RU2102663C1 - Drier - Google Patents

Abstract

FIELD: drying loose materials. SUBSTANCE: drier includes chamber with loading and unloading ducts, lift pipe mounted inside chamber; pipe is perforated and its perforations are partially closed with baffle plates. Mounted in bottom of drying chamber coaxially relative to lift pipe is nozzle. This nozzle is mounted at clearance which may be regulated. Drying chamber is filled with loose material fed through loading duct in dense layer. Drying chamber may be provided with group of lift pipes. According to one version, drying chambers of drier may be arranged in tiers; in this case, they are interconnected by means of bypass ducts and intermediate nozzles. Drying agent is fed to lift pipe through nozzle entrapping the loose material admitted from drying chamber into clearance. Material from lift pipe is discharged into settling chamber, then falls out into drying chamber and is again recirculated. Dried material is delivered through loading duct. EFFECT: enhanced efficiency.

Description

Изобретение относится к сушильной технике и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве для сушки различных видов семян, а также для сушки сыпучих материалов в других отраслях промышленности. The invention relates to drying equipment and can be used in agricultural production for drying various types of seeds, as well as for drying bulk materials in other industries.

Известно устройство для создания циркуляции сыпучего материала, содержащее бункер с открытым верхом и центральным отверстием в нижней части, подъемную трубу, нижний конец которой находится в бункере. Снизу к центральному отверстию бункера подведен воздуховод, его выходное отверстие расположено несколько ниже входного отверстия подъемной трубы. Подаваемый вентилятором воздух из воздуховода поступает непосредственно в подъемную трубу, захватывая при этом сыпучий материал из бункера [1]
Недостатком известного устройства является ограниченность технологических возможностей. Устройство не может выполнять функции сушилки. В бункере, заполненном сыпучим материалом, помещена лишь нижняя часть подъемной трубы. Даже при условии подачи в подъемную трубу сушильного агента, например, нагретого воздуха, процесс сушки осуществить невозможно из-за однократного прохождения частиц сыпучего материала в пневмопотоке и, как следствие кратковременности сушки, исчисляемой 1 2 сек. Тепло сушильного агента, нагревая стенки подъемной трубы, лишь в нижней части может быть воспринято сыпучим материалом, что не обеспечит требования технологии сушки. Основная же его часть будет потеряна теплоотдачей от наружной стенки подъемной трубы в открытое пространство. Многократность процесса прохождения частиц сыпучего материала в пневмопотоке (его рециркуляция) невозможна. Конструктивно установка не может осуществить этот процесс, так как движущийся в пневмопотоке сыпучий материал выбрасывается с помощью специального патрубка на некоторое расстояние от бункера. С помощью этого устройства могут выполняться транспортные операции по подъему и перемещению сыпучего материала или, например, операции по активному вентилированию зерна сельхозкультур.A device is known for creating circulation of bulk material, comprising a hopper with an open top and a central hole in the lower part, a lifting pipe, the lower end of which is located in the hopper. An air duct is connected from below to the central hole of the hopper; its outlet is located slightly lower than the inlet of the lifting pipe. The air supplied by the fan from the duct enters directly into the riser, while capturing the bulk material from the hopper [1]
A disadvantage of the known device is the limited technological capabilities. The device cannot function as a dryer. In the hopper filled with bulk material, only the lower part of the riser pipe is placed. Even if a drying agent, for example, heated air, is supplied to the riser, the drying process is impossible due to the single passage of particles of the granular material in the pneumatic flow and, as a consequence of the short duration of drying, calculated 1 2 sec. The heat of the drying agent, heating the walls of the riser pipe, can only be absorbed by the bulk material in the lower part, which will not satisfy the requirements of the drying technology. Its main part will be lost by heat transfer from the outer wall of the lifting pipe into the open space. The multiplicity of the process of passing particles of bulk material in a pneumatic stream (its recirculation) is impossible. Structurally, the installation cannot carry out this process, since the bulk material moving in the pneumatic flow is ejected using a special pipe at a certain distance from the hopper. Using this device, transport operations for lifting and moving bulk material or, for example, operations for actively ventilating grain crops can be performed.

