RU2597275C1

RU2597275C1 - Method of drying and grinding of plant products and their combinations and dryer for its implementation

Info

Publication number: RU2597275C1
Application number: RU2015117291/06A
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Вениаминович Костин
Original assignee: Вячеслав Вениаминович Костин
Priority date: 2015-05-06
Filing date: 2015-05-06
Publication date: 2016-09-10

Abstract

FIELD: agriculture; machine building.

SUBSTANCE: invention relates to agricultural machine building and may be used for grass drying, straw, manure, vegetables, sawdust, mixture of sawdust and excrement, mixtures of animal materials with vegetable materials, any other vegetable products and their combinations with process size of up to 50 mm and humidity of up to 90 %. Drier includes air flow feed system with drying agent and casing, inner cavity of which is cylindrical, wherein inlet into inner cavity of casing there is an element of twisting along the spiral of air flow with drying agent. Along inner surface of casing at an acute angle to it towards the rotation of twist element rectangular plates are rigidly installed.

EFFECT: increased productivity.

5 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано для сушки травы, соломы, навоза, овощей, древесного опилка, смеси древесного опилка и помета, смеси животных материалов с растительными материалами, любых других растительных продуктов и их сочетаний с технологическим размером до 50 миллиметров и влажностью до 90%.The invention relates to agricultural machinery and can be used for drying grass, straw, manure, vegetables, sawdust, a mixture of sawdust and litter, a mixture of animal materials with plant materials, any other plant products and their combinations with a technological size of up to 50 millimeters and humidity up to 90%.

Известна сушилка, содержащая камеру с размещенными в ней горизонтальными лотками, имеющими перфорированные днища, примыкающие к коробу, вентилятор, входной и выходной патрубки для сушильного агента, причем объемы над лотками соединены между собой (см. Захаров Л.А. Применение теплоты в сельском хозяйстве. М.: Агропром, 1986, с. 215).A known dryer containing a chamber with horizontal trays placed in it having perforated bottoms adjacent to the duct, a fan, inlet and outlet nozzles for a drying agent, the volumes above the trays are interconnected (see L. Zakharov, A. Application of heat in agriculture M.: Agroprom, 1986, p. 215).

Недостатком этой сушилки является низкая производительность.The disadvantage of this dryer is its low productivity.

Известна сушилка, содержащая камеру с размещенными в ней горизонтальными лотками, имеющими перфорированные днища, примыкающие к коробу, вентилятор, входной и выходной патрубки для сушильного агента, причем объемы над лотками соединены между собой, при этом камера выполнена в виде однорядной горизонтальной рамы с ячейками для плотной установки лотков, на которой под лотками закреплен короб, а над каждым лотком - откидная застекленная крышка, при этом откидной патрубок размещен на одном торце камеры над лотками и сообщен с атмосферой, а выходной - на противоположном торце камеры в зоне короба и сообщен с всасывающим патрубком вентилятора, нагнетательный патрубок которого сообщен с атмосферой, причем перфорация в днищах лотков выполнена в виде арочных прорезей, направленных выпуклостью вверх и открытых в сторону входного патрубка (см. Патент RU на №2059172, кл. F26B 9/06, 1996).A known dryer containing a chamber with horizontal trays placed in it, having perforated bottoms adjacent to the duct, a fan, inlet and outlet nozzles for a drying agent, the volumes above the trays are interconnected, the chamber being made in the form of a single-row horizontal frame with cells for tight installation of trays, on which a box is fixed under the trays, and above each tray - a hinged glazed lid, while the hinged nozzle is placed on one end of the chamber above the trays and is connected to the atmosphere, and one - on the opposite end of the chamber in the duct zone and is in communication with the suction pipe of the fan, the discharge pipe of which is connected to the atmosphere, and the perforation in the bottoms of the trays is made in the form of arched slots directed convex upward and open towards the inlet pipe (see RU Patent No. 2059172, CL F26B 9/06, 1996).

