RU2792803C1

RU2792803C1 - Shaft modular grain dryer of louvered type

Info

Publication number: RU2792803C1
Application number: RU2022122936A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Григорьевич Тоболов; Святослав Александрович Мирошниченко; Александр Алексеевич Кузнецов; Дмитрий Анатольевич Казарцев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Завод Воронеж Агромаш"
Filing date: 2022-08-25
Publication date: 2023-03-24

Abstract

FIELD: drying equipment.

SUBSTANCE: to be used in agriculture and other grain dryers with a gravitational moving layer, for example, mine, louvered, column, etc. Shaft modular louver-type grain dryer, consisting of heated air chambers, humid air chambers, drying and cooling vertical chambers installed on the support frame from modules installed one above the other to form a shaft, each module contains several narrow shafts with top-down several rows of louvers separated from each other and from the walls of the module by inlet and outlet channels. The inlet and outlet channels of each module are separated by partitions from the inlet and outlet channels of the module adjacent to it and are arranged in a checkerboard pattern relative to the module connection boundary, so that the inlet channels of one module pass through the dividing wall into the outlet channels of the module adjacent to it, and the outlet channels of the module, respectively, through the dividing wall pass into the inlet channels of the adjacent module, while the plugs installed on the side of the drying agent inlet and on the side of the removal of the drying agent mixture and moisture from the inter-shaft space and separating the drying-cooling zone from the heating zone and the low pressure zone also arranged in a checkerboard pattern in accordance with the location of the inlet and outlet channels of each module.

EFFECT: due to the alternation of inlet and outlet channels along the width and height of the shaft, the grain dryer ensures uniform heating and drying of grain, high quality of the finished product.

1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к сушильной технике и может быть использовано в сельскохозяйственных и других зерносушилках с гравитационным движущимся слоем, например, шахтных, жалюзийных, колонковых и т.п.The invention relates to drying equipment and can be used in agricultural and other grain dryers with a gravitational moving bed, for example, mine, louvered, column, etc.

Известна шахтная модульная зерносушилка жалюзийного типа (Патент RU 97499 U1 МПК F26B 17/22 опубликовано 10.09.2010), содержащая горелку, вентиляторы, загрузочный бункер, разгрузочный стол, выпускное устройство, камеру нагрева, камеру разряжения, сушильно-охладительную вертикальную камеру прямоугольного сечения, состоящую из модулей, установленных один над другим. В каждом модуле находится несколько узких шахт, отделяемых друг от друга и от стен модуля межшахтным пространством. Шахты образованы парой вертикальных направляющих с возможностью создания в модуле узких потоков зерна.Known mine modular louvred grain dryer (Patent RU 97499 U1 IPC F26B 17/22 published 09/10/2010), containing a burner, fans, hopper, unloading table, exhaust device, heating chamber, vacuum chamber, drying-cooling vertical chamber of rectangular cross section, consisting of modules installed one above the other. Each module contains several narrow shafts separated from each other and from the walls of the module by an inter-shaft space. The shafts are formed by a pair of vertical guides with the possibility of creating narrow grain flows in the module.

Недостатком известной сушилки является неравномерный нагрев зерна по длине зерновых колонн, что объясняется неравномерностью распределения в подводящих каналах и подачи через поджалюзийные щели сушильного агента. Это обуславливает неравномерность сушки зерна и низкое качество готового продукта.The disadvantage of the known dryer is the uneven heating of the grain along the length of the grain columns, which is explained by the uneven distribution in the supply channels and the supply of the drying agent through the louvre slots. This causes uneven drying of grain and low quality of the finished product.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является шахтная модульная зерносушилка жалюзийного типа (Патент RU 2743832 С1 МПК F26B 17/12 опубликовано 26.02.2021), включающая установленные на опорной раме камеры нагретого воздуха, камеры влажного воздуха, сушильно-охладительной вертикальной камеры из модулей, установленных один над другим с образованием шахты, в каждом модуле находится несколько узких шахт с расположенными на них сверху вниз в несколько рядов жалюзи, отделяемых друг от друга и от стен модуля подводящими и отводящими каналами, вентиляторы, систему пылеулавливания, бункер загрузочный.The closest in technical essence and the achieved effect is a louvre-type modular grain dryer (Patent RU 2743832 C1 IPC F26B 17/12 published on February 26, 2021), which includes heated air chambers, moist air chambers, and a drying-cooling vertical chamber from modules mounted on the support frame installed one above the other to form a shaft, in each module there are several narrow shafts with blinds located on them from top to bottom in several rows, separated from each other and from the walls of the module by inlet and outlet channels, fans, a dust collection system, a loading hopper.

