Установка для сушки зернового материала

Полезная модель относится к технике сушки, в частности к сушке сыпучих материалов, и может использоваться в сельском хозяйстве для обработки зерна, семян подсолнечника и т.п. Задачей заявляемого технического решения является повышение качества сушки зерна, увеличение КПД и повышение мобильности при смене дислокации. Поставленная задача решается тем, что в установке для сушки зернового материала, содержащей загрузочный и разгрузочный бункеры, нагнетательный вентилятор, вертикальную сушильную камеру, СВЧ-генератор из нескольких (более 2-х) магнетронов с индивидуальными источниками питания, рупорные излучатели, раскрывы которых заглушены радиопрозрачными заглушками, ориентированы внутрь камеры и установлены симметрично относительно вертикальной и горизонтальной оси на стенках камеры нагрева, а каждый рупорный излучатель через стандартный волновод подключен к соответствующему магнетрону, причем вертикальная сушильная камера имеет в горизонтальной плоскости квадратное сечение и выполнена в виде конструктивно законченных модулей СВЧ-нагрева и модулей сушки, смонтированных поочередно сверху вниз при этом сопрягаемые стенки камер нагрева и сушки, входящие в состав модулей, образуют единый канал потока зерна, а цилиндрический отражатель и цилиндрическая камера отсоса теплоносителя, расположенные по оси симметрии модулей, составляют единый канал отсоса теплоносителя, прикрытый сверху коническим рассекателем, а снизу, подключенный к вытяжной вентиляции. 4 ил.

Полезная модель относится к технике сушки, в частности к сушке сыпучих материалов, и может использоваться в сельском хозяйстве для обработки зерна, семян подсолнечника и т.п.

Известна шахтная зерновая сушилка (патент РФ 2251060; МПК 7 F26B 17/12, 3/347; БИ 12, 2005 г), содержащая сушильную камеру, бункер загрузки зерна в зерносушилку, установленный над сушильной камерой, дозатор, бункер выгрузки зерна из зерносушилки, нагнетатель сушильного агента, теплообменник подогрева сушильного агента, канал подачи сушильного агента в сушильную камеру и СВЧ генератор. Объем сушильной камеры зерновой сушилки разделен на зоны обработки зерна ультрафиолетовым излучением, отвода отработанного сушильного агента, обработки зерна СВЧ энергией и нагнетания сушильного агента, причем в зоне обработки ультрафиолетовым излучением зерна имеется источник ультрафиолетового излучения и отражатель, образующий внутреннюю поверхность зоны обработки зерна, а в каждой зоне обработки зерна СВЧ энергией волноводно-щелевой возбудитель Г-образной формы с взаимно перпендикулярным расположением полуволновых щелей, укрепленный на боковой стенке соответствующей зоны сушильной камеры и соединенный входом с выходом СВЧ генератора.

Недостаток такой шахтной зерновой сушилки - неравномерность обработки зернового потока, низкая производительность и эксплуатационная ненадежность.

Известна установка для сушки сыпучих материалов (патент РФ 2201566; МПК 7 F26В 3/347; БИ 9 2003 г.), содержащая вертикальную сушильную камеру, снабженную загрузочным и расположенным в ее нижней части разгрузочным устройствами с бункерами, подключенные к камере СВЧ-генератор с устройством связи и нагнетательный вентилятор. Дополнительно в состав сушильной камеры введены полости поддува и отсоса, кожух над СВЧ-генераторами с входным и выходным патрубками, инжектор с двумя входами и одним выходом, циклон, разветвитель воздуха с одним входом и двумя выходами. Сушильная камера имеет прямоугольную форму и сужающуюся нижнюю часть с перфорированными стенками с разгрузочным устройством в виде шнека с приводом, заключенную в кожух, образующий камеру поддува. Загрузочное устройство выполнено в виде труб с клапанами, опущенными внутрь сушильной камеры на 0,1-0,15 высоты камеры, и образующими полость отсоса над материалом. СВЧ-генератор выполнен из множества (более двух) маломощных магнетронов с индивидуальными источниками питания и устройством связи, расположенным под кожухом равномерно на боковых поверхностях сушильной камеры, при этом выходной патрубок кожуха над СВЧ-генератором соединен с входом вентилятора, выход которого соединен с входом разветвителя воздуха, один выход которого соединен с камерой поддува; а второй - с первым входом инжектора, второй вход которого соединен с воздушной полостью над материалом, а выход инжектора соединен с входом циклона.

