UA39672U

UA39672U - Method for grain drying

Info

Publication number: UA39672U
Application number: UAU200810835U
Authority: UA
Inventors: Ігор Іванович Гапонюк; Игорь Иванович Гапонюк
Original assignee: Одеська Національна Академія Харчових Технологій; Одесская Национальная Академия Пищевых Технологий
Priority date: 2008-09-02
Filing date: 2008-09-02
Publication date: 2009-03-10

Abstract

Method for drying grain by means of evaporation of moisture includes loading wet grain to over-drier chamber with following displacement to chambers for heating and drying equipped with devices for supply of gaseous heat carriers under rarefaction larger than 3 kPa, with keeping dried grain during 15-20 minutes, cooling it with rarefied gases and discharge of cooled grain through unloading device with continuous action. Before drying grain is heated to limit permitted temperature, and in drying chamber grain is not dried by 2-3 % and before cooling it is placed to chamber of heat-moisture re-distribution for 15-20 minutes.

Description

Відпрацьовані гази повторно використовують, для чого їх зневоджують та очищають.Spent gases are reused, for which they are dehydrated and purified.

Досягнення заявленого технічного результату можна пояснити наступним. 1. Процеси нагрівання та сушіння протікають відокремлено та реалізовані в окремих камерах нагрівання та сушіння, що відокремлені випускними пристроями неперервної дії і гази для цих камер готують за різними параметрами температури та вологовмісту і подають по окремим транспортним магістралям, що дозволяє збільшити продуктивність сушильного агрегату до 2095. 2. Відбувається перерозподіл температури та вологи в зернині та між зернинами завдяки тому, що між камерами сушіння та охолодження додатково встановлено камеру тепловологоперерозподілу, в якій недосушене на 2-3 відсотки зерно знаходиться протягом 15... 25 хвилин. 3. Повторно використовується теплота відпрацьованих газів в сушильному пристрої шляхом направлення: а) повітря підігрітого від сухого та теплого зерна в камері охолодження для підмішування з нагрітими в топковій камері газами та направленням суміші газів в камеру сушіння зерна; б) менш зволожених газів після камери підігрівання зерна та очищення їх в газоочисному пристрої від легких домішок в топкову камеру; в) більш зволожених відпрацьованих газів після камери сушіння та зневоднення в барокамері під тиском більшим від ЗкПа в топкову камеру. При цьому загальний перепад тиску відпрацьованих газів, що направляються на зневоднення, становить більше бкПа (перед повітродувною машиною ЗкПа та після неї від ЗкПа). 4. Підвищується рівномірність сушіння зерна завдяки забезпеченню безперервного режиму руху зерна в камерах сушильного агрегату та більшої вологопоглинаючої властивості зріджених газів. Тому при пронизуванні шару вологого зерна погіршення вологопоглинаючої здатності від пониження їх температури компенсується підвищеним розрідженням газів на виході із зернового шару сушильної камери. Для шару зерна 250мм існуючих конструкцій сушарок та зниженню температури сушильних газів при пронизуванні шару вологого зерна з 95 до 502С та зволоженні їх до 25...35г/м3, для компенсації зменшення вологопоглинаючої спроможності газів необхідно створювати розрідження не меншим ЗкпПа. 5. Зменшено рівень пожежовибухонебезпеки завдяки більшій однорідності сушіння зерна та безперервного режиму руху в сушильних камерах. 