Установка для сушки зерна

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТАНОВКА ДЛЯ СУШКИ ЗЕРНА(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(72) Автор Синяков Анатолий Леонидович(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(57) Установка для сушки зерна, содержащая теплогенератор с основным теплообменником и дымовой трубой, выполненной из двух, верхней и нижней, секций, которые установлены с вертикальным зазором два дополнительных теплообменника с распределительными и собирающими коллекторами дымовых газов и холодного воздуха два основных и один дополнительный центробежный вентилятор основной распределительный коллектор теплого воздуха шахтную сушилку с бункером для зерна, оборудованную двумя основными сушильными секциями зерна, распределительные коллекторы теплого воздуха которых присоединены через основные распределительный коллектор теплого воздуха и теплообменник к выходу первого центробежного вентилятора, и секцией для охлаждения зерна, собирающий коллектор холодного воздуха которой присоединен ко входу второго центробежного вентилятора, выход которого сообщен с наружной средой, с которой также сообщены собирающие коллекторы теплого воздуха сушильных секций, вход первого центробежного вентилятора, распределительные коллекторы холодного воздуха секции охлаждения зерна и дополнительных теплообменников, собирающие коллекторы холодного воздуха которых присоединены ко входу дополнительного центробежного вентилятора, а распределительные и собирающие коллекторы дымовых газов дополнительных теплообменников соответственно присоединены к нижней и верхней секциям дымовой трубы теплогенератора, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительной секцией для сушки зерна, которая оборудована распределительным и собирающим коллекторами теплого воздуха, при этом 62862010.06.30 дополнительная сушильная секция, собирающий коллектор теплого воздуха которой сообщен с наружной средой, а распределительный присоединен к выходу дополнительного центробежного вентилятора, установлена между бункером и первой сушильной секцией и присоединена входом и выходом соответственно к выходу бункера и входу первой сушильной секции.(56) 1. Зуев В.П., Шкрабак Применение теплоты в сельском хозяйстве. - Ленинград Колос, 1976. - С. 116-117. 2. Патент , 5451, МПК 26 9/06, 2009. Предлагаемое техническое решение относится к установкам для сушки зерна, теплогенераторы которых работают на древесных отходах. Известна установка для сушки зерна, теплогенератор которой может работать как на жидком, так и на твердом топливе 1. Установка для сушки зерна содержит теплогенератор с дымовой трубой и основным теплообменником, два основных центробежных вентилятора, основной распределительный коллектор теплого воздуха шахтную сушилку с бункером для зерна, оборудованную двумя сушильными секциями зерна, распределительные коллекторы теплого воздуха которых присоединены через основные распределительный коллектор и теплообменник к выходу первого центробежного вентилятора, и секцией для охлаждения зерна, собирающий коллектор холодного воздуха которой присоединен ко входу второго центробежного вентилятора,выход которого сообщен с наружной средой, с которой также сообщены собирающие коллекторы теплого воздуха сушильных секций, входы первого центробежного вентилятора и распределительного коллектора холодного воздуха секции охлаждения зерна. Известная установка для сушки зерна работает следующим образом. Первый центробежный вентилятор подает наружный воздух, предварительно нагретый до требуемой температуры в теплообменнике теплогенератора теплотой, полученной при сжигании в нем твердого топлива, через основной распределительный коллектор и распределительные коллекторы теплого воздуха в сушильные секции шахтной сушилки,через которые движется сверху вниз зерно из бункера. При движении зерна через потоки теплого воздуха за счет конвективного теплообмена с теплым воздухом оно нагревается и влага, содержащаяся в зерне, переходит в пар, который поступает в теплый воздух и выносится им в наружную среду. Высушенное зерно после двух сушильных секций поступает в секцию охлаждения, где охлаждается наружным воздухом, протягиваемым через секцию вторым центробежным