Известна рециркуляционная сушилка РД-2х25-70, содержащая бункер для сырого зерна, камеру нагрева, тепловлагообменник, бункер выдачи зерна на рециркуляцию и рядом расположенный бункер высушенного зерна, теплогенератор и вентиляторы [2]
Сырое зерно из бункера вместе с рециркулирующим зерном выпускается в камеру нагрева и движется вниз навстречу потоку сушильного агента, ссыпаясь в теплообменник, где оно распределяется на два потока. Большая часть направляется на рециркуляцию, а меньшая часть выпускается из сушилки в виде готового продукта.Known recirculation dryer RD-2x25-70, containing a hopper for raw grain, a heating chamber, a heat exchanger, a hopper for issuing grain for recycling and a nearby hopper for dried grain, a heat generator and fans [2]
Crude grain from the hopper together with the recirculating grain is discharged into the heating chamber and moves downward towards the flow of the drying agent, pouring into the heat exchanger, where it is distributed into two streams. Most of it goes to recirculation, and a smaller part is discharged from the dryer as a finished product.

Недостатком известной конструкции является низкий коэффициент использования тепла сушильного агента, низкая интенсивность процесса сушки из-за незначительной степени рециркуляции. A disadvantage of the known design is the low heat utilization of the drying agent, the low intensity of the drying process due to the insignificant degree of recirculation.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является пневмогазовая рециркуляционная сушилка на базе СОБ-1С, содержащая сушильную камеру, бункер с сырым зерном, подъемную пневмопоточную трубу, установленную рядом с сушильной камерой, осадительную камеру, теплообменник, охладительную камеру и тепловентиляционное оборудование [3]
Нагрев и первая стадия сушки зерна осуществляется в пневмопотоке, ограниченном вертикальной подъемной трубой. Из подъемной трубы зерно поступает в осадительную камеру и ссыпается в теплообменник, а сушильный агент отводится, дымососом в атмосферу. Из тепломассообменной камеры часть зерна поступает в охладительную камеру с последующей выдачей высушенного зерна, а часть зерна направляется на рециркуляцию в пневмопоток подъемной трубы.The closest technical solution to the proposed one is an air-gas recirculation dryer based on SOB-1C, containing a drying chamber, a hopper with raw grain, a lifting air flow pipe installed next to the drying chamber, a precipitation chamber, a heat exchanger, a cooling chamber and heat-venting equipment [3]
The heating and the first stage of grain drying is carried out in a pneumatic flow limited by a vertical lifting pipe. From the riser pipe, the grain enters the precipitation chamber and is poured into the heat exchanger, and the drying agent is discharged, exhaustively, into the atmosphere. From the heat and mass transfer chamber, part of the grain enters the cooling chamber with the subsequent delivery of dried grain, and part of the grain is sent for recirculation into the pneumatic flow of the riser pipe.

Недостатком известной конструкции сушилки является низкий коэффициент использования тепла сушильного агента, так как контакт сушильного агента с высушиваемым зерном продолжается не более 1 2 сек. Далее сушильный агент выбрасывается в атмосферу, а тепло от наружной поверхности стенки подъемной трубы полностью теряется в окружающее пространство. Высокая продолжительность сушки в этой установке обусловлена низкой степенью рециркуляции зерна и большими теплопотерями. Сушилка громоздка по конструкции. A disadvantage of the known design of the dryer is the low heat utilization of the drying agent, since the contact of the drying agent with the dried grain lasts no more than 1 2 sec. Further, the drying agent is released into the atmosphere, and the heat from the outer surface of the wall of the lifting pipe is completely lost in the surrounding space. The high drying time in this unit is due to the low degree of grain recirculation and large heat losses. The dryer is cumbersome in design.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение коэффициента использования тепла сушильного агента, интенсивности сушки и расширение технологических возможностей. The objective of the invention is to increase the coefficient of heat utilization of the drying agent, the drying intensity and the expansion of technological capabilities.

