RU2216700C1 - Drier for loose thermally sensitive materials ( variants ) - Google Patents
Drier for loose thermally sensitive materials ( variants ) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2216700C1 RU2216700C1 RU2002107075/06A RU2002107075A RU2216700C1 RU 2216700 C1 RU2216700 C1 RU 2216700C1 RU 2002107075/06 A RU2002107075/06 A RU 2002107075/06A RU 2002107075 A RU2002107075 A RU 2002107075A RU 2216700 C1 RU2216700 C1 RU 2216700C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pockets
- drum
- grain
- windows
- drying
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Drying Of Solid Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к сушке сыпучих термочувствительных материалов и может быть использовано для сушки зерна. The invention relates to the drying of bulk thermosensitive materials and can be used for drying grain.
Известна сушилка для сыпучих термочувствительных материалов, которая описана в авторском свидетельстве СССР 1359607, кл. F 26 В 11/04, опубликованном 15.12.87 г. и которая содержит перфорированный вращающийся барабан, на внутренней стороне которого установлены лопатки, и центральную трубу, выполненную в средней части сплошной, патрубки ввода и вывода материала и теплоносителя. В сушилке выделены зоны нагрева зерна до предельно допустимой температуры в прямоточном потоке теплоносителя и зона досушивания зерна, где зерно сушится противотоком. Однако неравномерное распределение материала по внутренней стороне поверхности барабана снижает качество продукции из-за неравномерности его высушивания, увеличивая время сушки, снижая производительность сушилки, кроме того, ограничен съем объема влаги за один пропуск не более 6%. Known dryer for bulk thermosensitive materials, which is described in the author's certificate of the USSR 1359607, class. F 26 In 11/04, published on December 15, 87, and which contains a perforated rotating drum, on the inner side of which there are blades, and a central pipe, made in the middle part of the solid, the inlet and outlet pipes of the material and coolant. In the dryer, zones of heating the grain to the maximum permissible temperature in the direct-flow coolant flow and a zone of drying the grain, where the grain is dried countercurrently, are allocated. However, the uneven distribution of material on the inner side of the surface of the drum reduces the quality of the product due to the unevenness of its drying, increasing the drying time, reducing the productivity of the dryer, in addition, the removal of moisture in one pass is limited to no more than 6%.
Известна сушилка для сыпучих термочувствительных материалов, которая описана в патенте Российской Федерации 2167376, кл. F 26 В11/04, опубликованном 20.05.2001 г. и которая содержит размещенные в корпусе перфорированные барабан и центральную трубу, пространство между которыми разделено по образующим на сектора с карманами специальными профилями, обеспечивающими при вращении барабана перемещение материала вдоль секторов, установленные на внутренней стороне корпуса кольцевые и соответствующие им сплошные перегородки сечения барабана, образующие технологические зоны (интенсивной сушки, отволаживания, медленной сушки) и определяющие в каждой из них направление распространения теплоносителя, патрубки загрузки и выгрузки материала и теплоносителя, вентиляторы, калориферы, пульт управления. Линейные размеры зон сушки определены пропорционально времени изменения влажности высушиваемого пластичного материала. Недостатками указанной сушилки являются низкая производительность при сушке зерна и отсутствие зоны охлаждения высушенного зерна, для этого требуется установка дополнительного оборудования, отсутствие возможности рециркуляции высушиваемого материала. Known dryer for bulk thermosensitive materials, which is described in the patent of the Russian Federation 2167376, class. F 26 B11 / 04, published on 05/20/2001 and which contains a perforated drum and a central tube placed in the housing, the space between which is divided into sectors with pockets by special profiles, which ensure that the material is moved along the sectors during rotation of the drum and mounted on the inside annular housings and corresponding solid partitions of the drum cross section, forming technological zones (intensive drying, smoothing, slow drying) and determining the direction in each of them prostraneniya coolant pipes loading and unloading of material and coolant, fans, heaters, control panel. The linear dimensions of the drying zones are determined in proportion to the time of change in humidity of the dried plastic material. The disadvantages of this dryer are low productivity when drying grain and the absence of a cooling zone of dried grain, this requires the installation of additional equipment, the lack of recirculation of the dried material.
