аэрожелоб для сушки продукции растениеводства и пиломатериалов древесины

Формула изобретения

Аэрожелоб для сушки продукции растениеводства и пиломатериалов древесины, содержащий сушильную камеру, выполненную с боковыми, задней и передней с дверью стенками, днище из воздухораспределительных решеток, воздухоподводящих каналов, диффузоров с жалюзийными заслонками, реверсивные с регулируемой частотой вращения вентиляторы, распределители с заслонками, воздуховоды, топочный блок, рельсовый путь, тележки, контейнеры или штабеля, отличающийся тем, что герметичная из листового железа сушильная камера, покрытая сверхтонким теплоизолирующим материалом, имеет в потолке аналогичные днищу воздухораспределительные решетки, тележки оборудованы электронным весоизмерительным устройством, все воздухораспределительные решетки изменяют направление движения сушильного агента или воздуха на 90°С, а все отверстия воздухораспределительных решеток регулируются заслонками.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к установкам для сушки сыпучих и несыпучих материалов продукции растениеводства, например, зерна, вороха семян трав, измельченной травы, а также пиломатериалов древесины.

Известна газовая лесосушильная камера (Пейч Н.Н. Сушка древесины. М.: «Высшая школа», 1975, 224 с.), которая включает четырехштабельную сушильную камеру, топку, работающую на природном газе, газоходы, попеременно работающие два осевые вентилятора, обеспечивающие реверсирование циркуляции газовой смеси, штабеля, подштабельные тележки, рельсовый путь, загрузочные двери.

Среди недостатков этой известной газовой лесосушильной камеры периодического действия основными являются следующие:

1) в сушильной камере нельзя сушить продукцию растениеводства;

2) сушильная камера имеет высокую стоимость;

3) на процесс сушки требуются высокие затраты энергии;

4) сушильная камера обеспечивает сушку пиломатериалов древесины неответственного назначения;

5) нет непрерывного постоянного контроля процесса снижения влажности у материала сушки.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является аэрожелоб для сушки сыпучих и несыпучих материалов (патент № 2365836, Б.И. № 24, 2009) содержащий камеру, днище из воздухораспределительных решеток и рассекателей, транспортер и лоток, реверсивный разравнивающий шнек с механизмом его регулирования по высоте и датчиком уровня материала сушки. Между шнеком и воздухораспределительными решетками установлено устройство отсечки высушенного нижнего слоя. Шнек установлен на тележечном конвейере и приводится от реверсивного мотор-редуктора через муфту управления.

Недостатками приведенного аэрожелоба для сушки сыпучих и несыпучих материалов являются:

1) аэрожелоб не может сушить пиломатериалы древесины;

2) постоянное присутствие устройства отсечки в сушильной камере затрудняет ее очистку при переходе рабочего процесса на сушку другого материала;

3) нет непрерывного постоянного контроля процесса снижения влажности у материала сушки;

4) нет устройства для регулировки в широких пределах расхода сушильного агента и его скорости движения по различным материалам при сохранении их равномерности сушки;

5) сушильная камера не герметична;

6) воздухораспределительная решетка не обеспечивает изменение направления движения сушильного агента или воздуха на 90°.

Поставленная задача решается тем, что для сушки различной продукции растениеводства и пиломатериалов древесины в предлагаемом аэрожелобе, содержащем сушильную камеру, выполненную боковыми, задней и передней с дверью стенками, днище из воздухораспределительных решеток и рельсовый путь, воздухоподводящий канал с диффузором и жалюзийными заслонками, реверсивный вентилятор с регулируемой частотой вращения, воздуховод, распределитель, топочный блок, дополнительно установлены тележки с весоизмерительным устройством для контейнеров или штабелей, а в потолочной части герметичной сушильной камеры установлены воздухораспределительные решетки с воздухоподводящим каналом, диффузором с жалюзийными заслонками, реверсивный вентилятор - все с аналогичной днищу конструкции. Измененная конструкция воздухораспределительных решеток имеет регулируемые отверстия и обеспечивает изменение направление движения сушильного агента или воздуха на 90°. Герметичная сушильная камера из листовой стали толщиной 0,5 1,0 мм покрыта сверхтонким теплоизолирующим материалом.

