Зерносушилка с непрерывным потоком
В изобретении предлагается зерносушилка с непрерывным потоком, которая содержит пути воздушного потока, так что воздух проходит через колонну зерна дважды до выхода из зерносушилки или до рециркуляции. Двойной проход воздушного потока образует зону предварительного нагрева на верхнем участке путей течения зерна, рядом с выпускной камерой. Зона нагрева образуется на путях течения зерна рядом с камерой высокого нагрева и ниже зоны предварительного нагрева. Двойной проход воздушного потока образует зону отпуска на путях течения зерна, рядом с возвратной камерой и ниже зоны нагрева. Зона охлаждения может быть образована ниже зоны отпуска и рядом с возвратной камерой. Рецикловый путь воздушного потока позволяет создавать флюидную связь от возвратной камеры к вентилятору и назад в камеру нагрева. Горелка расположена вне пути воздушного потока, что позволяет подавать окружающий воздух в рециркловый путь воздушного потока, без рециркуляции воздушного потока, проходящего через горелку.
Область применения изобретения
Настоящее изобретение в общем имеет отношение к созданию зерносушилок, а более конкретно, к созданию зерносушилок с непрерывным потоком.
Предпосылки к созданию изобретения
Зерносушилки с непрерывным потоком, такие как раскрытые в патентах США Nos. 4,404,756, 4,268,971 и 5,467,535, которые полностью включены в данное описание в качестве ссылки, обычно содержат две непрерывно движущиеся колонны зерна. Воздух, выходящий из вентилятора, затем типично проходит через горелку и после этого через колонну зерна, всего один раз, после чего его выпускают наружу или возвращают в вентилятор для рециркуляции. Рецикловый воздух за счет содержания в нем летучих мелких фракций создает риск возгорания, так как его типично необходимо пропускать через нагреватель во время процесса рециркуляции, когда мелкие фракции могут сгорать. Такой единственный проход воздушного потока через колонну зерна, и такие ограничения возможности рециркуляции воздуха, ограничивают эффективность операции сушки зерна.
Зерносушилки с непрерывным потоком также сразу типично подвергают поступающее зерно воздействию самых высоких температур воздуха, что может создавать тепловой удар и отрицательно сказываться на качестве зерна. Аналогично, когда окружающий воздух используют в процессе охлаждения, зерно типично сразу подвергают изменению температуры от самой высокой температуры до температуры окружающего воздуха, проходящего через колонну зерна, что вновь приводит к тепловому удару, который также отрицательно сказываться на качестве зерна.
Раскрытие изобретения
В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения, предлагается зерносушилка с непрерывным потоком, которая содержит пару смежных путей течения зерна, через которые зерно протекает вниз под действием силы тяжести в колонне зерна. Множество отверстий создают пути воздушного потока от одной стороны до противоположной стороны каждого пути течения зерна. Центральная воздушная камера расположена между парой путей течения зерна. Первая перегородка разделяет центральную воздушную камеру на зону более высокого давления и первую зону более низкого давления. Первая оболочка, которая расположена в боковом направлении рядом с первой стороной зоны более высокого давления, захватывает воздушный поток, выходящий из первой пары колонн зерна из зоны более высокого давления. Первая оболочка образует часть первого пути воздушного потока, через которую воздух проходит от первой оболочки назад через первую пару колонн зерна и в первую зону более низкого давления. Вторая оболочка, которая расположена в боковом направлении рядом со второй стороной зоны более высокого давления, захватывает воздушный поток, выходящий из второй пары колонн зерна из зоны более высокого давления. Вторая оболочка образует часть первого пути воздушного потока, через которую воздух проходит от второй оболочки назад через вторую пару колонн зерна и в первую зону более низкого давления.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения, предлагается зерносушилка с непрерывным потоком, которая содержит центральную камеру, заданную парой смежных путей течения зерна и разделенную при помощи перегородок на камеру нагрева и возвратную камеру. Рецикловый путь воздушного потока обеспечивает флюидную связь от возвратной камеры через вентилятор и назад в камеру нагрева. При работе, в возвратную камеру поступает воздушный поток, проходящий через колонны зерна в парах смежных путей течения зерна. Горелка, которая расположена вне рециклового пути воздушного потока, подает нагретый воздух на вентилятор по пути воздушного потока горелки, который соединен с рецикловым путем воздушного потока. При работе, на горелку поступает окружающий воздушный поток от впуска горелки, без какого-либо рециклового воздушного потока, проходящего через горелку.
