Сушилки. 
Оборудование и автоматизация перерабатывающих производств. 
Часть 2

Сушка — процесс удаления влаги из сырья или пищевых продуктов путем ее испарения и отвода образовавшихся паров.

По способу подвода теплоты к высушиваемому материалу различают следующие методы сушки:

конвективный (воздушная сушка) — теплота подводится при непосредственном соприкосновении сушильного агента с обрабатываемым материалом;

кондуктивный (контактный) — теплота передается от сушильного агента к материалу через разделяющую их стенку;

диэлектрический (СВЧ-сушка) — нагревание обрабатываемого материала в электромагнитном поле;

сублимационный — материал обрабатывается при глубоком вакууме и в замороженном состоянии.

По способу подвода теплоты различают сушилки конвективные, кондуктивные (контактные), диэлектрические, радиационные и др.; по виду используемого теплоносителя — воздушные, газовые и паровые; по давлению воздуха в сушильной камере — атмосферные и воздушные; по состоянию слоя обрабатываемого материала — плотный неподвижный, плотный малоподвижный, взвешенный, кипящий, падающий, комбинированный; по взаимному направлению движения материала и теплоносителя в конвективных сушилках — прямоточные, противоточные и с перекрестным движением; по характеру движения обрабатываемого материала — прямоточные и рециркуляционные; по способу организации процесса — периодического и непрерывного действия; по характеру использования — стационарные и передвижные.

В молочной промышленности наибольшее распространение получили вальцовая сушилка СДА-250 и распылительные сушилки ОСВ-1, Al-APC, Al-ОРЗ, А1-ОР2-Ч-01. Для сушки твердых молочных продуктов применяют сушилки СВК-1,0, СГ-500 и др. Зерновые продукты сушат в сушилках А1-ДСП-50, СЗШ-16, ВС-10−49М, У2-БСО, СЗСБ-8 и др.

Двухвальцовая атмосферная сушилка входит в состав сушильнодробильного агрегата СДА-250 (рис. 8.23), предназначенного для производства сухого обезжиренного молока.

Основными частями сушилки являются два полых чугунных вальца диаметром 0,8 м и длиной 1 м. С торцов вальцы имеют съемные днища. К одному из них прикреплена полая цапфа, через которую по паропроводу вводится пар для нагрева вальцов и по трубе отводится конденсат. Давление пара 350…500 кПа позволяет разогревать вальцы до 110…130 °С. Оси одного из вальцов имеют подвижные подшипники, что позволяет регулировать зазор между ними от 0 до 6 мм. В рабочем положении он составляет 0,6… 1 мм. Вальцы вращаются от электродвигателя через редуктор и открытую зубчатую передачу навстречу друг другу с частотой 24 мин^-1.

Вдоль каждого вальца установлен коллектор, с помощью которого предварительно нагретое до 55…60°С молоко подается тонким слоем на рабочие органы. По всей длине вальцов ниже коллектора размещен ножевой механизм, состоящий из ножа и прижимного устройства. Срезанная ножом тонкая пленка молока по.

Рис. 8.23. Сушильно-дробильный агрегат СДА-250:

/ — электродвигатель; 2—редуктор; 3 — ограждение; 4— открытая зубчатая передача; 5— сушилка; 6— вытяжной зонт; 7— коллектор; 8— дробилка; 9— труба для отвода конденсата;

10— шнек.

Рис. 8.24. Распылительная сушилка:

/—калориферы; 2— вентиляторы; 3— заслонки; 4— распыливаюшее устройство; 5— сушильная башня; б—главный вентилятор; 7—воздуховод; 9— фильтр-камера; 10— фильтр; // —устройство для подачи сырья; 12— ванна; 13— предохранительный клапан; 14 — шнековый транспортер; /5—кран; 16 — электронасосный агрегат, 17— баллон; 18— нагнетательный трубопровод; 19— разгрузочный патрубок; 20— шахта;

2/ — воздуховоды; 22— уборочные щетки; 23—дно башни наклонным щитам поступает в продольные шнеки, откуда поперечным шнеком транспортируется в нижнюю часть дробилки и ковшами цепного элеватора забрасывается для размола и просеивания.