Недостатком данной установки является сложность конструкции и неравномерность нагрева зерна от периферии к центру, что приводит к неравномерности сушки.

Установка для сушки сыпучих материалов и вертикальная сушильная камера, (патент РФ 2267067; МИК 7 F26B 17/12, F26B 3/347; БИ 36, 2005 г.), приняты в качестве наиболее близкого технического решения, по отношению к заявляемому. Установка для сушки сыпучих материалов, содержит вертикальную сушильную камеру прямоугольной формы и сужающейся нижней частью, СВЧ-генератор из нескольких (более 2-х) магнетронов с индивидуальными источниками питания, нагнетательный вентилятор, загрузочное и разгрузочное устройства. Вертикальная сушильная камера в этой установке функционально разделена на надсушильную секцию, секцию нагрева и секцию охлаждения. Между надсушильной секцией и секцией нагрева между окнами в торцах сушильной камеры установлены горизонтальные -образные отводящие короба горячего воздуха, один из которых ориентирован по горизонтальной оси симметрии и имеет рупорный излучатель, раскрыв которого заглушен радиопрозрачной заглушкой, ориентирован внутрь камеры сушки, а ось излучения совпадает с вертикальной осью симметрии камеры сушки, на противолежащих стенках секции нагрева установлены симметрично относительно вертикальной и горизонтальной оси рупорные излучатели, раскрывы которых заглушены радиопрозрачными заглушками и ориентированы внутрь камеры, а оси излучения расположены в одной горизонтальной плоскости, каждый рупорный излучатель через стандартный волновод подключен к соответствующему магнетрону, между секцией нагрева и секцией охлаждения между окнами в торцах сушильной камеры установлены -образные отводящие короба холодного воздуха, секция нагрева снабжена подводящим перфорированным коробом, соединенным с патрубком подвода горячего воздуха, секция охлаждения снабжена подводящим перфорированным коробом, который через патрубок соединен с нагнетательным вентилятором, каждый магнетрон помещен в экранирующий кожух. Магнетроны снабжены принудительной системой воздушного охлаждения, выход которой соединен с патрубком подвода горячего воздуха. Соседние горизонтальные СВЧ-излучающие рупоры имеют ортогональные поляризации. Стены сушильной камеры выполнены частично перфорированными. Сушильная камера помещена в СВЧ-экран. Загрузочное и разгрузочное устройства выполнены в виде ленточных транспортеров, а в нижней сужающейся части сушильной камеры имеется регулятор потока материала через сушильную камеру. Регулятор потока материала через сушильную камеру выполнен в виде заслонки.

Недостаток описанной установки для сушки сыпучих материалов - неравномерность зон нагрева по потоку зерна, что приводит к снижению качества сушки, сравнительно низкий КПД и низкая мобильность при смене дислокации.

Задачей заявляемого технического решения является повышение качества сушки зерна, увеличение КПД и повышение мобильности при смене дислокации.

Поставленная задача решается тем, что в установке для сушки зернового материала, содержащей загрузочный и разгрузочный бункеры, нагнетательный вентилятор, вертикальную сушильную камеру прямоугольной формы, СВЧ-генератор из нескольких (более 2-х) магнетронов с индивидуальными источниками питания, рупорные излучатели, раскрывы которых заглушены радиопрозрачными заглушками, ориентированы внутрь камеры и установлены симметрично относительно вертикальной и горизонтальной оси на стенках камеры нагрева, а каждый рупорный излучатель через стандартный волновод подключен к соответствующему магнетрону, причем вертикальная сушильная камера имеет в горизонтальной плоскости квадратное сечение и выполнена в виде конструктивно законченных модулей СВЧ-нагрева и модулей сушки, смонтированных поочередно сверху вниз при этом сопрягаемые стенки камер нагрева и сушки, входящие в состав модулей, образуют единый канал потока зерна, а цилиндрический отражатель и перфорированная камера отсоса, расположенные по оси симметрии модулей, - единый канал отсоса теплоносителя, прикрытый сверху коническим рассекателем, а снизу, подключеный к вытяжной вентиляции.

