ITPD980154A1 - DRYER FOR CEREALS AND GRANULAR MATERIALS IN GENERAL. - Google Patents
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Abstract
Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
La presente invenzione si riferisce ad un essiccatoio per cereali e materiali granulari in genere. The present invention refers to a dryer for cereals and granular materials in general.
L'essiccazione dei cereali si effettua normalmente al momento della raccolta per impedirne il degrado; la presente invenzione trova particolare sebbene non esclusiva applicazione nel settore degli essiccatoi mobili, che vengono dislocati in prossimità delle zone di raccolta dei cereale per effettuarne l'essiccazione in loco in tempi brevi. The drying of cereals is normally carried out at the moment of harvesting to prevent their degradation; the present invention finds particular, though not exclusive, application in the field of mobile dryers, which are located near the cereal harvesting areas in order to dry them on site in a short time.
Gli essiccatoi tradizionali del tipo oggetto del trovato comprendono una camera di essiccazione cilindrica verticale, un gruppo termico per la produzione di aria calda ed un ventilatore che provvede a immettere l'aria calda nella camera di essiccazione e farla circolare per favorire l'evaporazione dell'umidità contenuta nel cereale che si sta essiccando. Traditional dryers of the type according to the invention comprise a vertical cylindrical drying chamber, a thermal unit for the production of hot air and a fan which introduces the hot air into the drying chamber and makes it circulate to favor the evaporation of the moisture contained in the cereal that is drying.
Lungo l'asse centrale verticale della camera di essiccazione, in cui viene caricata la massa di cereale, è previsto un trasportatore a coclea. In uso, il materiale umido viene ripreso dalla base dal trasportatore a coclea e portato alla sommità della medesima, facendolo circolare all'interno della camera di essiccazione per promuovere movimenti di materiale che accelerano e rendono uniforme il processo di essiccazione. A screw conveyor is provided along the central vertical axis of the drying chamber, into which the cereal mass is loaded. In use, the wet material is taken up from the base by the screw conveyor and brought to the top of the same, making it circulate inside the drying chamber to promote material movements that accelerate and make the drying process uniform.
I trasportatori a coclea disposti verticalmente all'interno della camera di essiccazione cilindrica comportano alcuni inconvenienti, uno dei quali è connesso al loro ingombro che limita il volume utile della camera di essiccazione. The screw conveyors arranged vertically inside the cylindrical drying chamber entail some drawbacks, one of which is connected to their bulk which limits the useful volume of the drying chamber.
Inoltre, tutte le operazioni di manutenzione del trasportatore devono essere eseguite all'interno della camera, il che può risultare particolarmente complesso o addirittura impossibile quando l'essicatoio è carico di cereale. Inoltre la coclea centrale tende a "rifiutare" il cereale umido alimentato per caduta rendendo disomogenea la portata del trasportatore. Ciò comporta inoltre un allungamento del tempo di essiccazione ed un relativamente basso rendimento complessivo dell 'impianto. Furthermore, all maintenance operations of the conveyor must be carried out inside the chamber, which can be particularly complex or even impossible when the dryer is loaded with cereal. Furthermore, the central auger tends to "reject" the wet cereal fed by gravity, making the conveyor flow rate uneven. This also entails an extension of the drying time and a relatively low overall efficiency of the plant.
È scopo della presente invenzione realizzare un essiccatoio di tipo perfezionato e di rendimento elevato, capace di sfruttare al massimo il volume della propria camera di essiccazione. It is an object of the present invention to provide a dryer of an improved type and of high performance, capable of making the most of the volume of its own drying chamber.
Questo scopo è raggiunto, in accordo con la presente invenzione, da un essiccatoio avente le caratteristiche enunciate nella rivendicazione 1. This object is achieved, in accordance with the present invention, by a dryer having the characteristics set out in claim 1.
Un altro scopo della presente invenzione è di realizzare un essiccatoio che migliori la circolazione e miscelazione del materiale e ne eviti il ristagno per ottenere in tempi brevi un grado di essiccazione elevato ed omogeneo della massa di cereale da essiccare. Another object of the present invention is to provide a dryer which improves the circulation and mixing of the material and avoids its stagnation in order to obtain in a short time a high and homogeneous degree of drying of the cereal mass to be dried.