6. Покращено екологічні показники та санітарні умови праці за рахунок виключення прямих викидів відпрацьованого агенту сушіння з аеродинамічнолегксими домішками зерна в довкілля шляхом їх очищення в газоочисному пристрої та барокамері під дією тиску більшого від ЗкПа (а загальний перепад тиску газів становить від бкПа), в яких виділяються аеродинамічне легкі домішки та волога відповідно.The achievement of the declared technical result can be explained as follows. 1. The heating and drying processes proceed separately and are implemented in separate heating and drying chambers, which are separated by continuous discharge devices, and the gases for these chambers are prepared according to different parameters of temperature and moisture content and are fed through separate transport lines, which allows to increase the productivity of the drying unit up to 2095 2. There is a redistribution of temperature and moisture in the grain and between the grains due to the fact that a heat-moisture redistribution chamber is additionally installed between the drying and cooling chambers, in which the grain that is not dried by 2-3 percent remains for 15...25 minutes. 3. The heat of the exhaust gases in the drying device is reused by directing: a) air heated from dry and warm grain in the cooling chamber for mixing with gases heated in the furnace chamber and directing the mixture of gases into the grain drying chamber; b) less humidified gases after the grain heating chamber and cleaning them in the gas cleaning device from light impurities in the furnace chamber; c) more humidified waste gases after the drying chamber and dehydration in the pressure chamber under a pressure greater than ZkPa into the combustion chamber. At the same time, the total pressure drop of the waste gases sent to dehydration is more than 1000 bkPa (before the air blower, 1000 kPa and after it, from 1000 kPa). 4. The uniformity of grain drying increases due to the provision of a continuous mode of grain movement in the chambers of the drying unit and greater moisture-absorbing properties of liquefied gases. Therefore, when penetrating a layer of wet grain, the deterioration of the moisture-absorbing capacity due to a decrease in their temperature is compensated by the increased rarefaction of gases at the exit from the grain layer of the drying chamber. For a grain layer of 250 mm of existing designs of dryers and a decrease in the temperature of drying gases when penetrating a layer of wet grain from 95 to 502С and moistening them to 25...35g/m3, it is necessary to create a rarefaction of at least ZkpPa to compensate for the decrease in the moisture-absorbing capacity of gases. 5. The level of fire and explosion danger has been reduced due to greater homogeneity of grain drying and continuous mode of movement in the drying chambers. 6. Environmental indicators and sanitary working conditions have been improved due to the exclusion of direct emissions of spent drying agent with aerodynamically lighter grain impurities into the environment by cleaning them in a gas cleaning device and a pressure chamber under the action of a pressure greater than ZkPa (and the total pressure difference of gases is from bkPa), in which aerodynamically light impurities and moisture are released, respectively.

