Зерносушилка непрерывного действия - RU2673303C2
Код документа: RU2673303C2
Чертежи
Описание
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к зерносушилкам непрерывного действия.
Предпосылки создания изобретения
В настоящем разделе изложены предпосылки создания настоящего изобретения, необязательно относящиеся к известному уровню техники.
Зерносушилки непрерывного действия, такие как описаны в патентах US 4404756, 4268971 и 5467535, которые во всей полноте в порядке ссылки включены в настоящую заявку, обычно имеют два непрерывно движущихся зерновых столба. Зерносушилка непрерывного действия одного из типов известна из техники как зерносушилка "со смешением потоков". Такие зерносушилки предлагаются на рынке такими компаниями, как Cimbria, NECO и Grain Handler USA. Также существуют зерносушилки непрерывного действия других типов. Зерносушилка каждого типа имеет собственные преимущества и недостатки.
Например, в зерносушилках непрерывного действия большинства типов воздух, выходящий из вентилятора, далее обычно проходит через горелку, а затем через зерновой столб лишь один раз до выпуска или возврата в нагнетатель с целью рециркуляции. Рециркулирующий через летучее зерно воздух является пожароопасным, поскольку в процессе рециркуляции он обычно должен проходить через нагреватель, в котором могут воспламеняться мелкие частицы зерна. Такое однократное прохождение воздушного потока через зерновой столб и такие ограниченные возможности рециркуляции воздуха снижают эффективность операции сушки зерна.
Одним из способов повышения эффективности является многократное прохождение нагретого воздуха через зерновой столб. Иногда при этом могут возникать сложности обращения с мелкими частицами зерна внутри зернового столба. Например, в зерносушилках непрерывного действия некоторых типов мелкие частицы могут перемещаться в определенное положение в зерновом столбе (например, к его краям). В зерносушилках непрерывного действия некоторых типов рециркулирующий нагретый воздух также может поступать в зерно до того, как оно достаточно нагрелось для сведения к минимуму конденсации на сердцевине зерна, что может приводить к комкованию мелких частиц или их прилипанию к стенкам зерносушилки или диверторам.
Краткое изложение сущности изобретения
В настоящем разделе кратко изложена сущность изобретения без всестороннего раскрытия всего его объема или всех его признаков.
Согласно одной из особенностей изобретения гибридная зерносушилка непрерывного действия имеет пару траекторий движения зерна, по которым зерно движется вниз под действием силы тяжести в зерновом столбе. Каждая траектория движения зерна ограничена парой проходящих в продольном направлении боковых стенок и парой проходящих в поперечном направлении торцевых стенок. Каждая траектория движения зерна имеет верхний участок, содержащий множество верхних удлиненных диверторов зерна, проходящих в поперечном направлении через траекторию движения зерна между противоположными внутренними поверхностями пары проходящих в продольном направлении боковых стенок. Верхний участок также имеет верхнее отверстие в боковых стенках, связанных с каждым верхним дивертором зерна. Каждая траектория движения зерна также имеет нижний участок, содержащий множество нижних удлиненных диверторов зерна, проходящих в продольном направлении вдоль чередующихся сторон траектории движения зерна между противоположными внутренними поверхностями пары торцевых стенок. Нижний участок также имеет проходящее в продольном направлении нижнее отверстие в боковых стенках, связанных с каждым нижним дивертором зерна.
Согласно другой особенности изобретения гибридная зерносушилка непрерывного действия имеет пару траекторий движения зерна, по которым зерно движется вниз под действием силы тяжести в зерновом столбе. Каждая траектория движения зерна ограничена парой проходящих в продольном направлении боковых стенок и парой проходящих в поперечном направлении торцевых стенок. Каждая траектория движения зерна имеет верхний участок, содержащий множество верхних удлиненных диверторов зерна, проходящих в поперечном направлении через траекторию движения зерна между противоположными внутренними поверхностями пары проходящих в продольном направлении боковых стенок. Верхний участок также имеет верхнее отверстие в боковых стенках, связанных с каждым верхним дивертором зерна. Каждая траектория движения зерна также имеет нижний участок, содержащий множество нижних удлиненных диверторов зерна, проходящих в продольном направлении вдоль чередующихся сторон траектории движения зерна между противоположными внутренними поверхностями пары торцевых стенок. Нижний участок также имеет проходящее в продольном направлении нижнее отверстие в боковых стенках, связанных с каждым нижним дивертором зерна. Согласно этой особенности верхние удлиненные диверторы зерна ориентированы на виде в плане преимущественно перпендикулярно проходящим в продольном направлении боковым стенкам, а нижние удлиненные диверторы зерна ориентированы на виде в плане преимущественно параллельно проходящим в продольном направлении боковым стенкам.
Дополнительные области применения станут ясны из приведенного далее описания. Описание и конкретные примеры из настоящего раздела имеют целью лишь проиллюстрировать настоящее изобретение, а не ограничить его объем.
Краткое описание чертежей
Описанные чертежи приведены в целях иллюстрации лишь одного примера осуществления, а не всех возможных вариантов, и не имеют целью ограничить объем настоящего изобретения.
