PL234814B1 - Suszarnia do objętościowych płodów rolnych - Google Patents

Abstract

Suszarnia, charakteryzuje się tym, że jej kolektory (3) słoneczne oraz piec (4) są połączone z kanałem (5) doprowadzania powietrza, którego wylot (6) jest pod, umieszczonym na spodzie komory (1) suszarniczej, rusztem (2) zbudowanym z co najmniej trzech, ułożonych w rzędzie od najwyższego do najniższego, ażurowych, prostopadłościennych segmentów: segmentu początkowego, segmentu środkowego oraz segmentu końcowego. Segment początkowy jest najwyższy i przylega do ściany komory (1) suszarniczej w miejscu wylotu (6) powietrza z wentylatora (7), a segmenty połączone są ze sobą oraz z podłogą komory (1) suszarniczej za pomocą ażurowych ram.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest suszarnia do objętościowych płodów rolnych, zwłaszcza ziół.

Suszenie żywności i pasz jest stosowanym od dawna sposobem konserwacji płodów rolnych. Naturalne metody suszenia z wykorzystaniem ciepła promieniowania słonecznego są najtańszymi i ogólnie dostępnymi sposobami, które nadal się udoskonala. Liczba przypadków konieczności suszenia z wykorzystaniem ciepła pozyskiwanego ze sztucznych źródeł wzrasta, szczególnie z powodu wzrostu cen tradycyjnych nośników energii lub niekorzystnych parametrów klimatycznych otoczenia. Preferowanymi do wykorzystania źródłami ciepła są różne paliwa pochodne przetworzonej biomasy, na przykład pelet lub zrębki.

Ze stosowania znana jest suszarnia do ziół, owoców i warzyw, której opis opublikowany jest przykładowo na stronie internetowej http:ZZiteptylicz.republika.pl/suszarnia_do_ziol.htm, dostęp 11.07.2017 r. Suszarnia wykonana została w szopie gospodarczej i zawiera komorę suszarniczą, kolektor słoneczny, piec do spalania trocin oraz wentylator. Komora suszarnicza znajduje się w szopie gospodarczej. Suszarnia jest wyposażona w kolektor słoneczny przyścienny oraz wolnostojący. Zastosowany piec jest standardowym piecem na trociny o stałej powierzchni wymiany ciepła. Suszony materiał rozkładany jest na regale wyposażonym w sita.

Ze stosowania pod nazwą handlową M-803 znana jest suszarnia produkowana przez firmę Hamech. Suszarnia posiada komorę suszarniczą, układ grzewczy oraz wózki załadunkowe. Układ grzewczy stanowi palnik na olej opałowy wraz z układem zasilania i zbiornikiem paliwowym oraz wymiennik ciepła. Materiał rozkładany jest na wózkach wyposażonych w sita, a następnie suszony powietrzem ogrzanym przez układ grzewczy.

Z publikacji polskiego opisu patentowego PL 210973 B1 znana jest suszarnia posiadająca próżniową komorę, grzejniki oraz półki w postaci sit, wyposażona w pompę obniżającą ciśnienie z silnikiem wyposażonym w regulator prędkości obrotowej. W jednej ze ścian suszarni znajduje się króciec odpowiadający końcówce ssącej pompy. Ponadto suszarnia posiada zawór łączący komorę suszarki z atmosferą. Poza tym suszarnia zawiera pojemnik z chlorkiem wapnia.

Z publikacji polskiego opisu patentowego PL 215804 B1 znana jest przeciwprądowa suszarnia szybowa z ruchomymi półkami, przeznaczona zwłaszcza do suszenia płodów rolnych i niewielkiej wytrzymałości mechanicznej. Suszarnia posiada pionowy szyb, który zawiera jedną strefę załadunku, kilkupoziomową strefę suszenia oraz dolną strefę rozładunku. Króciec lub kolektor wylotowy wilgotnych gazów usytuowany jest pomiędzy strefą suszenia, a górną strefą załadunku. Półki strefy załadunku i rozładunku zbudowane są z szeregu prostokątnych blach perforowanych.