вентилятором. Высушенное и охлажденное зерно затем поступает в бункер-накопитель, оборудованный разгрузочной норией. Недостатком этой сушилки зерна является пониженная эффективность работы. Пониженная эффективность работы обусловлена тем, что не вся тепловая энергия, получаемая при сжигании топлива в теплогенераторе, используется для сушки зерна часть тепловой энергии идет на нагрев холодного воздуха в теплообменнике для получения сушильного агента с требуемой температурой, а вторая часть тепловой энергии выбрасывается с дымовыми газами в наружную среду через дымовую трубу теплогенератора, в результате чего увеличивается расход топлива на сушку зерна. Наиболее близкой к заявляемой конструкции установки является установка, теплогенератор которой работает на древесных отходах 2. Эта сушильная установка содержит теплогенератор с основным теплообменником и дымовой трубой, выполненной из двух, верхней и нижней, секций, которые установлены с вертикальным зазором два дополнительных теплообменника с распределительными и собирающими коллекторами дымовых газов и холодного воздуха два основных и один до 2 62862010.06.30 полнительный центробежный вентилятор основной распределительный коллектор теплого воздуха шахтную сушилку с бункером для зерна, оборудованную двумя секциями для сушки зерна, распределительные коллекторы теплого воздуха которых присоединены через основные распределительный коллектор теплого воздуха и теплообменник к выходу первого центробежного вентилятора, и секций для охлаждения зерна, собирающий коллектор холодного воздуха которой присоединен ко входу второго центробежного вентилятора, выход которого сообщен с наружной средой, с которой также сообщены собирающие коллекторы теплого воздуха сушильных секций, вход первого центробежного вентилятора, распределительные коллекторы холодного воздуха секции охлаждения зерна и дополнительных теплообменников, собирающие коллекторы холодного воздуха которых присоединены ко входу дополнительного центробежного вентилятора, к выходу которого через дополнительный распределительный коллектор теплого воздуха присоединены перфорированные воздухораспределительные трубы, расположенные в бункере шахтной сушилки, а распределительные и собирающие коллекторы дымовых газов дополнительных теплообменников соответственно присоединены к нижней и верхней секциям дымовой трубы теплогенератора. Установка для сушки зерна работает следующим образом. При сжигании древесных отходов в топке теплогенератора образуются высокотемпературные дымовые газы, часть тепловой энергии которых идет на нагрев холодного воздуха, проходящего через основной теплообменник и подаваемого в сушильные секции первым центробежным вентилятором, и другая часть тепловой энергии дымовых газов в первом дополнительном теплообменнике (второй резервный) нагревает холодный воздух, подаваемый дополнительным центробежным вентилятором через перфорированные воздуховоды в массив зерна, находящегося в бункере. Проходя через массив зерна, теплый воздух нагревает зерно перед поступлением его в сушильные секции шахтной сушилки. Падая по шахте сверху вниз, зерно, предварительно нагретое в бункере, проходит через сушильные секции, где нагревается дополнительным теплым воздухом, подаваемым в секции первым центробежным вентилятором. При нагреве зерна влага, содержащаяся в нем, переходит в пар, который поступает в воздух, движущийся через секции, и вместе с воздухом выбрасывается в наружную среду. Зерно, высушенное в сушильных секциях, затем поступает в секцию охлаждения зерна,где охлаждается холодным воздухом, протягиваемым через секцию вторым центробежным вентилятором. После секции охлаждения зерно поступает в разгрузочное устройство. Известная установка для сушки зерна имеет повышенную эффективность работы за счет дополнительного использования при помощи дополнительных теплообменников теплоты дымовых газов теплогенератора для предварительного нагрева зерна в бункере перед подачей его в шахтную сушилку, в результате чего уменьшается расход топлива на сушку зерна. К недостатку работы этой установки для сушки зерна следует отнести большую неравномерность сушки зерна в сушильных секциях, предварительно нагретого теплым воздухом в бункере сушилки. Неравномерность