На фиг. 1 показан вид в перспективе одного примера осуществления зерносушилки согласно настоящему изобретению;
на фиг. 2 показан упрощенный вид в поперечном разрезе, иллюстрирующий траектории движения зерна и некоторые траектории движения воздуха внутри зерносушилки, показанной на фиг. 1,
на фиг. 3 показан вид изнутри одного из субнагнетателей и проиллюстрированы удлиненные отверстия для воздушного потока, ограниченные панелями зерносушилки, показанной на фиг. 1,
на фиг. 4 показан петлевой конвейер лопастного типа, который может использоваться для подачи зерна в верхнюю часть траекторий движения зерна зерносушилки, показанной на фиг. 1,
на фиг. 5 показан скребковый конвейер для подачи приращениями, посредством которого выход каждого дозирующего лопастного конвейера может быть соединен с единым выходом зерна из зерносушилки, показанной на фиг. 1,
на фиг. 6 показан упрощенный вид в перспективе, иллюстрирующий различные траектории движения воздуха в зерносушилке, показанной на фиг. 1,
на фиг. 7 показан вид в перспективе, иллюстрирующий внешний кожух вентилятора зерносушилки, показанной на фиг. 1,
на фиг. 8 показан частичный вид в перспективе, иллюстрирующий ориентацию верхних диверторов относительно нижних диверторов (преимущественно взаимно перпендикулярную) и относительно продольных боковых стенок и поперечных торцевых стенок, и
на фиг. 9 показан вид в перспективе, иллюстрирующий воздушный поток, поступающий в зерновой столб, проходящий через зерновой столб и выходящий из зернового столба на верхнем участке траектории движения зерна.
Одинаковые элементы на всех фигурах чертежей обозначены одинаковыми позициями.
Подробное описание
Далее будут более подробно описаны примеры осуществления со ссылкой на сопровождающие чертежи.
Как показано на фиг. 1-9, в одном из примеров осуществления зерносушилка 10 непрерывного действия согласно настоящему изобретению может в целом иметь горелку 12 с форсированной тягой (фиг. 6) и центробежный вентилятор 14 двойной ширины с двумя воздухозаборниками (фиг. 6), обеспечивающий двойной проход воздушного потока через множество зерновых столбов по траекториям 16 движения зерна (фиг. 2).
В проиллюстрированном варианте осуществления предусмотрены четыре соседние траектории 16 движения зерна, которые ограничивают четыре используемых зерновых столба. В этом примере осуществления соседние траектории 16 движения зерна проходят в продольном направлении и, соответственно, полностью отделены друг от друга. Каждая траектория 16 движения зерна ограничена парой проходящих в продольном направлении боковых стенок 95 и парой торцевых стенок 94. Тем не менее, соседние траектории 16 движения зерна также могут использоваться в круговой зерносушилке, при этом противоположные участки кругового зернового столба можно считать образующими соседние траектории 16 движения зерна.
Верхний участок каждой траектории 16 движения зерна содержит множество верхних удлиненных диверторов 88 зерна, проходящих в поперечном направлении через траекторию 16 движения зерна. Эти верхние поперечные диверторы 88 зерна могут проходить преимущественно перпендикулярно боковым стенкам 95 на виде сбоку (или вертикальной проекции) или на виде сверху (в плане) или как на виде сбоку, так и на виде в плане. Эти верхние диверторы 88 зерна могут иметь в целом перевернутую V- или U-образную конфигурацию, а их противоположные концы могут быть соединены с противоположными боковыми стенками 95.
Эти верхние поперечные диверторы 88 зерна могут образовывать множество преимущественно горизонтальных рядов. Поперечные диверторы 88 каждого горизонтального ряда могут быть смещены друг от друга на 50%. Иными словами, поперечные диверторы 88 в чередующихся горизонтальных рядах могут быть ориентированы по вертикали, а поперечные диверторы 88 в соседних горизонтальных рядах могут быть ориентированы вдоль плоскости, лежащей под углом к горизонтальной плоскости, как показано на фиг. 8 и 9.
С одним концом каждого из поперечных диверторов 88 может быть связано выполненное в боковой стенке 95 в целом треугольное отверстие 89. В частности, диверторы 88 зерна в одном горизонтальном ряду могут быть связаны с боковой стенкой 95 и могут окружать верхний участок треугольного отверстия 89 в боковой стенке 95, ограничивающей траекторию 16 движения зерна. Верхние поперечные диверторы 88 зерна в соседних горизонтальных рядах могут быть связаны с противоположной боковой стенкой 95, ограничивающей ту же траекторию 16 движения зерна, и могут окружать верхний участок треугольного отверстия 89 в противоположной боковой стенке 95.