По совокупности существенных признаков наиболее близким к заявляемому изобретению является стационарная барабанная зерносушилка типа СЗСБ-8, описанная в книге "Установки для сушки пищевых продуктов", Гришин М.А. и др. - М.: ВО "Агропромиздат", 1989 г., с.90, которая содержит загрузочную камеру с транспортером и патрубком, связывающим камеру с трубопроводом подачи теплоносителя и клапаном для удаления излишков сырого зерна, которые связаны с сушильным барабаном с подъемно-лопастный системой, заканчивающейся конусным патрубком для непрерывной выгрузки зерна через шлюзовой затвор, охладительную вертикальную колонну с накопительным бункером. Зерно поступает через загрузочную камеру в сушильный барабан, где оно подхватывается лопатками барабана и крестовины и поднимается вверх, а затем ссыпается вниз. При каждом таком осыпании под действием воздушного напора и подпора загрузки зерно перемещается вдоль барабана. Теплоносителем ссыпающееся с полок зерно омывается и высушивается. При взаимодействии высокотемпературного теплоносителя с материалом увеличивается количество как пересушенной, так и недосушенной продукции из-за неравномерности распределения материала внутри барабана, тем самым снижается качество, увеличивается время сушки и себестоимость продукции. Большие массогабаритные характеристики, многосекционность оборудования вызывают повышенные эксплуатационные затраты. Необходимость перегрузки зерна в охладительную колонну требует оперативного контроля, дополнительного оборудования, тем самым усложняется обслуживание, повышаются энергозатраты, увеличивается себестоимость продукции. In terms of the essential features, the closest to the claimed invention is a stationary drum grain dryer of the SZSB-8 type, described in the book "Installations for drying food products", Grishin MA and others. - M .: VO "Agropromizdat", 1989, p.90, which contains a loading chamber with a conveyor and a pipe connecting the chamber with a coolant supply pipe and a valve to remove excess crude grain that are associated with a drying drum with a lifting drum - a blade system ending with a cone pipe for continuous unloading of grain through a lock gate, a vertical cooling column with a storage hopper. The grain enters through the loading chamber into the drying drum, where it is picked up by the blades of the drum and the cross and rises, and then poured down. With each such shedding under the influence of air pressure and pressure support grain moves along the drum. Grain falling from the shelves is washed and dried by the heat carrier. In the interaction of a high-temperature coolant with the material, the amount of both over-dried and under-dried products increases due to the uneven distribution of material inside the drum, thereby reducing quality, increasing drying time and cost of production. Large weight and size characteristics, multi-sectional equipment cause increased operating costs. The need to reload grain into a cooling tower requires operational control and additional equipment, thereby complicating maintenance, increasing energy costs, and increasing production costs.
Особенность сушки зерна заключается в подводе свободносвязанной влаги к поверхности материала и ее удалении с поверхности. Теплоноситель (смесь атмосферного воздуха с горячими топочными газами) предает зерну конвекцией тепло, необходимое для нагрева, и одновременно поглощает из него влагу. Влагоемкость теплоносителя увеличивается при повышении его температуры, а скорость испарения растет с увеличением скорости теплоносителя, омывающего высушиваемое зерно. Однако, если сухое зерно (при влажности 13,5-14%) устойчиво к повышенной температуре теплоносителя, сохраняя при этом все свои качества, то влажное зерно (при влажности 14,5-17%) при длительной обработке высокотемпературным теплоносителем может изменить свои химико-биологические свойства (белковый комплекс, крахмал, витамины), что снижает, в конечном счете, хлебопекарные и семенные качества зерна. При жестких режимах сушки (интенсивное высушивание воздухом с высокой сушильной способностью) перепад влажности между наружными и внутренними слоями зерна достигает значительной величины, влага из внутренних слоев не успевает переместиться к наружным слоям, что приводит к "закалу" зерна. Для смягчения режима сушки в целях получения высококачественного зерна длительного хранения применяются двух- или трехступенчатые режимы сушки зерна или сушка зерна с рециркуляцией, поскольку снятие влаги за один пропуск более 10-15% вызывает появление морщин, трещин, "закала" зерна. Время сушки, производительность зерносушилки и качество высушенного зерна зависят от оптимизации технологического процесса сушки к расчетному. A feature of grain drying is the supply of free-bound moisture to the surface of the material and its removal from the surface. The coolant (a mixture of atmospheric air with hot flue gases) conveys the grain heat necessary for heating, and simultaneously absorbs moisture from it. The moisture capacity of the coolant increases with increasing temperature, and the evaporation rate increases with increasing speed of the coolant washing the dried grain. However, if dry grain (at a moisture content of 13.5-14%) is resistant to an elevated temperature of the heat carrier, while retaining all its qualities, then wet grain (at a moisture content of 14.5-17%) during prolonged treatment with a high-temperature coolant can change its chemical properties. -biological properties (protein complex, starch, vitamins), which ultimately reduces the baking and seed qualities of grain. Under severe drying conditions (intensive air drying with high drying ability), the moisture difference between the outer and inner layers of the grain reaches a significant value, moisture from the inner layers does not have time to move to the outer layers, which leads to the "hardening" of the grain. To soften the drying regime in order to obtain high-quality grain for long-term storage, two- or three-stage grain drying or grain drying with recirculation methods are used, since removing moisture in one pass of more than 10-15% causes the appearance of wrinkles, cracks, and “hardening” of the grain. Drying time, grain dryer productivity and quality of dried grain depend on the optimization of the drying process to the calculated one.
Перед изобретателями стояла задача создания высокоэффективной, мобильной, экономичной и надежной зерносушилки для малых зернохранилищ, которая обеспечит высококачественную сушку зерна при неравномерной начальной влажности зерна в широком диапазоне его влажности и которая позволит максимально оптимизировать реальный процесс сушки к расчетному процессу сушки с сохранением всех свойств высушенного зерна, уменьшить ее массогабаритные характеристики, снизить эксплутационные затраты. The inventors were faced with the task of creating a highly efficient, mobile, economical and reliable grain dryer for small granaries, which will provide high-quality drying of grain with an uneven initial grain moisture in a wide range of its moisture content and which will optimize the actual drying process to the calculated drying process while maintaining all the properties of dried grain , reduce its overall dimensions, reduce operating costs.