Размольное устройство дробилки состоит из вращающегося била и просеивателя. Размолотый продукт в виде порошка высыпается из бункера дробилки в бочки или мешки.

Водяные пары, образующиеся при сушке продукта, отсасываются через систему вытяжки, состоящей из зонта, воздуховода и вентилятора.

Производительность сушилки по испаренной влаге 230… 250 кг/ч, средний расход пара на 1 кг испаренной влаги 0,5 кг. Мощность привода сушилки, дробилки и вентилятора соответственно 7,5, 0,8 и 2,2 кВт.

Распылительные сушилки (рис. 8.24) входят в состав сушильных установок ОСВ-1, Al-APC, Al-ОРЗ, А1-ОР2Ч, А1-ОР2-Ч-01 и предназначены для получения сухого порошка из предварительно сгущенного цельного или обезжиренного молока, а также сывороточного белкового концентрата (А1-АРС).

Распыливающим рабочим органом в сушильной установке ОСВ-1 служит форсунка, а в остальных — центробежные дисковые распылители.

Несмотря на разную производительность, а также некоторые конструктивные особенности, перечисленные сушилки работают по одинаковому принципу. Они состоят из сушильной башни, систем фильтрации и подогрева воздуха, подачи и распыливания продукта, устройства для отвода сухого порошка, системы очистки отработавшего воздуха, щита контроля и управления технологическим процессом.

Сушильная башня выполнена в виде цилиндрического сосуда с внутренними и внешними металлическими стенками и герметически закрывающейся дверью. Между стенками проложен слой теплоизоляции из асбестовой ваты. Башню монтируют на кольцевом фундаменте. Дно покрыто плиткой, поверх которой перемещаются уборочные щетки. На уровне распыливающего рабочего органа в двери имеется смотровое окно. Для обслуживания башни предназначены площадка и лестница с перилами.

Система фильтрации и подогрева воздуха включает в себя фильтры, калориферы и вентиляторы.

Воздух, предварительно очищенный в фильтрах, нагревается до.

135… 140 'С в паровых или электрических калориферах и вентиляторами подается сверху и снизу башни в зону распыливания продукта. Кроме того, горячий воздух по воздуховодам подается в каналы, тангенциально расположенные в боковой стенке башни.

Система подачи и распыливания продукта состоит из устройства подачи сырья, ванны, электронасосного агрегата и распыливающего устройства.

Если в качестве распыливающего устройства применяется форсунка, то для создания в системе необходимого давления (12… 20 МПа) используют гомогенизатор (плунжерный насос).

В установках, где распыливающее устройство выполнено в виде центробежного диска, продукт подается к нему одновинтовым насосным агрегатом П8-ОНТ.

Применение в качестве распыливающего устройства форсунок имеет свои достоинства и недостатки. К достоинствам можно отнести простоту конструкции, компактность, бесшумную работу, к основным недостаткам — малые отверстия в соплах, что приводит к частому засорению последних и повышает требования к предварительной очистке распыляемого продукта. Кроме этого, выходное отверстие в сопле форсунок быстро разрабатывается, и процесс сушки нарушается.

Недостатком центробежных дисковых распылителей является их сложность. Например, распылитель сушильной установки.

A1-APC состоит из электродвигателя, зубчатого редуктора, шпинделя с распыливающим диском, защитного кожуха, систем смазки, охлаждения, подпора и линии подвода продукта, подаваемого на сушку.

К достоинствам таких распылителей относится простота регулирования дисперсности распыливания продукта путем замены шестерен в приводе шпинделя. В установке А1-АРС шпиндель с диском может вращаться с частотой 201, 227, 259 и 300 с^-1. В сушильной установке А1-ОР2-Ч частота вращения диска не регулируется и составляет 200 с^-1. Окружная скорость распыливающего диска этой установки 170 м/с. Максимальная окружная скорость распыливающего диска сушильной установки А1-АРС при диаметре 120 мм составляет 113 м/с.

Устройство для отвода готового продукта включает в себя уборочные щетки, шахту и шнековый транспортер. В некоторых сушильных установках (А1-ОР2-Ч) уборочные щетки заменены скребковым механизмом, а для более полной очистки осевшего на стенках и днище башни порошка предусмотрены вращающиеся пневматическая метла и короб (А1-АРС).