Такая конфигурация позволяет создавать траекторию движения воздуха через зерновой столб по траектории 16 движения зерна, как показано на фиг. 9. Из фиг. 9 следует учесть, что воздух поступает в зерновой столб через впускное отверстие 89 в одной боковой стенке 95 у одного поперечного дивертора 88, как указано стрелкой 47, а затем может выходить через выпускное отверстие 89 в противоположной боковой стенке 95, связанной с другим дивертором 88 или находящейся у другого дивертора, как указано стрелкой 49. Кроме того, впускные отверстия 89 могут быть предусмотрены на первых чередующихся горизонтальных рядах поперечных диверторов 88а, а выпускные отверстия 89 могут быть предусмотрены на вторых чередующихся рядах поперечных диверторов 88b, которые распределены между ними. Хотя вид на фиг. 9 упрощен, чтобы показать всего три ряда диверторов, может быть предусмотрено шесть или семь или другое количество рядов диверторов 88 и отверстий 89.
Этот верхний участок 17 траекторий 16 движения зерна может иметь не только поперечные диверторы 88, но также относительно большую площадь поперечного сечения по сравнению с нижним участком 19 (подробно описанным далее) траекторий 16 движения зерна. Эта дополнительная площадь поперечного сечения может обеспечиваться за счет большего поперечного расстояния между противоположными боковыми стенками 95, ограничивающими каждую траекторию 16 движения зерна на верхнем участке 17, чем на нижнем участке 19. Тем самым может обеспечиваться нахождение большего объема зерна на верхнем участке 17 зернового столба 16, чем на нижнем участке 19. Относительно большая площадь поперечного сечения также может обеспечивать большее время пребывания зерна на верхнем участке 17 зернового столба 16, чем на нижнем участке 19 в пересчете на фут перемещения по вертикали.
Каждый из зерновых столбов может формироваться на нижнем участке 19 каждой траектории 16 движения зерна за счет волнообразной траектории 16 движения зерна. Траектория 16 движения зерна ограничена противоположными группами множества проходящих в продольном направлении панелей 18. Проходящие в продольном направлении панели 18 имеют нижний участок, проходящий под углом в поперечном направлении вниз в сторону центра траектории 16 движения зерна и обеспечивающий нижние удлиненные диверторы 98 зерна, которые действуют как уравниватель влажности.
Нижние диверторы 98 зерна проходят в продольном направлении вдоль чередующихся сторон траектории 16 движения зерна или зернового столба между противоположными парами торцевых стенок, которые ограничивают траекторию 16 движения зерна. Нижние диверторы 98 зерна могут проходить в продольном направлении преимущественно параллельно боковым стенкам 95 на виде сверху (или в плане). Так, диверторы 98 зерна могут проходить в продольном направлении преимущественно перпендикулярно продольному направлению верхних диверторов 88 зерна на виде сверху (или в плане) или на виде сбоку (вертикальной проекции) или как на виде сбоку, так и на виде в плане.
Как должно быть ясно из приведенного выше описания, верхние диверторы 88 зерна могут стремиться распределять мелкие частицы зерна вдоль поперечных линий, проходящих по ширине верхнего участка 17 зернового столба, или преимущественно перпендикулярно боковым стенкам 95. В отличие от этого, нижние диверторы 98 зерна могут стремиться распределять мелкие частицы зерна вдоль продольных линий преимущественно параллельно боковым стенкам 95. В результате, мелкие частицы зерна могут оставаться более равномерно распределенными на протяжении зернового столба по мере прохождения зерна от верха до низа траектории 16 движения зерна.
Наклонные панели 18 каждой противоположной боковой стенки 95 разнесены друг от друга по вертикали и образуют обращенные вверх удлиненные отверстия 20 (которые лучше всего видны на фиг. 3 в присутствии зерна) между соседними по вертикали панелями 18. Удлиненные отверстия 20 позволяют воздушному потоку проходить через одну боковую стенку 95 каждой траектории 16 движения зерна между панелями 18, через расположенную по центру волнообразную траекторию 16 движения зерна и выходить из траектории 16 движения зерна через удлиненные отверстия 20 в противоположных боковых стенках 95.
Как показано в левой части фиг. 2, в пространстве между парой траекторий 16 движения зерна (первой и второй траекториями 16 движения зерна) находится центральный нагнетатель 22 воздуха. Как показано в правой части фиг. 2 в пространстве между другой парой (третье и четвертой траекториями 16 движения зерна) находится дополнительный центральный нагнетатель 22 воздуха. Стороны каждого центрального нагнетателя 22 воздуха ограничены сбоку внутренними боковыми стенками 95 соседней траектории 16 из пары траекторий движения зерна.
Каждый центральный нагнетатель 22 воздуха может содержать делитель 26, разделяющий центральный нагнетатель 22 на два субнагнетателя. Верхним субнагнетателем может являться нагнетатель 32 тепла. Нагретый воздушный поток под высоким давлением (или избыточным давлением) из вентилятора 14 сначала поступает в нагнетатель 32 тепла центрального нагнетателя 22. Субнагнетателем под нагнетателем 32 тепла может являться обратный нагнетатель 34. Воздух, который прошел через зерновой столб по одной из траекторий 16 движения зерна, может всасываться из обратного нагнетателя 34 во впускное отверстие 36 вентилятора 14 через воздушный канал 38 для обратного потока. Соответственно, в процессе работы в обратном нагнетателе 34 может поддерживаться давление ниже атмосферного (отрицательное давление).
