HU193692B - Method and apparatus for convection drying of granular, capillar-pory materials and agricultural produces - Google Patents

Description

rendező betéttel (6) van lezárva, mely alulról tömítetten csatlakozik a kifúvó csatorna (4) falához. Az átvezető csatorna (13) a forró szárítóközeget bevezető csatornával (12) átkeverő csatornán (17) át össze van kapcsolva. Az átkeverő csatornában (17) zárószerelvény — előnyösen csappantyú (18) — van elhelyezve. A szárítóberendezés intenzív szárítási zónáján belüli két különböző szintjén a termény nedvességtartalmát és/vagy a szárítóból kilépő száFÍtóközeg hőmérsékletét — és adott esetben relatív nedvességtartalmát — mérő érzékelők (15, 16) vannak. Az érzékelők (15,16) jeleinek különbségét képező jelátalakító (20) a zárószerelvényt (18) működtető szervomotorral (19) vezérlő kapcsolódásban van. (5. ábra)

-2193692

A találmány tárgya eljárás szemcsés, kapillár-pórusos anyagok és mezőgazdasági termények szárítására gravitációs anyagáramlású, konvekciós szárítóberendezésben, amelynek a szárítóközeg be- és kifúvására szolgáló csatornái vannak, s ahol az eljárás során a szárítóközeget ellenáramban legalább kétszer vezetjük át a gravitációsan áramló szárítandó anyagon. A találmány tárgya továbbá az ezen eljárás foganatosítására szolgáló berendezés, amelynél a kifúvó csatornák átvezető csatornához csatlakoznak.

A szemcsés, kapillár-pórusos anyagok, — amelyek közé általában a mezőgazdasági termények is tartoznak — makrokapilláris és mikrokapilláris csatornarendszerekkel bírnak, amelyek közül a makrokapilláris csatornák keresztmetszeti átmérője 10^-5 cm-nél nagyobb, a mikrokapilláris csatornák átmérője pedig 10^-5 cm-nél kisebb, ugyanakkor mindkét csatornarendszer a szemcse felszíne felé nyitott.

A szárítás első, kezdeti szakaszában a kétféle kapilláris csatornarendszerben elhelyezkedő nedvességtartalom távozik el, éspedig a következő módon: előbb a makrokapilláris csatornában lévő víznek a szemcse felszínén elhelyezkedő meniszkusza kezd párologni, miközben a meniszkusz az anyag belsejébe húzódik vissza és az anyagnak a kapillárisokkal átszőtt részéből a víz nagyrésze eltávozik. Ez alatt a mikrokapillárisok meniszkusza a kapillárisos nyomáskülönbség hatására a szemcse felszínén helyezkedik el, és csak akkor húzódik be a szemcse belsejébe, amikor a makrokapilláris csatornákon át való párolgás befejeződött.

Ebben az első szárítási szakaszban gyakorlatilag a szabad vízfelszín párolgására jellemző jelenség folyik le és az anyag felszínének hőmérséklete a heves párolgás hűtőhatása következtében lényegében nem növekszik, ami hőre érzékeny anyagok, pl. mezőgazdasági termények esetében a szárított termék minősége szempontjából szükséges előfeltétel. A szárítási teljesítmény növelhető a szárítóközeg áramlási sebességének növelésével, az anyag károsodása nélkül. Az áramlási sebesség növelésének azonban határt szab a gravitációs anyagmozgás és a szárítóközeg ellenáramú mozgása hatására bekövetkező fluidizációt előidéző áramlási határsebesség, amely felett már megkezdődik a szemcséknek a szárítóból való kisodródása.

A szárítás második szakaszában a makrokapillárisok már levegővel vannak töltve és az anyag visszamaradt nedvessége gőz alakjában a diffúzió jelensége szerint távozik el. Eközben maga a szárítandó anyag a belsejében lezajló csökkenő intenzitású párolgás miatt egyre jobban felmelegszik, ami a szárítóközeg megengedhető hőmérsékletét a hőre érzékeny anyagok esetében korlátozza. Az anyag belsejébe irányuló hőtranszport azonban a szemcsefelület és a szárítóközeg· rela2 tiv sebességének növelésével itt is mindaddig fokozható, amíg a fluidizáció jelensége fel nem lép és a diffúziós nedvesség-transzport a hőbevitellel egyensúlyban van.