Поставленная задача решается тем, что предложена сушилка для сыпучих термочувствительных материалов, содержащая размещенные в корпусе перфорированные барабан и центральную трубу, пространство между которыми разделено по образующим на сектора с карманами специальными профилями, обеспечивающими при вращении барабана перемещение материала вдоль секторов, установленные на внутренней стороне корпуса кольцевые и соответствующие им сплошные перегородки сечения барабана, образующие зоны нагрева и охлаждения, патрубки загрузки и выгрузки материала и теплоносителя, вентиляторы, калориферы, пульт управления. Новым является то, что по оси центральной трубы размещены на сплошных перегородках транспортное средство для рециркуляции высушиваемого материала, связывающее окна с заслонками карманов на выходе зоны нагрева с карманами на ее входе, и самотечные радиальные каналы, установленные между окнами с заслонками карманов и входом транспортного средства, а на полуоси барабана установлен механизм регулирования заслонками окон карманов, связанный через пульт управления с заслонкой патрубка загрузки материала. При этом транспортное средство для рециркуляции высушиваемого материала содержит винтовые лопасти на внутренней стороне цилиндрической поверхности и заканчивается раструбом на входе зоны нагрева, а на ее выходе - сопряжено по числу окон карманов с самотечными радиальными каналами, образованными радиальными перегородками между внутренней боковой поверхностью усеченного конуса, меньшее основание которого связано с входом транспортного средства, и внешней боковой конусной поверхностью, жестко закрепленной на одной из сплошных перегородок, причем вершина конуса и плоскость меньшего основания усеченного конуса совмещены в плоскости, перпендикулярной оси центральной трубы с началом винтовых лопастей, причем механизм регулирования заслонками окон карманов содержит связанные между собой для осевых перемещений не вращающуюся муфту и вращающуюся втулку со спицами, закрепленными другим концом на заслонках окон карманов, причем муфта связана с сервоприводом и датчиком перемещения. The problem is solved by the fact that the proposed dryer for bulk thermosensitive materials containing perforated drum and a central tube located in the housing, the space between which is divided into special sections forming sectors with pockets, which ensure that the material is moved along the sectors during rotation of the drum and installed on the inside of the housing ring and corresponding solid partitions of the drum cross section, forming heating and cooling zones, loading and unloading pipes material and coolant, fans, heaters, control panel. What is new is that, on the axis of the central pipe, a vehicle for recirculating the material to be dried is placed on solid partitions, connecting windows with pocket flaps at the outlet of the heating zone with pockets at its inlet, and gravity-fed radial channels installed between windows with pocket flaps and the vehicle inlet and on the drum half-axis there is a mechanism for regulating the pockets of the windows of the pockets, connected through the control panel to the damper of the material loading pipe. Moreover, the vehicle for recirculation of the dried material contains screw blades on the inner side of the cylindrical surface and ends with a bell at the entrance of the heating zone, and at its exit it is conjugated by the number of pockets windows with gravity radial channels formed by radial partitions between the inner side surface of the truncated cone the base of which is connected with the entrance of the vehicle, and an external lateral conical surface, rigidly fixed to one of the continuous sections is single, and the apex of the cone and the plane of the smaller base of the truncated cone are aligned in a plane perpendicular to the axis of the central pipe with the beginning of the screw blades, and the mechanism for controlling the window shutters of the pockets contains a non-rotating coupling and a rotating sleeve with spokes fixed to the other end for axial movements shutters of windows of pockets, and the coupling is connected with the servo-driver and the movement sensor.
По второму варианту выполнения, сушилка для сыпучих термочувствительных материалов содержит размещенные в корпусе перфорированные барабан и центральную трубу, пространство между которыми разделено по образующим на сектора с карманами специальными профилями, обеспечивающими при вращении барабана перемещение материала вдоль секторов, установленные на внутренней стороне корпуса кольцевые и соответствующие им сплошные перегородки сечения барабана, образующие зоны нагрева и охлаждения, патрубки загрузки и выгрузки материала и теплоносителя, вентиляторы, калориферы, пульт управления. Новым является то, что на внутренней стороне корпуса симметрично его вертикальной плоскости установлены направляющие пластины вдоль образующих барабана, которые охватывают расчетные сектора дуг окружности барабана, при этом каждый расчетный сектор дуги окружности барабана не менее длины дуги, равной дуге двух углов естественного откоса высушиваемого материала. According to the second embodiment, the dryer for bulk thermosensitive materials contains a perforated drum and a central tube located in the housing, the space between which is divided into special sections forming sectors with pockets, which ensure that the material moves along the sectors when the drum rotates, ring and corresponding installed on the inside of the housing they are solid partitions of the cross section of the drum, forming heating and cooling zones, nozzles for loading and unloading material and warmly power, fans, heaters, control panel. New is that on the inner side of the body symmetrically to its vertical plane, guide plates are installed along the generatrices of the drum, which cover the calculated sectors of the arcs of the circumference of the drum, while each calculated sector of the arc of the circumference of the drum is not less than the arc length equal to the arc of two slopes of the material being dried.