Недостатком известной сушилки является неравномерная подача сушильного агента в слой зерна вдоль шахты через поджалюзийные щели. Подающие и отводящие узкие межшахтные каналы представляют собой воздуховоды прямоугольного сечения. При движении воздушного потока по таким воздуховодам часть энергии теряется на трение и местные сопротивления. Несмотря на то, что в конструкции данной зерносушилки с целью обеспечения постоянного в любом сечении полного давления предложено выполнять поджалюзийные щели переменного сечения, в целом же по длине самого канала распределение потока нагретого воздуха остается неравномерным. Устранение неравномерности распределения сушильного агента за счет выполнения поджалюзийных щелей переменного сечения возможно при максимальном совмещении двух типов колон продольными сторонами, таким образом, чтобы образовывались подводящие и отводящие короба с жалюзийными щелями переменного сечения. В действительности же подводящие и отводящие каналы имеют определенную ширину и чем больше ширина канала, тем ниже эффективность применения поджалюзийных щелей переменного сечения. Кроме того, выполнение расчета переменного сечения поджалюзийной щели из условий обеспечения одинаковости полного давления воздуха, в любом поперечном сечении подводящего или отводящего канала представляет собой сложную теоретическую задачу и на практике не всегда дает нужные результаты.The disadvantage of the known dryer is the uneven supply of the drying agent in the layer of grain along the shaft through the podlouzie slots. The supply and discharge narrow inter-shaft channels are rectangular air ducts. When the air flow moves through such air ducts, part of the energy is lost to friction and local resistance. Despite the fact that in the design of this grain dryer, in order to ensure a constant total pressure in any section, it is proposed to perform under-louvre slots of variable section, in general, the distribution of the heated air flow along the length of the channel itself remains uneven. Eliminating the uneven distribution of the drying agent by making sub-louver slots of variable cross section is possible with the maximum combination of two types of columns by the longitudinal sides, so that inlet and outlet boxes with louver slots of variable cross section are formed. In reality, the inlet and outlet channels have a certain width, and the greater the width of the channel, the lower the efficiency of the use of sub-louvre slots of variable cross section. In addition, the calculation of the variable section of the under-louver slot from the conditions of ensuring the same total air pressure in any cross section of the inlet or outlet channel is a complex theoretical problem and in practice does not always give the desired results.

Неравномерность подачи сушильного агента в слой зерна обуславливает неравномерность сушки зерна и низкое качество готового продукта; опасность перегрева зерна со стороны камеры нагретого воздуха и, как следствие, необходимость снижения интенсивности сушки, что ведет к уменьшению производительности оборудования.The uneven supply of the drying agent to the grain layer causes uneven drying of the grain and the low quality of the finished product; the danger of grain overheating from the side of the heated air chamber and, as a result, the need to reduce the intensity of drying, which leads to a decrease in equipment productivity.

Техническая задача изобретения заключается в повышении равномерности сушки зерна и качества готового продукта, обеспечении интенсификации процесса сушки и увеличении производительности зерносушилки.The technical task of the invention is to improve the uniformity of grain drying and the quality of the finished product, to ensure the intensification of the drying process and increase the productivity of the grain dryer.