Фізична сутність тепломасообмінних процесів, що відбуваються при сушінні зерна.The physical essence of heat and mass transfer processes occurring during grain drying.

Повітродувні машини створюють розрідження більшим від 3,5кКПа, під дією якого гази із топкової камери через систему газопроводів та газорозподільних каналів проникають через зерно в нагрівальну та сушильну камери, сушать зерно та потрапляють в повітродувні машини, із яких відпрацьовані гази під тиском, що відповідає розрідженню перед повітродувними машинами, подаються в барокамери, з агеродинамічним опором до З,0кПа. Зі зростанням тиску газів їх вологопоглинаюча здатність пропорційно зменшується і конденсат вологи вилучається з барокамери в ємність для конденсату, а висушені гази через газопроводи потрапляють в топкову камеру для додаткового підігрівання. Сукупний перепад тиску відпрацьованих газів дорівнює сумі розрідження перед повітродувною машиною та аеродинамічному опору барокамери і перевищує 6...6,5кКПа. Оскільки швидкість випаровування вологи із зерна знаходиться в степеневій залежності від температури його нагрівання, тому в камері підігрівання зерна нагріті гази менш зволожуються і їх направляють в топкову камеру без осушування через очищувач газів від аеродинамічне легких домішок зерна. Для виключення ризику утворення зон гальмування окремих пластів зерна при його переміщенні, що може спричинити пересушувування та загорання зерна, між камерами встановлено вивантажуючі пристрої безперервної дії, які забезпечують безперервний рух зерна, а також збільшено відстань від поверхні крайніх рядів коробів до поверхні камер на 7...995 від розміру відстані між коробами для компенсації дії більшої гальмівної сили опору поверхні камер. Через різні швидкості переміщення в зернині теплоти та вологи, а також внаслідок пониження температури периферійних шарів зерна при випаровуванні вологи з його поверхні, в різних шарах зернини поля температур та вологовмісту неоднорідні, для чого даним винаходом передбачено тепловологоперерозподільча камера, де протягом 15...20хв. теплота і волога рівномірно перерозподіляється в усіх шарах зернини. Для відновлення загального балансу продуктивності потоків газів, що циркулюють в системі, частина відпрацьованих газів вилучається із циркуляційного контуру через відвідні регулятори вологоємності газів в кількості, що не перевищує обсягів газів які подаються в камеру охолодження, а недостаючі обсяги газів компенсують повітрям довкілля, що потрапляє в камеру охолодження та в топкову камеру через газопідвідний канал. Екологічний ефект досягається за рахунок циркуляції газів та очищення їх в очищувачі газів.Air blowers create a rarefaction greater than 3.5 kPa, under the influence of which gases from the combustion chamber through the system of gas pipelines and gas distribution channels penetrate through the grain into the heating and drying chambers, dry the grain and enter the air blowers, from which the exhaust gases are released under a pressure corresponding to the rarefaction in front of the air blowers, they are fed into the pressure chambers, with an aerodynamic resistance of up to 3.0 kPa. As the pressure of the gases increases, their moisture-absorbing capacity decreases proportionally, and moisture condensate is removed from the pressure chamber into the condensate container, and the dried gases enter the furnace chamber through the gas pipelines for additional heating. The cumulative pressure drop of the exhaust gases is equal to the sum of the rarefaction in front of the air blower and the aerodynamic resistance of the pressure chamber and exceeds 6...6.5 kPa. Since the rate of moisture evaporation from the grain is proportional to the temperature of its heating, the heated gases in the grain heating chamber are less humidified and are sent to the combustion chamber without drying through a gas purifier from aerodynamically light grain impurities. In order to eliminate the risk of the formation of zones of inhibition of individual layers of grain during its movement, which can cause overdrying and catching fire of the grain, continuous unloading devices were installed between the chambers, which ensure the continuous movement of grain, and the distance from the surface of the outermost rows of boxes to the surface of the chambers was increased by 7. ..995 from the size of the distance between the boxes to compensate for the greater braking force of the surface resistance of the cameras. Due to the different speeds of movement of heat and moisture in the grain, as well as due to the lowering of the temperature of the peripheral layers of the grain during the evaporation of moisture from its surface, the temperature and moisture content fields are heterogeneous in the different layers of the grain, for which this invention provides a heat-moisture redistribution chamber, where within 15...20 minutes . heat and moisture are evenly redistributed in all layers of grain. In order to restore the general balance of the productivity of gas flows circulating in the system, a part of the exhaust gases is removed from the circulation circuit through the outlet regulators of the moisture content of gases in an amount that does not exceed the volume of gases supplied to the cooling chamber, and the missing volumes of gases are compensated by ambient air entering the cooling chamber and into the furnace chamber through the gas supply channel. The ecological effect is achieved due to the circulation of gases and their purification in a gas purifier.

На кресленні зображена лінія, за допомогою якої реалізується заявлений спосіб сушіння зерна.The drawing shows a line with the help of which the declared method of grain drying is implemented.