Технический результат заявленного изобретения заключается в том, что предложенная сушилка за счет размещения транспортного средства для рециркуляции высушиваемого материала, связывающего окна с заслонками карманов на выходе зоны нагрева с карманами на ее входе, и самотечных радиальных каналов, установленных между окнами с заслонками карманов и входом транспортного средства на одной из сплошных перегородок сечения барабана, на полуоси которого установлен механизм регулирования заслонками окон карманов, связанный через пульт управления заслонкой патрубка загрузки материала, позволяет осуществить интенсивную сушку зерна при температуре теплоносителя не менее 120oС в едином корпусе, что позволяет снизить затраты энергии, уменьшить производственные площади на единицу вырабатываемой продукции, сократить продолжительность процесса, улучшить качество зерна и его микробиологическое состояние, а также уменьшить общие габариты сушилки, производя сушку в едином корпусе. Транспортное средство для рециркуляции высушиваемого материала позволяет оптимизировать процесс сушки для зерна любой влажности при максимально допустимой температуре теплоносителя. Установленные кольцевые и соответствующие им сплошные перегородки направляют теплоноситель сквозь слой материала, увеличивая его прямой контакт с высушиваемым материалом. Площадь активного соприкосновения материала с теплоносителем увеличивается также за счет равномерного пересыпания зерна в кармане и из кармана в следующий карман, что позволяет равномерно и качественно сушить всю массу зерна, находящуюся в барабане. Сектора пар взаимосвязанных карманов равного объема позволяет уменьшить размер наружного диаметра и длину барабана, обеспечить равномерное распределение материала по всему объему барабана и щадящие условия нагревания перемещаемого (пересыпаемого) материала вдоль секторов, что увеличивает объем испаряемой влаги, обеспечивает равномерность сушки высушиваемого материала и уменьшает время сушки. Скользящее пересыпание материала вдоль секторов обеспечивает контактный теплообмен между зерном и материалом карманов, что интенсифицирует процесс сушки зерна. Направляющие пластины, установленные на внутренней стороне корпуса симметрично его вертикальной плоскости вдоль образующих барабана, препятствуют прохождению теплоносителя сквозь полупустые карманы в зоне нагрева и направляют его в карманы с распределенным объемом зерна, что позволяет снизить энергозатраты на сушку и увеличить тепломассообмен между высушиваемым материалом и теплоносителем.The technical result of the claimed invention lies in the fact that the proposed dryer by placing a vehicle for recirculation of the dried material, connecting the windows with the flaps of the pockets at the outlet of the heating zone with pockets at its entrance, and gravity-fed radial channels installed between the windows with the flaps of the pockets and the entrance of the transport funds on one of the continuous partitions of the cross section of the drum, on the half-axis of which there is a mechanism for regulating the shutters of the windows of the pockets, connected through the control panel The valve of the material loading nozzle allows intensive drying of grain at a coolant temperature of at least 120 o C in a single housing, which allows to reduce energy costs, reduce production area per unit of produced products, shorten the process time, improve grain quality and its microbiological condition, and also reduce the overall dimensions of the dryer by drying in a single housing. The vehicle for recirculation of the dried material allows you to optimize the drying process for grain of any moisture at the maximum allowable temperature of the coolant. The installed annular and corresponding solid partitions direct the heat carrier through the layer of material, increasing its direct contact with the material to be dried. The area of active contact of the material with the coolant also increases due to the uniform pouring of grain in the pocket and from the pocket into the next pocket, which allows you to evenly and efficiently dry the entire mass of grain in the drum. The sector of pairs of interconnected pockets of equal volume allows to reduce the size of the outer diameter and length of the drum, to ensure uniform distribution of material throughout the volume of the drum and sparing heating conditions of the transported (poured) material along the sectors, which increases the volume of evaporated moisture, ensures uniform drying of the dried material and reduces drying time . The sliding pouring of material along the sectors provides contact heat exchange between the grain and the material of the pockets, which intensifies the drying process of grain. Guide plates mounted on the inner side of the housing symmetrically to its vertical plane along the drum generators prevent the coolant from passing through the half-empty pockets in the heating zone and direct it into pockets with a distributed grain volume, which reduces the energy consumption for drying and increases the heat and mass transfer between the dried material and the coolant.
На фиг. 1 представлено продольное сечение сушилки для сыпучих термочувствительных материалов; на фиг. 2 - сечение А-А сушилки для сыпучих термочувствительных материалов; на фиг.3 - схема самотечных радиальных каналов; на фиг.4 - схема кармана сушилки. In FIG. 1 shows a longitudinal section of a dryer for bulk thermosensitive materials; in FIG. 2 is a section A-A of a dryer for bulk thermosensitive materials; figure 3 - diagram of gravity radial channels; figure 4 - diagram of the pocket of the dryer.