Questo scopo è raggiunto, in accordo con la presente invenzione, da un essiccatoio avente le caratteristiche richiamate nella rivendicazione 2. This object is achieved, in accordance with the present invention, by a dryer having the characteristics recalled in claim 2.
Un ulteriore scopo della presente invenzione è di proporre un essiccatoio nel quale anche il caricamento del materiale umido da essiccare sia migliorato. A further object of the present invention is to propose a dryer in which the loading of the wet material to be dried is also improved.
Questo scopo è raggiunto, ancora in accordo con la presente invenzione, da un essiccatoio avente le caratteristiche enunciate nella rivendicazione 3. This object is achieved, still in accordance with the present invention, by a dryer having the characteristics set out in claim 3.
Altre caratteristiche importanti sono richiamate nelle altre rivendicazioni dipendenti. Other important characteristics are recalled in the other dependent claims.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno maggiormente dalla descrizione dettagliata di un suo esempio di realizzazione fatta con riferimento ai disegni allegati, dati a titolo indicativo e non limitativo, in cui: Further characteristics and advantages of the invention will become clearer from the detailed description of an embodiment thereof made with reference to the attached drawings, given as an indication and not of limitation, in which:
la figura 1 è una vista in alzato laterale ed in parziale sezione di un essiccatoio secondo la presente invenzione ; e Figure 1 is a side elevation and partial section view of a dryer according to the present invention; And
la figura 2 è una vista prospettica in parziale sezione di un particolare dell'essiccatoio di figura Con riferimento alla figura 1, con 1 è complessivamente indicato un essiccatoio mobile per cereali e altri materiali granulari secondo la presente invenzione . Figure 2 is a partial section perspective view of a detail of the dryer of Figure With reference to Figure 1, the number 1 generally indicates a mobile dryer for cereals and other granular materials according to the present invention.
L'essiccatoio 1 comprende una camera di essiccazione, indicata nel suo insieme con 10, la quale è composta da una parte superiore principale IOa di forma cilindrica e da una parte inferiore troncoconica 10b a tramoggia che termina con una bocca di erogazione il, parzializzabile per mezzo di un otturatore a piastra Ila orizzontale scorrevole. The dryer 1 comprises a drying chamber, indicated as a whole with 10, which is composed of a cylindrical upper main part 10a and a truncated-cone-shaped lower part 10b with a hopper that ends with a delivery mouth 11, which can be divided for by means of a sliding horizontal plate 11a shutter.
La camera 10 è montata su ruote 12 così che l'essiccatoio sia mobile e trasportabile in prossimità del luogo di raccolta, dove si effettua l'essiccazione. Al disotto della bocca di erogazione 11 e quindi all'esterno della camera 10 è disposto un trasportatore a coclea orizzontale indicato complessivamente con 14. The chamber 10 is mounted on wheels 12 so that the dryer is mobile and transportable near the place of collection, where the drying takes place. A horizontal screw conveyor is arranged below the delivery mouth 11 and therefore outside the chamber 10, indicated as a whole with 14.
Il trasportatore orizzontale 14 è comprensivo di una coclea interna nella quale si distingue un primo tratto centrale I4a orientato in modo tale da convogliare il materiale proveniente dalla bocca di erogazione 11 in senso radialmente esterno (come indicato dalla freccia A) verso la periferia della camera, dove il trasportatore a coclea 14 si innesta con un trasportatore a coclea verticale 15. The horizontal conveyor 14 is comprised of an internal screw in which a first central section I4a can be distinguished, oriented in such a way as to convey the material coming from the dispensing mouth 11 in a radially external direction (as indicated by the arrow A) towards the periphery of the chamber, where the screw conveyor 14 engages with a vertical screw conveyor 15.