Поставленная техническая задача изобретения достигается тем, что в шахтной модульной зерносушилке жалюзийного типа, состоящей из установленных на опорной раме камеры нагретого воздуха, камеры влажного воздуха, сушильно-охладительной вертикальной камеры из модулей, установленных один над другим с образованием шахты, в каждом модуле находится несколько узких шахт с расположенными на них сверху вниз в несколько рядов жалюзи, отделяемых друг от друга и от стен модуля подводящими и отводящими каналами, новым является то, что подводящие и отводящие каналы каждого модуля разделены перегородками от подводящих и отводящих каналов смежного с ним модуля и расположены в шахматном порядке относительно границы соединения модулей, таким образом, что подводящие каналы одного модуля через разделительную перегородку переходят в отводящие каналы смежного с ним модуля, а отводящие каналы модуля соответственно через разделительную перегородку переходят в подводящие каналы смежного модуля, при этом заглушки, установленные со стороны поступления сушильного агента и со стороны отвода смеси сушильного агента и влаги из межшахтного пространства и отделяющие сушильно-охладительную зону от зоны нагрева и зоны разряжения также расположены в шахматном порядке в соответствии с расположением подводящих и отводящих каналов каждого модуля.The set technical task of the invention is achieved by the fact that in the shaft modular louver-type grain dryer, consisting of heated air chambers installed on the support frame, moist air chambers, a drying and cooling vertical chamber from modules installed one above the other to form a shaft, each module contains several narrow shafts with blinds located on them from top to bottom in several rows, separated from each other and from the walls of the module by inlet and outlet channels, what is new is that the inlet and outlet channels of each module are separated by partitions from the inlet and outlet channels of the module adjacent to it and are located in a checkerboard pattern relative to the module connection boundary, in such a way that the inlet channels of one module pass through the dividing wall into the outlet channels of the module adjacent to it, and the outlet channels of the module, respectively, through the dividing wall go into the inlet channels of the adjacent module, while the plugs , installed on the side of the inlet of the drying agent and on the side of the removal of the mixture of the drying agent and moisture from the inter-shaft space and separating the drying-cooling zone from the heating zone and the discharge zone are also staggered in accordance with the location of the inlet and outlet channels of each module.

Технический результат изобретения заключается в повышении качества высушиваемого зерна, равномерности его сушки, интенсификации процесса сушки и увеличении производительности оборудования.The technical result of the invention is to improve the quality of the grain being dried, the uniformity of its drying, the intensification of the drying process and the increase in equipment productivity.

На фиг. 1 представлен общий вид шахтной модульной зерносушилки жалюзийного типа; на фиг. 2 - схема зерносушилки; на фиг. 3 - модуль зерносушилки; на фиг. 4 - разрез А-А шахты зерносушилки; на фиг. 5 - схема движения высушиваемого материала и сушильного агента.In FIG. 1 shows a general view of a louvered shaft modular grain dryer; in fig. 2 - diagram of a grain dryer; in fig. 3 - grain dryer module; in fig. 4 - section A-A of the grain dryer shaft; in fig. 5 is a diagram of the movement of the material to be dried and the drying agent.

Сушилка содержит опорную раму 1 с разгрузочным устройством, загрузочный бункер 2, сушильные модули 4 и охладительный модуль 3, состоящие из каркасов 10, обшитых боковыми стенками 11. Модули установлены один над другим и снабжены площадками для обслуживания 13 и лестницами 14. Вертикальная стенка 15, находящаяся в камере нагрева между горелкой и шахтой, разделяет эту камеру на зону непосредственного нагрева воздуха и зону стабилизации воздушного потока, а также служит для предотвращения попадания неравномерно прогретого воздуха и искр от пламени горелки в зерновые колонны. Внутри камера нагрева обшита теплоизоляцией 12.The dryer contains a support frame 1 with an unloading device, a loading hopper 2, drying modules 4 and a cooling module 3, consisting of frames 10 sheathed with side walls 11. The modules are installed one above the other and are equipped with service platforms 13 and ladders 14. Vertical wall 15, located in the heating chamber between the burner and the shaft, divides this chamber into a zone of direct air heating and an air flow stabilization zone, and also serves to prevent unevenly heated air and sparks from the burner flame from entering the grain columns. Inside the heating chamber is sheathed with thermal insulation 12.

Для создания разряжения в камере влажного воздуха служат вентиляторы 5, установленные на опорах 7 и соединенные с системой пылеулавливания 6. Нагрев сушильного агента осуществляется с помощью горелки 8. Перегородка 9 служит для перевода нижней секции охлаждения в сушильную секцию.To create a vacuum in the humid air chamber, fans 5 are used, mounted on supports 7 and connected to the dust collection system 6. The drying agent is heated using a burner 8. The partition 9 serves to transfer the lower cooling section to the drying section.