Технический результат достигается тем, что в сушилке, содержащей сушильную камеру с загрузочными и разгрузочными коробами, подъемную пневмопоточную трубу, воздуховод с соплом для подачи сушильного агента к устью подъемной трубы, осадительную камеру и тепловентиляционное оборудование, подъемная пневмопоточная труба установлена внутри сушильной камеры. Причем подъемная труба перфорирована рядами отверстий, прикрытых наклонными козырьками, соединяющих пространство под козырьками с внутренней полостью подъемной трубы. The technical result is achieved in that in a dryer containing a drying chamber with loading and unloading boxes, a pneumatic flow pipe, an air duct with a nozzle for supplying a drying agent to the mouth of the lifting pipe, a precipitation chamber and heat ventilation equipment, a pneumatic flow pipe is installed inside the drying chamber. Moreover, the lifting pipe is perforated by rows of holes covered by inclined visors connecting the space under the visors with the internal cavity of the lifting pipe.

Вариантом выполнения сушилки является поярусное расположение сушильных камер, связанных между собой перепускными коробами и промежуточными соплами подачи сушильного агента, соединенными с конфузорами осадительных камер. An embodiment of the dryer is a tiered arrangement of drying chambers, interconnected bypass ducts and intermediate nozzles for supplying a drying agent, connected to confusers of precipitation chambers.

Выполнение сушилки с размещением подъемной пневмопоточной трубы внутри сушильной камеры обеспечивает резкое повышение коэффициента использования тепла сушильного агента за счет дополнительного нагрева высушиваемого материала от наружной поверхности стенки подъемной трубы. Кроме того обеспечивается активная, недостижимая во всех известных сушилках, рециркуляция материала, движущегося в пневмопотоке подъемной трубы вверх в среде сушильного агента о последующим осаждением высушиваемого материала в плотный поток, движущийся вниз между внутренней поверхностью сушильной камеры и наружной поверхностью подъемной трубы. Пары влаги удаляются из плотного слоя через отверстия перфорации, расположенные под наклонными козырьками подъемной трубы. The implementation of the dryer with the placement of the lifting pneumatic flow pipe inside the drying chamber provides a sharp increase in the utilization of heat of the drying agent due to additional heating of the dried material from the outer surface of the wall of the lifting pipe. In addition, active, unattainable in all known dryers, recycling of material moving in the pneumatic flow of the lifting pipe upward in the medium of the drying agent is ensured, followed by deposition of the dried material in a dense stream moving down between the inner surface of the drying chamber and the outer surface of the lifting pipe. Vapors of moisture are removed from the dense layer through perforation holes located under the inclined peaks of the lifting pipe.

Поярусное расположение сушильных камер с последовательным движением сушильного агента в камерах снизу вверх из одной подъемной трубы в другую, а высушиваемого материала сверху вниз из одной камеры в другую позволяет максимально использовать тепло сушильного агента. The tiered arrangement of the drying chambers with the sequential movement of the drying agent in the chambers from bottom to top from one lifting pipe to another, and the drying material from top to bottom from one chamber to another allows maximum use of the heat of the drying agent.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематично показана сушилка, общий вид; на фиг 2 узел I на фиг. 1, участок подъемной трубы с перфорацией и наклонным козырьком; на фиг. 3 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 сечение горизонтальной плоскостью сушильной камеры с несколькими подъемными трубами; на фиг. 5 поярусное расположение сушильных камер. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 schematically shows a dryer, a general view; in FIG. 2, the assembly I in FIG. 1, a section of a lifting pipe with perforation and an inclined visor; in FIG. 3, section AA in FIG. one; in FIG. 4 cross-section of the horizontal plane of the drying chamber with several lifting pipes; in FIG. 5 tier arrangement of drying chambers.