A szárítóberendezés teljesítményét változatlan biológiai és egyéb jellemzőkkel rendelkező anyag folyamatos átáramlása esetén az szabja meg, hogy a szárítóberendezésre jellemző szárítási sebesség (teljesítmény) eléréséhez mennyi ideig kell a szárítandó anyagnak a szárítóban tartózkodnia az adott kezdeti- és az előírt végnedvesség esetében. A szárító teljesítményét tehát a térfogatának megfelelő anyagtömeg és a szárítási idő hányadosából lehet meghatározni. Ugyanezzel a módszerrel határozható meg a szárítandó anyag tömegárama is.

Ha a szárítóberendezésbe folyamatosan betáplált anyag nedvességtartalma lecsökken, akkor ez az anyag mindaddig a számára szükségesnél nagyobb hőbetáplálást kap, amíg az előző, nagyobb nedvességtartalmú anyag a szárítóból ki nem fogy. Az anyag gravitációs mozgása és a meleg szárítóközeg áramlása közötti relatív sebesség ugyanis az alacsonyabb nedvességtartalmú anyag számára nagy hőbevitelt okoz, emiatt az anyag a kelleténél jobban kiszárad és ez a túlszárítás energiapazarlással jár.

Ha viszont a szárítóberendezésbe folyamatosan betáplált anyag nedvességtartalma megnövekszik, akkor ez az anyag mindaddig a számára szükségesnél kevesebb hőbetáplálást kap, ami az előző, szárazabb anyag a szárítóból ki nem fogy. Emiatt az anyag nem szárad ki az előírt mértékben és ezért a folyamatos anyagmozgást le kell állítani. A leállás után a meginduló anyagáramlás egy ideig túlszárított terméket eredményez, mert az anyagkihordás szüneteltetése alatt a szárítóban lévő teljes anyagtömeg a szárítóközeg áramának van kitéve és folyamatosan tovább szárad. Ily módon tehát ugyancsak energiapazarlással járó túlszáradás következik be.

Ha a szárítóberendezésbe folyamatosan beáramló szárítandó anyag nedvességtartalma a korábbihoz képest megváltozik, — növekszik vagy csökken — akkor ennek hatása a makrokapillárisok meniszkuszán végbemenő párolgás zónájának változásában mutatkozik meg. A zóna ugyanis rövidül, ha a korábbinál szárazabb,viszont hosszabbodik, ha a korábbinál nedvesebb anyag érkezik a szárítóba. A szárítóban uralkodó körülmények azonban nem kedvezőek az anyag nedvességtartalmának mérésére, mert változó hőmérsékletű környezetben és — különösen mezőgazdasági termények esetében — az anyagáramot kísértő hulladékok és szennyezések egyidejű jelenléte mellett kellene a mérést megvalósítani.

Az ismert szárítóberendezések legtöbbjének közös hátránya, hogy a szárítandó anyag időben változó nedvességtartalmához nem képesek alkalmazkodni, vagyis egyetlen nedvességtartalmú terméket eredményeznek energia-3193692 pazarlás mellett, illetve nem képesek folyamatos üzemelésre, ami ugyancsak energiapazarlással jár.

Fokozott nehézséget okoz, ha a szárítóberendezésben egymás után, különböző ánya- 5 gok szárítását kell végezni, amely anyagok száradása egymástól eltérő módon folyik le, s így az egyes anyagoknak a szárítóban szükséges tartózkodási időtartama is különböző.

Ilyenkor esetleg mód van a szárítóközeg ¹θ mennyiségének és hőmérsékletének, ezáltal a szárítás sebességének a módosítására. A ventillátorok és tüzelőberendezések teljesítményszabályozási tartománya és a szabályozás jelleggörbéje azonban csak ritkán felel 15 meg az adott termékre jellemző száradási sebességhez szükséges szárítóközeg-áramlási sebesség és hőtartalom biztosításához. Ilyen körülmények állnak fenn pl. az egyszer szárított és tárolt olajosmagvak extrakció előtti 20 továbbszárítása esetében. Ez a szárítás ugyanis lényegesen rövidebb időt követel meg, mint amekkorát a szárító adott térfogata lehetővé tesz.