В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения, предлагается содержащая четыре колонны зерносушилка с непрерывным потоком. Предусмотрены четыре вытянутые в продольном направлении пути течения зерна, через которые зерно протекает вниз под действием силы тяжести в колонне зерна. Каждая сторона четырех путей течения зерна задана группами угловых панелей, работающих как выравниватели влажности. Множество удлиненных отверстий, образованных между каждой из групп угловых панелей, позволяют воздушному потоку протекать через одну сторону каждого пути течения зерна, через каждую колонну зерна и через противоположную сторону каждого пути течения зерна. Центральная воздушная камера предусмотрена в каждом пространстве между первым и вторым из четырех путей течения зерна и между третьим и четвертым из четырех путей течения зерна. Две перегородки разделяют каждую центральную воздушную камеру на выпускную камеру сверху, камеру нагрева посредине и возвратную камеру снизу. Внешняя стенка, которая расположена на каждой противоположной стороне четырех путей течения зерна и в боковом направлении рядом с соответствующей камерой нагрева, образует внешнюю оболочку, захватывающую воздушный поток, выходящий из смежной колонны зерна с внешней стороны смежной камеры нагрева. Внутренняя оболочка, которая предусмотрена в каждом пространстве между вторым и третьим из четырех путей течения зерна, в боковом направлении рядом с каждой камерой нагрева, захватывает воздушный поток, выходящий из второй и третьей колонн зерна с внутренней стороны камеры нагрева. Каждая оболочка образует часть пути воздушного потока предварительного нагрева, через который воздух проходит от оболочки назад через смежную колонну зерна и в одну из выпускных камер, чтобы создать зону предварительного нагрева у верхнего конца каждой колонны зерна. Пути воздушного потока высокого нагрева от каждой камеры нагрева через смежные колонны зерна в оболочках создают зону высокого нагрева ниже зоны предварительного нагрева. Каждая оболочка образует часть пути воздушного потока отпуска, через который воздух проходит от каждой оболочки назад через смежную колонну зерна и в одну из возвратных камер, чтобы образовать зону отпуска ниже каждой зоны высокого нагрева. Пути окружающего воздушного потока заданы группой из множества отверстий у нижнего конца каждой колонны зерна, через которые окружающий воздух проходит через каждую колонну зерна в одну из возвратных камер, чтобы образовать зону охлаждения ниже каждой зоны отпуска.
Указанные ранее и другие характеристики изобретения будут более ясны из последующего детального описания, приведенного со ссылкой на сопроводительные чертежи, которые приведены только для пояснения изобретения и не имеют ограничительного характера, причем на всех чертежах аналогичные детали имеют одинаковые позиционные обозначения.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показан вид в перспективе одной примерной зерносушилки в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг.2 показано упрощенное поперечное сечение, где можно видеть пути течения зерна и некоторые пути воздушного потока внутри примерной зерносушилки, показанной на фиг.1.
На фиг.3 показан вид изнутри одной из подкамер, где можно видеть удлиненные отверстия для воздушного потока, образованные при помощи панелей примерной зерносушилки, показанной на фиг.1.
На фиг.4 показан замкнутый лопастной конвейер, который может быть использован для подачи зерна в верхнюю часть путей течения зерна в примерной зерносушилке, показанной на фиг.1.
На фиг.5 показан скачковый скребковый конвейер, при помощи которого выход каждого дозирующего лопастного конвейера может быть соединен с единственным выпуском примерной зерносушилки, показанной на фиг.1.
На фиг.6 показан упрощенный вид в перспективе, показывающий различные пути воздушного потока в примерной зерносушилке, показанной на фиг.1.
На фиг.7 показан вид в перспективе внешнего кожуха вентилятора примерной зерносушилки, показанной на фиг.1.
На фиг.8 показаны выпускные отверстия в общей задней стенке примерной зерносушилки, показанной на фиг.1.
Подробное описание изобретения
Далее примерные варианты осуществления изобретения будет описаны более подробно со ссылкой на сопроводительные чертежи.
Следует иметь в виду, что терминология, которая использована здесь, служит только для описания специфических примерных вариантов осуществления изобретения и не является ограничительной. Использованное в описании единственное число не исключает использование множественного числа, если из контекста прямо не следует иное. Термины "содержит", "включает в себя" и их производные не имеют исключительного значения и поэтому наличие заданных характеристик, целых чисел, операций, этапов, элементов и/или компонентов не исключает использования одной или нескольких других характеристик, целых чисел, операций, этапов, элементов, компонентов и/или их групп. Описанные здесь операции способа не обязательно должны быть выполнены в указанном порядке, если только специально не указано иное. Также следует иметь в виду, что могут быть использованы дополнительные или иные операции.
Несмотря на то, что такие термины как первый, второй, третий и т.д., могут быть использованы для описания различных элементов, компонентов, областей, слоев, и/или секций, эти элементы, компоненты, области, слои и/или секции не ограничены этими терминами. Эти термины могут быть использованы только для того, чтобы отличить один элемент, компонент, слой или секцию от другого элемента, компонента, слоя или секции. Такие термина как "первый," "второй," и другие цифровые термины, когда их здесь используют, не означают степень важности, если только это четко не следует из контекста. Таким образом, первый элемент, компонент, область, слой или секция могут быть названы вторым элементом, компонентом, областью, слоем или секцией, что не изменяет понимание примерных вариантов осуществления.