Сушилка "Вьюга" содержит вертикально установленную сушильную камеру 1 с загрузочным 2 и разгрузочным 3 коробами. Днищем 4 сушильная камера опирается на основание 5. В верхней части сушилки установлен диффузорно-конфузорный осадитель 6. Внутри сушильной камеры 1 установлена подъемная труба 7, перфорированная рядами отверстий 8, прикрытых наклонными козырьками 9. Подъемная труба 7 фиксируется в рабочем положении опорными выступами 10 и центрирующими ребрами II. Высушиваемый материал 12 располагается в полости сушильной камеры между внутренней поверхностью сушильной камеры и наружной поверхностью подъемной трубы. В днище сушильной камеры через отверстие введено сопло 13, расположенное соосно подъемной трубе 7. Сопло 13 установлено с возможностью вертикального перемещения для регулирования зазора "а", необходимого для изменения количества подаваемого сыпучего материала в полость подъемной трубы. Короб выгрузки 3 снабжен шибером 14. Наружная поверхность сушильной камеры 1 покрыта теплоизоляцией 15. Dryer "Blizzard" contains a vertically mounted drying chamber 1 with loading 2 and unloading 3 boxes. The bottom 4 of the drying chamber rests on the base 5. In the upper part of the dryer there is a diffuser-confuser precipitator 6. Inside the drying chamber 1 there is a lifting pipe 7, perforated by rows of holes 8, covered by inclined peaks 9. The lifting pipe 7 is fixed in the working position by the supporting protrusions 10 and centering ribs II. The dried material 12 is located in the cavity of the drying chamber between the inner surface of the drying chamber and the outer surface of the riser pipe. In the bottom of the drying chamber, a nozzle 13 located coaxially with the lifting pipe 7 is introduced through the hole. The nozzle 13 is mounted with vertical movement to adjust the clearance "a" necessary to change the amount of bulk material fed into the cavity of the lifting pipe. The discharge box 3 is equipped with a gate 14. The outer surface of the drying chamber 1 is covered with thermal insulation 15.

Сушильная камера 1 может быть оборудована несколькими подъемными трубами 7, как, например, показано на фиг. 4. Сопла 13 для ввода сушильного агента, установленные в днище 4 сушильной камеры, расположены соосно подъемным трубам 7. Между наружной поверхностью сушильной камеры 1 и теплоизоляционным слоем 15 может быть выполнен кольцевой зазор 16 для движения в нем отработанного и выходящего из осадителя сушильного агента и более полного использования тепла. Подъемные шубы 7 располагаются из условия равномерного нагрева высушиваемого материала 12 наружными поверхностями подъемных труб и отвода, паров влаги. The drying chamber 1 can be equipped with several lifting tubes 7, as, for example, shown in FIG. 4. Nozzles 13 for introducing a drying agent installed in the bottom 4 of the drying chamber are arranged coaxially with the lifting pipes 7. An annular gap 16 can be made between the outer surface of the drying chamber 1 and the heat-insulating layer 15 to allow the drying agent to exhaust and exit the precipitant from it and more full use of heat. Lifting coats 7 are located on condition of uniform heating of the dried material 12 by the outer surfaces of the lifting pipes and the removal of moisture vapor.

Вариантом выполнения сушилки является поярусное расположение сушильных камер 1. Сушильные камеры соединены между собой проставками 17, перепускными коробами 18 и промежуточными о оплатой 19 подачи сопламисушильного агента, соединенными с верхней частью конфузоров 20 осадительных камер. Нижняя сушильная камера установлена на основании 21. An embodiment of the dryer is a tiered arrangement of the drying chambers 1. The drying chambers are interconnected by spacers 17, bypass ducts 18 and intermediate ones for paying 19 supply nozzles of the drying agent, connected to the upper part of the confusers 20 of the precipitation chambers. The lower drying chamber is installed on the base 21.

Сушилка работает следующим образом. The dryer operates as follows.