Ismeretes a 609.214 Ijsz. svájci szabadalmi 25 leírás szerinti megoldás, amelynél a szárítóközeg zárt rendszerben járja át a szárítandó terméket és a hőbetáplálást hőszivattyú végzi. A meleg szárítóközeg kilépési sebességét és ezáltal a keringésben lévő mennyiséget is 30 erősen korlátozza, hogy az elvezető csatornába nagyobb áramlási sebesség mellett a termény is átömlik, miáltal a zárt áramlási kör eltömődik. Emellett nem gondoskodnak arról, hogy az eltérő nedvességű, illetve eltérő szá- 35 radási időt igénylő anyagok okozta nehézségeket kiküszöböljék.

Az 1.437.578 ljsz. angol szabadalmi leírás olyan módszert ismertet, amelynél a belépő szárítóközeg áramát kézi beavatkozással fojt- 40 ják; itt tehát a szárítás sebességének fokozása nem lehetséges. Ez a módszer sem intézkedik a különböző anyagok eltérő szárítási feltételeinek kielégítésére. Ez utóbbi hátrány jelentkezik a 2.300.981 ljsz. francia szabadal- 45 mi leírás szerinti megoldásnál is.

A 4 048 727., és a 4 241 515. ljsz. USA, valamint a 2 402 170., a 2 444 907., és a 2 516 224 ljsz. francia szabadalmi leírások szerinti megoldások esetében sem a szárítási sebesség 50 növelésére, sem a különböző nedvességtartalmú anyagok okozta nehézségek kiküszöbölésére nincs lehetőség.

Végül a 183.005 ljsz. magyar szabadalmunk, a neki megfelelő 4 555 838 sz. USA sza- 55 badalmunk és az ugyancsak analóg PCT/W083/01502 számon közzétett nemzetközi bejelentésünk ismerteti a szárítóba való belépés és a kilépés helyén az anyag nedvességtartalmának mérését két, a belépésnél és 60 a kilépésnél elhelyezett nedvességmérő-érzékelő beépítésével, továbbá az anyag ürítésének a két értékből képezett differenciáljel alapján való vezérlését. Az idézett szabadalmainkban szereplő megoldásnál mód van a beérkező anyag változó nedvességtartalmából adódó 4 hátrányok ellensúlyozására, éspedig egy elmozdítható ún. választólap, valamint az ürítés vezérlésével. Ez a vezérlés azonban csak akkor képes az előzőekben vázolt feladat teljesítésére, ha a mikroelektronikus vezérlés memóriájába valamennyi, szárításra kerülő anyagféleség nedvességtartalom-idő és száradási sebesség-idő függvényét és/vagy az ezek meghatározására szolgáló algoritmust betáplálták. Ez azonban az előforduló nagyszámú anyagféleség miatt a gyakorlatban nehézkes és a berendezést bonyolulttá, költségessé teszi. A szárítási sebesség növelésére itt nincs lehetőség.

Mint a fentiekből kitűnik, az ismert konvekciós szárítóberendezések nem valósítják meg ezen szárítási mód fizikailag és biológiailag optimális feltételeit. Ezért vagy szükségtelenül túlméretezettek, vagy túlságosan bonyolultak és költségesek, vagy szükségtelenül sok energiát fogyasztanak és ezért üzemköltségük magas.

A találmány célja olyan szárítási és szabályozási módszer létrehozása, amellyel a kapillár-pórusos szemcsés anyagok és mezőgazdasági termények konvekciós szárítását az elméletileg helyes fizikai-biológiai száradási paraméterekhez nagymértékben közelíteni lehet és a szárítóba belépő anyag időben változó nedvességtartalmából, valamint egyéb fizikai tulajdonságából eredő energiaveszteségek is megszüntethetők, az új és már üzemelő szárítóberendezések esetében egyaránt.