Обратимся теперь к рассмотрению фиг.1 и 6, на которых показан примерный вариант зерносушилки 10 с непрерывным потоком в соответствии с настоящим изобретением, которая содержит горелку 12 с принудительной тягой и двойной широкий радиальный вентилятор 14 со сдвоенным впуском, создающий двойной проход воздушного потока через множество колонн зерна.
Обратимся теперь к рассмотрению фиг.2, на которой показано, что этот вариант осуществления содержит четыре смежных пути 16 течения зерна, которые определяют колонны зерна при использовании. В этом примерном варианте осуществления, смежные пути 16 течения зерна вытянуты в продольном направлении и поэтому полностью разделены друг от друга. Однако, смежные пути 16 течения зерна могут также существовать в кольцевой зерносушилке, в которой противоположные части кольцевой колонны зерна могут образовывать смежные пути 16 течения зерна. Каждая из колонн зерна может возникать за счет волнообразного пути 16 течения зерна, который задан при помощи противоположных комплектов (групп) множества панелей 18, расположенных под углом вниз и под углом друг к другу. Таким образом, угловые панели 18 действуют как выравниватели влажности. Угловые панели 18 каждого противоположного комплекта вертикально смещены друг от друга и образуют обращенные вверх удлиненные отверстия 20 (как это лучше всего показано на фиг.3 при наличии зерна) между смежными панелями 18. Удлиненные отверстия 20 позволяют воздушному потоку проходить через одну боковую сторону каждого пути течения зерна между панелями 18, затем проходить через центрально расположенный волнообразный путь 16 течения зерна и выходить из пути 16 течения зерна через удлиненные отверстия 20 на противоположной боковой стороне.
Центральная воздушная камера 22 расположена в пространстве между парой путей 16 течения зерна (между первым и вторым путями 16 течения зерна) слева. Дополнительная центральная воздушная камера 22 расположена в пространстве между другой парой (между третьим и четвертым путями 16 течения зерна) справа. Стороны каждой центральной воздушной камеры 22 по бокам заданы при помощи комплекта панелей 18, образующего внутренние стороны смежных путей 16 течения зерна в паре.
Каждая центральная воздушная камера 22 может иметь две перегородки 24, 26, разделяющие центральную камеру 22 на три подкамеры. Верхняя подкамера, расположенная над верхней перегородкой 24, может быть выпускной камерой 28. Выпускная камера 28 содержит выпускное отверстие (как это лучше всего показано на фиг.8). Таким образом, во время работы давление в выпускной камере 28 может быть равно атмосферному давлению или может быть выше атмосферного давления. Средняя подкамера может быть камерой 32 нагрева. Имеющий высокое давление и высокую температуру воздушный поток от вентилятора 14 сначала втекает в камеру 32 нагрева центральной камеры 22. Нижняя перегородка 26 может создавать подкамеру ниже камеры 32 нагрева, которая может быть возвратной камерой 34. Воздух, который прошел через колонну зерна по одному пути 16 течения зерна, всасывается из возвратной камеры 34 на впуск 36 вентилятора 14 через воздушный короб 38 противотока. Таким образом, во время работы давление в возвратной камере 34 может быть ниже чем атмосферное давление. Кроме того, во время работы давление в камере 32 нагрева может быть выше чем давление в выпускной камере 28 и в возвратной камере 34.
Оболочки 40, 42 предусмотрены на сторонах путей 16 течения зерна, противоположных тем, которые задают центральную камеру 22. Внешние оболочки 40 на противоположных сторонах четырех колонн зерна образованы при помощи внешних стенок 44 (как это лучше всего показано на фиг.6). Внутренняя оболочка 42 может быть предусмотрена в пространстве между парами путей 16 течения зерна (между вторым и третьим путями 16 течения зерна в этом примере). Стороны внутренней оболочки 42 заданы за счет комплектов панелей 18, противоположных тем, которые образуют стороны центральной камеры 22.
Оболочки 40, 42 расположены в боковом направлении рядом с имеющей высокое давление камерой 32 высокого нагрева, чтобы захватывать воздушный поток, проходящий через смежный путь 16 течения зерна от камеры 32 нагрева по имеющему высокую температуру пути воздушного потока, показанному двойной стрелкой 45. Оболочки 40, 42 дополнительно образуют часть пути воздушного потока предварительного нагрева, показанную стрелками 46, также проходящего через смежный путь 16 течения зерна и входящего в выпускную камеру 28. Оболочки 40, 42 дополнительно образуют часть пути воздушного потока отпуска, показанную стрелками 48, также проходящего через смежный путь 16 течения зерна и входящего в возвратную камеру 34. Таким образом, воздух, входящий в центральную камеру 22, делает два прохода через путь 16 течения зерна, до того, как (1) он выходит через выпускное отверстие 30 или (2) возвращается через возвратную камеру 34 в вентилятор 14 через возвратный короб 38 для рециркуляции.
