Описание функционально-параметрической схемы работы шахтной рециркуляционной зерносушилки

Функционально-параметрическая схема работы шахтной

рециркуляционной зерносушилки

1 – сжигание топлива; 2 – смешение топочных газов с наружным воздухом; 3 – смешение зерна различной влажности и температуры; 4 – отлежка смеси зерна; 5 – подвод к зерну агента сушки;6 –окончательное охлаждение просушенного зерна.

Вновь поступающее на сушку сырое зерно смешивается с сухим рециркулируемым.

На практике при использовании данной схемы сушки зерносушил­ка работает по принципу сообщающихся сосудов, что обеспечивает са­морегулирование уровня зерна в ней и устраняет транспортные блоки­ровки. Это существенно повышает эксплуатационную надежность сушилки. Кроме того, рециркуляция зерна в зоне окончательного ох­лаждения может обеспечить требуемое оптимальное значение темпе­ратуры охлажденного зерна.

Устройство и принцип действия шахтных сушилок

Сушильная камера этой установки представляет собой вертикальную шахту прямоугольного сечения, доверху заполняемую просушиваемым зерном. В нижней части шахты расположено выпускное устройство, перекрывающее все ее поперечное сечение.

Стенки шахт изготавливают из монолитного или сборного железобетона или из стали. Для подвода свежего и отвода отработавшего агента сушки стальные стенки делают перфорированными (жалюзийными) или внутри шахты по всей ее высоте устанавливают систему подводящих и отводящих каналов, называемых коробами.

В сушилках с сетчатыми или жалюзийными стенками толщина продуваемого зернового слоя составляет от 200 до 500 мм.

В сушилках с коробами зерно располагается слоями между коробами. Толщина каждого слоя находится от 100 до 300 мм.

Короб представляет собой канал с открытой нижней стороной, через которую агент сушки либо входит в зерновой слой, либо выходит из него.

Для более интенсивного продувания зернового слоя стенки коробов иногда делают жалюзийными.

Одна из торцевых сторон каждого короба открыта, другая заглушена. Подводящие короба открыты со стороны входа агента сушки в шахту и заглушены со стороны выхода его из шахты. Отводящие короба, наоборот, закрыты со стороны входа и открыты со стороны выхода агента сушки из шахты.

Короба изготавливают из листовой стали толщиной 1,5-2 мм. Стенки отводящих коробов с внутренней стороны покрывают антикоррозийным лаком, так как на них может конденсироваться водяной пар отработавшего агента сушки.

Наиболее распространены короба пятигранной формы; применяют треугольные короба, а также многогранные короба более сложной формы. Для лучшего скольжения зерна по коробу угол между его верхними гранями должен быть не более 70°. Радиус закругления верхнего ребра короба делают не более 5 мм во избежание задержки зерна и скопления сора на коробе.

Короба пятигранной формы обычно имеют ширину 100 мм; общая высота таких коробов находится в пределах 125-232 мм.

Общее число коробов в шахте определяют в зависимости от количества агента сушки, подаваемого в сушилку. При этом, во избежание выдувания зерна из шахты через отводящие короба, средняя скорость агента сушки на выходе из них не должна превышать 6 м/с.

При выборе и оценке той или иной формы коробов и схемы их взаиморасположения в шахте необходимо прежде всего обращать внимание на равномерность продувания зернового слоя потоком сушильного агента и недопущение застойных зон в шахте. Рациональная форма короба должна обеспечивать хорошую обтекаемость потоком зерна, минимальную площадь контактирования зерна с нагретой поверхностью короба, оптимальную площадь поперечного сечения без опасения выноса зерна из шахты, наибольшую открытую поверхность зерна для входа агента сушки, минимальный объем, занимаемый коробами в шахте, хорошее перемешивание зерновых потоков.

Пятигранные короба при одинаковой высоте и ширине шахты и одинаковых минимальных расстояниях для прохождения зерна в ней позволяют иметь большую площадь для подвода и отвода агента сушки по сравнению с коробами треугольной формы. Наилучшую по обтекаемости форму имеет короб, очерченный по лемнискате. Однако вследствие сложности изготовления такие короба пока не получили промышленного применения.

Стальные короба вследствие высокой теплопроводности быстро нагревают соприкасающееся с ним зерно. В связи с этим короба следовало бы изготовлять из материала с малой теплопроводностью, но обладающего достаточной прочностью и износоустойчивостью.