A találmány azon a felismerésen alapul, hogy a száradási sebesség — adott méretű szárítóberendezésben is — szükség szerint fokozható és a szárítási teljesítmény növelhető, új szárítóberendezés létesítése esetén pedig a berendezés mérete csökkenthető, ha a szárítóközeg áramlási sebességét a fluidizációs határsebesség fölé növeljük, ugyanakkor a szárítandó anyag kihordását megakadályozzuk.

Felismertük továbbá, hogy a szárítandó anyag nedvességtartalom-változásának pontos mérése helyett elegendő a nedvességtartalom-változás irányának egyszerű módon való érzékelése olyan beavatkozás létrehozásához, amelynek eredményeként a szárítóközeg áramlási sebessége, vagy hőtartalma is a nedvességtartalom változási iránya szerint növekszik vagy csökken. A felismerés értelmében az ilyen kvalitatív jellegű nedvességérzékelés mellett kiküszöbölődik a szárítandó anyag nedvességtartalmának mérésével kapcsolatban a technika ismert szintjén fennálló valamennyi nehézség hatása. A termény anyagnedvességének a száritó be- és kilépésénél történő direkt mérése helyett ugyanis elegendő a szárítás intenzív zónáján belüli két mérés, amelyeknek nem az abszolút eredménye, hanem a két méréseredmény közötti különbség növekedése, illetve csökkenése szolgáltatja a beavatkozás létrehozásához szükséges jelet. A felismerés értelmében a szóbanforgó két mérés lehet ter-4193692 ménynedvességmérés, de lehet a szárítóból az adott helyeken kilépő szárítóközeg hőmérsékletének mérése is, adott esetben ennek relatív nedvességtartalom-mérésével együtt, vagy anélkül. 5

Felismertük végül, hogy — főként már meglévő szárítóberendezések esetében — mód van a túlszárítás megakadályozására a szárító aktív térfogatának csökkentésével oly módon, hogy a szárítóközeg a szárítandó anya- 10 got a szárítónak csak egy meghatározott térfogatrészében járja át.

A fentiekben kitűzött célt a találmány értelmében úgy valósítjuk meg, hogy a bevezetőben ismertetett eljárásnál a szárítóközeg áramlási 15 sebességét a szárítandó anyag fluidizációs határsebessége fölé növeljük, miközben a szárítandó anyag szemcséinek kihordását megakadályozzuk, továbbá a szárítandó anyag változó nedvességtartalmát a szárítás inten- 20 zív zónáján belül két különböző szinten érzékeljük, s a két érzékelésből adódó különbségi jellel vezéreljük a forró szárítóközeg áramát, melyet közvetlen kapcsolatba hozunk a terményen már legalább egyszer áthaladt 25 -szárítóközeg áramával.

Előnyös, ha a szárítóközeg áramlási sebességét a szárítócsatorna be-, illetve kilépő keresztmetszetében legalább a szárítandó terményben való áramlás sebességének tízszere- βθ sére — célszerűen legalább 13 m/sec értékre — választjuk.

A termény túlszáradásának elkerülése érdekében a szárítótérfogatot pl. a szárítóközeg-befúvó csatornák egyes csoportjainak 35 kiiktatásával csökkenthetjük.

A találmány szerinti eljárást a találmány értelmében olyan, a bevezetőben ismertetett berendezéssel valósítjuk meg, amelynél a kifúvócsatornák alsó, nyitott oldala a szárító- ⁴⁰ közeg kilépési helyének közelében áramlásrendező betéttel van lezárva, mely alulról tömítetten csatlakozik a kifúvó csatorna falához, az átvezető csatorna a forró szárítóközeget bevezető csatornával átvezető csatornán át 45 össze van kapcsolva, az átkeverő csatornában zárószerelvény — előnyösen csappantyú — van elhelyezve, továbbá a szárítóberendezés két különböző szintjén a termény hőmérsékletét és/vagy nedvességtartalmát mérő 50 érzékelők vannak; van továbbá egy, az érzékelők jeleinek különbségét képező jelátalakítója és a jelátalakítóról vezérelt, a zárószerelvényt működtető szervomotorja.