Z publikacji polskiego opisu patentowego PL 164064 B1 znana jest suszarnia do sypkich materiałów rolniczych. Suszarnia składa się z pieca z kominem i wentylatorem, nagrzewnicy ze ścianą żaluzyjną, połączonej za pośrednictwem wentylatorów z komorą grzewczą aparatu suszarniczego, którego ścianki wewnętrzne są z siatki, przy czym wewnątrz aparatu suszarniczego jest umieszczone mieszadło łapówę i pionowy transporter ślimakowy prowadzący do komory chłodniczej zbudowanej analogicznie jak aparat suszarniczy, ale bez mieszadła łapowego.

Znane ze stanu techniki rozwiązania często dedykowane są do suszenia ziaren, przez co nie dają dobrych efektów przy suszeniu materiałów objętościowych takich jak zioła. Rozwiązania dedykowane do suszenia ziół często wymagają dużych inwestycji w dodatkową infrastrukturę lub są mało skalowalne oraz mają zastosowanie przy ograniczonej ilości suszonego materiału.

Suszarnia do objętościowych płodów rolnych, zwłaszcza ziół, zawierająca piec, powietrzny kolektor słoneczny, komorę suszarniczą, kanał doprowadzający ogrzane powietrze do komory suszarniczej poprzez wylot z zamontowanym wentylatorem według wynalazku charakteryzuje się tym, że powietrzny kolektor słoneczny oraz piec są połączone z kanałem doprowadzania powietrza, którego wylot jest pod, umieszczonym na spodzie komory suszarniczej, rusztem zbudowanym z co najmniej trzech, ułożonych w rzędzie od najwyższego do najniższego, ażurowych, prostopadłościennych segmentów: segmentu początkowego, segmentu środkowego oraz segmentu końcowego, przy czym segment początkowy jest najwyższy i przylega do ściany komory suszarniczej w miejscu wylotu powietrza z wentylatora, a segmenty połączone są ze sobą oraz z podłogą komory suszarniczej za pomocą ażurowych ram.

Korzystnie ażurowa rama suszarni, łącząca segmenty, oparta jest z jednej strony o górną krawędź poprzeczną wyższego segmentu, a z drugiej o górną krawędź poprzeczną segmentu niższego.

W wariancie wykonania suszarni jej ruszt ma dwa segmenty środkowe o równej wysokości, które są ze sobą połączone za pomocą ażurowej ramy.

PL 234 814 B1

Korzyści w postaci poprawy regulacji temperatury powietrza doprowadzanego do komory suszarniczej uzyskuje się, jeżeli w komorze wymiennika ciepła pieca suszarni jest rurowy tunel odprowadzania spalin z paleniska, przy czym tunel składa się z połączonych ze sobą rozłącznie co najmniej dwóch sekcji, które wykonane są z giętkiej rury metalowej zwiniętej w spirale stożkowe o co najmniej dwóch zwojach, a regulacja powierzchni wymiany ciepła jest poprzez zmianę liczby zamontowanych sekcji.

Rozwiązanie jest proste w budowie i tanie w zastosowaniu, co daje możliwość szerokiego zastosowania u producentów ziół oraz innych objętościowych płodów rolnych. Zastosowanie rusztu o segmentowej budowie pozwala na jego szybki demontaż i w razie potrzeb dostosowanie komory suszarniczej do suszenia innych materiałów takich jak przykładowo ziarna.

Zastosowany w rozwiązaniu piec do ogrzewania powietrza o zmiennej powierzchni wymiany ciepła pozwala na łatwiejszą regulację temperatury ogrzewanego powietrza, a co za tym idzie dostosowanie jej do panujących warunków atmosferycznych, a także wymagań suszonego materiału.

Rozwiązanie według wynalazku w przykładach wykonania zaprezentowane zostało ma rysunku, gdzie fig. od 1 do 4 przedstawiają suszarnię odpowiednio: w pierwszym, drugim, trzecim oraz czwartym przykładzie wykonania; fig. 5 przedstawia piec w przekroju wzdłużnym z zaznaczonym linią przerywaną palnikiem pieca i zasobnikiem paliwa dla pieca, a fig. od 6 do 8 przedstawiają ruszt odpowiednio w widoku z boku, góry i przodu.