Известна сушилка, содержащая бункер для загрузки материала, консольную систему подачи сушильного агента, направляющие решетки, расположенные внутри камеры, разгрузочную воронку (см. Гришин М.Н., Атаназевич В.И. и Семенов Ю.Г. Установка для сушки пищевых продуктов. Справочник.: М, Агропромиздат, 1989, с. 48-51).A known dryer containing a hopper for loading material, a cantilever system for supplying a drying agent, guiding grids located inside the chamber, an unloading funnel (see Grishin M.N., Atanazevich V.I. and Semenov Yu.G. Installation for drying food products. Reference: M, Agropromizdat, 1989, p. 48-51).

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является сушилка, содержащая бункер для загрузки материала, консольную систему подачи сушильного агента, направляющие решетки, расположенные внутри камеры, разгрузочную воронку, две группы пластинчатых решеток с регулируемым углом наклона к горизонту, в первой группе пластинчатых решеток одна сторона каждой решетки шарнирно соединена со стенками корпуса камеры, а другая зафиксирована на корпусе в диапазоне углов естественного откоса материала, вторая группа пластинчатых решеток расположена по центральной оси камеры, одна сторона каждой решетки этой группы закреплена шарнирно на линии центральной оси камеры, а другая сторона решетки зафиксирована в диапазоне углов естественного откоса материала, система подачи сушильного агента состоит из центрального канала и двух боковых каналов, причем продольное сечение боковых каналов является треугольным (см. Патент 2038555, кл. F26B 9/06, 1995).The closest in technical essence to the proposed one is a dryer containing a hopper for loading material, a cantilever system for supplying a drying agent, guiding grids located inside the chamber, an unloading funnel, two groups of plate grids with an adjustable angle to the horizon, one side in the first group of plate grids each lattice is pivotally connected to the walls of the camera body, and the other is fixed on the body in the range of angles of repose of the material, the second group of plate sieves k is located on the central axis of the chamber, one side of each lattice of this group is pivotally mounted on the line of the central axis of the chamber, and the other side of the lattice is fixed in the range of angles of repose of the material, the supply system of the drying agent consists of a central channel and two side channels, with a longitudinal section of the side the channels is triangular (see Patent 2038555, CL F26B 9/06, 1995).

Недостатком этой сушилки является низкая производительность, сложность конструкции.The disadvantage of this dryer is low productivity, design complexity.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение производительности.The technical result of the invention is to increase productivity.

В сушилке, содержащей систему подачи воздушного потока с сушильным агентом и корпус, внутренняя полость которого выполнена цилиндрической, при этом на входе во внутреннюю полость корпуса установлен элемент закручивания по спирали воздушного потока с сушильным агентом, вдоль внутренней поверхности корпуса под острым углом к нему установлены прямоугольные пластины, при этом элемент закручивания выполнен вращающимся, при этом дополнительно содержит лопасти, установленные вдоль всей внутренней полости корпуса на общем валу с элементом закручивания, при этом, как минимум, одна пара лопастей может быть выполнена в виде пропеллера, при этом концы лопастей могут быть выполнены обрезиненными.In a dryer containing an air flow supply system with a drying agent and a casing, the inner cavity of which is cylindrical, while at the entrance to the inner cavity of the casing, there is an element for spiraling the air flow with a drying agent, rectangular are installed along the inner surface of the casing at an acute angle to it plate, while the twisting element is made rotating, while additionally contains blades mounted along the entire internal cavity of the housing on a common shaft with an element z screwing, while at least one pair of blades can be made in the form of a propeller, while the ends of the blades can be made rubberized.

На фиг. 1 схематично показана сушилка, реализующая предлагаемый способ; на фиг. 2 - разрез по А-А.In FIG. 1 schematically shows a dryer that implements the proposed method; in FIG. 2 - section along aa.