В сушильную камеру 1 через загрузочный короб 2 при закрытом шибере 14 и подаче сушильного агента через сопло 13 подается непрерывным потоком высушиваемый материал до заполнения камеры и самозапирания загрузочного короба материалом. Поток сушильного агента увлекает частицы высушиваемого материала, поступающего через зазор "а", к устью подъемной трубы и далее в пространство подъемной трубы, где скорость сушильного агента превосходит скорость витания частиц высушиваемого материала. Интенсивность потока материала регулируется величиной зазора "а" за счет осевого перемещения сопла 13. Выбрасываемые из подъемной трубы 7 частицы материала, попадая в осадительную камеру 6, теряют скорость и осаждаются в плотный поток материала 12, спускающегося вниз для последующей рециркуляции, а отработанный сушильный агент выбрасывается в систему аспирации. Сушка материала осуществляется как в пневмопотоке сушильного агента во взвешенном состоянии, так и в плотном потоке материала, находящегося в движении вниз между наружной поверхностью подъемной трубы и внутренней поверхностью сушильной камеры. При сушке материала в плотном потоке пары влаги удаляются через отверстия перфорации 8 в полость подъемной трубы. Наиболее интенсивно процесс сушки осуществляется в пневмопотоке, поэтому кратность рециркуляции выбирается максимальной в каждой конкретной конструкции сушилки. При достижении влажности высушиваемого материала в сушильной камере значения несколько ниже заданного открывается шибер 14, установленный на разгрузочном коробе 3, и высушенный материал выдается из сушилки. Далее процесс сушки идет при открытом шибере. Производительность сушки регулируется шибером 14 и зависит от исходной влажности материала, температуры сушильного агента и других факторов. In the drying chamber 1 through the loading box 2 with the shutter 14 closed and the drying agent supplied through the nozzle 13, the dried material is fed in a continuous stream until the chamber is filled and the loading box is self-locking by the material. The flow of the drying agent carries particles of the dried material entering through the gap "a" to the mouth of the lifting pipe and then into the space of the lifting pipe, where the speed of the drying agent exceeds the speed of the particles of the dried material. The intensity of the material flow is controlled by the size of the gap “a” due to the axial movement of the nozzle 13. The particles of material ejected from the riser 7, falling into the settling chamber 6, lose speed and are deposited in a dense stream of material 12 coming down for subsequent recycling, and the spent drying agent thrown into the aspiration system. Drying of the material is carried out both in the pneumatic flow of the drying agent in a suspended state, and in a dense stream of material in a downward movement between the outer surface of the riser pipe and the inner surface of the drying chamber. When drying the material in a dense stream, moisture vapor is removed through the perforation holes 8 into the cavity of the riser pipe. The drying process is carried out most intensively in the pneumatic flow, so the recirculation rate is selected maximum in each specific dryer design. When the humidity of the dried material in the drying chamber reaches a value slightly lower than the set value, the gate 14 installed on the discharge box 3 opens and the dried material is discharged from the dryer. Further, the drying process proceeds with the gate open. The drying performance is regulated by the gate 14 and depends on the initial moisture content of the material, the temperature of the drying agent and other factors.

Размещение в сушильной камере нескольких подъемных труб позволяет развить наружную поверхность подъемных труб, наиболее целесообразно распределить тепло, поступающее от труб в высушиваемый материал, вывести пары влаги из него. Такое решение позволяет создать сушилки любой необходимой производительности при весьма низких энергозатратах. Placing several lifting pipes in the drying chamber allows developing the outer surface of the lifting pipes, it is most expedient to distribute the heat coming from the pipes into the material to be dried, and to remove moisture vapor from it. This solution allows you to create dryers of any desired performance at very low energy costs.

В варианте исполнения сушилки с поярусным расположением сушильных камер высушиваемый материал загружается через короб 2, заполняет через перепускные короба 18 все сушильные камеры. Сушильный агент, подаваемый от теплогенератора через сопло 13, движется последовательно через подъемные трубы 7, осадительные камеры 6, промежуточные сопла. 19, проходит все сушильные камеры снизу вверх. В каждой из камер происходит сушка материала в пневмопотоке с обеспечением активной рециркуляции. Производительность сушилки регулируется шибером. In the embodiment of the dryer with a tiered arrangement of the drying chambers, the dried material is loaded through the box 2, and fills all the drying chambers through the bypass boxes 18. The drying agent supplied from the heat generator through the nozzle 13 moves sequentially through the lifting pipes 7, precipitation chambers 6, and intermediate nozzles. 19, all drying chambers pass from the bottom up. In each of the chambers, the material is dried in a pneumatic flow with the provision of active recirculation. The performance of the dryer is regulated by the gate.

