RU2781663C1

RU2781663C1 - Cone dryer

Info

Publication number: RU2781663C1
Application number: RU2022102257A
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Курдюмов; Андрей Александрович Павлушин; Сергей Алексеевич Сутягин; Петр Сергеевич Агеев; Игорь Алексеевич Биц
Filing date: 2022-01-31
Publication date: 2022-10-17

Abstract

FIELD: forestry machinery.

SUBSTANCE: technical solution relates to forestry machinery, in particular, to devices for drying cones of coniferous trees in order to extract seeds from them. The cone dryer includes a heat-insulated chamber in the form of a cabinet with doors, an electric heat carrier heater with automatic temperature control, a device for supplying the heat carrier to the drying zone and a heat carrier distributor and a container for cones. The device for supplying heat carrier to the drying zone is made in the form of a centrifugal fan. The heat carrier distributor is made in the form of a horizontally installed perforated pipe, provided with perforated branch pipes installed radially along a helical line and at an equal distance from each other, the internal cavity of which communicates with the internal cavity of the perforated pipe. The holes in the perforated branch pipes are made with decreasing dimensions from the point of attachment of the perforated branch pipes to their end. The container for cones is made in the form of a mesh drum, equipped with removable shutters and installed in a heat-insulated chamber both with the possibility of rotation around the perforated pipe, and with the possibility of changing the rotation frequency. The heat-insulated chamber is mounted on racks. Doors are installed both in the upper and lower parts of the heat-insulated chamber. The centrifugal fan drive is made with adjustable speed. In the upper part of the sides of the heat-insulated chamber, outlet pipes are installed.

EFFECT: energy intensity of the drying process is reduced, the quality of drying of cones is increased with a simpler design of the cone dryer.

1 cl, 2 dwg

Description

Техническое решение относится к лесохозяйственной технике, в частности, к устройствам для сушки шишек хвойных деревьев с целью извлечения из них семян.The technical solution relates to forestry equipment, in particular, to devices for drying cones of coniferous trees in order to extract seeds from them.

Известна шишкосушилка [Патент РФ №163962, опубл. 20.08.2016], которая включает теплоизолированную камеру в виде шкафа с дверями, многоярусный стеллаж с полками для сушильных ящиков, электрический водонагреватель с автоматическим управлением температурой, устройство для подачи теплоносителя в зону сушки, распределитель теплоносителя и вытяжной вентилятор. Устройство для подачи теплоносителя в зону сушки выполнено в виде циркуляционного насоса. Распределитель теплоносителя выполнен в виде горизонтальных трубчатых теплообменников, которые используются в качестве полок для сушильных ящиков. Все полки последовательно соединены между собой водонагревателем и циркуляционным насосом, образуя единый замкнутый контур для обеспечения циркуляции воды.Known cone dryer [RF Patent No. 163962, publ. 08/20/2016], which includes a heat-insulated chamber in the form of a cabinet with doors, a multi-tiered rack with shelves for drying boxes, an electric water heater with automatic temperature control, a device for supplying coolant to the drying zone, a coolant distributor and an exhaust fan. The device for supplying the heat carrier to the drying zone is made in the form of a circulation pump. The heat carrier distributor is made in the form of horizontal tubular heat exchangers, which are used as shelves for drying boxes. All shelves are connected in series with each other by a water heater and a circulation pump, forming a single closed loop to ensure water circulation.

Однако такая шишкосушилка имеет ряд недостатков, к которым можно отнести: значительные потери теплоты, сложность конструкции и низкое качество сушки шишек.However, such a cone dryer has a number of disadvantages, which include: significant heat loss, design complexity and poor quality of cone drying.

Технический результат, достигаемый при использовании изобретения - снижение затрат энергии на сушку, повышение качества сушки шишек и упрощение конструкции.The technical result achieved by using the invention is to reduce energy costs for drying, improve the quality of drying cones and simplify the design.