сушки зерна обусловлена неравномерностью нагрева зерна в бункере сушилки, в котором нагрев зерна осуществляется кратковременно в псевдокипящем слое, для которого характерна большая неравномерность нагрева зерна по слою кипения. В результате при прохождении зерна через сушильные секции часть зерна становится пересушенной и может быть использована только как фуражное зерно. Задачей предлагаемой полезной модели установки для сушки зерна является повышение качества сушки зерна. Задача решается тем, что известная установка для сушки зерна, содержащая теплогенератор с основным теплообменником и дымовой трубой, выполненной из двух, верхней и нижней, секций, которые установлены с вертикальным зазором два дополнительных теплообменника с распределительными и собирающими коллекторами дымовых газов и 3 62862010.06.30 холодного воздуха два основных и один дополнительный центробежный вентилятор основной распределительный коллектор теплого воздуха шахтную сушилку с бункером для зерна, оборудованную двумя основными сушильными секциями зерна, распределительные коллекторы теплого воздуха которых присоединены через основные распределительный коллектор теплого воздуха и теплообменник к выходу первого центробежного вентилятора, и секцией для охлаждения зерна, собирающий коллектор холодного воздуха которой присоединен ко входу второго центробежного вентилятора, выход которого сообщен с наружной средой, с которой также сообщены собирающие коллекторы теплого воздуха сушильных секций, вход первого центробежного вентилятора, распределительные коллекторы холодного воздуха секции охлаждения зерна и дополнительных теплообменников, собирающие коллекторы холодного воздуха которых присоединены ко входу дополнительного центробежного вентилятора, а распределительные и собирающие коллекторы дымовых газов дополнительных теплообменников соответственно присоединены к нижней и верхней секциям дымовой трубы теплогенератора, снабжена дополнительной секцией для сушки зерна, которая оборудована распределительным и собирающим коллекторами теплого воздуха, при этом дополнительная сушильная секция,собирающий коллектор теплого воздуха которой сообщен с наружной средой, а распределительный присоединен к выходу дополнительного центробежного вентилятора, установлена между бункером и первой сушильной секцией и присоединена входом и выходом соответственно к выходу бункера и входу первой сушильной секции шахтной сушилки. Сущность предлагаемой полезной модели установки для сушки зерна поясняется схемой установки, изображенной на фигуре. Установка для сушки зерна содержит теплогенератор 1 с основным теплообменником 2 и дымовой трубой, выполненной из двух, нижней 3 и верхней 4, секций, которые установлены с вертикальным зазором два основных 5, 6 и один дополнительный 7 центробежный вентилятор два дополнительных 8, 9 теплообменника с распределительными 10,11, 12, 13 и собирающими 14, 15, 16, 17 коллекторами дымовых газов и холодного воздуха, оборудованные шиберами 18, 19, 20, 21, 22, 23, и шахтную сушилку 24 с бункером 25 для зерна, оборудованную двумя основными сушильными секциями 26, 27 с распределительными 28, 29 и собирающими 30, 31 коллекторами теплого воздуха и секцией 32 для охлаждения зерна с распределительным 33 и собирающим 34 коллекторами холодного воздуха основной распределительный коллектор 35 теплого воздуха. Основные сушильные секции 26, 27 шахтной сушилки 24 через собирающие коллекторы 30, 31 теплого воздуха сообщены с наружной средой и через распределительные коллекторы 28, 29 и основные распределительный коллектор 35 теплого воздуха и теплообменник 2 теплогенератора 1 присоединены к выходу первого основного центробежного вентилятора 5, сообщенного входом с наружной средой, с которой также сообщены выход второго основного вентилятора 6, ко входу которого присоединен собирающий коллектор 34 холодного воздуха секции 32 охлаждения зерна и распределительные коллекторы 33, 12, 13 соответственно секции 32 охлаждения зерна и дополнительных теплообменников 8, 9, собирающие коллекторы 16, 17 холодного воздуха которых присоединены ко входу дополнительного центробежного вентилятора 7, а распределительные 10, 11 и собирающие 14, 15 коллекторы дымовых газов дополнительных