Около стенок шахты, особенно железобетонных, зерно движется замедленно. Чтобы этот слой зерна лучше перемешивался, у стенок шахты устанавливают полукороба. Важно, чтобы они использовались только для отвода отработавшего агента сушки.

Короба располагают рядами в шахматном порядке, что способствует лучшему перемешиванию зерна при его нисходящем движении в шахте. Для обеспечения свободного перемещения зерна в шахте расстояние между нижней кромкой короба и вершиной нижележащего короба должно быть не менее 90-100 мм в верхней части шахты и не менее 65-70 мм в нижней ее части.

Применяют две схемы размещения подводящих и отводящих коробов в шахте: с чередованием подводящие и отводящих коробов через ряд (рядная) и с чередованием подводящих и отводящих коробов в одном и том же ряду (диагональная).

При размещении подводящих и отводящих коробов в разных рядах агент сушки из каждого подводящего короба через его нижнюю открытую часть проходит сквозь зерновой слой в ближайшие выше- и нижерасположенные отводящие короба. Зерновой слой продувается по вертикали непрерывно на всем пути движения зерна в шахте.

При размещении подводящих и отводящих коробов в одном ряду агент сушки из каждого подводящего короба через его нижнюю открытую часть проходит сквозь зерновой слой, в основном, в ближайшие отводящие короба того же ряда. В этом случае зерновой слой продувается по горизонтали, и не на всем пути движения в шахте, а лишь на участках между нижними кромками и вершинами нижерасположенного ряда коробов. Продувание слоя по вертикали здесь незначительно вследствие большого сопротивления движению воздуха по этому направлению. В сушилках с чередованием подводящих и отводящих коробов в одном ряду средняя толщина продуваемого слоя меньше. В связи с этим и продувание слоя более интенсивное, что в свою очередь обусловливает большую скорость сушки зерна.

При меньшей толщине зернового слоя разность в нагреве зерна, расположенного непосредственно под подводящими и отводящими коробами, несколько меньше, чем при большей толщине слоя, продуваемого в вертикальном направлении. Таким образом, расположение подводящих и отводящих коробов в одном и том же ряду обеспечивает большую скорость сушки и создает лучшие условия для равномерного нагрева зерна.

В сушилках с железобетонными стенками короба устанавливают в отверстия, имеющие фору поперечного сечения короба с небольшим запасом по ширине и высоте. Концы коробов опираются на стенки шахты. На некотором расстоянии от одного конца короба к его стенкам крепят донышко, закрывающее доступ с этого конца агенту сушки. Донышко должно находиться в одной плоскости с внутренней стороной стенки шахты во избежание попадания сора в гнездо через низ короба. Отверстия в гнездах шахты со стороны донышка снаружи, а также зазоры, оставшиеся между стенками короба и гнездом, заделывают слабым раствором бетона так, чтобы в случае необходимости замены короба его можно было вынуть из шахты.

В сушилках со стальными стенками короба перед установкой их в шахту подготавливают следующим образом. С одного конца короба отбортовывают грани под прямым углом к его стенке, а с другого под вершиной наклонных граней приваривают шпильки с резьбой и гайкой на конце.

Подводящие короба вставляют в шахту через отверстия со стороны подводящей камеры, так чтобы отбортованные кромки прилегали к стенке шахты. Шпилька, имеющаяся на другом конце короба, должна попасть в отверстие на противоположной стенке шахты, после чего короб закрепляют гайкой. Отводящие короба вставляют так же, но со стороны выхода отработавшего агента сушки.

В металлических сушилках сравнительно небольшой высоты короба устанавливают концами на опоры, приваренные к стенкам шахты и имеющие форму поперечного сечения короба. В этом случае короба устанавливают через открытый верх шахты.

Надшахтный бункер служит для накопления сырого зерна и обеспечения непрерывной подачи его в сушилку. Слой зерна в надшахтном бункере препятствует утечке агента сушки из верхних рядов коробов, т.е. служит своеобразным зерновым затвором.

Сушильная камера - верхняя часть шахты, куда подается агент сушки. Обычно она занимает большую часть шахты со стороны выхода агента сушки.

Охладительная камера - нижняя часть шахты, куда подается атмосферный воздух.

Распределительная камера - представляет собой устройство для выравнивания потоков агента сушки и охлаждающего воздуха и равномерного распределения их по подводящим коробам. В сушилках, состоящих из двух шахт, распределительная камера расположена между шахтами. В зависимости от принятого режима сушки распределительную камеру разделяют по высоте горизонтальными перегородками, обеспечивающими подачу в соответствующие зоны сушки и охладительную камеру агента сушки и воздуха с заданными параметрами.