Сушилка для сыпучих термочувствительных материалов (фиг.1) содержит размещенные в теплоизолированном корпусе 1 перфорированные барабан 2 и центральную трубу 3, пространство между которыми разделено по образующим на сектора 4 с карманами 5 специальными профилями 6 и 7 (фиг.2), обеспечивающими при вращении барабана 2 (фиг.1) перемещение материала вдоль секторов 4, установленные на внутренней стороне корпуса 1 кольцевые 8 и соответствующие им первая, вторая, третья и четвертая сплошные 9 перегородки сечения барабана 2, образующие герметичную зону нагрева 10 и зону охлаждения 11, связанную на выходе с атмосферным воздухом, транспортное средство 12, установленное по оси центральной трубы 3 и жестко закрепленное на первой, второй и третьей сплошных 9 перегородках, которое связывает окна 13 с заслонками 14 карманов 5 на выходе зоны нагрева 10 с карманами 5 на ее входе, содержащее винтовые лопасти 15 на внутренней стороне цилиндрической поверхности и заканчивающееся раструбом 16 на входе зоны нагрева 10, а на ее выходе - сопряжено по числу окон 13 карманов 5 с самотечными радиальными каналами 17 (фиг. 3), образованными радиальными перегородками 18 между внутренней боковой поверхностью 19 усеченного конуса, меньшее основание которого связано с входом транспортного средства 12, и внешней боковой конусной поверхностью 20, жестко закрепленной на третьей сплошной 9 перегородке (фиг.1), причем вершина конуса и плоскость меньшего основания усеченного конуса совмещены в плоскости, перпендикулярной оси центральной трубы 3 с началом винтовых лопастей 15, на полуоси 21 барабана 2 установлен связанный через пульт управления (не показано) с заслонкой патрубка 22 загрузки материала механизм регулирования 23 заслонками 14, содержащий связанные между собой для осевых перемещений не вращающуюся муфту 24 и вращающуюся втулку 25 со спицами 26, закрепленными другими концами на заслонках 14, причем муфта 24 связана с сервоприводом 27 и датчиком перемещения 28, патрубки выгрузки материала 29 с датчиком влажности (не показано), патрубки загрузки 30 и выгрузки 31 теплоносителя, направляющие пластины 32 вдоль образующих барабана 2, которые охватывают его расчетные сектора дуг окружности и установлены на внутренней стороне корпуса 1 симметрично его вертикальной плоскости, сборник 33 высушенного материала с возможностью регулирования приема зерна, неподвижно закрепленный на корпусе 1 и связанный с патрубком 29. Барабан 2 установлен на бандажи 34, опирающиеся на шесть роликов 35, из которых три приводные. Для исключения осевого смещения барабана 2 имеются направляющие ролики (не показаны). Привод барабана 2 осуществляется от электродвигателя 36 и редуктора 37. Пультом управления (не показано) осуществляется регулирование температуры и контроль влажности теплоносителя с помощью датчиков (не показано), установленных в зонах 10, 11, контроль влажности зерна на патрубке 29, а также - открытие и закрытие заслонок 14 и заслонки на патрубке 22. Линейные размеры зоны нагрева 10 пропорциональны времени сушки материала при заданных параметрах, производительности и тепломассообменных характеристиках теплоносителя и влажности высушиваемого материала. Размеры зоны 11 определяются необходимостью охлаждения материала до стандартных значений температуры и влажности (в пределах 13-14%). Установленные через каждые (3+2n), где n=0,1,2,..., кармана 5 кольцевые 8 и соответствующие им сплошные 9 перегородки сечения центральной трубы 3 образуют зоны радиального перемещения теплоносителя относительно поверхностей барабана 2 и центральной трубы 3. Каждая пара (фиг.4) внутреннего 38 и внешнего 39 карманов и соответствующие им каналы 40 пересыпания образуют объем, разделенный профилями на два равных по объему кармана 5, связанных между собой и последующим карманом 5 наклонными профилями с углом наклона не менее чем величина угла трения высушиваемого материала и наклонного профиля. Линейные размеры сушилки для сыпучих термочувствительных материалов определены с учетом ее производительности - не менее 6-8 т/ч зерна при съеме влаги за один пропуск через сушилку не более 10-12% и температуре теплоносителя - не менее 120oС. Габариты сушилки рассчитаны при условии равномерного теплообмена материала и теплоносителя с рециркуляцией высушиваемого материала транспортным средством 12 (фиг.1) и равенства объемов внутреннего 38 и внешнего 39 карманов, связанных каналами пересыпания 40 (фиг. 4), находящихся в зоне 10 нагрева (фиг.1). Количество секторов 4 в барабане 2 получено из соотношения (1):
N=360/2a, (1)
где N - количество секторов в барабане;
а - половина угла между образующими сектора.The dryer for bulk thermosensitive materials (Fig. 1) contains
N = 360 / 2a, (1)
where N is the number of sectors in the drum;
and - half the angle between the generators of the sector.