Сушилка содержит систему подачи воздушного потока с сушильным агентом, показанную в виде загрузочной камеры 1, и корпус 2, внутренняя полость 3 которого выполнена цилиндрической. На входе во внутреннюю полость 3 корпуса 2 установлен вращающийся элемент 4 закручивания по спирали воздушного потока с сушильным агентом (сушильный агент и привод элемента 4 закручивания на чертежах не показан). В качестве элемента 4 могут быть использованы стержни различного сечения (круглого, эллипсоидного и т.д.) или уголки, жестко закрепленные на валу 5. Вдоль внутренней поверхности корпуса 2 в сторону вращения элемента 4 под острым углом к внутренней поверхности корпуса 2 жестко установлены прямоугольные пластины 6 (на фиг. 1 пластины 6 не показаны). Пластины 6 могут быть расположены во внутренней полости 3 корпуса 2 как на равном расстоянии друг от друга, так и разном. Вдоль всей внутренней полости корпуса 2 на общем валу 5 с элементом 4 закручивания установлены лопасти 7, в качестве которых могут быть использованы стержни различного сечения. При этом, как минимум, одна пара лопастей 7 может быть выполнена в виде пропеллера (этот вариант выполнения на чертежах не показан). На торцевой части корпуса 2 противоположной той, у которой установлен элемент 4 завихрения, может быть установлен матерчатый воздушный фильтр (если торец будет выполнен перфорированным) - на чертежах воздушный фильтр не показан. В качестве разгрузочной камеры служит канал 8. Торцевая часть корпуса 2 противоположная той, у которой установлен элемент 4 завихрения, может выполнять роль разгрузочной камеры (этот вариант на чертеже не показан). Для исключения скопления сушильного агента на пластинах 6 концы лопастей 7 могут быть выполнены обрезиненными и выполнять роль скребка.The dryer comprises an air flow supply system with a drying agent, shown in the form of a loading chamber 1, and a housing 2, the inner cavity 3 of which is cylindrical. At the entrance to the internal cavity 3 of the housing 2, a rotating spiral element 4 for spiraling the air flow with a drying agent is installed (the drying agent and the drive of the screw element 4 are not shown in the drawings). As element 4, rods of various sections (round, ellipsoid, etc.) or angles rigidly mounted on the shaft 5 can be used. Along the inner surface of the housing 2 in the direction of rotation of the element 4 at right angles to the inner surface of the housing 2 are rectangular plate 6 (in Fig. 1, plate 6 is not shown). The plate 6 can be located in the inner cavity 3 of the housing 2 as at an equal distance from each other, and in different ways. Blades 7 are installed along the entire internal cavity of the housing 2 on a common shaft 5 with a twisting element 4, for which rods of various sections can be used. In this case, at least one pair of blades 7 can be made in the form of a propeller (this embodiment is not shown in the drawings). A fabric air filter (if the end face is perforated) can be installed on the end part of the housing 2 opposite to the one with the swirl element 4 installed - the air filter is not shown in the drawings. Channel 8 serves as an unloading chamber. The end part of the housing 2 opposite to the one with the swirl element 4 installed can act as a unloading chamber (this option is not shown in the drawing). To exclude the accumulation of the drying agent on the plates 6, the ends of the blades 7 can be rubberized and act as a scraper.

Сушилка работает следующим образом.The dryer operates as follows.

