної зерносушарки, і видалення висушеного зерна з, щонайменше одного, сушильного об'єму шахтної зерносушарки у охолоджувальний об'єм шахтної зерносушарки [2]. Цьому способу властиві такі самі недоліки. В основу винаходу поставлена задача шляхом вдосконалення способу нагрівання зерна у, щонайменше одному, сушильному об'ємі шахтної зерносушарки забезпечити більш рівномірну швидкість нагрівання зерна по, щонайменше одному, сушильному об'єму шахтної зерносушарки, та при цьому збільшити швидкість нагрівання зерна у, щонайменше одному, сушильному об'ємі шахтної зерносушарки. Поставлена задача вирішується тим, що у способі нагрівання зерна у, щонайменше одному, сушильному об'ємі шахтної зерносушарки, котрий включає подавання вологого зерна у, щонайменше один, сушильний об'єм шахтної зерносушарки з накопичувального об'єму шахтної зерносушарки, подавання нагрітого газу, змішаного з повітрям, у підвідні короби, розташовані у, щонайменше одному, сушильному об'ємі шахтної зерносушарки, подальше подавання нагрітого газу, змішаного з навколишнім повітрям, через шар зерна, у відвідні короби, розташовані у, щонайменше одному, сушильному об'ємі шахтної зерносушарки, і нагрівання вологого зерна у, щонайменше одному, сушильному об'ємі шахтної зерносушарки тепловою енергією нагрітого газу, змішаного з навколишнім повітрям, для забезпечення випаровування вологи з зерна, подальше видалення газу та повітря, а також випаруваної вологи з зерна, з відвідних коробів, щонайменше одного, сушильного об'єму шахтної зерносушарки, і видалення висушеного зерна з, щонайменше одного, сушильного об'єму шахтної зерносушарки у охолоджувальний об'єм шахтної зерносушарки, новим є те, що забезпечують більш рівномірну швидкість нагрівання зерна по, щонайменше одному, сушильному об'єму шахтної зерносушарки, та при цьому збільшують швидкість нагрівання зерна, у щонайменше одному, сушильному об'ємі шахтної зерносушарки, в якому значення внутрішнього об'єму всіх коробів встановлюють в межах від 10 відсотків до 25 відсотків від значення одного сушильного об'єму шахтної зерносушарки, а відстань L1 по горизонталі між двома, найближчими один до одного підвідними коробами, чи найближчими один до одного відвідними коробами, встановлюють в межах від 160 мм до 250 мм, та відстань L2 по вертикалі між двома, найближчими один до одного коробами, підвідним коробом та відвідним коробом, встановлюють в межах від 60 мм до 200 мм, і у підвідні короби 1 UA 114265 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 подають нагрітий газ, змішаний з навколишнім повітрям, де температуру суміші нагрітого газу та повітря встановлюють в межах від 90 °C до 135 °C. На фіг. 1 схематично зображено виконання способу нагрівання зерна у, щонайменше одному, сушильному об'ємі шахтної зерносушарки. Суцільною стрілкою вказано напрямок руху зерна у сушильний об'єм шахтної зерносушарки. Подвійною стрілкою вказано напрямок руху зерна з сушильного об'єму шахтної зерносушарки. Літерою С позначена висота сушильного об'єму шахтної зерносушарки. На фіг. 2 зображено вигляд D, вказаний на фіг. 1. Суцільною стрілкою вказано напрямок руху нагрітого газу, змішаного з навколишнім повітрям, у підвідні короби, які розташовані у сушильному об'ємі шахтної зерносушарки. Подвійною стрілкою вказано напрямок руху нагрітого газу, змішаного з навколишнім повітрям, з відвідних коробів, що також розташовані у сушильному об'ємі шахтної зерносушарки. Літерою А позначена ширина сушильного об'єму шахтної зерносушарки. Літерою В позначена довжина сушильного об'єму шахтної зерносушарки. На фіг. 3 зображено переріз