Система очистки отработавшего воздуха состоит из фильтр-камеры, главного вентилятора и воздуховодов.

В трех секциях фильтр-камеры, выполненной в виде шахты прямоугольного сечения, размещены фильтровальные рукава, изготовленные из мешковины. Воздух из башни поступает в фильтровальные рукава снизу, проходит через ткань и с помощью вытяжного вентилятора выводится в атмосферу.

Частицы сухого порошка, оставшиеся на ткани фильтровальных рукавов, сбрасываются на шнековый транспортер специальным встряхивающим механизмом.

В некоторых сушильных установках для очистки воздуха от частичек сухого продукта предусмотрены один или несколько циклонов. При этом отработавший воздух в этих установках забирается в нижней части сушильной башни.

Удаленный из сушильной башни и циклонов сухой продукт транспортируется через шлюзовой затвор в пневмотранспортную линию, где охлаждается холодным воздухом. Для получения холодного воздуха применяют фильтр, вентилятор и калорифер с циркулирующей в его системе холодной водой или рассолом.

Пройдя через пневмотранспортную линию, смесь холодного воздуха и сухого продукта подается в циклон-разгрузитель, заканчивающийся шлюзовым затвором. Охлажденный до 22… 25 °C готовый продукт дозируется и загружается в специальную тару.

Система управления распылительных сушилок обеспечивает контроль и регулирование основных технологических параметров процесса как в ручном, так и в автоматическом режиме.

Технологический процесс в распылительных сушилках имеет некоторые особенности. Сырьем служит сгущенное цельное или обезжиренное молоко с содержанием сухих веществ 40…50% и температурой 40…50 «С. Температура продукта в зоне распыливания обычно не превышает 60…70 °С. Содержание влаги в готовом продукте 4…7%. Основные технические данные наиболее совершенных сушильных установок представлены в табл. 8.8.

8.8. Основные технические данные сушильных установок .

Вибрационная сушилка (рис. 8.25) для сушки молочного сахара состоит из основания, спирального желоба, станины, электродвигателя, эксцентрикового механизма, загрузочного бункера и сборника сухого продукта.

В основании сушилки между опорами закреплена дюралюминиевая трубка с навитым на ней желобом шириной 100 или.

200…250 мм с переменным шагом витков. Желоб связан с пружинным амортизатором и в процессе работы совершает возвратно-поступательное движение, сообщаемое ему электродвигателем и эксцентриковым механизмом.

Влажный молочный сахар из центрифуги поступает в загрузочный бункер сушилки, из него — в вибрирующий желоб. В результате колебательных движений желоба продукт находится во взвешенном состоянии. Навстречу движущемуся по спирали продукту снизу вверх перемещается горячий воздух. При контакте продукта и воздуха происходит сушка.

Положительный эффект сушки продукта во взвешенном состоянии в аппаратах с вибрирующим рабочим органом реализован также в вибрационной конвективной сушилке СВК-1,0/4,0. Она предназначена для досушки и охлаждения сыпучих, зернистых и порошкообразных материалов, не склонных к налипанию, с частицами размером от 0,05 до 5 мм. Сушилка входит в состав установки ОСВ-1, ее можно также использовать отдельно. Рабочий орган сушилки совершает колебательные движения с амплитудой.

Рис. 8.25. Вибрационная сушилка:

/ — сборник сухого продукта; 2—нижняя цапфа; 3 — верхняя цапфа; 4 — загрузочный бункер; 5—пружинный амортизатор; б—верхняя опора; 7—спиральный желоб; 8— основание; 9—нижняя опора; 10— станина; // — электродвигатель; /2—эксцентриковый механизм.

• 1. .4 мм и частотой 12,5 Гц. Температура подаваемого на сушку воздуха 160…
• 180 °C. Производительность по испаренной влаге около 150 кг/ч.

Сушка продукта, находящегося во взвешенном состоянии, но уже под действием подаваемого под слой высушиваемого материала горячего воздуха, т. е. сушка в псевдоожиженном слое, реализована в установке для сушки и гранулирования обезжиренного молока СГ-500. Принцип ее работы заключается в следующем.