Длина барабана 2 рассчитана из соотношения (2):
L=QT/pSN, (2)
где L - длина барабана 2, м;
Q - производительность устройства, кг/час; Т - время сушки материала, ч;
p - плотность высушиваемого материала, кг/м3;
S - половина площади сечения внутреннего 38 кармана, м.The length of the
L = QT / pSN, (2)
where L is the length of the
Q - device performance, kg / h; T is the drying time of the material, h;
p is the density of the dried material, kg / m 3 ;
S - half the cross-sectional area of the inner 38 pockets, m
Наружный и внутренний диаметры барабана 2 определены соотношениями (3) и (4):
D1=2QT/LpSinahN, (3)
где D1 - диаметр центральной трубы 3, м;
Q - производительность устройства, кг/ч;
Т - время сушки материала, ч;
L - длина барабана 2, м;
р - плотность высушиваемого материала, кг/м3;
а - половина угла между образующими сектора 4;
h - высота внутреннего 38 кармана, задаваемая в интервале (0,1-0,2) м;
N - количество секторов 4 барабана 2.The outer and inner diameters of the
D1 = 2QT / LpSinahN, (3)
where D1 is the diameter of the
Q - device performance, kg / h;
T is the drying time of the material, h;
L is the length of the
p is the density of the dried material, kg / m 3 ;
a - half the angle between the generators of sector 4;
h is the height of the inner 38 pockets, set in the interval (0.1-0.2) m;
N is the number of sectors 4 of the
Высота внутреннего 38 кармана (фиг.4) выбрана из условия ограничения размера наружного диаметра барабана 2 (фиг.1, 2) - не более 3 м. The height of the inner 38 pocket (figure 4) is selected from the condition of limiting the size of the outer diameter of the drum 2 (figures 1, 2) - not more than 3 m
D2=D1+(h+m+x)/Cosа, (4)
где D2 - диаметр барабана 2, м;
D1 - диаметр центральной трубы 3, м;
h - высота внутреннего 38 кармана, м;
m - высота наклонных 40 профилей, м;
х - высота внешнего 39 кармана, м;
а - половина угла между образующими сектора 4.D2 = D1 + (h + m + x) / Cosa, (4)
where D2 is the diameter of the
D1 - diameter of the
h is the height of the inner 38 pockets, m;
m - the height of the inclined 40 profiles, m;
x - the height of the outer 39 pockets, m;
and - half the angle between the generators of sector 4.
Высота наклонных 40 профилей (фиг.4) определяет каналы пересыпания и выбрана из условия равенства значения толщины слоя материала, находящегося в кармане 5 при его движении по боковой стенке сектора 4 барабана 2. Угол наклона профилей 40 выбран не менее чем величина угла трения высушиваемого материала и наклонного профиля. Высота внешнего 39 кармана определяется из (3) и (4) из условия равенства площадей сечений внутреннего 38 и внешнего 40 карманов соотношением (5):
где D1 - диаметр центральной трубы 3, м;
а - половина угла между образующими сектора 4;
h - высота внутреннего 38 кармана, м;
m - высота наклонных 40 профилей, м.The height of the inclined 40 profiles (Fig. 4) determines the pouring channels and is selected from the condition that the thickness of the material layer in the
where D1 is the diameter of the
a - half the angle between the generators of sector 4;
h is the height of the inner 38 pockets, m;
m - the height of the inclined 40 profiles, m
Количество карманов 5 (фиг.1, 2) по длине сушилки, равное величине отношения между длиной барабана 2 и величиной размера кармана 5, определяет частоту вращения барабана - соотношение (6):
n=L/(60TM), (6)
где n - частота вращения барабана 2, об/мин;
L - длина барабана 2, м;
60Т - время сушки, мин;
М - глубина кармана 5 вдоль оси барабана 2, м.The number of pockets 5 (figure 1, 2) along the length of the dryer, equal to the ratio between the length of the
n = L / (60TM), (6)
where n is the rotational speed of the
L is the length of the
60T - drying time, min;
M - the depth of the
Выбор транспортного средства 12 определялся из условия полного высыпания зерна из карманов 5 через незакрытые окна 13 в транспортное средство 12 и его перемещения в начало зоны 10 нагрева. Производительность и размеры транспортного средства 12 определялись из соотношения (7):
Q1=60nS1Bpkz, (7),
где n - частота вращения, об/мин;
Q1 - производительность транспортного средства 12, кг/ч;
S1 - площадь сегмента, занимаемая зерном, м2;
В - шаг винтовой навивки лопастей, м;
Р - насыпная плотность зерна, кг/м3;
k - коэффициент, учитывающий заполнение мертвого пространства, скорость движения и вид материала;
z - количество винтовых лопастей.The choice of the
Q1 = 60nS1Bpkz, (7),
where n is the rotation frequency, rpm;
Q1 - productivity of the
S1 is the area of the segment occupied by grain, m 2 ;
B is the pitch of screw winding of the blades, m;
P is the bulk density of grain, kg / m 3 ;
k - coefficient taking into account the filling of dead space, speed and type of material;
z is the number of screw blades.