Ε-Ε, вказаний на фіг. 2. Суцільними стрілками вказані напрямки руху нагрітого газу, змішаного з навколишнім повітрям, у сушильному об'ємі шахтної зерносушарки, з підвідних коробів у відвідні короби, через шар зерна. Літерою Η вказана висота підвідного короба. Літерою Ρ вказана ширина підвідного короба. Літерою L1 вказана відстань по горизонталі між двома, найближчими один до одного підвідними коробами. Літерою L2 вказана відстань по вертикалі між двома, найближчими один до одного коробами, підвідним коробом та відвідним коробом. Спосіб здійснюють наступним чином. У сушильний об'єм шахтної зерносушарки, котрий обмежений внутрішніми розмірами корпусу сушильної секції шахтної зерносушарки 1, який виготовлений з листового металу, подають вологе зерно 2, з накопичувального об'єму шахтної зерносушарки, природним шляхом, під дією сили тяжіння. На фіг. 1 напрямок подавання зерна 2, у сушильний об'єм шахтної зерносушарки, вказано суцільною стрілкою. У сушильному об'ємі шахтної зерносушарки зерно 2 розташовують між підвідними коробами 3 та відвідними коробами 4, котрі є деталями сушильної секції шахтної зерносушарки. Підвідні короби 3 та відвідні короби 4 розташовані у сушильному об'ємі шахтної зерносушарки (фіг. 2, 3). У підвідні короби 3 подають нагрітий газ, змішаний з повітрям. Змішування нагрітого газу, що надходить з газових пальників, з повітрям можливо здійснювати так, як це вказано в джерелі інформації [2]. Напрямок подавання газу, змішаного з повітрям, у підвідні короби 3 на фіг. 2 вказано суцільною стрілкою. З підвідних коробів 3 нагрітий газ, змішаний з навколишнім повітрям, подають у відвідні короби 4, через шар вологого зерна 2. На фіг. 3 суцільними стрілками вказані напрямки руху нагрітого газу, змішаного з навколишнім повітрям, у сушильному об'ємі шахтної зерносушарки, з підвідних коробів 3 у відвідні короби 4. Таким чином здійснюють нагрівання зерна 2, котре має збільшену вологість, відносно встановленого показника, у сушильному об'ємі шахтної зерносушарки тепловою енергією нагрітого газу, змішаного з навколишнім повітрям, для забезпечення випаровування вологи з зерна. Нагрітий газ, змішаний з повітрям, після того, як віддасть частину своєї теплової енергії зерну, видаляють з відвідних коробів 4, разом з випаруваною вологою з зерна. Напрямок руху нагрітого газу, змішаного з навколишнім повітрям, з відвідних коробів 4 на фіг. 2 вказаний подвійною стрілкою. Висушене таким чином зерно 2 видаляють з сушильного об'єму шахтної зерносушарки, природним шляхом, під дією сили тяжіння, у охолоджувальний об'єм шахтної зерносушарки (на фіг. не вказано). Напрямок видалення зерна з сушильного об'єму шахтної зерносушарки на фіг. 1 вказано подвійною стрілкою. При сушінні зерна 2 забезпечують більш рівномірну швидкість нагрівання зерна 2 по сушильному об'єму шахтної зерносушарки, та при цьому збільшують швидкість нагрівання зерна 2 у сушильному об'ємі шахтної зерносушарки. При цьому значення внутрішнього об'єму всіх коробів V1 встановлюють в межах від 10 відсотків до 25 відсотків від значення сушильного об'єму шахтної зерносушарки V2. Значення сушильного об'єму шахтної зерносушарки V2 вираховують згідно із залежністю: V2=АВС. Значення внутрішнього об'єму кожного з коробів Vk вираховують згідно із залежністю: Vk=((ΗΡ)/2)Β, де Η - висота короба, а Р - ширина короба (основа трикутника на фіг. 3). В тому випадку, коли короби в своєму поперечному перерізі мають геометричну форму, відмінну від геометричної форми трикутника (наприклад, мають форму п'ятикутника, як це вказано в 2 UA 114265 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 