Нагретый воздух через газораспределительную решетку зоны сушки поступает в слой порошкообразного и гранулированного молока и приводит его в псевдоожиженное состояние. Сгущенное молоко (концентрация сухих веществ 40…45%) подается в ротор и распределительное устройство. Последнее распределяет молоко по рабочей поверхности конуса в виде пленки и, прогоняя по ней поток гранул из псевдоожиженного слоя, наносит на их поверхность микродозы молока. Нагретый воздух контактирует в слое с влажной поверхностью гранул, на которые нанесено молоко, отдает им теплоту и сушит. Молоко, высыхая, откладывается на поверхности гранул в виде слоя сухого остатка, вызывая рост гранул. С помощью пневмосепаратора крупные гранулы охлаждаются и измельчаются на мелкие частицы, которые используются в качестве центров роста новых гранул.

Другая часть гранул (товарная фракция) из сепаратора поступает в псевдоожиженном слое в зону охлаждения и при 34…38 ^вС по пневмотранспортной линии подается в бункер готовой продукции. Отработавший воздух очищается от частиц высушенного молока в циклонах. Установка позволяет получать продукт влажностью 4…6%, производительность ее по испаренной влаге.

500. .550 кг/ч.

Вакуум-сублимационная сушилка В-2ФСБ предназначена для сушки сырого и вареного мяса в ломтиках толщиной 10…14 мм или в виде фарша с толщиной слоя до 25 мм, а также творога и других продуктов питания.

Установка состоит из сублиматора 1 (рис. 8.26), насосной установки 7, гидропривода, бака 8с насосом для удаления подтаявшего льда, подвесных путей 4, поворотной стрелки 3, коллектора 5 вакуумных трубопроводов, газового аммиачного коллектора 2 десублиматоров, трубопровода 6 для подачи жидкого аммиака в десублиматор, направляющих 9 для выдвижения нагревательных устройств, холодильной установки, систем энергопитания и автоматического контроля, регулирования и управления процессом.

Сублиматор выполнен в виде цилиндрического горизонтально установленного корпуса, внутри которого размещены десублиматор продуктовых тележек, два выдвижных нагревательных устройства, штанговый толкатель для передвижения продуктовых тележек, вакуумные и аммиачные трубопроводы с запорной арматурой. Десублиматор изготовлен из труб и представляет собой десять однорядных секций с индивидуальной подачей хладагента, разделенных симметрично на две равные части по пять секций в каждой. Между секциями на подвесных путях размещаются нагревательные устройства и продуктовые тележки. Внутри корпуса предусмотрены два желоба для удаления льда, штанговый толкатель для загрузки продуктовых тележек в сублиматор и выгрузки из него, подвесные пути.

Рис. 8.26. Вакуум-субличационная сушилка В-2ФСБ:

/ — сублиматор; 2— газовый коллеетор; 3— поворотная стрелка; 4— подвесной путь; 5— коллсктор вакуумных трубопроводов; 6 — трубопровод; 7—насосная установка; 8— бак; 9—направляющие Выдвижные нагревательные устройства состоят из двух частей, на которых закреплены электрические плоские нагревательные элементы. Каждое устройство имеет шесть съемных панелей в горизонтальном ряду и 21 ряд панелей по вертикали.

Продуктовые тележки служат для размещения на них противней с сублимируемым продуктом. На каждой тележке размещают 20 рядов противней (по два противня в каждом). Общая площадь противней 106,6 м². На такой площади можно разместить до 1150 кг обрабатываемого продукта.

Насосная установка включает по два вакуум-насоса ВН-500М и ВН-7ГМ. Первые из них предназначены для предварительного вакуумирования полости аппарата в течение 8 мин до остаточного давления 50… 100 Па. С помощью двух других насосов в сублиматоре поддерживается рабочее давление в течение всего периода сушки. Для контроля значения вакуума в сублиматоре и управления работой вакуум-насосов служат вакуумметры.

Холодильная установка состоит из двух двухступенчатых аммиачных холодильных агрегатов АДСРБ-200 общей холодопроизводительностью 839 000 кДж/ч.

Система энергопитания включает два трехфазных тиристорных блока, обеспечивающих плавное регулирование мощности нагревателей. Температуру поверхности нагревателей можно регулировать в пределах от 20 до 200 'С.