Сушильный агент, нагретый до температуры 80-150°С, направляется воздушным потоком через загрузочную камеру 1 во внутреннюю полость 3 корпуса 2. Во внутренней полости 3 корпуса 2 воздушный поток вместе с сушильным агентом благодаря элементу 4 завихрения закручивается по спирали. Частицы сушильного агента, закрученные воздушным потоком, прижимаются к корпусу 2. При движении они многократно (тысячи раз) благодаря пластинам 6 ударяются о внутреннюю часть корпуса 2 и попадают в зону разрежения за пластинами, отдают влагу и их снова затягивает к внутренней поверхности корпуса, при соударении происходит измельчение сушильного агента, то есть удельная поверхность вещества, способная испарять влагу, увеличивается за время сушки в 10-15 раз, что способствует повышению производительности сушилки. Температура частиц сушильного агента поддерживается трением частиц о внутреннюю поверхность корпуса 2 и друг о друга, а также за счет соударения с подвижными лопастями 7 и измельчению материала. При соударении частиц сушильного агента с внутренней поверхностью корпуса 1, друг о друга и с подвижными лопастями 7 из них выходит на поверхность вода слоем до толщины больше, чем в процессе диффузии при прямом нагреве частиц, что способствует более быстрому испарению влаги. Скорость испарения влаги с поверхности частиц повышается за счет: увеличения площади испарения влаги при измельчении частиц, образования разреженной зоны за наклонными пластинами, куда периодически (несколько тысяч раз) попадает частица материала при закручивании потока по спирали.The drying agent, heated to a temperature of 80-150 ° C, is directed by the air flow through the loading chamber 1 into the internal cavity 3 of the housing 2. In the internal cavity 3 of the housing 2, the air flow together with the drying agent is twisted in a spiral way. The particles of the drying agent, swirling the air flow, are pressed against the housing 2. When moving, they repeatedly (thousands of times) due to the plates 6 hit the inside of the housing 2 and fall into the rarefaction zone behind the plates, give off moisture and are drawn back to the inner surface of the housing, collision is the grinding of the drying agent, that is, the specific surface of the substance, capable of evaporating moisture, increases during drying by 10-15 times, which helps to increase the productivity of the dryer. The temperature of the particles of the drying agent is maintained by friction of the particles on the inner surface of the housing 2 and against each other, as well as due to the collision with the movable blades 7 and grinding of the material. When the particles of the drying agent collide with the inner surface of the housing 1, against each other and with the moving blades 7, water comes out to the surface with a layer to a thickness greater than during diffusion during direct heating of the particles, which contributes to faster evaporation of moisture. The rate of evaporation of moisture from the surface of the particles increases due to: an increase in the area of moisture evaporation during grinding of particles, the formation of a rarefied zone behind inclined plates, where a particle of material periodically (several thousand times) gets when the flow is twisted in a spiral.

Регулирование скорости сушки материала происходит за счет изменения температуры частиц, подаваемых на вход корпуса сушилки, за счет изменения положения лопастей 7, а также их числа и формы, изменения угла наклона пластин 6 и их числа, за счет изменения скорости вращения лопастей, а также путем изменения подачи объема воздуха в единицу времени на вход сушилки.The regulation of the drying speed of the material occurs by changing the temperature of the particles supplied to the input of the dryer body, by changing the position of the blades 7, as well as their number and shape, changing the angle of inclination of the plates 6 and their number, by changing the speed of rotation of the blades, and also by changes in air volume per unit time at the dryer inlet.

Предлагаемая конструкция сушилки может располагаться как горизонтально, так и вертикально (на чертежах показан только вариант горизонтального расположения).The proposed design of the dryer can be located both horizontally and vertically (the drawings show only the horizontal option).

Смесь сухого материала и воздуха через отдельное выходное отверстие для их разделения подается в циклон (на чертежах не показано).A mixture of dry material and air through a separate outlet for their separation is fed into the cyclone (not shown in the drawings).

Высокая производительность является достоинством и преимуществом предлагаемого технического решения по сравнению с аналогами.High performance is the advantage and advantage of the proposed technical solution in comparison with analogues.

Claims

1. A dryer comprising an air flow supply system with a drying agent and a housing, the inner cavity of which is cylindrical, while at the entrance to the internal cavity of the housing there is an element for spiraling the air flow with a drying agent, characterized in that along the inner surface of the housing under sharp a corner to it in the direction of rotation of the twisting element is rigidly mounted rectangular plates.

2. The dryer according to claim 1, characterized in that the twisting element is made rotating.

3. The dryer according to claim 1, characterized in that it further comprises blades mounted along the entire internal cavity of the housing on a common shaft with a twisting element.

4. The dryer according to claim 3, characterized in that at least one pair of blades is made in the form of a propeller.

5. The dryer according to claim 3, characterized in that the ends of the blades are rubberized.