Полезная модель поясняется чертежами. На фиг.1 схематично изображен общий вид заявляемой установки для сушки зернового материала; на фиг.2 - модуль СВЧ-нагрева с камерой нагрева в поперечном разрезе, на фиг.3 - модуль сушки с камерой сушки в поперечном разрезе; на фиг.4 - жалюзи стенок камеры сушки и стенки цилиндрической перфорированной камеры отсоса воздуха.

Заявленная установка для сушки зернового материала (фиг.1) содержит загрузочный бункер 1 установленный над вертикальной сушильной камерой. Вертикальная сушильная камера с квадратным сечением в горизонтальной плоскости состоит из парного количества (2-х и более) модулей СВЧ-нагрева 2 и модулей сушки 3, смонтированных поочередно сверху вниз. В нижней части вертикальной сушильной камеры имеется разгрузочный бункер 4 с транспортером 5, нагнетательный вентилятор 6 и вытяжной вентилятор 7. Модуль СВЧ-нагрева 2 (фиг.2) включает камеру СВЧ-генераторов 8, камеру нагрева 9, в окнах стенок 10 которой установлены СВЧ-излучающие рупоры 11, подключенные через стандартные волноводы к магнетронам 12 с индивидуальными источниками питания. Раскрывы СВЧ-излучающих рупоров 11 закрыты радиопрозрачными заглушками 13 и ориентированы внутрь камеры, а оси излучения расположены в одной горизонтальной плоскости. Соседние излучающие рупоры 11 имеют ортогональные поляризации. Камера СВЧ-генераторов 8 образована внешними стенками 14 модуля СВЧ-нагрева 2 и стенками 10 камеры нагрева 9. Стенки 10 камеры нагрева 9 в горизонтальном сечении образуют квадрат (фиг.2). Камера нагрева 9 образована стенками 10 и стенками 15 цилиндрического отражателя, ось симметрии которого совпадает с вертикальной осью симметрии камеры нагрева 9. Модуль сушки 3 (фиг.3) содержит камеру подачи теплоносителя 16, камеру сушки 17 и цилиндрическую перфорированную камеру отсоса теплоносителя 18. Камера подачи теплоносителя 16 образована внешними стенками 19 модуля сушки 3 и стенками 20 камеры сушки 17. Камера сушки 17 образована стенками 20 и стенками 21 цилиндрической камеры отсоса теплоносителя 18. Стенки 20 и 21 (фиг.4) выполнены перфорированными с жалюзями 22 и 23. Конструктивно модули СВЧ-нагрева 2 и модули сушки 3 выполнены так, что поперечное сечение модуля сушки 3 адекватно поперечному сечению модуля СВЧ-нагрева 2. Стенки 10 камеры нагрева 9 и стенки 20 камеры сушки 17 адекватны и образуют единый канал прохождения потока зернового материала, соединенного с загрузочным бункером, а сопряженные стенки цилиндрического отражателя 15 и стенки 21 цилиндрической камеры отсоса теплоносителя 18 образуют единый канал отсоса теплоносителя, закрытый сверху коническим рассекателем 24 (фиг.1) и соединенный воздуховодом 25 с вытяжным вентилятором 7. Камеры СВЧ-генераторов 8 через окна 26 соединены воздуховодами 27 с нагнетательным вентилятором 6 и через окна 23 (фиг.2) с камерами подачи теплоносителя 16 (фиг.3). Модули СВЧ-нагрева 2 и модули сушки 3, образующие вертикальную сушильную камеру, в установке для сушки зерновых материалов смонтированы поочередно по ходу потока зернового материала сверху вниз. За каждым модулем СВЧ-нагрева 2 установлен модуль сушки 3. Разгрузочный бункер 4 снабжен регулятором скорости потока зерна, загрузочный бункер 1 снабжен датчиками уровня зерна и в камерах нагрева установлены датчики температуры зерна (на рис. не показано). Аппаратура электропитания, контроля и автоматики может быть выполнена в виде приборного модуля.