На сторонах траекторий 16 движения зерна 16, противоположных сторонам, ограничивающим центральный нагнетатель 22, предусмотрены оболочки 40, 42. Наружные оболочки 40 на противоположных сторонах четырех зерновых столбов могут быть ограничены наружными стенками 44 (фиг. 6). В пространстве между парой траекторий 16 движения зерна (в этом примере между второй и третьей траекториями 16 движения зерна) может быть предусмотрена внутренняя оболочка 42. Сторону внутренней оболочки 42 частично ограничены группами панелей 18, образующих боковую стенку 95, напротив панелей, образующих боковые стенки 95 центрального нагнетателя 22.
Оболочки 40, 42 примыкают сбоку к участку нагнетателя 32 тепла под высоким давлением и улавливают воздушный поток, проходящий через нижний участок соседней траектории 16 движения зерна из нагнетателя 32 тепла по траектории движения нагретого воздуха, обозначенной стрелкой 45. Оболочки 40, 42 дополнительно ограничивают участок обозначенной стрелками 46 траектории движения воздуха, который еще раз проходит по соседней траектории 16 движения зерна до окончательного выброса в атмосферу из зерносушилки 10.
Оболочки 40, 42 дополнительно ограничивают участок обозначенной стрелками 48 траектории движения смягчающего воздуха, который еще раз проходит по соседней траектории 16 движения зерна и поступает в обратный нагнетатель 34. Соответственно, воздух, поступающий в центральный нагнетатель 22 и проходящий по траектории движения зерна в одну из оболочек 40 и 42, дважды проходит по траектории 16 движения зерна до (1) выхода в атмосферу или (2) возврата через обратный нагнетатель 34 в вентилятор 14 по обратному каналу 38 с целью рециркуляции.
Воздух также поступает в зерновые столбы из каждого нагнетателя 32 тепла на верхних участках траекторий 16 движения зерна через треугольные впускные отверстия 89 в боковых стенках 95, ограничивающих нагнетатель 32 тепла под высоким давлением (или избыточным давлением), как указано стрелками 47. Воздух поступает в канал, сформированный под соответствующим, в целом треугольным дивертором 88. Затем воздух протекает через зерновой столб, как показано на фиг. 9, и далее выходит из треугольного выпускного отверстия 89 в противоположной боковой стенке 95, ограничивающей траекторию 16 движения зерна. Воздух, выходящий из верхнего участка 17 через верхние треугольные выпускные отверстия 89, выпускается непосредственно в атмосферу или через выпускной нагнетатель 28 между парами зерновых столбов над делителем 24, ограничивающим оболочку 42. Этот центральный выпускной нагнетатель 28 сообщается с атмосферой посредством отверстий 30 в торцевых стенках 94, как лучше всего показано на фиг. 1. За счет этого на верхнем участке 17 зернового столба обеспечивается зона предварительного нагрева, как описано далее.
Как показано на фиг. 4, может быть предусмотрен петлевой скребковый загрузочный конвейер 52 с лопастями 54 для зерна. Петлевой скребковый загрузочный конвейер 52 приводится в действие электродвигателем 55. Над двумя верхними стеллажами 56, проходящими по длине траекторий 16 движения зерна находятся лопасти 54, образующие петлю. В каждом стеллаже 52 могут иметься повторяющиеся отверстия 58, позволяющие зерну падать через стеллаж 52. Дополнительно или в качестве альтернативы, каждый стеллаж 52 может иметь стенки 60 с наклоном вниз вдоль каждой его стороны или под отверстиями 58, при этом каждая наклонная стенка 60 проходит вниз в сторону верхней части одной из траекторий 16 движения зерна. Соответственно, каждая стенка 60 с наклоном вниз может быть сконфигурирована таким образом, чтобы направлять зерно со стеллажей 52 (например, через одну из сторон или сквозь отверстие 58) в верхнюю часть одной из траекторий 16 движения зерна. Два верхних стеллажа на каждом конце зерносушилки 10 могут быть соединены соединительным стеллажом 62, замыкающим петлевую структуру скребкового конвейера 52.
Над петлевым скребковым конвейером 52 может быть предусмотрена крышка из множества панелей 64. Петлевая структура скребкового конвейера 52 позволяет добавлять зерно в сушилку 10 непрерывного действия практически в любой точке на протяжении петли. Например, можно просто удалить любую панель 64 крышки, чтобы создать отверстие для подачи зерна на петлевой скребковый конвейер 52, питающий пары траекторий 16 движения зерна. В качестве альтернативы, с целью загрузки зерна на конвейер 52 можно просто предусмотреть панель 64 крышки с отверстием для подачи зерна (не показано) в любой точке на протяжении петли. Соответственно, отверстие для подачи зерна может находиться на любом конце зерносушилки 10 или в любой точке вдоль любой боковой стороны зерносушилки 10. В некоторых случаях может быть желательным, чтобы электродвигатель 55 был размещен напротив точки подачи зерна. Например, электродвигатель 55 и точка подачи зерна могут быть расположены на противоположных сторонах с одного конца зерносушилки, в результате чего подаваемое зерно проходит по U-образной траектории до того, как оно достигает электродвигателя 55, связанного с лопастным приводом.