Suszarnia według wynalazku w przykładach wykonania zawiera komorę 1 suszarniczą, ruszt 2, powietrzne kolektory 3 słoneczne oraz piec 4. Budynek suszarni jest dwukondygnacyjny i ma dach dwuspadowy. Komora 1 suszarnicza jest na poddaszu. Kolektor 3 słoneczny jest przy ścianie budynku i połączony jest z komorą 1 suszarniczą kanałem 5.

Na wylocie 6, kanału 5 do komory 1 suszarniczej zamontowany jest wentylator 7 zasysający podgrzane powietrze z kolektora 3. Do kanału 5 podłączony jest również piec 4 za pomocą metalowego przewodu 8 połączonego z wymiennikiem ciepła 9. Piec 4 jest jednopaleniskowy i w przykładach wykonania jest opalany zrębkami. Palenisko pieca 4 jest oddzielone płytą 10 od wymiennika ciepła 9, a powietrze w wymienniku ciepła 9 jest ogrzewane za pomocą tunelu odprowadzania spalin o budowie modułowej, składającego się z połączonych ze sobą rozłącznie sekcji 11, z których każda jest wykonana z giętkiej rury metalowej zwiniętej w spiralę stożkową o dwóch zwojach. Powierzchnię wymiany ciepła reguluje się poprzez zmianę liczby zamontowanych sekcji 11.

Wymiennik ciepła 9 ma dwa otwory 12, 12', przy czym w pierwszym przykładzie wykonania pierwszy otwór 12 znajdujący się niżej ma zamontowaną dmuchawę 13, a drugi otwór 12' znajdujący się wyżej, połączony jest przewodem 8 z kanałem 5 doprowadzającym powietrze do komory 1 suszarniczej. Na spodzie komory 1 suszarniczej ułożony jest ruszt 2 składający się z segmentu początkowego 14, dwóch segmentów środkowych 15 oraz segmentu końcowego 16. Wszystkie segmenty 14, 15, 16 mają prostopadłościenną, ażurową budowę oraz podstawę o tych samych wymiarach. Segment początkowy 14 jest najwyższy, segment końcowy 16 najniższy, a segmenty środkowe 15 mają równą wysokość i są niższe od segmentu początkowego 14 i wyższe od segmentu końcowego 16. Segmenty 14, 15, 16 są rozłożone w rzędzie, w równych odległościach, od najwyższego do najniższego, przy czym segment początkowy 14 przylega do ściany komory 1 suszarniczej w miejscu, w którym jest wylot 6 powietrza z zamontowanym wentylatorem 7. Segmenty 14, 15, 16 są ze sobą połączone ażurowymi ramami 17 w ten sposób, że rama 17 jest z jednej strony oparta o górną krawędź poprzeczną wyższego segmentu 14 lub 15, a z drugiej o górną poprzeczną krawędź niższego segmentu 15 lub 16. Rama 17 pomiędzy segmentami środkowymi 15 ułożona jest na ich sąsiadujących ze sobą krawędziach. Ponadto ramy 17 są dostawione po bokach segmentów 14, 15, 16, w ten sposób, że opierane są z jednej strony o górną podłużną krawędź segmentu 14, 15, 16, a z drugiej strony o podłogę komory 1 suszarniczej. Segment końcowy 16 ma ażurową ramę 17 opartą z jednej strony o jego frontową krawędź, a z drugiej o podłoże komory 1 suszarniczej.

W drugim przykładzie wykonania powietrzny kolektor 3 słoneczny jest przyścienny, a komora 1 suszarnicza znajduje się na pierwszej kondygnacji budynku suszarni. Ruszt 2 ułożony jest na podłodze komory 1 suszarniczej i składa się z segmentu początkowego 14, dwóch segmentów środkowych 15 oraz segmentu końcowego 16 ułożonych tak jak w pierwszym przykładzie wykonania. Piec 4 podłączony jest przeciwprądowo, wobec czego drugi otwór 12' w jego wymienniku ciepła 9, znajdujący się wyżej, ma zamontowaną dmuchawę 13, a pierwszy otwór 12, znajdujący się niżej, połączony jest przewodem 8 z kanałem 5 doprowadzającym powietrze do komory 1 suszarniczej. W pozostałym zakresie wykonanie jest takie jak w przykładzie pierwszym.