При двенадцати секторах 4 (фиг. 1, 2) барабана 2 с высотой наклонных профилей каналов 40 пересыпания, равной 0,1 м (m=0,1 м), и глубиной кармана 5 (относительно длины барабана), равной 0,13 м (М=0,13 м), длина сушилки составила 4,5 м (L= 3,9 м). Диаметр барабана D2 равен 2,4 м, а диаметр центральной трубы D1 составил 1,2 м. Длина зоны 10 нагрева рассчитывалась с учетом значений температуры и влажности теплоносителя, соответственно, 120oС и менее 3% на входе и составила 2,6 м по оси барабана 2. Материал в зоне 10 нагрева находится в течение 10-12 мин. Длина зоны 11 охлаждения определялась с учетом значений температуры и влажности теплоносителя, соответственно, 35oС и 70% на входе и понижением температуры высушиваемого материала на 20-35oС на выходе, в зависимости от температуры окружающей среды, и составила 1,3 м по оси барабана 2. Материал в зоне 11 охлаждается в течение 5-7 мин. Расчет производительности транспортного средства 12 производился из условий заданной производительности сушилки и равенства частот вращения винтовых лопастей 15 и барабана 2. При этом его длина составила 1,8 м без раструба 16, диаметр - 0,7 м, шаг винтовой навивки лопастей 15 - 0,7 м.With twelve sectors 4 (Fig. 1, 2) of the
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
Пультом управления включают электродвигатель 36 (фиг.1) и вращение через редуктор 37 передается барабану 2, в который через входной патрубок 30 с температурой 120oС и влажностью менее 3% (установившийся режим работы) поступает теплоноситель. Затем включается сервопривод 27, которым через механизм 23 регулирования закрывают заслонки 14 окон 13 карманов 5. Зерно транспортируется (не показано) через открытую заслонку патрубка 22 и загружается во внешние 39 (фиг.4) карманы 5 (фиг.1), находящиеся в нижней части вращения барабана 2. При вращении барабана 2 заполнение карманов 5 происходит последовательно по его окружности и одновременно во всех секторах 4. Нагнетаемый теплоноситель через входной патрубок 30 распространяется в зоне 10 направленными потоками, сформированными кольцевыми 8 и сплошными 9 перегородками сечения барабана 2, пронизывая слой материала, находящегося в карманах 5 барабана 2, который вращается с определенной частотой (2 об/мин). Отработанный теплоноситель на выходе зоны 10 через выходной патрубок 31 и воздух из зоны 11 охлаждения отсасываются вентилятором в отводящие камеры, а затем выбрасываются в атмосферу (не показано). Интенсивность поверхностного контакта теплоносителя высокой температуры и высушиваемого материала позволяет непосредственно подвести к зерну тепло, за счет которого происходит испарение влаги, а диффундирующая влага с его поверхности отводится движущимся теплоносителем, скорость которого определена производительностями вентиляторов. Перемещение зерна по барабану 2 и пересыпание из кармана 38 в карман 39 (фиг. 4) повышает тепловлагообменные характеристики материала и сокращает процесс сушки без ущерба качества зерна. Время нахождения материала в зоне 10 (фиг.1) нагрева зависит от ее линейных размеров и частоты вращения барабана 2. Вращением барабана 2 материал перемещается вдоль секторов 4 из кармана 5 в следующий карман 5. Угол наклона профилей пересыпания материала из кармана в карман выбран не менее чем величина угла трения высушиваемого материала и наклонного профиля. В зоне 11 охлаждения кольцевые перегородки 8 и соответствующие им сплошные перегородки 9 сечения центральной трубы 3 перекрывают контакт теплоносителя с высушиваемым материалом. При переходе высушиваемого материала в карманы 5, соответствующие зоне 11 охлаждения, конвекционный контакт возобновляется с атмосферным воздухом, поступающим со стороны открытого выхода сушилки за счет разрежения, создаваемого вентилятором. Температура высушиваемого материала снижается на 20-35oС, в зависимости от температуры окружающей среды, в течение 5-7 мин. На выходе зоны 11 сухое охлажденное зерно высыпается из карманов 5 в сборник 33 высушенного материала и выводится из сушилки через патрубок 29, при этом контролируется влажность высушенного зерна. При соответствии влажности материала требуемым параметрам сушилка работает по описанному выше режиму. Если влажность зерна превышает стандарты "сухого зерна" - 14%, то пультом управления включается режим рециркуляции. Сервоприводом 27 с датчиком перемещения 28 с помощью механизма 23 открываются заслонки 14 окон 13 карманов 5, причем величина открытия заслонок 14 зависит от величины значений влажности зерна. При значениях влажности зерна 17-20% заслонки 14 открываются частично, а при начальной влажности зерна более 20% заслонки 14 открываются полностью и автоматически перекрывается заслонка патрубка 22 после заполнения всех карманов зоны 10 нагрева. Зерно, находящееся на выходе зоны 10 из карманов 5, через окна 13 по самотечными радиальным каналам 17 (фиг.1, 3), образованным радиальными перегородками 18 между внутренней боковой поверхностью 19 усеченного конуса, меньшее основание которого связано с входом транспортного средства 12, и внешней боковой конусной поверхностью 20, жестко закрепленной на одной из сплошных 9 (фиг.1) перегородок, подхватывается и перемещается винтовыми лопастями 15 на выход транспортного средства 12 и вход зоны 10 нагрева, где подсушенный нагретый материал и сырой материал смешиваются и распределяются раструбом 16 по карманам 5 на входе зоны 10. Рециркулируемый материал при смешивании отдает кондуктивно тепло вновь поступившему зерну, интенсифицирует влагообмен по всей массе зерна каждого кармана 5. Количество рециркулируемого зерна зависит от исходной влажности сырого зерна. Чем выше влажность материала, тем больший его объем подвергается рециркуляции. По достижении необходимой влажности зерна (определяемой по температуре отработанного теплоносителя) заслонки 14 закрываются, и все зерно, находящееся в барабане 2, транспортируется в зону 11 охлаждения и подается через патрубок 29 на выход сушилки. Затем цикл повторяется. В процессе сушки материала теплоноситель подается в места, симметричные вертикальной плоскости корпуса 1 вдоль образующих барабана 2, которые охватывают расчетные сектора дуг окружности барабана 2, где проходное сечение барабана 2 в пределах одного кармана не закрыто зерном, и теплоноситель проходит, не пронизывая массу зерна, установлены направляющие пластины 32, которые препятствуют сквозному прохождению теплоносителя и направляют его в соседние карманы 5.The control panel includes an electric motor 36 (Fig. 1) and the rotation through the gearbox 37 is transmitted to the