Обратимся теперь к рассмотрению фиг.4, на которой показан замкнутый скребковый загрузочный конвейер 52, который содержит зерновые лопасти 54. Двигатель 55 приводит в движение замкнутый скребковый загрузочный конвейер 52. Лопасти 54 расположены в петле над двумя верхними полками 56, вытянутыми вдоль длины пути 16 течения зерна. Каждая полка 52 содержит регулярные отверстия 58, позволяющие зерну падать через полку 52. Дополнительно или альтернативно, каждая полка 52 может иметь расположенные с наклоном вниз стенки 60 вдоль каждой стороны полок 52 или ниже отверстий 58, причем каждая угловая стенка 60 идет вниз к верхней части одного пути 16 течения зерна. Таким образом, каждая расположенная с наклоном вниз стенка 60 может быть сконфигурирована для направления зерна от полок 52 (например, с боковой стороны или через отверстие 58) к верхней части одного пути 16 течения зерна. Соединительная полка 62 позволяет соединять две верхние полки вместе на каждом конце зерносушилки 10, чтобы завершать петлевое расположение скребкового конвейера 52.
Поверх замкнутого скребкового конвейера 52 может быть предусмотрена крышка, которая содержит множество панелей 64. Петлевое расположение скребкового конвейера 52 позволяет добавлять зерно в зерносушилку 10 с непрерывным потоком практически в любой точке вдоль петли. Например, любая панель 64 крышки просто может быть удалена для создания впускного отверстия для подачи зерна на замкнутый скребковый конвейер 52, который питает пары путей 16 течения зерна. Альтернативно, панель 64 крышки, имеющая сквозное впускное отверстие для зерна (не показано), может быть просто установлена в любой точке вдоль петли загрузочного конвейера 52. Таким образом, впускное отверстие для зерна может быть расположено на любом конце зерносушилки 10, или в любой точке вдоль любой боковой стороны зерносушилки 10. В некоторых случаях может быть желательно устанавливать двигатель 55 напротив местоположения впуска зерна в петле. Например, двигатель 55 и впуск зерна могут быть расположены на противоположных сторонах у одного конца зерносушилки, так что вводимое зерно протекает вдоль U-образного пути до встречи с двигателем 55, связанным с приводом лопастей.
Обратимся теперь к рассмотрению фиг.2, на которой показаны полки 56 и имеющие наклон вниз стенки 60, за счет которых зерно втекает в пути 16 течения зерна. Кроме того, можно видеть, что угловые панели 18, задающие волнообразные пути 16 течения зерна, позволяют образовать колонну зерна. Пути 16 течения зерна содержат снаружи коническую секцию 17 сверху рядом с выпускной камерой 28. Другими словами, пути 16 течения зерна переходят от более узкого размера сверху к более широкому размеру при движении вниз. В этой конической секции 17, пространство между противоположными панелями 18 возрастает с каждой парой противоположных панелей 18 при движении вниз. Кроме того, в конической секции 17 нижний конец каждой панели 18 на одной стороне может быть смещен в боковом направлении от нижнего конца противоположной панели 18. Пунктирными линиями 66 показано это пространство смещения между нижними концами противоположных панелей 18.
Противоположные панели 18, образующие пути течения зерна, также могут иметь секцию 19 с постоянной шириной ниже конической секции 17 и рядом с возвратной камерой 34 и камерой 32 нагрева. В секции 19 с постоянной шириной, боковой зазор между противоположными панелями 18, образующими каждый путь 16 течения зерна, может быть постоянным. Кроме того, нижний конец каждой панели 18 на одной стороне может быть вертикально совмещен с нижним концом противоположной панели 18. Пунктирной линией 68 (фиг.2) показано это совмещение нижних концов противоположных угловых панелей 18. Переход между конической секцией 17 и секцией 19 постоянной ширины может происходить у перегородки между выпускной камерой 28 и камерой 32 нагрева, как это показано на чертежах. Альтернативно, этот переход может происходить в точке между верхней перегородкой 24 и нижней перегородкой 26, так что коническая секция 17 будет вытянута вниз и будет дополнительно находиться рядом с верхней частью камеры 32 нагрева, а секция 19 постоянной ширины будет находиться рядом с нижней частью камеры 32 нагрева.
Вытянутые горизонтально удлиненные отверстия 20 воздушного потока также могут быть образованы за счет пространств между вертикально смежными панелями 18 на каждой стороне пути 16 течения зерна. Эти отверстия 20 воздушного потока между вертикально смежными панелями 18 имеются на противоположных сторонах каждого пути 16 течения зерна. Отверстия 20 позволяют воздушному потоку протекать через одну сторону пути 16 течения зерна, через колонну зерна в пути 16 течения зерна и выходить через противоположные отверстия 20 другой боковой стороны пути 16 течения зерна. На зависимость между воздушным потоком, протекающим через колонну зерна в различные камеры центральной камеры 22 и из них, влияет ширина удлиненных отверстий 20, созданных за счет промежутка между вертикально смежными панелями 18. Ширина отверстий 20 также может быть достаточно большой, так чтобы скорость воздушного потока, выходящего через отверстия 20, была ниже той, которая поднимает зерно из пути 16 течения зерна через отверстия 20. Таким образом, в этом случае нет необходимости в каких-либо экранах, перекрывающих отверстия 20, несмотря на то, что ширина отверстий 20 больше чем диаметр зерна на пути 16 течения зерна. Ширина отверстий 20 может быть во много раз больше среднего диаметра зерна. Например, эта ширина в некоторых случаях может составлять преимущественно по меньшей мере 13 мм, предпочтительнее, по меньшей мере 20 мм и даже по меньшей мере 25 мм.