Новые существенные признаки:

1) удешевление конструкции герметичной сушильной камеры достигается тем, что ее металлический лист покрывается, с внутренней и наружной сторон сверхтонким теплоизолирующим материалом;

2) аэрожелоб успешно сушит в контейнерах с сетчатым дном различную продукцию растениеводства или пиломатериалы древесины в штабелях, которые установлены на тележки;

3) экономичность процесса сушки достигается тем, что для любого материала расход и скорость движения сушильного агента регулируются заслонками у диффузоров и воздухораспределительных решеток, а также вентиляторами с регулируемой частотой вращения с таким расчетом, чтобы отработавший сушильный агент полностью насыщался влагой за один пропуск через материал сушки;

4) равномерность сушки любого материала достигается изменением направления движения сушильного агента на противоположное;

5) тележки для контейнеров или штабелей оборудованы электронным весоизмерительным устройством с микропроцессорным преобразованием для цифрового дисплея;

6) контейнер легко самоочищается при поворачивании для выгрузки высушенной продукции перед загрузкой сырого материала сушки.

Перечисленные новые существенные признаки достаточны во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.

Выявленные отличительные признаки в совокупности с известными обеспечивают получение технического результата.

Сверхтонкий теплоизоляционный материал, которым покрывается сушильная камера из листового железа, упрощает и удешевляет конструкцию сушильной камеры, увеличивает срок ее службы, сокращает потери тепла через стенки сушильной камеры в окружающую среду. Сушильная камера рассчитана на постоянное использование в течение года, так как сушит не только любую продукцию растениеводства, но и пиломатериалы древесины. При этом обеспечивается экономичность процесса сушки и высокие показатели качества у высушенного материала. Заложенные в конструкции технологические регулировки расхода и скорости движения сушильного агента легко корректируются в процессе сушки по электронно-цифровому весоизмерительному устройству и по данным непрерывного контроля относительной влажности отработавшего сушильного агента. Данные проведенных лабораторных исследований по сушке пиломатериалов древесины показывают, что длительный процесс прогрева древесины с медленным наращиванием температуры сушильного агента, сушка на мягких температурных режимах и длительное охлаждение с медленным снижением температуры сушильного агента исключают появление внутренних напряжений, короблений и трещин, а следовательно исключают влаготеплообработки в процессе сушки и кондиционирующую обработку в конце сушки.

На фиг. 1 приведен аэрожелоб общий вид с контейнерами для сушки продукции растениеводства; на фиг. 2 приведен аэрожелоб общий со штабелями пиломатериалов древесины в сушильной камере; на фиг. 3 - поперечный разрез по А-А; на фиг. 4 - поперечный разрез по Б-Б.

Аэрожелоб содержит камеру 1, днище и потолок из воздухораспределительных решеток 2, воздухоподводящие каналы 3, диффузоры 4 с жалюзийными заслонками 5, реверсивные с регулируемой частотой вращения вентиляторы 6, распределители 7 с заслонками 8, воздуховоды 9, топочный блок 10, рельсовый путь 11, тележку 12, контейнер 13, штабель 14, груз 15, щиты 16, экраны 17, брус 18 и дверцу 19.

Удешевление конструкции герметичной сушильной камеры 1 достигается тем, что ее каркас покрывается оцинкованным металлическим листом толщиной 0,5 1,0 мм. Такая сушильная камера с внутренний и наружной сторон покрывается сверхтонким теплоизоляционным материалом, например, серии Mascoat, который обладает уникальными теплоизоляционными, гидроизоляционными, антикоррозионными и звукоизоляционными свойствами. Приведенный коэффициент теплопроводности 0,001 Вт/м°C. Трудоемкость нанесения покрытия соизмерима с трудоемкостью покраски. Mascoat наносится с помощью распылителя, кисти или валика. Срок службы тепловой изоляции при нормальной эксплуатации составляет не менее 20 лет. Материал наносится на все виды поверхности, любой конфигурации. Материал эксплуатируется при температурах от -60°C до +260°C. Теплоизолятор является экологически чистым продуктом, не поддерживает горение.