Рассмотрим фиг. 2, на которой видны стеллажи 56 и стенки 60 с наклоном вниз, по которым зерно поступает на траектории 16 движения зерна. За счет этого зерно может поступать на каждую из траекторий 16 движения зерна между парами проходящих в продольном направлении боковых стенок 95 верхнего участка 17. Проходящие в продольном направлении боковые стенки 95 верхнего участка 17 могут быть образованы множеством панелей с отверстиями 89, расположенными горизонтальными рядами, как описано ранее. Как также описано ранее, верхний участок 17 может иметь большую площадь поперечного сечения, чем нижний участок 19 зернового столба.
Противоположные панели 18, образующие боковые стенки 95 и траектории 16 движения зерна, могут иметь меньшую ширину или площадь поперечного сечения, чем нижний участок 19 под верхним участком 17, соседним обратным нагнетателем 34 и нагнетателем 32 тепла. На нижнем участке 19 траектории 16 движения зерна боковой зазор между противоположными панелями 18, образующими каждую траекторию 16 движения зерна, может являться постоянным. Кроме того, нижний конец каждой панели 18 на одной стороне может быть совмещен по вертикали с нижним концом противоположных панелей 8. Соответственно, можно понять, что наклонные панели 18 образуют волнообразные траектории 16 движения зерна, ограничивающие зерновой столб.
Проходящие в горизонтальном направлении удлиненные отверстия 20 для воздушного потока также могут быть ограничены пространствами между соседними по вертикали панелями 18 на каждой стороне траекторий 16 движения зерна. Эти отверстия 20 для воздушного потока между соседними по вертикали панелями 18 имеются на противоположных сторонах каждой траектории 16 движения зерна. Отверстия 20 обеспечивают воздушный поток, поступающий через одну сторону траектории 16 движения зерна, проходящий через зерновой столб на траектории 16 и выходящий через противоположные отверстия 20 на другой боковой стороне траектории 16 движения зерна. Соотношение воздушных потоков через зерновой столб, поступающих в различные нагнетатели и выходящих из различных нагнетателей центрального нагнетателя 22, зависит от ширины удлиненных отверстий 20, создаваемых зазором между соседними по вертикали панелями 18. Ширина отверстий 20 также может быть достаточно большой для того, чтобы скорость выходящего воздушного потока через отверстия 20 была ниже скорости, при которой зерно выносится с траектории 16 движения зерна через отверстия 20. Соответственно, хотя ширина отверстий 20 превышает диаметр зерна на траектории 16 движения зерна, нет необходимости в каких-либо фильтрах на отверстиях 20. Ширина отверстий 20 может многократно превышать средний диаметр зерна. Например, в некоторых случаях ширина может составлять по меньшей мере около 25 мм, по меньшей мере около 50 мм, по меньшей мере около 75 мм или по меньшей мере около 100 мм.
На соотношение воздушных потоков через зерновые столбы на траекториях 16 движения зерна, поступающих в центральный нагнетатель 22 и выходящих из центрального нагнетателя 22, также может влиять делитель 26. Например, делитель 26 может быть связан с одной из наклонных панелей 18, образующих внутренние (или противоположные) стенки соседних траекторий 16 движения зерна. Это помогает предотвращать нежелательное укорачивание любой траектории движения воздуха вокруг делителей 24, 26, приводящее к нежелательному короткому замыканию воздушного потока из нагнетателя 32 тепла в соседнюю часть центрального нагнетателя 22. Ширина удлиненных отверстий 20 также может варьироваться, чтобы способствовать уменьшению нежелательного укорачивания траекторий движения воздуха. Различия в ширине удлиненных отверстия в различных положениях на протяжении траекторий 16 движения зерна можно увидеть на чертежах. Так, в некоторых случаях ширина (или высота) отверстий 20 в различных положениях на протяжении траекторий 16 движения зерна может составлять от 20 мм до 100 мм.
Кроме того, делитель 26 может иметь наклонную или выпуклую верхнюю центральную поверхность и может быть с каждой стороны прикреплен к верхнему концу наклонной панели 18. Соответственно, зерно, которое могло бы выпадать из одного из удлиненных отверстий 20, будет падать на наклонную или выпуклую верхнюю поверхность делителя 26, который будет возвращать зерно на соседнюю траекторию 16 движения зерна через соседнее удлиненное отверстие 20.
Как показано на фиг. 2 и 5, на дне каждой пары траекторий 16 движения зерна может быть предусмотрен разгрузочный дозирующий скребковый конвейер 70. Один из примеров дозирующего скребкового конвейера 70, который может использоваться, подробно описан в патенте US 6834442, во всей полноте в порядке ссылки включенном в настоящую заявку. На конце каждого разгрузочного дозирующего скребкового конвейера 70 может иметься выход для питания стыковочного скребкового механизма 72, который может объединять выходы обоих дозирующих скребковых конвейеров 70 в единую точку сбора выходящего зерна. В ней может использоваться разгрузочный скребковый конвейер 74 или винтовой конвейер для выгрузки высушенного зерна из зерносушилки 10.