Для профилактического осмотра и ремонта нагревательных устройств они выдвигаются из сублиматора по подвесным путям, расположенным внутри сублиматора и за его пределами.

Производительность сушилки по испаренной влаге 2300 кг/сут, установленная мощность электродвигателя 628 кВт, габаритные размеры 17 200×5720×4806 мм, масса 31 970 кг.

Среди оборудования, применяемого для сушки зерновых продуктов, наибольшее распространение получили шахтные прямоточные зерносушилки. Такие зерносушилки, как правило, состоят из надшахтного бункера, двух шахт с коробами, двух выпускных устройств, топки, вентиляционного оборудования, норий и транспортеров для перемещения зерна.

Надшахтный бункер выполняет функции накопителя зерна. При этом зерновой слой над шахтами препятствует выбросу теплоносителя через верх шахты.

Корпус шахт выполняют из листовой стали или из железобетона. Короба изготовляют в основном пятигранной формы с открытой нижней частью также из листовой стали. В некоторых сушилках короба выполнены перфорированными, что улучшает равномерность сушки.

Подводящие и отводящие короба в шахте чередуются рядами (ряд отводящих — ряд подводящих) или в ряду (подводящий — отводящий).

Каждая шахта зерносушилки снабжена выпускным устройством, обеспечивающим равномерность движения зерна по поперечному сечению шахты. Это, в свою очередь, обеспечивает равномерность нагрева, сушки и охлаждения зерна.

Выпускные устройства могут быть периодического и непрерывного действия. В первом случае устройство обеспечивает выпуск зерна через определенный промежуток времени, во втором — зерно выпускается непрерывно. Некоторые зерносушилки комплектуют выпускными устройствами комбинированного действия, обеспечивающими выпуск зерна одновременно в режиме непрерывного и периодического действия. Такое устройство обеспечивает более равномерный выпуск зерна из шахты.

Для подачи в шахты теплоносителя и атмосферного воздуха используют вентиляторы низкого (Н < 1000 Па) и среднего (Н = 1000… 3000 Па) давления. В топках для подачи воздуха в форсунку применяют вентиляторы высокого давления (Н = 10 000…12 000 Па).

Зерносушилка А1-ДСП-50 шахтного типа, с двумя контурами рециркуляции и предварительным подогревом зерна состоит из двух сушильных шахт, тепловлагообменника и охладительной шахты, а также надсушильных бункеров, выпускных устройств, вентиляционного оборудования, системы транспортирования зерна и очистки отработавшего теплоносителя и шкафа управления.

Каждая из сушильных шахт включает четыре секции размером 3200×985 мм и высотой 1650 мм. В секциях установлены подводящие и отводящие короба клиновидной формы с жалюзийными боковыми стенками. Короба располагаются зигзагообразно по вертикали и чередуются между собой в каждом ряду.

Под первой сушильной шахтой смонтирован тепловлагообменник.

Охладительная шахта по конструкции аналогична сушильной и состоит из трех секций.

Под тепловлагообменником и охладительной шахтой расположены устройства (механизмы) для выпуска зерна из шахт. Они состоят из двух рам, расположенных одна над другой, с регулируемым зазором (3…5 мм). Верхняя рама неподвижна, в ее нижней части установлены 16 клиновидных выпускных коробов. Нижняя рама выполнена подвижной и в ней имеются шиберы, с помощью которых перекрываются отверстия выпускных коробов верхней рамы. При перемещении подвижной рамы от среднего положения между выпускными коробами и шиберами образуются щели, с помощью которых зерно равномерно выпускается из шахты.

Затвор открывается с помощью электропривода и реле времени, закрывается — с помощью возвратных пружин. За каждое открытие затвора выпускается 100…300 кг зерна. Производительность выпускного устройства регулируется частотой открытий затвора, а также величиной щели, которая, в свою очередь, регулируется путем изменения длины тяг привода.

Для отбора зерна из шахты на рециркуляцию предусмотрено бесприводное устройство, состоящее из поворотного клапана и сборников зерна. Количество рециркулируемого зерна зависит от степени открытия клапана.