PL 234 814 B1

W trzecim przykładzie wykonania powietrzny kolektor 3 słoneczny jest poddachowy, a komora 1 suszarnicza znajduje się na poddaszu budynku suszarni. Na podłodze komory 1 suszarniczej rozłożony jest ruszt 2 tak jak w przykładzie pierwszym z tą różnicą, że składa się z trzech segmentów: segmentu początkowego 14, segmentu środkowego 15 oraz z segmentu końcowego 16. W pozostałym zakresie wykonanie jest takie jak w przykładzie pierwszym.

W czwartym przykładzie wykonania powietrzny kolektor 3 słoneczny jest poddachowy. Komora 1 suszarnicza umiejscowiona jest na pierwszej kondygnacji budynku suszarni, a na jej podłodze rozłożony jest ruszt 2 jak w przykładzie trzecim. Piec 4 podłączony jest jak w przykładzie drugim, a w pozostałym zakresie wykonanie jest jak w przykładzie pierwszym.

Rozwiązanie według wynalazku może być stosowane w gospodarstwach rolnych z wykorzystaniem istniejącej infrastruktury takiej jak przykładowo poddasza budynków gospodarczych oraz stodoły, a także w skali przemysłowej.

Poniżej przedstawiono zasady działania suszarni według wynalazku.

Po wypełnieniu suszarni materiałem objętościowym takim jak przykładowo siano lub zioła, powietrze atmosferyczne jest ogrzewane w kolektorze 3 słonecznym lub w przypadku, gdy jest to uniemożliwione przez niewystarczające nasłonecznienie, przy użyciu pieca 4. Następnie za pomocą wentylatora 7 ogrzane powietrze zasysane jest do komory 1 suszarniczej. Proces suszenia kończy się po uzyskaniu wymaganego spadku zawartości wilgoci.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Suszarnia do objętościowych płodów rolnych, zwłaszcza ziół, zawierająca piec, powietrzny kolektor słoneczny, komorę suszarniczą, kanał doprowadzający ogrzane powietrze do komory suszarniczej poprzez wylot z zamontowanym wentylatorem, znamienna tym, że powietrzny kolektor (3) słoneczny oraz piec (4) są połączone z kanałem (5) doprowadzenia powietrza, którego wylot (6) jest pod, umieszczonym na spodzie komory (1) suszarniczej, rusztem (2) zbudowanym z co najmniej trzech, ułożonych w rzędzie od najwyższego do najniższego, ażurowych, prostopadłościennych segmentów (14, 15, 16): segmentu początkowego (14), segmentu środkowego (15) oraz segmentu końcowego (16), przy czym segment początkowy (14) jest najwyższy i przylega do ściany komory (1) suszarniczej w miejscu wylotu (6) powietrza z wentylatora (7), a segmenty (14, 15, 16) połączone są ze sobą oraz z podłogą komory (1) suszarniczej za pomocą ażurowych ram (17).
2. 2. Suszarnia według zastrz. 1, znamienna tym, że jej ażurowa rama (17), łącząca segmenty (14, 15, 16), oparta jest z jednej strony o górną krawędź poprzeczną wyższego segmentu (14, 15), a z drugiej o górną krawędź poprzeczną segmentu niższego (15, 16).
3. 3. Suszarnia według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że jej ruszt (2) ma dwa segmenty środkowe (15) o równej wysokości, które są ze sobą połączone za pomocą ażurowej ramy (17).
4. 4. Suszarnia według zastrz. 1, znamienna tym, że w komorze (1) wymiennika ciepła (9) pieca (4) suszarni jest rurowy tunel odprowadzania spalin z paleniska, przy czym tunel składa się z połączonych ze sobą rozłącznie co najmniej dwóch sekcji (11), które wykonane są z giętkiej rury metalowej zwiniętej w spirale stożkowe o co najmniej dwóch zwojach.