Il trasportatore verticale 15 corre parallelamente all'asse centrale verticale x della camera e che si estende verticalmente dalla base della camera fino ad un punto situato superiormente alla sommità della camera 10. Alla sommità del trasportatore a coclea verticale 15 è previsto un condotto inclinato di scarico 19, attraverso il quale il materiale che risale dal trasportatore verticale 15 può ricadere all'interno della camera 10 ovvero all'esterno, nella fase di scarico (svuotamento) dell'essicatoio. The vertical conveyor 15 runs parallel to the central vertical axis x of the chamber and extends vertically from the base of the chamber to a point located above the top of the chamber 10. An inclined discharge duct is provided at the top of the vertical screw conveyor 15. 19, through which the material that rises from the vertical conveyor 15 can fall back inside the chamber 10 or outside, in the unloading (emptying) phase of the dryer.
Il trasportatore a coclea orizzontale 14 si prolunga esternamente e radialmente oltre al punto di innesto con il trasportatore verticale 15, formando un secondo tratto o appendice esterna I4b; in questo secondo tratto, le spirali della coclea 14 sono orientate in modo opposto rispetto al primo tratto centrale, cioè per convogliare il materiale dall'esterno verso il punto di innesto con il trasportatore a coclea verticale (come indicato nella figura 1 dalla freccia B). The horizontal screw conveyor 14 extends externally and radially beyond the coupling point with the vertical conveyor 15, forming a second section or external appendage 14b; in this second section, the spirals of the auger 14 are oriented in the opposite way with respect to the first central section, that is to convey the material from the outside towards the coupling point with the vertical screw conveyor (as indicated in figure 1 by arrow B) .
I tratti opposti 14a e 14b sono raccordati da una paletta radiale 24 adatta a sospingere il materiale in arrivo sia da destra che da sinistra in una camera 23 che contiene la parte inferiore o piede della coclea verticale 15. The opposite portions 14a and 14b are connected by a radial blade 24 suitable for pushing the incoming material both from the right and from the left into a chamber 23 which contains the lower part or foot of the vertical auger 15.
Con 16 è indicata una presa di forza, mediante la quale si può mettere in rotazione la coclea del trasportatore orizzontale 14 collegandola tramite un albero cardanico ad un motore, ad esempio all'albero di presa di forza di un trattore agricolo. Reference 16 indicates a power take-off, by means of which the screw of the horizontal conveyor 14 can be rotated by connecting it via a cardan shaft to a motor, for example to the power take-off shaft of an agricultural tractor.
L'appendice esterna 14b del trasportatore a coclea orizzontale è predisposta per il caricamento di materiale umido da essiccare ad opera di un trasportatore di caricamento, indicato con 17, che è azionato mediante un sistema di trasmissione 18 che fa capo al trasportatore a coclea 14 e quindi alla presa di forza 16; il trasportatore di caricamento 17, preferibilmente anch'esso del tipo a coclea, è sistemato in modo tale da ricevere il cereale raccolto ancora umido e convogliarlo, nella direzione indicata con la freccia C, verso un'estremità 17a che si trova al disopra dell'appendice esterna 14b del trasportatore a coclea orizzontale . The external appendage 14b of the horizontal screw conveyor is arranged for the loading of moist material to be dried by a loading conveyor, indicated with 17, which is operated by means of a transmission system 18 which leads to the screw conveyor 14 and then to the power take-off 16; the loading conveyor 17, preferably also of the screw type, is arranged in such a way as to receive the collected cereal while still wet and convey it, in the direction indicated by the arrow C, towards an end 17a which is located above the external appendix 14b of the horizontal screw conveyor.
Il trasportatore di caricamento 17 è vantaggiosamente ribaltabile per assumere una posizione verticale passiva (non illustrata), per le operazioni nelle quali non è richiesto il suo funzionamento, ad esempio per il trasporto o durante il processo di essiccazione, a caricamento completato. The loading conveyor 17 is advantageously tiltable to assume a passive vertical position (not shown), for operations in which its operation is not required, for example for transport or during the drying process, when loading is complete.
Con 20 è indicato un riduttore atto a prendere il moto dalla coclea orizzontale 14 e trasferirlo alla coclea verticale 15. Reference 20 indicates a reducer adapted to take the motion from the horizontal auger 14 and transfer it to the vertical auger 15.