Как показано на фиг. 1, 6 и 7, на одном конце зерносушилки 10 может находиться комбинированный узел 76, состоящий из вентилятора и горелки. Узел 76 может содержать горелку 12 с форсированной тягой, расположенную между воздухозаборником 78 и центробежным вентилятором 14. Таким образом, вентилятор 14 втягивает воздушный поток через воздухозаборник 78, который поступает в вентилятор 14 через его приточное отверстие 36. Вентилятором 14 может являться центробежный вентилятор с двумя с лопастными колесами и двумя приточными отверстиями, у которого с каждой стороны имеется центральное приточное отверстие 36. Вентилятор 14 может приводиться в действие на различных скоростях приводным электродвигателем (не показанным) с регулируемой частотой вращения.
С каждой стороны узла 76 предусмотрен кожух 80, направляющий воздушный поток из горелки 12 в приточное отверстие 36 вентилятора 14. Каждый кожух 80 также служит частью обратного воздуховода 38 для воздушного потока, поступающего из обратного нагнетателя 34 в приточные отверстия 36 вентилятора 14. Кожух 80 может иметь наружный элемент с центральным отверстием 82 (фиг. 7) вблизи подшипников 84 колес вентилятора (фиг. 6). Центральное отверстие 82 в кожухе 80 позволяет не нагретому воздуху обтекать подшипники 84 и охлаждать их. Тем самым могут значительно ослабляться отрицательные воздействия на подшипники 84, которые в противном случае могли возникать из-за расположения горелки 12 непосредственно перед вентилятором 14.
Как показано на фиг. 6, атмосферный воздух поступает в горелку 12 через воздухозаборник 78. Воздух, выходящий из горелки 12, поступает в приточные отверстия 36 с каждой стороны вентилятора 14. Воздух направляется через кожух 80, который ограничивает воздуховод между горелкой 12 и приточным отверстием 36 с каждой стороны вентилятора 14. Таким образом, воздух для горелки проходит через воздухозаборник 78 в горелку 12, через горелку 12, а затем выходит из горелки 12 и поступает в приточные отверстия 36 вентилятора 14.
Обратные траектории движения воздуха, обозначенные стрелками 86, могут обеспечивать поступление дополнительного воздуха в приточные отверстия 36 вентилятора 38. Каждая обратная траектория 86 движения воздуха проходит через обратный воздуховод 38 от каждого из обратных нагнетателей 34 до одного из приточных отверстий 36 с одной из сторон вентилятора 14. Как отмечено выше, кожух 80 может действовать как часть обратного воздуховода 38, помогая направлять воздух по обратной траектории 86 в приточные отверстия 36 вентилятора 14. Как описано ранее, в кожухе 80 может иметься центральное отверстие 82 (фиг. 7), обеспечивающее траекторию охлаждения подшипников, чтобы более холодный атмосферный воздух дополнительно поступал в приточные отверстия 36 вентилятора 14 и обтекал подшипники 84 вентилятора, расположенные в центре приточного отверстия 36 вентилятора. Таким образом, хотя в приточные отверстия 36 вентилятора 14 непосредственно из горелки 12 поступает сильно нагретый воздух по траектории движения воздуха для горелки и обратный теплый воздух по обратной траектории 86 движения воздуха, подшипники 84 вентилятора все же может обтекать холодный воздух, поступающий через центральное отверстие 82 в кожухе 80.
Воздух, поступающий по эти трем траекториям, может тщательно смешиваться в вентиляторе 14, в результате чего он имеет преимущественно равномерную температуру на выходе. Выходные траектории движения воздуха из вентилятора, обозначенные стрелками 90, обеспечивают сообщением между выходным отверстием вентилятора 14 и каждым нагнетателем 32 тепла. Выходные траектории 90 движения воздуха из вентилятора могут обеспечиваться устройством со сдвоенным каналом 92, как показано на фиг. 6.
На фиг. 2 показан воздушный поток через зерновые столбы каждой траектории 16 движения зерна относительно левой пары траекторий 16 движения зерна. Тем не менее, следует учесть, что в процессе работы зерносушилки 10 такие же воздушные потоки воздуха аналогичным образом также проходят через другую пару зерновых столбов по траекториям 16 движения зерна. Воздух сначала поступает в нагнетатель 32 тепла по выходной траектории 86 движения воздуха из вентилятора.
Воздух с нижнего участка нагнетателя 32 тепла выходит наружу через зерновые столбы на нижних участках 19 соседних траекторий 16 движения зерна и поступает в окружающие оболочки 40, 42, обозначенные стрелкой 45, в данном случае левую наружную оболочку 40 и внутреннюю оболочку 42. Таким образом, в зерновых столбах на нижнем участке 19 траекторий 16 движения зерна вблизи нагнетателя 32 тепла за счет траекторий 45 движения нагретого воздуха обеспечивается зона нагрева.
Воздух с верхнего участка нагнетателя 32 тепла поступает на верхний участок 17 траектории 16 движения зерна через впускные отверстия 89, связанные с чередующимися рядами верхних поперечных диверторов 88а (фиг. 9), как указано стрелками 47. После прохождения через зерновой столб, как показано на фиг. 9, воздух может затем выходить из зерносушилки 10 через отверстия 89, связанные с распределенными между ними чередующимися рядами верхних диверторов 88b, как указано стрелками 49. Таким образом, в зерновых столбах на верхнем участке 19 траекторий 16 движения зерна вблизи нагнетателя 32 тепла за счет траекторий 47 движения предварительно нагретого воздуха обеспечивается зона предварительного нагрева.