Шахты продуваются параллельно и снабжены двумя вентиляторами типа Ц4−76−10ЮЖ. В качестве теплоносителя используют смесь атмосферного воздуха с продуктами сгорания жидкого или газообразного топлива. Воздух, смешиваясь с продуктами горения, образует газовоздушную смесь температурой 250…300 °С, которая затем, соединяясь с отработавшим воздухом охладительной шахты, создает теплоноситель температурой 160 °C.

Зерносушилка работает следующим образом. Сырое зерно из оперативного бункера 5 (рис. 8.27) поступает в норию 1, в которую направляется также сухое нагретое зерно из шахты 8. Смесь зерна направляется в надсушильный бункер первой шахты 7, который одновременно является и тепловлагообменником, а затем попадает в первую сушильную шахту 4. Из нее обрабатываемое зерно поступает в тепловлагообменник 2 и через выпускное устройство 15 с помощью воронки подается в надсушильный бункер 7 второй шахты, после чего попадает во вторую сушильную шахту 8. Часть сухого зерна из надсушильного бункера 7 второй шахты через механизм для отбора 12 и сливную самотечную трубу поступает на рециркуляцию (в первую шахту), а остальное — в охладительную шахту 14 и через выпускное устройство 15 в норию для сухого зерна 16.

Теплоноситель подается в сушильные шахты двумя вентиляторами 11 из топки 13 с подсосом атмосферного воздуха, прошедшего через охладительную шахту 14.

Конструкция зерносушилки позволяет очищать отработавший в шахтах агент сушки и воздух от легких примесей в осадочных камерах, примыкающих к шахтам. В зоне сушки вентиляторы работают на нагнетание, а в зоне охлаждения — на всасывание.

Оценивая технологический уровень зерносушилки А1-ДСП-50, можно отметить, что ей присущи почти все недостатки, свойственные шахтным сушилкам. К ним относится возможный перегрев зерна, так как нагрев и испарение влаги осуществляются в шахтах достаточно продолжительное время, и процесс испарения влаги идет как в первом, так и во втором периодах сушки. В связи с тем что процесс всасывания атмосферного воздуха сопровождается большим сопротивлением зернового слоя, работа сушилки на всасывание в зоне охлаждения не позволяет в достаточной мере охладить просушенное зерно. Этот недостаток усугубляется в том случае, когда в системе воздуховодов имеются неплотности, через которые воздух всасывается вентиляторами зоны сушки.

Рис. 8.27. Технологическая схема зерносушилки А1-ДСП-50:

/—нория для сырого зерна; 2 — тепловлагообменник; 3— осадочная камера; 4— первая сушильная шахта; 5—бункер для сырого зерна; б — нория для сырого зерна; 7— надсушильный бункер первой сушильной шахты; 8— вторая сушильная шахта; 9— ртутный термометр; 10— термометр сопротивления; // — вентиляторы; /2—механизм для отбора зерна; 13 — топка; 14 — охладительная шахта; 15 — выпускное устройство; 16 — нория для сухого зерна; 17— промежуточная нория; / — сырое зерно; // — сухое зерно

К достоинствам зерносушилки относится то, что частичная рециркуляция сухого нагретого зерна позволяет увеличить съем влаги при необходимости более чем на 6%.

Производительность зерносушилки А1-ДСП-50 при снижении влажности зерна на 6% составляет 50 т/ч, удельный расход условного топлива 11,2 кг/т, электроэнергии — 2,4 кВт • ч/т, габаритные размеры (без норий) 10 000×7000×20 000 мм, масса 53 000 кг.

Зерносушилка А1-УЗМ является прототипом зерносушилки А1-ДСП-50 и отличается от нее наличием каскадного нагревателя для нагрева рециркулирующего зерна.

Зерносушилка состоит из двух вертикальных сушильных шахт 3 и 8 (рис. 8.28), между которыми размещены напорно-распределительная камера 10 и распределительная камера 12. Под сушильной шахтой 3 находится тепловлагообменник 4, а под ним — бесприводное выпускное устройство 5. Под охладительной шахтой 11 расположено выпускное устройство 16 непрерывного действия. Каждая из двух сушильных шахт оборудована надсушильными бункерами. К сушильным шахтам 3 и 8 примыкают осадочные камеры 9 для улавливания легких примесей, выносимых из сушильных шахт.