Верхняя перегородка 24 и нижняя перегородка 26 также могут влиять на зависимость между воздушным потоком, протекающим через колонны зерна по пути 16 течения зерна в различные камеры центральной камеры 22 и из них. Например, каждая перегородка 24, 26 может быть связана с одной из угловых панелей 16, образующих внутренние (или противоположные) стенки смежных путей течения зерна 16. Это помогает исключить любой путь воздушного потока вокруг перегородок 24, 26, который является нежелательно укороченным, что приводит к нежелательно короткому контуру воздушного потока из камеры 32 нагрева в смежную камеру 28 или 32 центральной камеры 22. Ширина удлиненных отверстий 20 также может быть изменена для того, чтобы исключить нежелательно укороченные пути воздушного потока. Различная ширина различных удлиненных отверстий в местоположениях вдоль пути 16 течения зерна показана на чертежах. Таким образом, в некоторых случаях, ширина отверстий 20 может изменяться от 20 мм до 100 мм в различных местоположениях вдоль пути 16 течения зерна.
Кроме того, перегородки 24 могут иметь наклонные или выпуклые верхние центральные поверхности и могут быть прикреплены к верхним концам угловых панелей 18 на каждой стороне. Таким образом, любое зерно, которое может падать из одного из удлиненных отверстий 20, будет попадать на наклонную или выпуклую верхнюю поверхность перегородки 24 или 26, которая будет направлять зерно назад в смежный путь 16 течения зерна через смежное удлиненное отверстие 20.
Обратимся теперь к рассмотрению фиг.2 и 5, на которых показан выпускной дозирующий скребковый конвейер 70, расположенный снизу от каждой пары путей 16 протекания зерна. Примерный дозирующий скребковый конвейер 70, который может быть использован, подробно описан в патенте США No. 6,834,442, который полностью включен в данное описание в качестве ссылки. Конец каждого выпускного дозирующего скребкового конвейера 70 может иметь выпуск, который питает скачковый скребковый механизм 72, который соединяет выпуски обоих дозирующих скребковых конвейеров 70 в единственный выпуск сбора зерна. От этого места может идти подающий скребковый конвейер 74 или винтовой конвейер, который может быть использован для подачи кондиционного зерна от зерносушилки 10.
Обратимся теперь к рассмотрению фиг.1, 6 и 7, на которых показано, что объединенный узел 76 вентилятора и горелки может быть установлен на одном конце зерносушилки 10. Узел 76 может содержать горелку 12 с принудительной тягой, расположенную между воздушным впуском 78 и радиальным вентилятором 14. Таким образом, вентилятор 14 всасывает воздушный поток через воздушный впуск 78 и направляет его через впуск 36 вентилятора. Вентилятором 14 может быть имеющий сдвоенную крыльчатку и двойной впуск радиальный вентилятор, в котором имеется центральный впуск 36 вентилятора на каждой стороне вентилятора 14. Приводной электродвигатель с регулируемой скоростью вращения (не показан) может быть использован для привода вентилятора 14 с регулируемой скоростью.
Кожух 80 на каждой стороне узла 76 образует короб воздушного потока, протекающего от горелки 12 на впуск 36 вентилятора 14. Каждый кожух 80 также образует часть короба 38 возвратного воздушного потока, поступающего из возвратной камеры 34 на впуски 36 вентилятора 14. Кожух 80 может иметь внешний элемент с центральным отверстием 82 (фиг.7) рядом с подшипниками 84 (фиг.6) крыльчатки вентилятора. Центральное отверстие 82 в кожухе 80 позволяет не нагретому воздуху протекать поверх подшипников 84 для их охлаждения. Это позволяет существенно снизить отрицательное влияние на подшипники 82, возникающее за счет установки горелки 12 непосредственно выше по течению от вентилятора 14.
Обратимся теперь к рассмотрению фиг.2 и 6, на которых показано, что окружающий воздух поступает в горелку 12 через воздушный впуск 78. Воздух, выходящий из горелки 12, поступает на впуски 36 на каждой стороне вентилятора 14. Воздух проходит через кожух 80, который образует воздушный короб между горелкой 12 и впуском 36 на каждой стороне вентилятора 14. Таким образом, путь воздушного потока горелки проходит через воздушный впуск 78 к горелке 12, проходит через горелку 12, и затем от горелки 12 проходит на впуски 36 вентилятора 14.