За счет соотношения между массой или объемом зерна и общей площадью поперечного сечения отверстий (89 и 20) на верхних и нижних участках (17 и 19, соответственно) создается перепад давления приблизительно 2:1 (перепад давления на верхнем участке и на нижнем участке). Иными словами, отверстия 89 и траектории 16 движения зерна сконфигурированы на распределение в процессе работы приблизительно вдвое большего количества воздуха из нагнетателя 32 тепла на нижний участок 19, чем на верхний участок 17 траектории движения зерна.
За счет сочетания меньшего воздушного потока и большей массы или объема зерна на верхнем участке 17 траектории 16 движения зерна, чем на нижнем участке 19, достигается мягкий предварительный нагрев зерна в зоне предварительного нагрева на верхнем участке 17. В результате мягкого нагрева зерна в этой зоне предварительного нагрева влага перемещается на поверхность зерна, а не остается внутри него. Аналогичным образом, за счет этого сочетания достигается полный нагрев зерна в зоне нагрева на нижнем участке 19 с выделением влаги из зерна.
Оболочки 40, 42 ограничивают участки траекторий 46, 48 движения воздуха, заставляя воздух снова протекать через один из зерновых столбов по траектории 16 движения зерна на верхний участок 17 или нижний участок 19, соответственно. Тем самым воздух поступает в зерновые столбы или траектории 16 движения зерна дважды до его выброса или возврата в вентилятор 14 с целью рециркуляции.
Например, оболочки 40, 42 ограничивают участки траектории 46 движения предварительно нагретого воздуха из оболочек 40, 42, который выходит в атмосферу, через зерновой столб, например, в выпускной нагнетатель 28. Воздух на траектории 46 движения предварительно нагретого воздуха по-прежнему является теплым. За счет этого теплого воздушного потока 46 в зерновых столбах на траекториях 16 движения зерна вблизи выпускного нагнетателя 28 обеспечивается расширенная зона предварительного нагрева. Зона предварительного нагрева помогает ослаблять тепловой удар при нагреве зерна в зерносушилке 10. Воздух из выпускного нагнетателя 28 выходит через выпускное отверстие 30 в задней стенке 94 (фиг. 1) зерносушилки 10.
Оболочки 40, 42 также ограничивают участки траектории 48 движения смягчающего воздуха через зерновой столб по соседним траекториям 16 движения зерна из оболочек 40, 42 в обратный нагнетатель 34. Воздух, протекающий через зерновой столб в обратный нагнетатель 34 из оболочек 40, 42, по-прежнему является теплым. Этот воздушный поток формируется на самом верхнем участке зерновых столбов вблизи обратного нагнетателя 34, образуя смягчающую зону. Смягчающая зона помогает ослаблять тепловой удар при охлаждении зерна в зерносушилке 10.
Далее в результате всасывания атмосферного воздуха в обратный нагнетатель 34 под смягчающей зоной по траектории 50 движения охлаждающего воздуха в соседних зерновых столбах под смягчающей зоной образуется зона охлаждения. Атмосферный воздух в зоне охлаждения всасывается по траектории 50 движения охлаждающего воздуха через соседние зерновые столбы в обратный нагнетатель 34 через соответствующие отверстия 20. Воздух в обратном нагнетателе 34 снова всасывается в вентилятор 14 по обратной траектории 86 движения воздуха. Таким образом, в процесс работы обратный нагнетатель 34 воздуха обычно может находиться под давлением ниже атмосферного давления.
За счет различных траекторий 45, 46, 47, 48 и 50 движения воздуха через зерновые столбы по траекториям 16 движения зерна, ограничивающим центральный нагнетатель 22, зерно сначала предварительно нагревается в зоне предварительного нагрева на траектории 47 движения воздуха. Затем по мере перемещения зерна вниз по траекториям 16 движения зерна оно нагревается в зоне нагрева на траектории 45 движения воздуха. Продолжая двигаться вниз по траекториям 16, зерно поступает в смягчающую зону на траектории 48 движения воздуха, под которой на траектории 50 движения воздуха 50 создается участок зоны охлаждения зерновых столбов на траектории 16 движения зерна. Таким образом, по мере прохождения по каждой траектории 16 зерно может подвергаться обработке по меньшей мере в четырех различных зонах.
