устройство для сушки сыпучих материалов

Формула изобретения

Устройство для сушки сыпучих материалов, содержащее корпус, винтовые транспортирующие желоба, установленные на виброприводе, имеющие перфорацию в виде равномерно расположенных конусных отверстий для просыпания инертного материала, нагреватели, установленные между витками винтового транспортирующего желоба ванны для нагрева, параллельно с нагревателями с внутренней стороны установлены змеевики с радиальными отверстиями, а между нагревателями и стенкой корпуса установлен теплообменник, отличающееся тем, что в корпусе устройства дополнительно установлена ванна для охлаждения зерновок с виброциркуляционным слоем.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике сушки сыпучих материалов и может использоваться в сельскохозяйственной и других отраслях промышленности.

Известна установка (см. авторское свидетельство СССР №1300280, кл. F26В 17/26, 1985 год), в которой интенсификация процесса сушки и улучшение качества сушки достигается введением перемешивающих элементов, выполненных в виде щелевых сопел, направленных встречно движению материала и подключенных к полости цилиндра, а теплоноситель - горячая вода подается по двойному днищу рабочего органа. Недостатком этой установки является интенсивное перемешивание высушиваемого материала только в зоне расположения щелевых сопел, утяжеление рабочего органа за счет двойного днища и текущего по нему теплоносителя, передача тепла к высушиваемому материалу через стенку и наличие патрубков ввода и вывода теплоносителя на вибрирующем рабочем органе, что приводит к увеличению удельных энергозатрат, удельной материалоемкости и надежности установки.

Известна установка (выбрана в качестве прототипа), где интенсификация процесса сушки и увеличение качества сушки достигается использованием нагревателей, установленных непосредственно между витками транспортирующего желоба для дополнительного нагрева инертного материала в зоне просыпания его через отверстия в днище транспортирующего желоба, и посредством турбулизации виброциркуляционного слоя воздушным потоком из змеевиков с радиальными отверстиями (см. патент РФ на изобретение №2215958, кл. F26В 17/26, 2003 год).

Недостатком этой установки является тормозящее влияние термовлагообмена, заключающееся в том, что направление градиентов тепла и массы прямо противоположно, что обуславливает замедление интенсификации процесса сушки.

Задачей заявляемого изобретения является интенсификация процесса сушки, улучшение качества сушки, увеличение производительности устройства, уменьшение удельных энергозатрат.

Поставленная задача достигается тем, что по сравнению с прототипом (см. патент РФ на изобретение №2215958, кл. F26В 17/26, 2003 год), содержащим нагреватели, установленные непосредственно между витками транспортирующего желоба, и змеевики с радиальными отверстиями, в заявляемом устройстве для сушки сыпучих материалов предусмотрена дополнительная ванна - ванна для охлаждения (двухстадийная сушка). При охлаждении зерновок в ванне для охлаждения, куда они попадают в нагретом (до предельно возможной для данного зерна температуры) состоянии, понижение температуры наружной поверхности зерновок по сравнению с температурой их внутренних слоев приводит к появлению теплового потока от внутренних слоев к наружным. Совпадение градиентов тепла и массы в этом случае ведет к интенсификации процесса сушки. Следовательно, при охлаждении зерновок в ванне охлаждения термовлагопроводность не тормозит, а наоборот, ускоряет процесс сушки.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Устройство для сушки сыпучих материалов содержит корпус 1 с частичной теплоизоляцией 2. Внутри корпуса 1 установлены ванна для нагрева 3 и ванна для охлаждения 4, имеющие винтовые транспортирующие желоба, представляющие собой перфорированные лотки 5, в которых равномерно расположены конусные отверстия 6 для просыпания инертного материала 7. Ванна для нагрева 3 и ванна для охлаждения 4 соединены между собой переходником 8 и установлены на виброприводе 9. Между витками винтового транспортирующего желоба ванны для нагрева 3, параллельно с нагревателями 10 с внутренней стороны, установлены змеевики 11, а между нагревателями и стенкой корпуса установлен теплообменник 12. На трубках змеевика 11 ванны для нагрева 3 выполнены радиальные отверстия 13, направленные в сторону нагревателя 10. Между витками винтового желоба ванны для охлаждения 4 с внутренней стороны размещен змеевик 14, на трубках которого выполнены радиальные отверстия 15. Ванна для нагрева 3 теплоизолирована от окружающей среды и ванны для охлаждения 4 частичной теплоизоляцией 2. Вытяжной трубопровод 16 установлен по оси устройства.

Устройство для сушки сыпучих материалов работает следующим образом.

На первой стадии сушки зерновки сначала попадают в ванну для нагрева 3. Нагреватель 10 передает тепло инертному материалу 7 через стенку ванны для нагрева 3. Движущийся инертный материал 7 заполняет все витки и одновременно с верхних через перфорацию просыпается на нижележащие витки винтового транспортирующего желоба, получая тепло от нагревателей 10 за счет конвективных токов воздуха и непосредственно при просыпании от соприкосновения с разогретой поверхностью самих нагревателей 10. Двигаясь по перфорированным лоткам 5 ванны для нагрева 3 со скоростью, задаваемой частотой и амплитудой колебаний вибропривода 9, зерновки равномерно нагреваются в инертном материале 7. Теплообменник 12, установленный между нагревателями 10 и стенкой корпуса 1, снижает потери тепла в окружающую среду. Внутрь теплообменника 12 подается воздух, забирающий тепло, которое должно было бы безвозвратно рассеяться в окружающей среде. За счет этого происходит дополнительный обдув зерновок теплым воздухом, подаваемым из радиальных отверстий 13 внутреннего змеевика 11 ванны для нагрева 3. Змеевик 11 ванны для нагрева 3 соединяется с теплообменником 12. Нагретые и частично подсушенные в ванне для нагрева 3 зерновки далее поступают в ванну для охлаждения 4 с инертным материалом 7, представляющим собой виброциркуляционный слой, температура которого значительно ниже температуры зерновок. Дополнительно, внутрь змеевика 14 подается атмосферный воздух, выходящий из радиальных отверстий 15 и обдувающий зерновки. За счет совпадения градиентов тепла и массы в ванне для охлаждения 4 происходит дополнительный отбор влаги, что приводит к интенсификации процесса сушки. Вибропривод 9 создает необходимые для технологического процесса колебания перфорированных лотков 5 обеих ванн. Для отвода влажного воздуха предусмотрен его отсос с помощью вытяжного трубопровода 16. Высушенное зерно направляется в приемный бункер (условно не показан).

Таким образом, использование устройства для сушки сыпучих материалов позволит интенсифицировать процесс сушки, улучшить качество сушки, увеличить производительность устройства, уменьшить удельные энергозатраты.