Пути возвратного воздушного потока, показанные стрелками 86, позволяют подавать дополнительный воздух на впуски 36 вентилятора 38. Каждый путь 86 возвратного воздушного потока проходит внутри короба 38 возвратного воздуха от каждой из возвратных камер 34 к одному из впусков 36 на каждой стороне вентилятора 14. Как уже было указано здесь выше, кожух 80 может работать как часть короба 38 возвратного воздуха, что помогает направлять воздух по путям 86 возвратного воздушного потока на впуски 36 вентилятора 14. Как уже было указано здесь выше, кожух 80 может иметь центральное отверстие 82 (фиг.7), создающее путь течения для охлаждения подшипников, что позволяет некоторой части более холодного окружающего воздуха дополнительно поступать на впуски 36 вентилятора 14, чтобы протекать поверх подшипников 84 вентилятора, расположенных по центру на впуске 36 вентилятора. Таким образом, несмотря на то, что сильно нагретый воздух втекает во впуски 36 вентилятора непосредственно от горелки 12 по пути воздушного потока горелки, а возвратный теплый воздух втекает во впуски 36 вентилятора 14 по путям 86 возвратного воздушного потока, холодный воздух все еще может протекать поверх подшипников 84 вентилятора, через центральное отверстие 82 в кожухе 80.
Воздух от этих трех путей течения может быть полностью перемешан в вентиляторе 14, на выходе которого получают воздух главным образом с одинаковой температурой. Пути выходного воздушного потока вентилятора, которые показаны стрелками 90, обеспечивают связь между выпуском вентилятора 14 и каждой камерой 32 нагрева. Пути 90 выходного воздушного потока вентилятора могут быть обеспечены при помощи сдвоенного короба 92, показанного на фиг.6.
Обратимся теперь к рассмотрению фиг.2, на которой воздушный поток через колонны зерна каждого пути 16 течения зерна показан в связи с левой парой путей 16 течения зерна. Однако следует иметь в виду, что при работе зерносушилки 10 такие же самые пути воздушного потока также проходят аналогичным образом через другие пары колонн внутри путей 16 течения зерна. Воздух сначала поступает в камеру 32 нагрева через путь 90 выходного воздушного потока вентилятора и протекает наружу через колонны зерна смежных путей 16 течения зерна в окружающие оболочки 40, 42, как это показано двойными стрелками 45, а в этом случае, в левую внешнюю оболочку 40 и во внутреннюю оболочку 42. Таким образом, зона нагрева будет создана в колоннах зерна на путях 16 течения зерна рядом с камерой 32 нагрева, за счет путей 45 нагретого воздушного потока.
Оболочки 40, 42 образуют части путей 46, 48 воздушного потока и побуждают воздух затем вновь протекать через одну из колонн зерна по пути 16 течения зерна в выпускную камеру 28 или в возвратную камеру 34. Таким образом, воздух проходит через две колонны зерна до его выпуска или возврата в вентилятор 14 для рециркуляции. Например, оболочки 40, 42 образуют части пути 46 предварительно нагретого воздушного потока через колонну зерна от оболочек 40, 42 в выпускную камеру 28. Воздух 46 на пути предварительно нагретого воздушного потока все еще является теплым. За счет этого теплого воздушного потока создается зона предварительного нагрева в колоннах зерна на пути 16 течения зерна рядом с выпускной камерой 46. Зона предварительного нагрева помогает снизить тепловой удар, когда зерно нагревают в зерносушилке 10. Воздух из выпускной камеры зерносушилки выходит через выпускное отверстие 30 в задней стенке 94 (как это лучше всего показано на фиг.8) зерносушилки 10.
Оболочки 40, 42 также образуют части пути 48 воздушного потока отпуска через колонну зерна на смежных путях 16 течения зерна от оболочек 40, 42 в возвратную камеру 34. Воздух, протекающий через колонну зерна в возвратную камеру 34 от оболочек 40, 42, все еще является достаточно теплым. Этот воздушный поток, который имеется в верхней части колонн зерна рядом с возвратной камерой 34, создает зону отпуска. Зона отпуска помогает уменьшить тепловой удар, когда зерно охлаждается в зерносушилке 10. Затем создается зона охлаждения в колоннах зерна ниже зоны отпуска, за счет окружающего воздуха, всасываемого в возвратную камеру 34 ниже зоны отпуска по пути 50 воздушного потока охлаждения. В зоне охлаждения, окружающий воздух всасывается в возвратную камеру 34 по пути 50 воздушного потока охлаждения через смежные колонны зерна, через соответствующие отверстия 20. Воздух из возвратной камеры 34 всасывается назад в вентилятор 14 по пути 86 возвратного воздушного потока. Таким образом, возвратная воздушная камера 34 при работе типично может иметь отрицательное давление.