Выпускное устройство предназначено для равномерного выпуска зерна по всему сечению шахты. Оно позволяет регулировать продолжительность пребывания зерна в шахте, т.е. продолжительность сушки.

Выпуск зерна из шахты может быть периодическим, отдельными сравнительно большими порциями, или непрерывным. Периодический выпуск зерна осуществляется с помощью приводных устройств, срабатывающих через определенные промежутки времени. Непрерывный выпуск осуществляется с помощью приводных устройств, срабатывающих с большой частотой, или бесприводных самотечных выпускных устройств, отрегулированных на определенный пропуск зерна.

В сушилках большой производительности преимущественно применяют выпускные устройства с периодическим выпуском зерна, называемые затворами. При открытии затвора выпускные отверстия полностью открываются. Количество выпускаемого зерна регулируют путем изменения числа открытий затвора в единицу времени.

При периодическом выпуске зерна из шахты вследствие быстрого его движения создаются условия для разрушения сводов зерна, застойных зон, образовавшихся в местах скопления соломистых примесей и местных сужениях потоков зерна. В промежутках между срабатываниями выпускного устройства зерно в шахте находится в неподвижном состоянии и та его часть, которая контактирует с подводящими коробами, может перегреваться выше предельно допустимой температуры. В связи с этим максимальный период между открываниями затвора не должен превышать 60 с.

Непрерывно действующие выпускные устройства применяются в передвижных сушилках, а также в стационарных сушилках небольшой производительности. В возвратно-поступательном движении рамы зерно небольшими порциями ссыпается через края полок в подсушильный бункер. Количество зерна, выпускаемое из шахты за каждый ход подвижной рамы, зависит от расстояния между нижней кромкой лотков и полок.

Для регулирования выпуска зерна на отдельных участках шахты каждый лоток можно передвигать по вертикали. Чем выше поднятые лотки над полками и чем больше ход подвижной рамы, тем больше выпускается зерна из шахты. Для ускорения выпуска можно также увеличить число ходов подвижной рамы.

В сушилках с непрерывным выпуском зерна в шахте образуются устойчивые потоки его движения. Кроме того между нижними гранями лотков и полками подвижной рамы может накапливаться сор, который препятствует ссыпанию зерна, что может приводить к местным задержкам зерна и его перегреву. В связи с этим выпускные механизмы требуют периодической чистки и регулирования.

Достоинства периодически и непрерывно действующих выпускных устройств учтены при создании конструкции комбинированного выпускного устройства.

Привод комбинированного выпускного устройства двойной. Основное время подвижная рама совершает непрерывно возвратно-поступательное движение, обеспечивая непрерывный выпуск зерна. Периодически этот же затвор открывается полностью, при этом весь могущий оказаться на нем сор вместе с зерном проваливается, т.е. происходит как бы самоочищение затвора.

Технологическая схема рассчитываемой зерносушилки

Технологическая схема шахтной рециркуляционной зерносушилки:

1 — топка, 2 — оперативный бункер; 3 — нория для сырого и рециркулируемого зерна; 4 — нория для сухого зерна; 5 — надшахтный бункер; 6, 7, 9 — вентиляторы; 8 — шахта окончательного охлаждения; I—сырое зерно, II — слив зерна; III — сухое зерно; IY — атмосферный воздух.

Список литературы

1. Малин Н.И. Справочник по сушке зерна. — М.: Колос, 1986. — 159 с.

2. Малин Н.И. Энергосберегающая сушка зерна. — М.: КолосС, 2004. — 240 с.

Московский государственный агроинженерный университет

им. В.П. Горячкина

Кафедра теплотехники

Расчетная записка

Т.06 101600.РЗ

Выполнил: студент 57-Э

Грачёв А.М.

Проверил: Малин Н.И.

СОДЕРЖАНИЕ

Определение параметров агента сушки и воздуха…………..……………...…37

Расчет количества испаренной влаги расхода агента сушки………………....41

Определение позонных значений температуры зерна, отработанного агента сушки и воздуха………….………………………………………………………42

Затраты и потери теплоты на сушку зерна……………………...……………………………………………………….43

Аналитический расчет затрат и потерь теплоты………………………………………...…………………………………45

Расчет основных конструктивных размеров устройства для нагрева зерна……………………………………………………………………………...46

Оценка эффективности реконструкции зерносушилки…………………………………………………………………….50Список литературы……………..…………………..…….…………………...…51