В каждом модуле зерносушилке находятся зерновые колонны 16, отделяемые друг от друга и от стен модуля подводящими 19 и отводящими 20 каналами. Подводящие 19 и отводящие 20 каналы каждого модуля разделены перегородками 21 от подводящих и отводящих каналов смежного с ним модуля и расположены в шахматном порядке относительно границы соединения модулей. Колонны между собой скреплены поперечными балками 17. Шахта зерносушилки образована зерновыми колоннами, которые создают несколько узких потоков зерна в зерносушилке. С обеих сторон шахты между зерновыми колоннами 16 в соответствии с расположением подводящих и отводящих каналов каждого модуля в шахматном порядке установлены заглушки 18, которые отделяют камеру нагрева от камеры влажного воздуха, препятствуя сквозному прохождению сушильного агента через межшахтное пространство и тем самым обеспечивая прохождение сушильного агента через слой зерна в колоннах 16.In each grain dryer module there are grain columns 16, separated from each other and from the walls of the module by inlet 19 and outlet 20 channels. The inlet 19 and outlet 20 channels of each module are separated by partitions 21 from the inlet and outlet channels of the module adjacent to it and are staggered relative to the connection boundary of the modules. The columns are interconnected by transverse beams 17. The grain dryer shaft is formed by grain columns, which create several narrow grain flows in the grain dryer. On both sides of the shaft between the grain columns 16, in accordance with the location of the inlet and outlet channels of each module, plugs 18 are installed in a checkerboard pattern, which separate the heating chamber from the humid air chamber, preventing the through passage of the drying agent through the inter-mine space and thereby ensuring the passage of the drying agent through layer of grain in columns 16.

В зоне сушки каналы 19 служат для подачи сушильного агента из камеры нагрева в шахту, а каналы 20 для отвода смеси сушильного агента и влаги из шахты в камеру влажного воздуха. Сами каналы 19 для подачи сушильного агента чередуются в рамках одного модуля с каналами 20 для отвода смеси сушильного агента и влаги. Подводящие каналы 19 одного модуля через разделительную перегородку 21 переходят в отводящие каналы 20 смежного с ним модуля, а отводящие каналы 20 данного модуля соответственно через разделительную перегородку 21 переходят в подводящие каналы 19 смежного модуля. В зоне охлаждения в каналы 19 поступает холодный атмосферный воздух, проходит через шахту и поступает в камеру влажного воздуха через каналы 20.In the drying zone, the channels 19 serve to supply the drying agent from the heating chamber to the shaft, and the channels 20 to remove the mixture of the drying agent and moisture from the shaft to the humid air chamber. The channels themselves 19 for supplying the drying agent alternate within one module with the channels 20 for removing the mixture of the drying agent and moisture. The inlet channels 19 of one module pass through the dividing wall 21 into the outlet channels 20 of the module adjacent to it, and the outlet channels 20 of this module, respectively, through the dividing wall 21 go into the inlet channels 19 of the adjacent module. In the cooling zone, cold atmospheric air enters channels 19, passes through the shaft and enters the humid air chamber through channels 20.

Зерносушилка работает следующим образом.The grain dryer works as follows.

Предварительно очищенный влажный сыпучий материал подается в загрузочный бункер 2. Далее материал самотеком движется вниз по жалюзийным зерновым колоннам 16 сушильной башни, равномерно заполняя все колонны сушильных модулей 4 и охладительного модуля 3. Процесс загрузки материала продолжается до тех пор, пока сушилка полностью не будет загружена. После загрузки сушилки влажным сыпучим материалом технологическая линия переключается на работу в циклическом режиме, при котором поступающий в технологическую линию сыпучий материал с помощью транспортных средств снова поступает в загрузочный бункер 2. Включаются вентиляторы 5. Зажигается горелка 8. Температура сушильного агента устанавливается на требуемую величину. Включается разгрузочное устройство, установленное на опорной раме 1. С помощью регулировки разгрузочного устройства устанавливается требуемая производительность. Начинается процесс сушки сыпучего материала.The pre-cleaned wet bulk material is fed into the loading hopper 2. Then the material moves by gravity down the louvered grain columns 16 of the drying tower, evenly filling all the columns of the drying modules 4 and the cooling module 3. The process of loading the material continues until the dryer is fully loaded . After loading the dryer with wet bulk material, the production line switches to cyclic operation, in which the bulk material entering the production line by means of vehicles again enters the hopper 2. The fans 5 turn on. The burner 8 lights up. The temperature of the drying agent is set to the required value. The unloader mounted on the base frame 1 is switched on. The required capacity is set by adjusting the unloader. The drying process of the bulk material begins.