Nella parte bassa della camera di essiccazione, immediatamente al di sopra dell'apertura di scarico 11 è previsto un mescolatore a palette radiali 21 conformate a cucchiaio così da provvedere sia al mescolamento del cereale che a convogliarlo dall'esterno verso l'interno in direzione sostanzialmente radiale. Si apprezzerà che il mescolatore 21, essendo collocato alla base della tramoggia 10b, ha palette relativamente corte, il che comporta basse coppie trasmesse. Esso consente di raccogliere tutto il materiale in caduta per alimentarlo all'apertura di scarico. E' altresì prevista l'eventuale presenza di tradizionali raschiatori ausiliari (non illustrati) che sono condotti in rotazione attorno all'asse del mescolatore 21 e rasentano la parete della tramoggia 10b. In the lower part of the drying chamber, immediately above the discharge opening 11, there is a mixer with radial vanes 21 shaped like a spoon so as to provide for both mixing of the cereal and conveying it from the outside towards the inside in a substantially direction. radial. It will be appreciated that the mixer 21, being located at the base of the hopper 10b, has relatively short blades, which entails low transmitted torques. It allows you to collect all the falling material to feed it to the discharge opening. The possible presence of traditional auxiliary scrapers (not shown) is also provided, which are driven in rotation around the axis of the mixer 21 and border the wall of the hopper 10b.
È inoltre previsto un gruppo termico per la produzione ed immissione di aria calda all'interno della camera di essiccazione, per favorire l'evaporazione dell'umidità contenuta nel cereale. A thermal unit is also provided for the production and introduction of hot air into the drying chamber, to facilitate the evaporation of the humidity contained in the cereal.
Il funzionamento dell'essiccatoio secondo la presente invenzione è il seguente. The operation of the dryer according to the present invention is as follows.
Inizialmente il materiale umido viene caricato sul trasportatore di caricamento 17, dove perviene all'estremità 17a e ricade per gravità all'interno dell'appendice esterna 14b della coclea orizzontale. Un contenitore scatolare 22 circonda lateralmente l'estremità 17a per convogliare il cereale umido nell'appendice 14b, evitandone dispersioni. Initially, the wet material is loaded onto the loading conveyor 17, where it reaches the end 17a and falls by gravity into the external appendage 14b of the horizontal auger. A box-shaped container 22 laterally surrounds the end 17a to convey the moist cereal into the appendix 14b, avoiding its dispersion.
In virtù dell'orientamento della coclea orizzontale nel secondo tratto esterno 14b, il materiale immesso dall'esterno nella coclea orizzontale viene convogliato verso il punto di innesto con il trasportatore a coclea verticale 15, dove viene ripreso da tale coclea verticale ed innalzato fino alla sommità di questa, per essere poi scaricato attraverso il condotto 19, e ricadere nella parte alta della camera di essiccazione 10. By virtue of the orientation of the horizontal auger in the second external portion 14b, the material introduced from the outside into the horizontal auger is conveyed towards the coupling point with the vertical auger conveyor 15, where it is taken up by said vertical auger and raised to the top of this, to be then discharged through the duct 19, and fall back into the upper part of the drying chamber 10.
Il cereale all'interno della camera 10 prosegue gradualmente verso il basso, fino a fuoriuscire dalla bocca inferiore 11, dove viene caricato sul tratto centrale 14a del trasportatore a coclea orizzontale 14 e quindi convogliato verso il trasportatore verticale 15. The cereal inside the chamber 10 gradually continues downwards, until it comes out from the lower mouth 11, where it is loaded onto the central portion 14a of the horizontal screw conveyor 14 and then conveyed towards the vertical conveyor 15.
Grazie all'alimentazione forzata della coclea verticale 15 si evita che il cereale ristagni o possa essere parzialmente rifiutato nella fase iniziale di essicazione (cereale umido) con conseguente riduzione della portata di ricircolo. Il ciclo di miscelazione e ricircolo prosegue quindi normalmente attraverso il trasportatore verticale 15, il condotto di scarico superiore 19, la camera di essiccazione 10 ed il trasportatore a coclea orizzontale nel tratto 14a. Thanks to the forced feeding of the vertical auger 15 it is avoided that the cereal stagnates or can be partially rejected in the initial drying phase (wet cereal) with consequent reduction of the recirculation flow rate. The mixing and recirculation cycle then normally continues through the vertical conveyor 15, the upper discharge duct 19, the drying chamber 10 and the horizontal screw conveyor in the section 14a.