Előnyösen a befúvócsatornák és a kifúvó- 55 csatornák oldalainak egymással bezárt fél-nyílásszöge legfeljebb akkora, mint a szárítandó termény természetes rézsüszőge, a keresztmetszetük pedig akkora, hogy a szárítóközeg áramlási sebessége a be- és kifúvócsa- 60 tornákban legalább 10-szerese — célszerűen legalább 13 m/sec, a terményben való áramlási sebességnek.

A szárító térfogata egy részének kiiktatására a befúvó csatornák egyes csoportjai θ₅ előtt zárást előidéző takarólapok vannak.

A szárítót befúvó és kifúvó csatornákból áFló szárítóelemekből lehet összeállítani.

A találmányt a továbbiakban, a találmány szerinti berendezés példaképpeni kiviteli alakjaival kapcsolatosan ismertetjük részletesebben ábráink segítségével, amelyek közül:

— az 1. ábra a szárító egy szárító elemének egy részlete távlati képben;

— a 2. ábra az 1. ábra függőleges metszetét;

— a 3. ábra az 1. ábra egy részletét nagyobb méretarányban;

— a 4. ábra egy találmány szerinti légcsatorna távlati képét;

— az 5. ábra a találmány szerinti szárító függőleges metszetét;

— a 6. ábra a száradási sebesség és idő függvényábráját;

— a 7. ábra a szárító találmány szerinti, egy másik kiviteli alakjának függőleges metszetét, végül — a 8. ábra a nedvességtartalom és az idő függvényábráját mutatja be.

A gravitációs anyagáramlású konvekciós szárító F keresztmetszetű 1 szárítóelemének (1 -3. ábra) 2 falába a 3 befúvó légcsatornákat erősítettük be. A 3 befúvó légcsatornák egyik vége zárt. A befúvott szárítóközeg a 3 befúvó légcsatornák alsó nyitott oldalán lép ki és a nyilakkal jelzett 5 áramlási úton átjárva a terményréteget, a 4 kifúvó légcsatornákba áramlik, majd ezek végein kilépve elhagyja az 1 szárítóelemet. A szárítóközeg áramlása pl. — nem ábrázolt — ventillátor nyomó- vagy szívóhatására történhet.

A 3 befúvó és a 4 kifúvó légcsatornák közötti terményrétegen a szárítóközeg ellenáramban áramlik keresztül. A szárítóközegnek a szárítási teljesítmény szempontjából optimális áramlási sebessége mellett azonban meg kell akadályozni a szemkisodródás bekövetkezését. Ennek egyik lehetséges módja a 6 áramlásrendező betét alkalmazása, amelylyel a 4 kifúvó légcsatorna alsó nyitott oldalát a kilépő nyílás közelében lezárjuk. Ennek következtében a 4 kifúvó légcsatornák kilépő nyílásai közelében, ahol a száFÍtóközeg áramlási sebessége a legnagyobb, a 7 terményfelszínből a fluidizáció következtében kilépő szemcsék a 6 áramlásrendező betétbe ütköznek és visszaverődnek.

Az 1 szárítóelemnek a 2 fal melletti, a 6 áramlásrendező betét alatti és a 7 terményfelszín feletti térrészeiben felfelé áramló szárítóközeg erőteljesen a szárító belseje felé áramlik (3. ábra) és az ebben a térrészben lebegő szemcséket a 8 áramlási irányban viszszaveti. A 6 áramlásrendező betét további kedvező hatása, hogy a 4 kifúvó légcsatornák kilépő nyílásaiban fellépő Borda-féle veszteség által okozott depresszió nem képes az 1 szárítóelem 2 fala mentén a szemcséket felemelni, s így a kisodródás lehetősége tovább csökken.

A szemkisodródás megszüntetésének másik módja a 3 befúvó és a 4 kifúvó légcsator5

-5193692

8 nák, valamint a 6 áramlásrendező betét megfelelő méretezése. A 3 és 4 csatornák félnyílását meghatározó a szöget a termény természetes rézsüszögénél kisebbre választjuk. Ha a példa szerinti esetben a termény rézsüszöge 5 30°, akkor a 3,4 légcsatornák a félnyílásszögét 25°-ra választjuk. Ha a légcsatorna háromszög-alakú keresztmetszeti részének magassága m, akkor az alsó szélesség,,s=2m.tga.