Процесс сушки осуществляется в сушильной шахте следующим образом. Сыпучий материал перемещается под действием силы тяжести сверху вниз и перемешивается в зерновых колоннах 16 под действием жалюзи (на схеме не показаны). Геометрия зернового слоя в жалюзийных колоннах создает необходимое давление зерна, обеспечивая его прохождение без образования застойных зон в процессе сушки. За счет разряжения, создаваемого вентиляторами 5 нагретый с помощью горелки 8 и смешанный до необходимой температуры воздушный поток (сушильный агент) из камеры горячего воздуха попадает в межшахтное пространство (подводящие каналы 19), упирается в заглушки 18. За счет расположения в шахматном порядке подводящих 19 и отводящих 20 каналов между отдельными модулями, сушильный агент поочередно поступает через поджалюзийные щели в зерновые колонны то с одной стороны, то с другой стороны колонн. Такое чередование осуществляется от модуля к модулю. Таким образом, по всей высоте шахты зерносушилки сушильный агент в рамках каждой узкой шахты, состоящей из зерновых колонн 16, установленных одна над другой, изменяет свое направление входа в узкую шахту столько раз, сколько в сушилке установлено модулей. Это позволяет компенсировать существующие в рамках одного модуля неравномерность нагрева и сушки зернового материала, а также устранить опасность перегрева материала со стороны камеры горячего воздуха.The drying process is carried out in the drying shaft as follows. Bulk material moves under the action of gravity from top to bottom and is mixed in grain columns 16 under the action of blinds (not shown in the diagram). The geometry of the grain layer in the louvered columns creates the necessary grain pressure, ensuring its passage without the formation of stagnant zones during the drying process. Due to the vacuum created by the fans 5, the air flow (drying agent) heated by the burner 8 and mixed to the required temperature from the hot air chamber enters the inter-shaft space (supply channels 19), abuts against the plugs 18. Due to the staggered arrangement of the supply 19 and 20 outlet channels between the individual modules, the drying agent alternately enters the grain columns through the under-louver slots either from one side or the other side of the columns. This alternation is carried out from module to module. Thus, over the entire height of the grain dryer shaft, the drying agent within each narrow shaft, consisting of grain columns 16 installed one above the other, changes its direction of entry into the narrow shaft as many times as there are modules installed in the dryer. This makes it possible to compensate for the uneven heating and drying of the grain material existing within one module, as well as to eliminate the risk of material overheating from the side of the hot air chamber.