Установка для сушки зернового материала работает следующим образом. Вначале включается система охлаждения магнетронов 12 и вентиляторы нагнетательный 6 и вытяжной 7. Далее, при закрытой заслонке (регулятор потока материала через сушильную камеру перекрывает ее выход), вертикальная сушильная камера через загрузочный бункер 1 заполняется зерновым материалом (зерно пшеницы, кукурузы, семена подсолнечника и т.п.). Перед попаданием в модуль СВЧ-нагрева 2 поток зернового материала равномерно распределяется коническим рассекателем 24, установленным сверху на цилиндрическом отражателе 15. В процессе заполнения зерновой материал продувается теплым воздухом и предварительно прогревается. После заполнения модуля СВЧ-нагрева 2 зерновым материалом включаются источники питания магнетронов 12. В камере нагрева 9 зерновой материал нагревается СВЧ-энергией, вырабатываемой магнетронами 12 с индивидуальными источниками питания, соединенные стандартным волноводом с СВЧ-излучающим рупором 11. Благодаря тому, что СВЧ поле отражающееся от цилиндрической поверхности отражателя 15 равномерно распределяется внутри камеры нагрева 9 обеспечивается равномерный нагрев зернового материала по всему объему. Температуру нагрева зернового материала регулируют временем включения магнетронов 12. Величину температуры нагрева материала в каждой камере нагрева 9 поддерживают в зависимости от культуры зерна, его начальной влажности, назначения зерна (семенное, фуражное, продовольственное, для технических целей), от требуемой конечной влажности материала. После нагрева зернового материала в камере нагрева 9 до требуемой температуры открывают заслонку потока материала в разгрузочном бункере 4. Степень открытия заслонки зависит от требуемой производительности всей установки и требуемой конечной влажности материала.

Нагретый СВЧ полем зерновой материал под действием силы тяжести опускается из модуля нагрева 2 в модуль сушки 3, где обдувается теплым воздухом, нагнетаемым вентилятором 6 через перфорированные стенки 20. Отвод воздуха осуществляется вытяжным вентилятором 7 через стенки 21 цилиндрической перфорированной камеры отсоса теплоносителя 18.

По мере прохождения зерна через установку оно периодически подвергается циклическому воздействию «СВЧ нагрев - конвективная сушка». Количество циклов определяется количеством пар модулей СВЧ нагрева и сушки. Количество пар модулей влияет на производительность установки.

По мере продвижения зернового материала в установке уменьшается его количество в загрузочном бункере 1. По сигналу датчика уровня в бункере 1 осуществляют догрузку материала в установку.

Теплое, просушенное зерно поступает в нижнюю зону установки, где через перфорированные стенки охлаждается и досушивается атмосферным воздухом. Охлажденное зерно требуемой влажности выгружается из установки транспортером 5.

Установка для сушки зернового материала, содержащая загрузочный и разгрузочный бункеры, вертикальную сушильную камеру, СВЧ-генератор из нескольких (более 2-х) магнетронов с индивидуальными источниками питания, рупорные излучатели, раскрывы которых заглушены радиопрозрачными заглушками, ориентированы внутрь камеры и установлены симметрично относительно вертикальной и горизонтальной оси на стенках камеры нагрева, и каждый рупорный излучатель через стандартный волновод подключен к соответствующему магнетрону, нагнетательный вентилятор, отличающаяся тем, что вертикальная сушильная камера имеет в горизонтальной плоскости квадратное сечение и выполнена составной из 2-х и более пар модулей СВЧ-нагрева и модулей сушки, смонтированных поочередно сверху вниз, при этом сопрягаемые стенки камер нагрева модуля СВЧ-нагрева и камеры сушки модуля сушки образуют единый канал потока зернового материала, а цилиндрический отражатель и цилиндрическая камера отсоса теплоносителя, расположенные по оси симметрии модулей, составляют единый канал отсоса теплоносителя, прикрытый сверху коническим рассекателем, а снизу подключенный к вытяжной вентиляции.