Az m magasságot a kifúvás va áramlási 10 sebessége által meghatározott keresztmetszet alapján lehet meghatározni.

A Va kifúvási áramlási sebességet két feltétel alapján választjuk meg, éspedig

V ²⁰

V 13 m/s e's ~~~ ^10 A v_R ahol V_K a szárítóközeg függőleges áramlási 25 sebessége a szárítóban.

Végül ahhoz, hogy a 8 áramlási irány 45°os legyen, a 3, 4 légcsatornák H hosszúsága, függőleges oldalfalainak L magassága és a 6 áramlásrendező betét h hosszúsága között 30 a következő összefüggéseket tartjuk be:

egyoldalú kifúvas /

kétoldalú kifúvas esetén

H -2h ahol C,, illetve C₂ állandók, amelyek nagysága az — felületaránytól függ.

^HS 45

A szárító egyenletes és energiaveszteség nélküli üzemét a száradási zónahatár eltolódásának érzékelésével és az érzékelt eltolódásnak megfelelő beavatkozással lehet biztosítani. ⁵θ

A gravitációs anyagáramlású konvektív szárítóba (5. ábra) a 9 nedves termény felül lép be és a 10 száraz termény a 11 hűtőzónán át alul távozik. A forró szárítóközeg a 12 csatornán át lép be-a szárítóba és a 3 befúvó lég- 55 csatornákon, a szárítandó terményen, majd a 4 kifúvó légcsatornákon át a 13 átvezető csatornába jut. A 3 befúvó és a 4 kifúvó légcsatornák lehetnek párhuzamos, vagy egymásra merőleges elrendezésűek; a 4 kifúvó lég- 60 csatorna lehet egyoldalú vagy kétoldalú kifúvású. A példa szerinti esetben a 3 és 4 légcsatornák párhuzamosak; a 4 kifúvó légcsatorna pedig egyoldalú kifúvású.

A 4 kifúvó légcsatorna kifúvási oldalán 65 helyezkedik el a 13 átvezető csatorna, amely6 ben a 4 kifúvó légcsatornákból kilépett, lehűlt és nedves szárítóközeg-áramok keverednek. A kevert szárítóközeg-áram átáramlik a szárítandó terményen és a 14 csatornán távozik a szárítóból.

A szárító intenzív szárítási zónáján belüli két különböző szintjén a termény nedvességtartalmának, vagy a 4 kifúvócsatornák belsejében áramló lehűlt, nedves száTÍtóközeg hőmérsékletének és/vagy relatív nedvességtartalmának érzékelésére 15 és 16 érzékelőt helyezzük el. A termény száradási sebessége w=4v-, ahol W a termény nedvességtartalma. · *

A termény kezdeti száradási sebessége (6. ábra) a 15 érzékelő szintjén w, értékre növekszik, majd a 16 érzékelő szintjét elérve w₂ értékre csökken. Mint az ábrából látható, a w, a makrokapillárisok meniszkuszának párolgási zónájában kialakuló száradási sebesség, míg w₂ a diffúziós nedvesség-transzport zónája kezdetének száradási sebessége (folyamatos függvényábra). Egy következő terménybeadagolási periódusban a belépő termény makrokapilláris meniszkuszának száradási sebessége a 15 érzékelő szintjén w₃; a száradási sebesség a 16 érzékelő szintjéig alig változik, értéke w₄ (szaggatott függvényábra).

Miután a termény abszolút nedvességtartalma a függvényábra alatti területtel arányos, az ábrából látható, hogy a szaggatott függvényábra szerint száradó termény nedvesebb, mint a folytonos függvényábra szerint száradó termény, ezért annak esetében a makrokapillárisok párolgási zónájába több szárítóközeget kell bejuttatni. Erre a 17 átkeverő csatornán át van lehetőség, a 18 csappantyú nyitásával, amelyet a 19 szervomotor működtet.