Сушильный агент, изменяя направления входа в зерновые колонны 16 от модуля к модулю, равномерным потоком проходит через слой сыпучего материала, расположенного в зерновых колоннах 16 при этом нагревает сыпучий материал, отдает часть тепловой энергии и забирает часть влаги и пыль из сыпучего материала. После прохождения через сыпучий материал влажный и запыленный воздушный поток (отработанный сушильный агент) через промежутки жалюзи по отводящим каналам 20 направляется в камеру влажного воздуха. Из камеры влажного воздуха отработанный сушильный агент через вентилятор 5 направляется в систему пылеулавливания 6 и после очистки от пыли выбрасывается в атмосферу. В нижнем модуле 3 сушилки осуществляется охлаждение, прошедшего через сушильные модули 4 сыпучего материала. За счет разряжения, создаваемого вентиляторами 5 воздушный поток атмосферного воздуха через подводящие каналы 19 охладительного модуля 3, через поджалюзийные щели проходит через сыпучий материал, расположенный в зерновых колоннах охладительного модуля, при этом воздушный поток забирает часть тепловой энергии из сыпучего материала, часть влаги и пыль, по отводящим каналам 20 направляется в камеру влажного воздуха, где объединяется с отработанным сушильным агентом. Воздушные потоки сушильного агента в межшахтном пространстве сушильных модулей 4 отделены специальной перегородкой от воздушных потоков охладительного модуля 3. Сыпучий материал из зерновых колонн охладительного модуля 3 направляется через разгрузочное устройство на конвейеры технологической линии и с их помощью снова возвращается в сушилку. Этот процесс продолжается до тех пор, пока влажность материала не достигнет требуемой величины. После этого технологическая линия переключается на сушку сыпучего материала в потоке. При сушке в потоке высушиваемый материал после сушки и охлаждения в сушилке направляется с помощью транспортных средств технологической линии на дальнейшую обработку. Зерносушилка позволяет производить сушку сыпучего материала без его охлаждения в нижнем модуле 3. Для этого необходимо регулировочную пластину 9 переместить в нижнюю часть охладительного модуля 3, при этом нижний модуль 3 будет работать как сушильный.The drying agent, changing the direction of entry into grain columns 16 from module to module, passes in a uniform flow through a layer of bulk material located in grain columns 16, while heating the bulk material, giving off part of the thermal energy and taking part of the moisture and dust from the bulk material. After passing through the bulk material, the moist and dusty air flow (exhaust drying agent) through the gaps of the shutters through the outlet channels 20 is sent to the humid air chamber. From the humid air chamber, the spent drying agent is sent through the fan 5 to the dust collection system 6 and, after being cleaned from dust, is released into the atmosphere. In the lower module 3 of the dryer, the bulk material that has passed through the drying modules 4 is cooled. Due to the vacuum created by the fans 5, the air flow of atmospheric air through the supply channels 19 of the cooling module 3 passes through the louvre slots through the bulk material located in the grain columns of the cooling module, while the air flow takes part of the thermal energy from the bulk material, part of the moisture and dust , through the outlet channels 20 is sent to the moist air chamber, where it is combined with the spent drying agent. The air flows of the drying agent in the inter-shaft space of the drying modules 4 are separated by a special partition from the air flows of the cooling module 3. The bulk material from the grain columns of the cooling module 3 is sent through the unloader to the conveyors of the production line and returns to the dryer with their help. This process continues until the moisture content of the material reaches the required value. After that, the technological line switches to drying bulk material in the stream. When drying in a stream, the dried material after drying and cooling in the dryer is sent by means of vehicles of the technological line for further processing. The grain dryer allows drying bulk material without cooling it in the lower module 3. To do this, it is necessary to move the adjusting plate 9 to the lower part of the cooling module 3, while the lower module 3 will work as a drying one.

Таким образом, предложенное устройство зерносушилки за счет чередования подводящих и отводящих каналов по ширине и высоте шахты обеспечит равномерность нагрева и сушки зерна и, как следствие, высокое качество готового продукта, позволит исключить возможность перегрева зерна со стороны камеры горячего воздуха, что позволит использовать более высокие температуры сушильного агента и повысит интенсивность процесса сушки, а также увеличит производительность оборудования.Thus, the proposed arrangement of the grain dryer, due to the alternation of inlet and outlet channels along the width and height of the shaft, will ensure uniform heating and drying of grain and, as a result, high quality of the finished product, will eliminate the possibility of grain overheating from the hot air chamber, which will allow the use of higher temperature of the drying agent and will increase the intensity of the drying process, as well as increase the productivity of the equipment.

Claims

Shaft modular louver-type grain dryer, consisting of heated air chambers, humid air chambers, drying and cooling vertical chambers installed on the support frame from modules installed one above the other to form a shaft, each module contains several narrow shafts with top-down several rows of blinds separated from each other and from the walls of the module by inlet and outlet channels, characterized in that the inlet and outlet channels of each module are separated by partitions from the inlet and outlet channels of an adjacent module and are staggered relative to the module connection boundary, thus that the inlet channels of one module pass through the dividing wall into the outlet channels of the module adjacent to it, and the outlet channels of the module, respectively, through the dividing wall pass into the inlet channels of the adjacent module, while the plugs installed on the side of the inlet of the drying agent and on the sides The outlets for removing the mixture of drying agent and moisture from the mine space and separating the drying-cooling zone from the heating zone and the rarefaction zone are also staggered in accordance with the location of the inlet and outlet channels of each module.