В заявляемом изобретении осуществляется непрерывная конвективная сушка материала с принудительной циркуляцией теплоносителя, позволяющей пронизывать слой материала и возможностью рециркуляции высушиваемого материала. Размещение конструктивно в едином корпусе барабана 2 обособленных зоны 10 нагрева, зоны 11 охлаждения и транспортного средства 12 для рециркуляции, с использованием которых оптимизирован технологический процесс высушиваемого материала, позволили сократить время сушки и улучшить качество высушиваемого зерна (влажность, цвет, сохранить количество клейковины, исключить шелушенные и битые зерна), сократить энергозатраты и уменьшить массогабаритные параметры на единицу вырабатываемой продукции. Повышение эффективности и качества сушки достигнуто за счет организации направленного интенсивного высокотемпературного контакта теплоносителя с высушиваемым материалом и его рециркуляции при неравномерной влажности или высокой влажности, а также исключения механических повреждений поверхности зерна, условий загорания зерна, сокращения времени сушки зерна. Это позволяет сохранять все свойства зерна и производить сушку семенного зерна без дополнительных затрат. Кроме того, в процессе сушки улучшается микробиологическое состояние зерна, происходит обеззараживание, а также отделение от зерна мелких и летучих примесей, сора. In the claimed invention, continuous convective drying of the material is carried out with forced circulation of the coolant, which allows to penetrate the material layer and the possibility of recirculation of the dried material. Placing structurally in a
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002107075/06A RU2216700C1 (en) | 2002-03-19 | 2002-03-19 | Drier for loose thermally sensitive materials ( variants ) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002107075/06A RU2216700C1 (en) | 2002-03-19 | 2002-03-19 | Drier for loose thermally sensitive materials ( variants ) |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002107075A RU2002107075A (en) | 2003-09-10 |
RU2216700C1 true RU2216700C1 (en) | 2003-11-20 |
Family
ID=32027545
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002107075/06A RU2216700C1 (en) | 2002-03-19 | 2002-03-19 | Drier for loose thermally sensitive materials ( variants ) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2216700C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2767423C1 (en) * | 2021-06-03 | 2022-03-17 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Two-section drum dryer |
RU2781668C1 (en) * | 2022-01-31 | 2022-10-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" | Cone dryer |
-
2002
- 2002-03-19 RU RU2002107075/06A patent/RU2216700C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ГРИШИН М.А. и др. Установки для сушки пищевых продуктов. - М.: ВО "Агропромиздат", 1989, с.90. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2767423C1 (en) * | 2021-06-03 | 2022-03-17 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Two-section drum dryer |
RU2781668C1 (en) * | 2022-01-31 | 2022-10-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" | Cone dryer |
RU2781662C1 (en) * | 2022-01-31 | 2022-10-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" | Cone dryer |
RU2781667C1 (en) * | 2022-01-31 | 2022-10-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" | Cone dryer |
RU2781663C1 (en) * | 2022-01-31 | 2022-10-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" | Cone dryer |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105258467B (en) | A kind of medicinal material dryer | |
AU706951B2 (en) | Device for the thermal treatment of bulk materials in screw conveyors | |
CN100374806C (en) | Original ecological grain dewatering and drying device | |
CN108855820B (en) | Mould shell drying box with rotation and revolution functions | |
CN105300063B (en) | One kind spraying freeze-drier heat drying apparatus and method | |
US20090113751A1 (en) | Infrared dryer | |
CN105737548A (en) | Heat tube type drum dryer | |
CN106766689A (en) | A kind of microwave material drying device | |
RU2216700C1 (en) | Drier for loose thermally sensitive materials ( variants ) | |
CN206146158U (en) | Seed microwave dryer of in organism excessive moisture fast can discharge | |
CN107677106A (en) | A kind of drying unit for flowering cherry seed | |
CN201173667Y (en) | Drum-type drying device | |
US2746170A (en) | Rotary dryer | |
CN110671910A (en) | Herbal pieces-drying-machine | |
CN110509612A (en) | A kind of efficient flash baking equipment of paper tube | |
CN106959000A (en) | A kind of granule materials dry tack free device | |
CN207066032U (en) | Tumbledrum drying equipment | |
US5168640A (en) | Dryer for sugar cane bagasse and/or medulla with a vertical type, mobile bed with countercurrent waste combustion gases | |
RU2654805C1 (en) | Rotary dryer | |
CN213020700U (en) | Organic fertilizer electrical heating stoving heat transfer device | |
CN105758145B (en) | A kind of small-sized far infrared band drier | |
RU2118772C1 (en) | Rotary-type drier for grain | |
CN210625265U (en) | Steam air can microwave integration microwave drying device that completes | |
CN104833186B (en) | Electromagnetic induction screw conveying drying machine | |
RU2703182C1 (en) | Tier rotary drier |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040320 |