A száradási sebesség szabja meg, hogy adott mennyiségű szárítóközeg mennyi nedvességet vesz fel. Ezért a 15 és 16 érzékelők a 4 kifúvócsatornákban, vagy az azok környezetében lévő terményben a w,, w₃, illetve w₂, w₄ száradási sebesség-értékekkel arányos jeleket kapnak, amelyek akár hőmérsékleti, akár relatív nedvesség, akár terménynedvességi értékek lehetnek. Habár a 15 és 16 érzékelők környezetének szennyezettsége a mérések pontosságát rontja, a változások tendenciája előjelhelyesen érzékelhető.

A 6. ábrából látható, hogy szárazabb termény után nedvesebb termény érkezése esetén a w, értéke a w₃ felé, a w₂ a w₊ felé és a Aw₁₂ a Áw₃₄ felé tart. A változás pontos értéke helyett elegendő a változás irányának (a különbség előjelének) érzékelése és a 20 jelátalakítóba való közvetítése, amely a 19 szervomotort úgy vezérli, hogy a Aw csökkenése esetén a 18 csappantyú nyíljon és a 12 csatornából több forró szárítóközeg áramolják a 17 átkeverő csatornán és a 13 átvezető csatornán át a szárító felső részébe, ami a szárítási sebességet a termény nagyobb nedves-6193692 ségtartalmának megfelelően megnöveli. Szárazabb termény érkezése esetén a művelet fordítottja játszódik le.

A 6. ábra szerint a 15 érzékelő célszerű helye a forró szárítóközeg-befúvó 12 csatorna felső vége feletti és a 13 átvezető csatorna felső vége alatti toronyrész, a 16 érzékelő célszerű helye pedig a forró szárítóközeg-befúvó 12 csatorna felső vége alatti toronyrész.

A szabályozás megoldható más módon is, pl. a 20 jelátalakító vezérelhet egy — nem ábrázolt — tüzelőberendezést, amely a szárító felső részébe szállít hőenergia-többletet.

Adott szárító esetében a túlszárítás megakadályozása érdekében a szárítónak a szárítóközeg által átjárt térfogatát pl. a szárító egy részének elhatárolásával csökkentjük. A szárítót a 7. ábra, két különböző nedvességtartalmú termény száradási, vagyis nedvességtartalom-idő függvényábráját a szárító magassági méretének megfelelő időléptékben pedig a 8. ábra mutatja.

A nagyobb kezdeti nedvességtartalmű termény száradási függvényábráját a szaggatott, a kisebb nedvességtartalmúét a folytonos függvényábra, míg a termények előirt végnedvességét az A pont mutatja. A szaggatott függvényábrájú termény az előírt nedvességet a B pontnál éri él, de a szárító 11 hútőzónájáig haladva túlszáradna. A folytonos függvényábrájú termény az előírt nedvességet már a C pontnál eléri, de a szárító 11 hútőzónájáig haladva még nagyobb mértékben túlszáradna.

A mjnőségre káros túlszáradást oly módon lehet megakadályozni, hogy a szárító alsó 3 befúvó légcsatornáit a 12 csatornán át bevezetett forró szárítóközeg elől a B, illetve a C pontok által meghatározott magasságig elzárjuk. Ez történhet a 21, illetve a 22 takarólappal, vagy az egyes 3 befúvó légcsatornák belépő nyílásai előtt alkalmazott takarólapokkal, kézi vagy gépi mozgatással, vagy a 9 nedves terményből vett minta alapján automatikusan.

A szárító egy további példaképpeni kiviteli alakja esetében az 1 szárítóelemekből szárító állítható össze, tetszés szerinti méretben. A 3 befúvó és a 4 kifúvó légcsatornák elhelyezhetők párhuzamosan, azonos síkban váltakozva, vagy különböző síkokban, párhuzamos vagy egymásra merőleges elrendezésben.

A találmány szerinti megoldás főbb előnyei abban foglalhatók össze, hogy lehetővé teszi a szárítási művelet lefolytatása során a termény kezdeti nedvességtartalmának figyelembevételét, az ennek változása esetén bekövetkező energiaveszteség megszüntetését nemcsak újonnan létesített, hanem már meglévő berendezések esetében is.