Технический результат достигается тем, что устройство для подачи теплоносителя в зону сушки выполняют в виде центробежного вентилятора. Распределитель теплоносителя выполняют в виде горизонтально установленной перфорированной трубы, которую снабжают установленными радиально по винтовой линии и на равном расстоянии друг от друга перфорированными патрубками, внутренняя полость которых сообщается с внутренней полостью перфорированной трубы. Отверстия в перфорированных патрубках выполняют с уменьшающимися размерами от места прикрепления перфорированных патрубков к их концу. Емкость для шишек выполняют в виде сетчатого барабана, снабженного съемными створками. Сетчатый барабан устанавливают в теплоизолированной камере как с возможностью вращения вокруг перфорированной трубы, так и с возможностью изменения частоты вращения. Привод вентилятора выполняют с регулируемой частотой вращения. В верхней части боковых сторон теплоизолированной камеры устанавливают выпускные патрубки. Теплоизолированную камеру устанавливают на стойках, а двери устанавливают как в верхней, так и в нижней частях теплоизолированной камеры.The technical result is achieved by the fact that the device for supplying the coolant to the drying zone is made in the form of a centrifugal fan. The coolant distributor is made in the form of a horizontally installed perforated pipe, which is provided with perforated branch pipes installed radially along a helical line and at an equal distance from each other, the internal cavity of which communicates with the internal cavity of the perforated pipe. The holes in the perforated pipes are made with decreasing size from the point of attachment of the perforated pipes to their end. The container for cones is made in the form of a mesh drum equipped with removable flaps. The mesh drum is installed in a heat-insulated chamber both with the possibility of rotation around the perforated pipe, and with the possibility of changing the speed of rotation. The fan drive is performed with an adjustable speed. In the upper part of the sides of the heat-insulated chamber, outlet pipes are installed. The thermally insulated chamber is installed on racks, and the doors are installed both in the upper and lower parts of the thermally insulated chamber.

На фиг. 1 изображен общий вид шишкосушилки, на фиг. 2 - то же, разрез по А - А.In FIG. 1 shows a general view of the cone dryer, Fig. 2 - the same, section along A - A.

Шишкосушилка состоит из теплоизолированной камеры 1, выполненной в виде установленного на стойках 2 шкафа с дверями 3 и 4, установленными соответственно в верхней и нижней частях теплоизолированной камеры 1, электрического нагревателя 5 теплоносителя с автоматическим управлением температурой, устройства для подачи теплоносителя в зону сушки, выполненного в виде центробежного вентилятора 6, распределителя теплоносителя, выполненного в виде установленной горизонтально перфорированной трубы 7, снабженной установленными радиально по винтовой линии и на равном расстоянии друг от друга перфорированными патрубками 8, внутренняя полость которых сообщается с внутренней полостью перфорированной трубы 7, и емкости для шишек, которая выполнена в виде сетчатого барабана 9, снабженного съемными створками 10 и установленного в теплоизолированной камере 1 с возможностью вращения вокруг перфорированной трубы 7, а также с возможностью изменения частоты вращения. Отверстия в перфорированных патрубках 8 выполнены с уменьшающимися размерами от места прикрепления перфорированных патрубков 8 к их концу. Центробежный вентилятор 6 соединен с перфорированной трубой 7 воздуховодом 11, в котором установлен электрический нагреватель 5 теплоносителя. Привод вентилятора 6 выполнен с регулируемой частотой вращения. В верхней части боковых сторон теплоизолированной камеры 1 установлены выпускные патрубки 12. Сетчатый барабан 9 вращается вокруг перфорированной трубы 7 от привода 13. Изменение частоты вращения сетчатого барабана 9 может достигаться, например, использованием в приводе 13 асинхронного электродвигателя вместе с преобразователем частоты питающего тока. Аналогичным образом можно регулировать частоту вращения привода центробежного вентилятора 6.The cone dryer consists of a heat-insulated chamber 1, made in the form of a cabinet mounted on racks 2 with doors 3 and 4 installed respectively in the upper and lower parts of the heat-insulated chamber 1, an electric heater 5 of the heat carrier with automatic temperature control, a device for supplying the heat carrier to the drying zone, made in the form of a centrifugal fan 6, a heat carrier distributor made in the form of a horizontally installed perforated pipe 7, equipped with perforated pipes 8 installed radially along a helical line and at an equal distance from each other, the internal cavity of which communicates with the internal cavity of the perforated pipe 7, and containers for cones , which is made in the form of a mesh drum 9, equipped with removable flaps 10 and installed in a heat-insulated chamber 1 with the possibility of rotation around the perforated pipe 7, as well as with the possibility of changing the rotation speed. The holes in the perforated pipes 8 are made with decreasing size from the point of attachment of the perforated pipes 8 to their end. The centrifugal fan 6 is connected to the perforated pipe 7 by an air duct 11, in which an electric heater 5 of the coolant is installed. Fan drive 6 is made with adjustable speed. In the upper part of the sides of the heat-insulated chamber 1, outlet pipes 12 are installed. The mesh drum 9 rotates around the perforated pipe 7 from the drive 13. Changing the speed of the mesh drum 9 can be achieved, for example, by using an asynchronous electric motor in the drive 13 together with a frequency converter of the supply current. Similarly, you can adjust the rotational speed of the centrifugal fan drive 6.