Сушильная шахта состоит из отдельных секций высотой 1150 мм и размером в плане 3200×985 мм. В каждой секции размещено четыре ряда коробов. Подводящие и отводящие короба переменного сечения в виде клина чередуются между собой в каждом ряду. Их боковые стенки выполнены перфорированными.

В напорно-распределительной камере 10 размещен подогреватель рециркулирующего зерна каскадного типа. Над ним смонтирован бункер 7 для рециркулирующего зерна. Сушильные шахты работают на нагнетание теплоносителя, подаваемого вентиляторами 20 и 21 типа Ц4−76−10Ж из топки 14. К теплоносителю подсасывается атмосферный воздух из распределительной камеры 12, прошедший через охладительную шахту 11 и осадочную камеру 13.

Технологический процесс зерносушилки заключается в следующем. Сырое зерно из оперативного бункера 1 поступает в норию 17, сюда же направляется по самотечной трубе 15 подогретое в каскадном нагревателе зерно. Смесь зерна направляется в надшахтный бункер 2, затем в сушильную шахту 3, тепловлагообменник 4 и далее через бесприводное выпускное устройство 5в норию 18. Отсюда зерно поступает в надшахтный бункер 6, из которого одна его часть через окна в перегородке направляется в бункер 7 и далее через каскадный подогреватель по самотечной трубе 15 идет.

Рис. 8.28. Технологическая схема зерносушилки А1-УЗМ:

/ — оперативный бункер; 2, б,.7— бункера; 3, 8— сушильные шахты; 4 — тепловлагообменник; 5—выпускное устройство; 9, 13— осадочные камеры; 10— напорно-распределительная камера; // — охладительная шахта; 12— распределительная камера; 14 — топка; /5—самотечная труба; 16— выпускное устройство; 17, 18, 19— нории; 20, 21 — вентиляторы шахт на рециркуляцию в норию 17. Другая часть зерна из бункера 6 попадает в сушильную шахту 8, затем в охладительную шахту 11 и через выпускное устройство непрерывного действия 16— в норию 19. Сухое и охлажденное зерно после нории 19 направляется на хранение.

Конструкцией сушилки предусмотрен возврат недосушенного зерна на повторную сушку через оперативный бункер /. В соответствии с технологической схемой сушилки в надшахтном бункере 2 поддерживается заданный уровень зерна. При переполнении бункера излишки зерна по сливной самотечной трубе поступают в оперативный бункер 1. При понижении уровня зерна 6 бункере 2 в него поступает сухое зерно после нории 19, и только при достижении заданного уровня сухое зерно направляется на хранение.

Температура теплоносителя на входе в напорно-распределительную камеру 140…160'С. Температура зерна после первой сушильной шахты 3 составляет 50…53 «С. Часть этого зерна, попадая в каскадный нагреватель, нагревается за 10…15 с до 60 °C. Продолжительность отлежки зерна в тепловлагообменнике 6…7 мин; этот процесс продолжается в надшахтном бункере 2 в течение 9… 10 мин. После каскадного нагревателя температура теплоносителя понижается до 110… 130 «С и он направляется в сушильные шахты. В сушильной шахте 3 продолжительность сушки 4…5 мин, а в сушильной шахте 8 зерно сушится в течение 10… 12 мин. Охлаждение зерна продолжается 10… 12 мин.

Особенность данной сушилки заключается в возможности дистанционного контроля температуры нагрева и влажности зерна. Температуру нагрева зерна контролируют после каждой сушильной шахты, а влажность зерна — на входе в охладительную шахту.

К удачным техническим решениям сушилки А1-УЗМ относится размещение подогревателя в самой зерносушилке, что позволило обойтись минимумом обслуживающих норий и скомпоновать ее на небольшой площади.

Оригинальным конструкторским решением является также использование напорно-распределительной камеры для подогрева рециркулирующего зерна с последующим смешиванием его с сырым зерном. Это, в свою очередь, интенсифицирует влагообмен между сырым и рециркулирующим зерном.

Производительность зерносушилки А1-УЗМ при снижении влажности зерна с 20 до 14% составляет 50т/ч, удельный расход условного топлива 11 кг/т; электроэнергии — 2,4 кВт • ч/т, габаритные размеры (без норий и топки) 10 000×7000×20 000 мм, масса 55 000 кг.