Claims (9)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Eljárás szemcsés, kapillár-pórusos anyagok és mezőgazdasági termények szárítására, gravitációs anyagáramlású, konvekciós szárítóberendezésben, amelynek a szárítóközeg be- és kifúvására szolgáló csatornái vannak és amely el van látva olyan mérő- és beavatkozó elemekkel, amelyek a szárító teljesítményét és/vagy a termék végnedvességét szabályozzák, ahol az eljárás során a szárítóközeget ellenáramban vezetjük át a gravitációsan áramló szárítandó anyagon, éspedig legalább kétszer, azzal jellemezve, hogy a szárítóközeg áramlási sebességét a szárítandó anyag fluidizációs határsebessége fölé növeljük, miközben megakadályozzuk a szárítandó anyag szemcséinek kihordását, továbbá hogy a szárítandó anyag változó nedvességtartalmát és/vagy a szárítóból kilépő szárítóközeg hőmérsékletét — és adott esetben relatív nedvességtartalmát — a szárítóberendezés intenzív zónáján belüli két különböző szintjén érzékeljük, s a két érzékelésből adódó különbségi jellel vezéreljük a forró szárítóközeg áramát, melyet közvetlen kapcsolatba hozunk a terményen már legalább egyszer áthaladt szárítóközeg áramával.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szárítókőzeg áramlási sebességét a szárítócsatorna be-, illetve kilépő keresztmetszetében a szárítandó terményben való áramlási sebességének legalább a tízszeresére — célszerűen legalább 13 m/sec értékre — választjuk.
3. 3. Az 1., vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a termény kiszáradásának elkerülése érdekében a szárítótérfogatot a szárítóközeg-befúvó csatornák egyes csoportjainak kiiktatásával csökkentjük.
4. 4. Berendezés az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítására, amelynél a kifúvó csatornák (4) átvezető csatornához (13) csatlakoznak, azzal jellemezve, hogy a kifúvó csatornák (4) alsó, nyitott oldala a szárítóközeg kilépési helyének közelében áramlásrendező betéttel (6) van lezárva, mely alulról tömítetten csatlakozik a kifúvó csatorna (4) falához, az átvezető csatorna (13) a forró szárítóközeget bevezető csatornával (12) átkeverő csatornán (17) át össze van kapcsolva, az átkeverő csatornában (17) zárószerelvény — előnyösen csappantyú (18) — van elhelyezve, továbbá, hogy a szárítóberendezés intenzív szárítási zónáján belüli két különböző szintjén a termény nedvességtartalmát és/ /vagy a szárítóból kilépő szárítóközeg hőmérsékletét — és adott esetben relatív nedvességtartalmát — mérő érzékelők (15, 16) vannak, végül, hogy az érzékelők (15, 16) jeleinek különbségét képező jelátalakítója (20) és ezen jelátalakítóról (20) vezérelt, a zárószerelvényt — előnyösen csappantyút (18) — működtető szervomotorja (19) van.
5. 5. A 4. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a befúvó csatornák (3) és a kifúvó csatornák (4) oldalainak egymással bezárt fél nyílásszöge (a) legfeljebb akkora, mint a szárítandó termény természetes rézsűszöge, a befúvó és kifúvó csatornák (3, 4) keresztmetszete pedig akkora, hogy a szárító7

   -7193692 közeg áramlási sebessége ezen be- és kifúvó csatornákban (3, 4) a terményben való áramlási sebességnek legalább a tízszerese, célszerűen legalább 13 m/s.
6. 6. A 4. vagy 5. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az áramlásrendező betét (6) zárt kialakítású.
7. 7. A 4. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az áramlásrendező betét (6) hossza a következő összefüggés szerint van meghatározva:

   4 - -^h Cj illetve ahol C, és C₂ állandók, az első összefüggés az egyoldalas, a második összefüggés pedig a kétoldalas kifúvás esetére vonatkozik, és alul „m a légcsatorna magasság, „H a légcsatornák hossza, „L a légcsatornák függőleges oldalfalának magassága és „h” az áramlásrendező betét hossza.
8. 8. A 4-7. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a befúvó csatornák (3) előtt takarólap (21, 22) van.
9. 9. A 4-8. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy befúvó csatornákból (3) és kifúvó csatornákból (4) álló szárítóelemekből (1) van összeállítva.

   3 lap rarjz, 8 ábra