Шишкосушилка работает следующим образом. Открывают двери 3, установленные в верхней части теплоизолированной камеры 1. Открывают съемные створки 10 и заполняют шишками сетчатый барабан 9. Затем съемные створки 10 закрывают и также закрывают двери 3. Включают привод 13, с помощью которого сетчатый барабан 9 начинает вращаться вокруг установленной горизонтально перфорированной трубы 7. Включают центробежный вентилятор 6 и электрический нагреватель 5. Нагретый теплоноситель (воздух) поступает через воздуховод 11 в перфорированную трубу 7 и установленные радиально по винтовой линии и на равном расстоянии друг от друга перфорированные патрубки 8, затем проходит через отверстия перфорированной трубы 7 и перфорированных патрубков 8, а далее - через слой шишек, находящихся в сетчатом барабане 9, нагревая их и удаляя из них влагу. При вращении сетчатого барабана 9 установленные радиально по винтовой линии и на равном расстоянии друг от друга перфорированные патрубки 8 дополнительно перемешивают находящиеся в сетчатом барабане 9 шишки, повышая равномерность этого перемешивания, а равномерность обдува шишек теплоносителем повышается за счет выполнения отверстий в перфорированных патрубках 8 с уменьшающимися размерами от места прикрепления перфорированных патрубков 8 к их концу. Влажный воздух удаляется из теплоизолированной камеры 1 через выпускные патрубки 12, установленные в верхней части боковых сторон теплоизолированной камеры 1. После окончания процесса сушки отключают электрический нагреватель 5 и центробежный вентилятор 6, привод 13 останавливают и открывают двери 3. Затем открывают двери 4, установленные в нижней части теплоизолированной камеры 1. Открывают съемные створки 10, а сетчатый барабан 9 поворачивают на 180 градусов таким образом, чтобы открытый проем в сетчатом барабане 9, образовавшийся после открывания съемных створок 10, был направлен вниз. Под действием силы тяжести высушенные шишки падают вниз, освобождая сетчатый барабан 9. После этого процесс сушки повторяется.Shishkosushilka works as follows. Doors 3 are opened, installed in the upper part of the heat-insulated chamber 1. Removable flaps 10 are opened and mesh drum 9 is filled with cones. Then removable flaps 10 are closed and doors 3 are also closed. pipes 7. Include a centrifugal fan 6 and an electric heater 5. The heated coolant (air) enters through the air duct 11 into the perforated pipe 7 and perforated pipes 8 installed radially along a helical line and at an equal distance from each other, then passes through the holes of the perforated pipe 7 and perforated pipes 8, and then through a layer of cones located in the mesh drum 9, heating them and removing moisture from them. When the mesh drum 9 rotates, the perforated pipes 8 installed radially along a helical line and at an equal distance from each other additionally mix the cones located in the mesh drum 9, increasing the uniformity of this mixing, and the uniformity of blowing the cones with the coolant is increased by making holes in the perforated pipes 8 with decreasing dimensions from the place of attachment of the perforated pipes 8 to their end. Humid air is removed from the heat-insulated chamber 1 through the outlet pipes 12 installed in the upper part of the sides of the heat-insulated chamber 1. After the drying process is completed, the electric heater 5 and the centrifugal fan 6 are turned off, the drive 13 is stopped and the doors 3 are opened. Then the doors 4 are opened, installed in the lower part of the heat-insulated chamber 1. The removable flaps 10 are opened, and the mesh drum 9 is rotated 180 degrees so that the open opening in the mesh drum 9, formed after the opening of the removable flaps 10, is directed downwards. Under the action of gravity, the dried cones fall down, freeing the mesh drum 9. After that, the drying process is repeated.

При использовании шишек других хвойных деревьев с помощью устройства автоматического управления изменяют температуру теплоносителя, управляя мощностью электрического нагревателя 5, а также изменяют частоты вращения сетчатого барабана 9 и центробежного вентилятора 6, что обеспечивает требуемое качество сушки при низких затратах энергии.When using the cones of other coniferous trees, the automatic control device changes the temperature of the coolant by controlling the power of the electric heater 5, and also changes the speed of the mesh drum 9 and the centrifugal fan 6, which ensures the required drying quality at low energy costs.