теплообменников 8, 9 соответственно присоединены к нижней 3 и верхней 4 секциям дымовой трубы теплогенератора 1. Для повышения качества сушки зерна установка снабжена дополнительной секцией 36 для сушки зерна, которая оборудована распределительным 37 и собирающим 38 коллекторами теплого воздуха, при этом дополнительная сушильная секция 36, собирающий коллектор 38 теплого воздуха которой сообщен с наружной средой, а распределительный 37 присоединен к выходу дополнительного центробежного вентилятора 7, установлена между бункером 25 и первой сушильной секцией 26 и присоединена входом и выходом 4 62862010.06.30 соответственно к выходу бункера 25 и входу первой сушильной секции 26 шахтной сушилки. Заявляемая установка для сушки зерна работает следующим образом. Перед вводом в работу установки открывают шиберы 20, 21, 22 и закрывают шиберы 18, 19, 23, при этом обеспечивается работа дополнительного теплообменника 8, утилизирующего теплоту дымовых газов теплогенератора 1 для сушки зерна, в результате чего экономится топливо. После этого вводят в работу теплогенератор 1 и центробежные вентиляторы 5, 6, 7. Вентилятор 5 подает предварительно нагретый в теплообменнике 2 теплогенератора 1 наружный воздух через основной распределительный коллектор 35 и распределительные коллекторы 28 и 29 в сушильные секции 26, 27. Дополнительный вентилятор 7 подает предварительно нагретый холодный воздух в теплообменнике 8 теплотой дымовых газов теплогенератора 1 через распределительный коллектор 37 в дополнительную сушильную секцию 36, конструкция которой аналогична конструкции первой сушильной секции 26. Теплый воздух, проходя через секцию 36, нагревает падающее из бункера 25 зерно, при этом часть влаги, содержащейся в зерне, превращается в пар, который поступает в теплый воздух и вместе с ним выбрасывается через собирающий коллектор 38 в наружную среду. Благодаря конвективному теплообмену между теплым воздухом и зерном, проходящим через секцию 36, осуществляется изотермический нагрев зерна, для которого характерна одинаковая температура зерен, проходящих через теплый воздух. В результате этого отсутствуют перегретые зерна в потоке зерна, проходящего через секцию 36, то есть повышается качество сушки зерна. Из секции 36 зерно затем поступает в сушильные секции 26 и 27, в которых осуществляется дополнительная сушка зерна теплым воздухом, подаваемым вентилятором 5 в секции 26, 27. Зерно, прошедшее процесс сушки в секциях 36,26, 27, затем поступает в секцию охлаждения 32, где охлаждается холодным воздухом,протягиваемым через секцию 32 вентилятором 6. После секции 36 зерно поступает в разгрузочные устройства. При движении дымовых газов через теплообменник 8 на его теплообменной поверхности оседает углерод в виде сажи, пылинки золы, образующейся при сжигании отходов древесины, кроме того, при понижении температуры дымовых газов в теплообменнике 8 происходит процесс конденсации водяных паров и паров смолы, содержащихся в дымовых газах, на теплообменной поверхности теплообменника. Образующийся на теплообменной поверхности слой сажи, золы и смолы уменьшает коэффициент теплопередачи теплообменника, а следовательно, и его тепловую мощность. Для восстановления тепловой мощности теплообменника необходимо периодически очищать теплообменную поверхность теплообменника от теплоизоляционного слоя, не прерывая работу сушильной установки. Для этого закрывают шиберы 20, 21, 22 и открывают шиберы 18, 19, 23. В этом случае в работу вводится теплообменник 9 и прекращает работу теплообменник 8. Для очистки теплообменной поверхности от теплоизоляционного слоя грязи демонтируют теплообменник 8 и производят очистку теплообменной поверхности механическим и химическим способами. Далее процесс работы установки для сушки зерна повторяется. Таким образом, в процессе работы заявляемой установки для сушки зерна происходит достижение поставленной технической задачи повышение качества сушки зерна за счет исключения перегрева зерен высушиваемого массива зерна при оборудовании установки дополнительной сушильной секцией, в которой осуществляется изотермический нагрев зерна при его конвективном теплообмене с теплым воздухом, проходящим через секцию. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5