За счет различных путей 45, 46, 48 и 60 воздушного потока через колонны зерна на путях 16 течения зерна, образующих центральную камеру 22, зерно сначала предварительно нагревают в зоне предварительного нагрева, на пути 46 воздушного потока. После этого, когда зерно движется вниз по пути 16 течения зерна, зерно нагревается в зоне нагрева, на пути 45 воздушного потока. Продолжая движение вниз по пути 16 течения зерна, зерно затем подвергается обработке в зоне отпуска, на пути 48 воздушного потока, ниже которого путь 50 воздушного потока создает часть зоны охлаждения колонн зерна на пути 16 течения зерна. Таким образом, зерно может проходить через четыре зоны различной обработки, когда оно течет вниз по каждому пути 16 течения зерна.
Путь 50 воздушного потока охлаждения и/или путь 48 воздушного потока отпуска позволяют захватывать мелкие фракции из колонны зерна и уносить их в возвратную камеру 34 и по пути 86 возвратного воздушного потока в вентилятор 14. После прохода через вентилятор 14, любые такие мелкие фракции возвращаются в колонны зерна по пути 86 возвратного воздушного потока, содержащего путь 90 выходного воздушного потока вентилятора. Таким образом, путь 86 возвратного воздушного потока и путь 90 выходного воздушного потока вентилятора 14, образуют рецикловый путь воздушного потока, в котором могут присутствовать мелкие фракции. Так как путь воздушного потока через горелку 12 расположен снаружи от рециклового пути воздушного потока, то любые захваченные мелкие фракции протекают по рецикловому пути воздушного потока и не проходят через горелку 12. Как уже было указано здесь выше, только свежий окружающий воздух протекает через горелку 12 при его движении в рецикловый путь воздушного потока. Таким образом, исключены проблемы, связанные с возможным сгоранием любых мелких фракций, захваченных колонны зерна.
Обратимся теперь к рассмотрению фиг.8, на которой показано, что воздух, втекающий в выпускную камеру 28, выходит из зерносушилки 10 через выпускное отверстие 30, расположенное по центру между парой путей 16 течения зерна, образующих выпускную камеру 28. Если предусмотрены две или больше пар путей 16 течения зерна в зерносушилке 10, то выпускные отверстия 30 могут быть предусмотрены рядом друг с другом на общей стенке 94. Таким образом, эти смежные выпускные отверстия 30 легко могут быть соединены вместе при помощи короткого короба (не показан), чтобы создать единственный выпуск, если это желательно.
Вся влага, экстрагированная из зерна, выходит из зерносушилки 10 через выпускное отверстие 30. Таким образом, можно установить гигрометр (датчик влажности) рядом с каждым выпускным отверстием 30 (или рядом с выпускным отверстием короткого выпускного короба, соединяющего смежные выпускные отверстия), чтобы определять количество влаги, удаленной из зерна в реальном масштабе времени. Это позволяет производить регулировки процесса сушки зерна, например, регулировать температуру воздуха и скорость вентилятора или давление воздуха в реальном масштабе времени. Это позволяет минимизировать запаздывание в механизмах управления, возникающее за счет анализа содержания влаги и температуры зерна, выгружаемого из зерносушилки 10, что только позволяет производить регулировки процесса с задержкой. Другая проблема, связанная с осуществлением регулировок на основании анализа выгруженного зерна, состоит в том, что такие регулировки не могут быть использованы для входящего зерна, так как новое поступающее зерно может иметь другое начальное содержание влаги, чем зерно, которое было введено ранее и которое выгружают в данный момент.
Единственное выпускное отверстие 30 (для каждой пары колонн зерна) или выпускные отверстия 30, расположенные рядом друг с другом на общей стенке 94 (когда предусмотрены множество пар колонн зерна), позволяют производить текущий контроль всего воздуха, выходящего из зерносушилки 10 (кроме небольших потерь за счет утечек воздуха), что также облегчает использование единственного устройства защиты окружающей среды (не показано) для удаления любых нежелательных примесей из воздуха, выпускаемого из зерносушилки 10.
Следует иметь в виду, что различные способы, которые становятся очевидными из проведенного выше обсуждения, следует считать частью раскрытого изобретения. Например, некоторые раскрытые здесь способы предусматривают использование различных компонентов раскрытой здесь зерносушилки 10. Другие раскрытые здесь способы могут предусматривать различное соединение раскрытых здесь различных компонентов. Другие раскрытые здесь способы могут предусматривать использование других компонентов для создания различных раскрытых здесь путей воздушного потока. Дополнительные раскрытые здесь способы могут предусматривать другую работы различных раскрытых здесь компонентов. Раскрытые здесь способы также могут предусматривать создание различных зон обработки в колонне зерна. Более того, могут быть использованы комбинации, которые содержат различные аспекты раскрытых здесь способов, в том числе приведенных выше в качестве примера.