Установка сетчатого барабана 9 в теплоизолированной камере 1 как с возможностью вращения вокруг перфорированной трубы 7, так и с возможностью изменения частоты вращения, выполнение привода вентилятора 6 с регулируемой частотой вращения позволяет обеспечить легкое изменение режимов сушки при различной исходной влажности партий обрабатываемых шишек, а также при необходимости сушить шишки разных хвойных деревьев.Installing a mesh drum 9 in a heat-insulated chamber 1 both with the possibility of rotation around the perforated pipe 7, and with the possibility of changing the speed, the fan drive 6 with adjustable speed makes it possible to easily change the drying modes at different initial humidity of batches of processed cones, as well as at the need to dry the cones of various conifers.

Выполнение устройства для подачи теплоносителя в зону сушки в виде центробежного вентилятора позволяет обеспечить достаточный напор воздуха для его прохождения через слой шишек. Выполнение распределителя теплоносителя в виде установленной горизонтально перфорированной трубы, снабженной установленными радиально по винтовой линии и на равном расстоянии друг от друга перфорированными патрубками, внутренняя полость которых сообщается с внутренней полостью перфорированной трубы, выполнение отверстий в патрубках с уменьшающимися размерами от места прикрепления патрубков к их концу - все это обеспечивает равномерную подачу теплоносителя в высушиваемый материал по всем радиальным направлениям сетчатого барабана. Выполнение емкости для шишек в виде сетчатого барабана, установленного в теплоизолированной камере с возможностью вращения вокруг перфорированной трубы, повышает равномерность обдува шишек теплоносителем как за счет вращения сетчатого барабана, так и за счет изменения положения шишек при его вращении и действии на шишки перфорированных патрубков.The implementation of the device for supplying the coolant to the drying zone in the form of a centrifugal fan allows you to provide sufficient air pressure to pass through the layer of cones. Execution of the coolant distributor in the form of a horizontally installed perforated pipe, equipped with perforated pipes installed radially along a helical line and at an equal distance from each other, the internal cavity of which communicates with the internal cavity of the perforated pipe, making holes in the pipes with decreasing dimensions from the place of attachment of the pipes to their end - all this ensures a uniform supply of the coolant to the material to be dried in all radial directions of the mesh drum. Execution of the container for cones in the form of a mesh drum installed in a heat-insulated chamber with the possibility of rotation around the perforated pipe increases the uniformity of blowing the cones with the coolant both due to the rotation of the mesh drum and by changing the position of the cones during its rotation and the action of the perforated pipes on the cones.

Снабжение сетчатого барабана съемными створками, установка в верхней и нижней частях теплоизолированной камеры дверей, а также установка теплоизолированной камеры на стойках, все это при простоте конструкции обеспечивает легкую загрузку и выгрузку шишек, а также упрощает доступ к элементам шишкосушилки при ее техническом обслуживании.The supply of the mesh drum with removable shutters, the installation of doors in the upper and lower parts of the heat-insulated chamber, as well as the installation of the heat-insulated chamber on racks, all this, with a simple design, provides easy loading and unloading of cones, and also simplifies access to the elements of the cone dryer during its maintenance.

Установка в верхней части боковых сторон теплоизолированной камеры выпускных патрубков обеспечивает качественное удаление отработанного теплоносителя. Таким образом, предлагаемая шишкосушилка снижает энергоемкость процесса сушки, повышает качества сушки шишек при более простом конструктивном исполнении.The installation of outlet pipes in the upper part of the sides of the heat-insulated chamber ensures high-quality removal of the spent coolant. Thus, the proposed cone dryer reduces the energy consumption of the drying process, improves the quality of drying cones with a simpler design.

Claims

Cone dryer, including a heat-insulated chamber in the form of a cabinet with doors, an electric heater of the coolant with automatic temperature control, a device for supplying the coolant to the drying zone, a distributor of the coolant and a container for cones, characterized in that the device for supplying the coolant to the drying zone is made in the form of a centrifugal fan , the coolant distributor is made in the form of a horizontally installed perforated pipe, equipped with perforated pipes installed radially along a helical line and at an equal distance from each other, the internal cavity of which communicates with the internal cavity of the perforated pipe, and the holes in the perforated pipes are made with decreasing dimensions from the place of attachment of the perforated nozzles to their end, the container for cones is made in the form of a mesh drum, equipped with removable flaps, which is installed in a heat-insulated chamber with the possibility of rotation around a perforated t pipes, and with the possibility of changing the speed, exhaust pipes are installed in the upper part of the sides of the heat-insulated chamber, the heat-insulated chamber is mounted on racks, the centrifugal fan drive is made with adjustable speed, and the doors are installed both in the upper and lower parts of the heat-insulated chamber .