Come si potrà apprezzare, l'essiccatoio secondo la presente invenzione permette di sfruttare al massimo la capienza della camera di essiccazione, aumentando notevolmente il rendimento dell'impianto e riducendo i costi di esercizio. Inoltre, non si hanno punti di ristagno del materiale, e/o variazioni di portata del ricircolo per cui l'essiccazione che si ottiene è omogenea in tutta la massa del materiale circolante; in aggiunta, si riducono i tempi di essiccazione necessari per raggiungere in tutta la massa il grado di umidità richiesto per la conservazione ottimale del materiale . As it will be appreciated, the dryer according to the present invention allows to exploit to the maximum the capacity of the drying chamber, considerably increasing the efficiency of the plant and reducing the operating costs. Furthermore, there are no stagnation points of the material, and / or variations in the flow rate of the recirculation so that the drying obtained is homogeneous throughout the mass of the circulating material; in addition, the drying times necessary to reach the degree of humidity required for optimal preservation of the material are reduced throughout the mass.
L'essiccatoio della presente invenzione mette in circolazione forzata tutto il materiale che esce dall'apertura di scarico il, convogliandolo forzatamente nel trasportatore a coclea verticale 15. Il miscelatore 21 è posizionato e conformato in modo tale da obbligare anche il cereale che si trova a ridosso della parete dell'essiccatoio a scorrere verso il basso; così facendo, si miscela in modo rapido ed uniforme il materiale disposto più internamente, che è investito maggiormente dal flusso d'aria calda di essiccazione, con quello situato nella parte periferica della camera. The dryer of the present invention puts all the material coming out of the discharge opening 11 into forced circulation, forcibly conveying it into the vertical screw conveyor 15. The mixer 21 is positioned and shaped in such a way as to also oblige the cereal which is close to the wall of the dryer to slide downwards; in this way, the material placed more internally, which is mainly affected by the flow of hot drying air, is mixed rapidly and uniformly with that located in the peripheral part of the chamber.
Si apprezzerà inoltre che il miscelatore 21 che lavora al fondo della parte troncoconica della cerniera di essiccazione con palette corte, è sottoposto ad una coppia resistente molto bassa, anche in presenza di cereale molto umido. Negli essiccatoi tradizionali, invece, nei quali il trasportatore a coclea verticale pesca dal fondo della camera di essiccazione, i miscelatori a pale devono smuovere il materiale anche dalla parete conica della camera di essiccazione per portare il materiale uniformemente verso il fondo, e perciò comportano pale lunghe che incontrano una coppia resistente elevata. It will also be appreciated that the mixer 21 working at the bottom of the frusto-conical part of the drying hinge with short blades is subjected to a very low resistant torque, even in the presence of very humid cereal. In traditional dryers, on the other hand, in which the vertical screw conveyor draws from the bottom of the drying chamber, the paddle mixers must also move the material from the conical wall of the drying chamber to bring the material uniformly towards the bottom, and therefore involve blades long that meet a high resistant torque.
L'essiccatoio dell'invenzione lavora vantaggiosamente con portata approssimativamente costante sia con cereale umido che essiccato, mentre negli essiccatoi tradizionali la portata è minore quando il cereale è particolarmente umido; si ottiene pertanto un migliorato scambio termico tra il cereale e l'aria calda immessa nella camera di essiccazione, per cui anche nelle fasi iniziali del ciclo di essiccazione tutto il calore disponibile è convenientemente sfruttato. The dryer of the invention advantageously works with an approximately constant flow rate both with wet and dried cereal, while in traditional dryers the flow rate is lower when the cereal is particularly humid; therefore an improved heat exchange is obtained between the cereal and the hot air introduced into the drying chamber, so that even in the initial stages of the drying cycle all the available heat is conveniently exploited.
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