джерелі інформації [1]), то використовують інші формули для розрахунку їхньої площі поперечного перерізу. Значення внутрішнього об'єму всіх коробів V1, є сумою всіх вирахуваних об'ємів Vk. Крім цього, встановлюють відстань L1 по горизонталі між двома, найближчими один до одного підвідними коробами 3, чи ближчими один до одного відвідними коробами 4, в межах від 160 мм до 250 мм. На фіг. 3 ця відстань вказана між двома, найближчими один до одного, підвідними коробами 3. І також встановлюють відстань L2 по вертикалі між двома, найближчими один до одного коробами, підвідним коробом 3 та відвідним коробом 4, в межах від 60 мм до 200 мм. А у підвідні короби 3 подають нагрітий газ, змішаний з навколишнім повітрям, де температуру суміші нагрітого газу та повітря встановлюють в межах від 90 °C до 135 °C. Відстані L1 та L2 обумовлюють довжину шляху руху нагрітого газу, змішаного з навколишнім повітрям, з підвідного короба 3 у відвідний короб 4. Від довжини цього шляху залежить рівномірність швидкості нагрівання зерна, тобто рівномірність руху температурного поля, у шарі зерна. Чим коротший шлях, там чим менша температура суміші нагрітого газу та повітря, тим більш рівномірним буде рух температурного поля у шарі зерна. Рухаючись у шарі зерна, температура нагрітого газу, змішаного з навколишнім повітрям, зменшується, оскільки частина теплової енергії витрачається на нагрівання зерна. Чим меншою буде різниця температур нагрітого газу, змішаного з навколишнім повітрям, на виході з підвідного короба 3 та на вході в відвідний короб 4, тим більш рівномірною буде швидкість руху температурного поля у шарі зерна і тим більш рівномірною буде швидкість нагрівання зерна. Через це відтань L1 не повинна бути більшою 250 мм, а відстань L2 не повинна бути більшою 200 мм. Інакше можливо перегрівання зерна та погіршення його якості. Але також відстань L1 не повинна бути меншою 160 мм та відстань L2 не повинна бути меншою 60 мм, оскільки це призведе до невиправданого зменшення продуктивності шахтної зерносушарки та/чи невиправданого збільшення матеріаломісткості шахтної зерносушарки. З цих самих причин температура суміші нагрітого газу та повітря не повинна бути меншою від 90 °C. Температура суміші нагрітого газу та повітря також не повинна бути більшою від 135 °C, оскільки це збільшить нерівномірність швидкості нагрівання зерна, що призведе до перегрівання зерна та погіршенню його якості. На швидкість нагрівання зерна також впливає об'єм нагрітого газу, змішаного з навколишнім повітрям, що подають у відвідні короби 4 з підвідних коробів 3, через шар зерна в одиницю часу. Від цього залежить кількість теплової енергії, що передають зерну в одиницю часу. Шар зерна має значний аеродинамічний опір потоку газу. Тому, чим більшим буде значення внутрішнього об'єму всіх коробів, від значення одного сушильного об'єму шахтної зерносушарки, тим більшим буде потік газучерез шар зерна (при одному і тому ж самому тиску газу), і тим більшою буде швидкість нагрівання зерна (при одній і тій самій температурі газу). Але значення внутрішнього об'єму всіх коробів V1, від значення сушильного об'єму шахтної зерносушарки V2, не повинно бути більшим 25 відсотків, оскільки це призведе до невиправданого зменшення продуктивності шахтної зерносушарки та/чи невиправданого збільшення матеріаломісткості шахтної зерносушарки. І також значення внутрішнього об'єму всіх коробів V1, від значення сушильного об'єму шахтної зерносушарки V2, не повинно бути меншим від 10 відсотків, оскільки це призведе до перегрівання зерна та погіршенню його якості. Всі числові