Тележка 12 оборудуется весоизмерительными датчиками 20 с микропроцессорным преобразованием для цифрового дисплея 21. Весоизмерительная система имеет ручной режим настройки, автоматический режим взвешивания с высвечиванием показаний на индикаторе дисплея 21, блокировку системы взвешивания при загрузке и выгрузке материала сушки.

Размер отверстий 22 воздухораспределительных решеток 2 регулируется заслонками 23, которые крепятся к ползунам 24, перемещаемым от рычагов 25. Сверху штабеля на брусья 18 устанавливается груз 15.

Аэрожелоб работает следующим образом.

В сушильную камеру 1 по рельсовому пути 11 подаются тележки 12 с контейнерами 13 или штабелями 14. Весоизмерительное устройство переводится с блокировки на автоматический режим взвешивания. По экспериментальным данным устанавливают положение заслонок 5, 8 и 23. Контролируют положение щитов 16 и экранов 17 с тем, чтобы сушильный агент направлялся в материал сушки. Включают в работу нужный скоростной режим вентилятора 6 и топочный блок 10. Сушильный агент по воздуховоду 9 поступает к нижнему вентилятору 7, а затем по диффузору 4 и воздухоподводящему каналу 3 поступает через воздухораспределительные решетки 2 к материалу сушки. Решетки 2 меняют направление движения сушильного агента с горизонтального на вертикальное, то есть на 90°. Клиновая форма канала 3 обеспечивает равномерность распределения сушильного агента по площади сушильной камеры, так как скорость движения сушильного агента у всех отверстий 22 одинаковая.

Сушильный агент проходит через сетчатое дно контейнера 13, а затем через слой материала продукции растениеводства. Сушильный агент передает часть тепла материалу сушки, нагревает его, насыщается испарившейся влагой. Отработавший сушильный агент верхним вентилятором 6 отсасывается через отверстия 22 решеток 2 и через открытую заслонку 8 выбрасывается наружу. В процессе сушки постоянно контролируется относительная влажность отработавшего сушильного агента и при необходимости, корректируется расход и скорость движения сушильного агента через отверстия 22 воздухораспределительных решеток 2. В средине сушки, которая определяется по дисплею 21 весоизмерительного устройства, меняется направление движения сушильного агента на противоположное для получения одинаковой конечной влажности у материала сушки. Меняется направление вращения у вентиляторов 6. Из топки 10 сушильный агент поступает к верхнему вентилятору, а затем через воздухораспределительную решетку 2 он движется сверху вниз через материал сушки и отработавший сушильный агент выводится наружу нижним вентилятором 6. В конце сушки материал охлаждается окружающим воздухом и выгружается из сушильной камеры. Контейнер легко самоочищается при поворачивании для выгрузки высушенного материала перед загрузкой сырого материала.

Сушка пиломатериала древесины в штабелях имеет свои особенности. Для исключения внутренних напряжений, короблений и трещин в пиломатериале процесс прогрева должен быть длительным с медленным наращиванием температуры сушильного агента от температуры окружающей среды до 40 60°С, которая зависит от породы и толщины пиломатериала. При такой температуре сушильного агента нет выплавления смолы из смоляных кармашков и изменения цвета древесины. Сушка при такой пониженной температуре самая экономичная. В штабеле обеспечивается слабая принудительная циркуляция сушильного агента по шпациям, которые показаны на фиг. 4. Скорость сушильного агента подбирается такой, чтобы за один проход через штабель он полностью отрабатывал. Сокращению энергозатрат на сушку способствуют исключения циркуляции сушильного агента, влаготеплообработок в процессе сушки и кондиционирования в конце сушки. Процесс охлаждения пиломатериалов должен быть длительным с медленным снижением температуры сушильного агента с 40 60°C до температуры окружающей среды. Груз 15 укладывается на брусья 18 сверху штабеля 14 для исключения возможного коробления пиломатериала древесины.