Технологические возможности предлагаемой сушилки расширены. В сушилке и вариантах ее исполнения можно выполнять одновременно с сушкой очистку и провеивание зернопродуктов, охлаждение подвергнутых сушке сыпучих материалов в пневмопотоке воздуха. The technological capabilities of the proposed dryer are expanded. In the dryer and its variants it is possible to carry out cleaning and winnowing of grain products, drying of bulk materials subjected to drying in a pneumatic air stream simultaneously with drying.

Сушку зерновых культур, таких как пшеница, овес, рожь, ячмень и др. можно выполнять с помощью этой сушилки при температуре примерно 25^oC и относительной влажности воздуха, примерно 50% вентиляторным воздухом без его подогрева, при этом достигается равновесная влажность, равная 11,3% (см. "Теплотехнический справочник" под ред. Герасимова С.Г. ГЭИ, М. Л. 1958, с. 199). Достигаемая влажность достаточна для закладки зерна на длительное хранение.Drying of crops, such as wheat, oats, rye, barley, etc. can be carried out using this dryer at a temperature of about 25 ^o C and relative humidity, about 50% of fan air without heating, while achieving an equilibrium humidity of 11 , 3% (see. "Thermal Engineering Handbook" under the editorship of Gerasimov SG, SEI, M. L. 1958, p. 199). The achieved humidity is sufficient for laying grain for long-term storage.

Кроме сушки, охлаждения и очистки можно выполнять протравливание зерновых культур и другие операции. In addition to drying, cooling and cleaning, it is possible to carry out the etching of crops and other operations.

Предлагаемое изобретение можно использовать для осуществления активного вентилирования и подсушки зерна сельхозкультур, разместив в силосе для хранения зерна одну или несколько подъемных труб с системой подачи в них через сопла вентиляторного воздуха с возможностью в случае необходимости его подогрева. В этом случае степень рециркуляции будет низка, достаточно всей массе зерна проциркулировать 1-3 раза, но поставленная технологическая задача будет выполнена. The present invention can be used to carry out active ventilation and drying of grain crops, placing in the silo for storing grain one or more lifting pipes with a supply system through the nozzle of the fan air with the possibility of heating if necessary. In this case, the degree of recirculation will be low, it is enough to circulate the whole grain mass 1-3 times, but the set technological task will be completed.

Claims (3)

1. Сушилка, содержащая сушильную камеру с загрузочным и разгрузочным коробами, подъемную пневмопоточную трубу, воздуховод с соплом подачи сушильного агента к устью подъемной трубы, осадительную камеру и тепловентиляционное оборудование, отличающаяся тем, что подъемная пневмопоточная труба установлена внутри сушильной камеры. 1. A dryer containing a drying chamber with loading and unloading boxes, a pneumatic flow pipe, an air duct with a nozzle for supplying a drying agent to the mouth of the lifting pipe, a precipitation chamber and heat ventilation equipment, characterized in that the lifting pneumatic flow pipe is installed inside the drying chamber. 2. Сушилка по п.1, отличающаяся тем, что подъемная пневмопоточная труба выполнена перфорированной рядами отверстий, прикрытых наклонными козырьками. 2. The dryer according to claim 1, characterized in that the lifting pneumatic flow pipe is made perforated by rows of holes covered by inclined visors. 3. Сушилка по п.1, отличающаяся тем, что сушильные камеры установлены поярусно и связаны между собой перепускными коробами и промежуточными соплами подачи сушильного агента, смонтированными в верхней части осадительных камер. 3. The dryer according to claim 1, characterized in that the drying chambers are installed in layers and are interconnected by bypass ducts and intermediate nozzles for supplying the drying agent mounted in the upper part of the precipitation chambers.

Images