Вологе зерно завантажують в надсушильну ємність 1, з якої через вивантажуючий пристрій неперервної дії б воно потрапляє в камеру підігрівання зерна 2, в якій підігрівається до граничної температури нагріву зерна найбільш підігрітими газами в топковій камері 25 і через вивантажуючий пристрій неперервної дії 7 підігріте зерно потрапляє в сушильну камеру 3, в якій сушиться до вологості, вищої від заданої на 2...3906о сумішшю газів, нагрітих в топковій камері 25 та частково в камері охолодження зерна 5, що подаються в зерно через газопідвідні короби 26, а відводяться через газовідвідні короби 27, а висушене зерно після сушильної камери через вивантажуючий пристрій неперервної дії З потрапляє в тепловологоперерозподільчу камеру 4, в якій вирівнюється температура та вологість в різних шарах зернини протягом 15...25хв., а вже однорідне за температурою та вологістю зерно потрапляє в камеру охолодження зерна 5, де охолоджується повітрям з довкілля до заданої температури та додатково сушиться на 2...395 і виводиться із сушарки через вивантажуючий пристрій неперервної дії 9, а підігріті гази під дією створеного розрідження до ЗкПа повітродувними машинами 18 та 19 подаються по газопроводам 11 і 12 в підігрівальну, сушильну й охолоджувальну камери, а відпрацьовані і охолоджені гази після теплообміну з зерном в підігрівальній камері 2, після їх очищення від аеродинамічно легких домішок зерна в очищувачі газів 21 направляються для повторного використання в топкову камеру 25, а відпрацьовані і охолоджені гази після тепловологообміну з зерном в сушильній камері 3, після зневодження їх в барокамері 20 під тиском ЗкПа також направляються для повторного використання в топкову камеру 25, а виділена із зволожених газів волога в барокамері 20 потрапляє в ємність для конденсату 23, забезпечення подібної аеродинамічної характеристики потоку газів, що направляються та виводяться з камер сушарки здійснюється газозбірними коробами 13, 14, 15, 16, 17, а в міжзерновому просторі газорозподільні підвідними та відвідними коробами 26 і 27, що рівномірно розташовані по висоті та ширині камер з інтервалом, достатнім для гравітаційне вільного переміщення зерна між камерами за виключенням крайніх рядів коробів, що більш віддалені від поверхні камер на 7...995 від міжкоробної відстані, а для запобігання перезволоження циркулюємих в газопроводах 22 газів перед топковою камерою 25 в газопроводах повернення відпрацьованих газів встановлено відвідні регулятори вологоємності газів 24, які для запобігання перезволоження газів частково відкривають і через них виводиться частка відпрацьованих газів в довкілля, причому ця частка газів не перевищує обсяги газів, що подаються в камеру охолодження 5, а недостаючі обсяги газів компенсують повітрям довкілля, що потрапляє в камеру охолодження 5 та в топкову камеру 25 через газопідвідний канал 28. шт на дк «77 ЯWet grain is loaded into the superdrying container 1, from which it enters the grain heating chamber 2 through the continuous discharge device b, in which it is heated to the maximum grain heating temperature by the most heated gases in the furnace chamber 25, and through the continuous discharge device 7, the heated grain enters the drying chamber 3, in which the grain is dried to a humidity higher than the specified one by 2...3906o by a mixture of gases heated in the furnace chamber 25 and partially in the grain cooling chamber 5, which are supplied to the grain through the gas supply ducts 26, and are removed through the gas outlet ducts 27 , and the dried grain, after the drying chamber, through the discharge device of continuous action З, enters the heat-moisture redistribution chamber 4, in which the temperature and humidity in the different layers of the grain are equalized within 15...25 minutes, and the grain, which is already uniform in temperature and humidity, enters the grain cooling chamber 5, where it is cooled by air from the environment to a given temperature and additionally dried at 2...395 and is removed from the dryer through the discharge device of continuous action 9, and the heated gases under the effect of the created rarefaction to ZkPa by air blowers 18 and 19 are fed through gas pipelines 11 and 12 into the heating, drying and cooling chambers, and the exhausted and cooled gases after heat exchange with grain in the heating chamber 2, after their cleaning from aerodynamically light grain impurities in the gas purifier 21 are sent for reuse to the furnace chamber 25, and the spent and cooled gases after heat and moisture exchange with the grain in the drying chamber 3, after dehydrating them in the pressure chamber 20 under with a pressure of ZkPa are also sent to the furnace chamber 25 for reuse, and the moisture separated from the humidified gases in the pressure chamber 20 falls into the condensate container 23, ensuring similar aerodynamic characteristics of the flow of gases that are sent to and removed from the dryer chambers is carried out by gas collection boxes 13, 14, 15 , 16, 17, and in the intergranular space gas distribution n lead and lead boxes 26 and 27, which are evenly spaced along the height and width of the chambers with an interval sufficient for the gravitational free movement of grain between the chambers, excluding the extreme rows of the boxes, which are further away from the surface of the chambers by 7...995 from the inter-box distance, and to prevent overmoistening of the gases circulating in the gas pipelines 22 in front of the combustion chamber 25, in the exhaust gas return gas pipelines, outlet gas humidity regulators 24 are installed, which are partially opened to prevent overmoistening of the gases and through them a portion of the exhaust gases is discharged into the environment, and this portion of gases does not exceed the volume of gases, which are supplied to the cooling chamber 5, and the missing volumes of gases are compensated by ambient air entering the cooling chamber 5 and the combustion chamber 25 through the gas supply channel 28. pieces per unit "77 I

ЗЕ, Й яІй ЕЕ ба у й яке вЖЕ, ІІІІІІІІ, ІІ, ІІ, ІІ, ІІ, ІІ, ІІ,

Шини ст ин ант - щеTires st in ant - still