Следует иметь в виду, что приведенное описание вариантов осуществления настоящего изобретения дано только для пояснения сути изобретения. Оно не является исчерпывающим и не предназначено для ограничения изобретения. Индивидуальные элементы или признаки специфического варианта осуществления обычно не ограничивают этот специфический вариант осуществления, а вместо этого, когда их применяют, являются взаимозаменяемыми и могут быть использованы в выбранном варианте, даже если это специально не показано на чертежах или не описано в тексте. Кроме того, они могут быть изменены различным образом. Такие изменения не следует считать выходящими за рамки настоящего изобретения, так что все эти изменения следует считать подпадающими под объем патентных притязаний в отношении настоящего изобретения.
1. Зерносушилка с непрерывным потоком, которая содержит:
четыре идущих в продольном направлении пути течения зерна, через которые зерно протекает вниз под действием силы тяжести в колонне зерна, причем каждая сторона четырех путей течения зерна образована при помощи групп угловых панелей;
множество удлиненных отверстий, образованных между всеми группами угловых панелей и позволяющих воздушному потоку протекать через одну сторону каждого пути течения зерна, через каждую колонну зерна и через противоположную сторону каждого пути течения зерна; и
центральную воздушную камеру, предусмотренную в каждом пространстве между первым и вторым из четырех путей течения зерна и между третьим и четвертым из четырех путей течения зерна;
две перегородки, разделяющие каждую центральную воздушную камеру на выпускную камеру сверху, камеру нагрева посредине и возвратную камеру снизу;
внешнюю стенку, расположенную на каждой противоположной стороне четырех путей течения зерна и в боковом направлении рядом с соответствующей камерой нагрева, образующую внешнюю оболочку, чтобы захватывать воздушный поток, выходящий из смежной колонны зерна с внешней стороны смежной камеры нагрева; и
внутреннюю оболочку, предусмотренную в каждом пространстве между вторым и третьим из четырех путей течения зерна, смежном в боковом направлении с каждой камерой нагрева, чтобы захватывать воздушный поток, выходящий из второй и третьей колонн зерна с внутренней стороны камеры нагрева;
причем каждая оболочка образует часть пути воздушного потока, через который воздух проходит от каждой оболочки назад через смежную колонну зерна во втором направлении, после прохода воздуха через колонну зерна в первом направлении из соответствующей одной из центральных воздушных камер в каждую оболочку, за счет чего воздух проходит дважды через пути течения зерна, до рециркуляции через вентилятор или до выхода из зерносушилки с непрерывным потоком.
2. Зерносушилка по п.1, в которой путь воздушного потока проходит от каждой оболочки назад через смежный путь течения зерна и в одну из выпускных камер, чтобы создавать зону предварительного нагрева у верхнего конца каждой колонны зерна, после чего воздух проходит через колонну зерна в первом направлении из соответствующей одной из камер нагрева в каждой оболочке, чтобы создавать зону высокого нагрева ниже зоны предварительного нагрева.
3. Зерносушилка по п.2, в которой каждая оболочка образует часть пути воздушного потока отпуска, через которую воздух проходит от каждой оболочки назад через смежную колонну зерна и в одну из возвратных камер, чтобы создавать зону отпуска ниже каждой зоны нагрева.
4. Зерносушилка по п.3, в которой пути окружающего воздушного потока заданы группой из множества отверстий у нижнего конца каждой колонны зерна, через которые окружающий воздух проходит через каждую колонну зерна в одну из возвратных камер, чтобы образовать зону охлаждения ниже каждой зоны отпуска.
5. Зерносушилка по одному из пп.1-4, в которой каждое из множества удлиненных отверстий имеет ширину по меньшей мере 13 мм.
6. Зерносушилка по одному из пп.1-4, в которой не предусмотрены экраны над множеством удлиненных отверстий.
7. Зерносушилка по одному из пп.1-4, в которой общая стенка образует часть каждой выпускной камеры, причем все выпускные отверстия расположены на обшей стенке друг с другом.
8. Зерносушилка по п.7, в которой единственным выпуском воздуха для зерносушилки являются выпускные отверстия, расположенные рядом друг с другом на обшей стенке.
9. Зерносушилка по одному из пп.1-4, в которой пути течения зерна образуют волнообразные колонны, а угловые панели работают как выравниватели влажности.
10. Зерносушилка по одному из пп.1-4, которая дополнительно содержит:
рецикловый путь воздушного потока из возвратной камеры через вентилятор и назад в камеру нагрева, причем во время работы в возвратную камеру подают воздушный поток, проходящий через колонны зерна; и
горелку, расположенную вне пути воздушного потока и подающую нагретый воздух на вентилятор через путь воздушного потока горелки, который соединен с рецикловым путем воздушного потока, причем во время работы на горелку подают окружающий воздушный поток со впуска горелки, без какой-либо рециркуляции воздушного потока, проходящего через горелку.
11. Зерносушилка по п.10, в которой кожух вентилятора образует часть рециклового пути воздушного потока и часть пути воздушного потока через горелку рядом с впуском вентилятора, причем кожух вентилятора имеет центральное отверстие рядом с расположенным по центру подшипником вентилятора, чтобы позволить окружающему воздуху проходить на впуск вентилятора и протекать поверх подшипников.