значення, вище вказані в матеріалах цієї заявки на винахід, визначені експериментальним шляхом в промислових та лабораторних умовах ПАТ "Карлівський машинобудівний завод", м. Карлівка, Полтавська обл. Вказані числові значення також можуть бути використані при виготовленні охолоджувальних секцій шахтної зерносушарки. Таким чином, спосіб нагрівання зерна у, щонайменше одному, сушильному об'ємі шахтної зерносушарки (сушильній секції шахтної зерносушарки), дозволяє забезпечити більш рівномірну швидкість нагрівання зерна по, щонайменше одному, сушильному об'єму шахтної зерносушарки, та при цьому дозволяє збільшити швидкість нагрівання зерна у, щонайменше одному, сушильному об'ємі шахтної зерносушарки. Це дозволить збільшити продуктивність шахтної зерносушарки та значно зменшити ймовірність перегрівання зерна у шахтній зерносушарці. Приклад конкретного виконання Спосіб, що заявляється, реалізований на ПАТ "Карлівський машинобудівний завод", м. Карлівка, Полтавська обл., при виготовленні шахтних зерносушарок серії Brice-Baker. Продуктивність зерносушарок збільшена на 15-20 відсотків, в порівнянні з існуючими 3 UA 114265 C2 5 аналогами, при однакових витратах природного газу. Вказані зерносушарки виключають термоудар та псування зерна. Джерела інформації: 1. Патент РФ на винахід № 2538185, (2006.01) F26B 17/12, опублікований 10.01.2015 р. 2. Патент України на корисну модель № 97106, (2006.01) F26B 17/12, опублікований 25.02.2015 р., бюл. № 4. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 10 15 20 25 30 Спосіб нагрівання зерна у, щонайменше одному, сушильному об'ємі шахтної зерносушарки, котрий включає подавання вологого зерна у, щонайменше один, сушильний об'єм шахтної зерносушарки з накопичувального об'єму шахтної зерносушарки, подавання нагрітого газу, змішаного з повітрям, у підвідні короби, розташовані у, щонайменше одному, сушильному об'ємі шахтної зерносушарки, подальше подавання нагрітого газу, змішаного з навколишнім повітрям, через шар зерна, у відвідні короби, розташовані у, щонайменше одному, сушильному об'ємі шахтної зерносушарки, і нагрівання вологого зерна, у щонайменше одному, сушильному об'ємі шахтної зерносушарки тепловою енергією нагрітого газу, змішаного з навколишнім повітрям, для забезпечення випаровування вологи з зерна, подальше видалення газу та повітря, а також випаруваної вологи з зерна, з відвідних коробів, щонайменше одного, сушильного об'єму шахтної зерносушарки, і видалення висушеного зерна з, щонайменше одного, сушильного об'єму шахтної зерносушарки у охолоджувальний об'єм шахтної зерносушарки, який відрізняється тим, що забезпечують більш рівномірну швидкість нагрівання зерна по, щонайменше одному, сушильному об'єму шахтної зерносушарки, та при цьому збільшують швидкість нагрівання зерна у, щонайменше одному, сушильному об'ємі шахтної зерносушарки, в якому значення внутрішнього об'єму всіх коробів встановлюють в межах від 10 відсотків до 25 відсотків від значення одного сушильного об'єму шахтної зерносушарки, а відстань L1 по горизонталі між двома, найближчими один до одного підвідними коробами, чи найближчими один до одного відвідними коробами, встановлюють в межах від 160 мм до 250 мм, та відстань L2 по вертикалі між двома, найближчими один до одного коробами, підвідним коробом та відвідним коробом, встановлюють в межах від 60 мм до 200 мм, і у підвідні короби подають нагрітий газ, змішаний з навколишнім повітрям, де температуру суміші нагрітого газу та повітря встановлюють в межах від 90 °C до 135 °C. 4 UA 114265 C2 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5