На траектории 50 движения охлаждающего воздуха, траектории 48 движения смягчающего воздуха 48 или на обеих траекториях могут захватываться мелкие частицы из зернового столба и переноситься в обратный нагнетатель 34 и по обратной траектории 86 движения воздуха в вентилятор 14. После прохождения через вентилятор 14 любые такие мелкие частицы возвращаются в зерновые столбы по обратным траекториям движения воздуха 90, включая выходные траектории 90 движения воздуха из вентилятора. Таким образом, обратная траектория 86 движения воздуха и выходная траектория 90 движения воздуха из вентилятора, в том числе через вентилятор 14 ограничивают траекторию рециркуляции воздуха, на которой могли присутствовать мелкие частицы. Поскольку траектория движения воздуха через горелку 12 находится снаружи траектории рециркуляции воздуха, любые улавливаемые мелкие частицы проходят по траектории рециркуляции воздуха, не проходя через горелку 12. Как описано выше, через горелку 12 протекает только свежий атмосферный воздух на своем пути до траектории рециркуляции воздуха. Таким образом, нет причин для беспокойства по поводу возгорания мелких частиц, всасываемых из зернового столба.
Воздух, поступающий на верхний участок 17 зернового столба или на траекторию 16 движения зерна из центрального нагнетателя 22 и обозначенный стрелками 47, может проходить через зерно, как показано на фиг. 9, а затем выходить в атмосферу, как указано стрелками 49. Воздух, движущийся по стрелкам 47, также может поступать в выпускной нагнетатель 28 и выходить из зерносушилки 10 в атмосферу через выпускное отверстие 30 в центральном положении между соседними парами траекторий 16 движения зерна, ограничивающими выпускной нагнетатель 28 над центральным делителем 24.
Из приведенного выше описаны должны быть ясны различные способы, которые следует считать частью описания. Например, некоторые описанные способы могут предусматривать использование различных компонентов описанной зерносушилки 10. Другие описанные способы могут предусматривать размещение или подсоединение различных описанных компонентов. Дополнительные описанные способы могут предусматривать использование компонентов для создания или создание различных описанных траекторий движения воздуха. Дополнительные описанные способы могут предусматривать управление различными описанными компонентами. Использование различных компонентов для создания различных зон обработки в зерновом столбе также представляет собой способы, описанные в изобретении. Кроме того, сочетания, в которые входят различные особенности описанных способов, включая перечисленные выше в качестве примеров, представляет собой дополнительные способы, описанные в изобретении.
Используемая в описании терминология имеет целью лишь описание конкретных примеров осуществления и не является ограничивающей. Используемые в описании формы единственного числа могут также включать формы множественного числа, если контекстом ясно не указано иное. Термины "содержит", "содержащий", "включающий" и "имеющий" являются включающими и, соответственно, указывают на присутствие названных признаков, чисел, стадий, операций, элементов и/или компонентов, но не исключают присутствия или добавления одного или нескольких других признаков, чисел, стадий, операций, элементов, компонентов и/или их групп. Описанные стадии, приемы и операции способов не следует считать обязательно требующими их выполнения в определенном описанном или проиллюстрированном порядке, если он конкретно не указан в качестве порядка выполнения. Также подразумевается, что могут применяться дополнительные или альтернативные стадии.
Хотя термины первый, второй, третий и т.д. могут использоваться в описании для обозначения различных элементов, компонентов, областей, слоев и/или участков, эти элементы, компоненты, области, слои и/или участки не следует ограничивать этими терминами. Эти термины могут использоваться лишь, чтобы отличить один элемент, компонент, область, слой или участок от другого элемента, компонента, области, слоя или участка. Такие термины, как "первый", "второй" и другие числовые обозначения при их использовании в описании не подразумевают какой-либо последовательности или порядка, если контекстом ясно не указано иное. Таким образом, первый элемент, компонент, область, слой или участок может именоваться вторым элементом, компонентом, областью, слоем или участком, что не противоречит идеям примеров осуществления.
Рассмотренные выше варианты осуществления приведены в целях иллюстрации и описания. Они не имеют целью исчерпать или ограничить описание. Отдельные элементы признаков конкретного варианта осуществления в целом не ограничены таким конкретным вариантом осуществления, и, если это применимо, являются взаимозаменяемыми и могут использоваться в выбранном варианте осуществления, если даже оно конкретно не проиллюстрирован или не описан. Они также могут быть изменены множеством способов. Такие изменения не следует считать отступлением от описания, и все такие изменения считаются входящими в объем изобретения.
Реферат
Изобретение относится к зерносушилкам непрерывного действия. Траектории движения зерна зерносушилки имеют верхний участок (17) со смешением потоков, который содержит зону предварительного нагрева, и нижний участок (19) с волнообразным уравнивателем влажности, который содержит зону нагрева. Поперек траектории (16) движения зерна преимущественно перпендикулярно продольным боковым стенкам и преимущественно параллельно поперечным торцевым стенкам траектории (16) движения зерна проходят диверторы (88) зерна со смешением потоков. С каждым из верхних диверторов (88) связаны верхние отверстия (89) для воздушного потока. Вдоль траектории (16) движения зерна преимущественно параллельно продольным боковым стенкам и преимущественно перпендикулярно поперечным торцевым стенкам проходят нижние диверторы зерна с уравнивателем влажности. Снаружи траектории движения (16) зерна расположена горелка для подачи атмосферного воздуха по траектории рециркуляции воздуха без рециркуляции воздушного потока, проходящего через горелку. Изобретение должно обеспечить повышение эффективности сушки путем многократного прохождения нагретого воздуха через зерновой столб. 10 з.п. ф-лы, 9 ил.