Зерносушилка СЗШ-16 предназначена для использования на сельскохозяйственных предприятиях в сочетании с зерноочистительными комплексами типа ЗАВ-20.

Она состоит из цилиндрической топки, работающей на жидком топливе, двух параллельно расположенных сушильных шахт с выпускными устройствами, двух выносных охладительных колонок, газовоздуховодов, диффузоров и норий.

Топка сушилки включает (рис. 8.29) камеру сгорания, кожух, топливную аппаратуру, смесительную камеру, систему зажигания и контроля факела. Перед смесительной камерой расположен отражательный экран, а в самой камере — противовзрывной клапан. В торцевой части топки смонтированы завихритель воздуха и форсунка. Для контроля наличия факела во время работы сушилки в топке установлено фотоэлектрическое реле.

В каждой из двух шахт размером 2030×1000 мм и высотой 6400 мм размещено 14 рядов коробов по 8 в ряду. Шахты установлены параллельно друг другу, между ними расположена распределительная камера. Над каждой шахтой смонтирован надшахтный бункер, излишки зерна из которого по самотечной трубе направляются в нории сырого зерна. Под шахтами смонтированы выпускные устройства комбинированного действия, которые совершают как непрерывное движение с амплитудой колебания.

4…20 мм, так и периодическое с амплитудой 135 мм через каждые 4 мин.

В состав зерносушилки входят два вентилятора типа ЦЧ-70 № 8 (по одному на каждую шахту), две нории сухого зерна и две нории сырого зерна.

В качестве теплоносителя используют подогретый воздух, что значительно снижает риск пожара при эксплуатации сушилки.

Рис. 8.29. Схема топки зерносушилки СЗШ-16:

1 — топливный насос; 2 — фильтр; 3 — клапан; 4—манометр; 5—дутьевой вентилятор; 6— фотоэлектрический прибор; 7— форсунка; 8— свеча зажигания; 9— завихритель; 10— газосветный трансформатор; 11 — кожух; /2—камера сгорания; 13— экран; /-/—отражательный экран; 15— смесительная камера; 16— клапан впуска атмосферного воздуха; 17— противовзрывной клапан Зерносушилка работает на всасывание, для чего топка соединена воздуховодом с напорной камерой, а вентиляторы смонтированы после шахт.

Зерносушилка имеет одну зону сушки. Просушенное зерно охлаждается в двух охладительных колонках (по одной на каждую шахту).

Охладительная колонка выполнена из двух перфорированных цилиндров — внутреннего диаметром 760 мм и внешнего диаметром 1260 мм. Высота колонки 2750 мм. Зерно загружается в пространство между двумя цилиндрами и продувается атмосферным воздухом, который подается вентилятором во внутренний цилиндр.

Сушилка работает следующим образом. Сырое зерно поступает в нории 2 и 3 (рис. 8.30). Каждая нория направляет сырое зерно в свою шахту 6. Зерно, двигаясь по шахте сверху вниз, продувается подогретым в топке 9 атмосферным воздухом, подаваемым вентиляторами 7. Равномерность выпуска зерна из шахт обеспечивает комбинированное выпускное устройство, смонтированное под каждой шахтой. Зерно после шахт направляется в нории I и 4, г затем в охладительные колонки 5, где охлаждается атмосферным воздухом, нагнетаемым вентилятором 8. Сухое и охлажденное зерно направляется на хранение.

По сравнению с зерносушилками серии ДСП зерносушилка СЗШ-16 имеет следующие недостатки:

наличие одной зоны сушки и специального оборудования для охлаждения зерна повышает затраты на обработку зерна;

Рис. 8.30. Технологическая схема зерносушилки СЗШ-16:

. /, 2, 3, 4— нории: J—охладители; 6—шахты сушилки; 7, 8— вентиляторы; 9—топка работа вентиляторов шахт на всасывание эффективна при достаточной герметизации воздуховодов, в противном случае вентиляторы засасывают через неплотности вместо теплоносителя атмосферный воздух;

работа топки в качестве калорифера для подогрева воздуха повышает затраты на топливо на 50%.

Производительность сушилки при снижении влажности зерна (пшеницы) на 6% составляет 16т/ч при удельном расходе условного топлива 12 кг/т и электроэнергии 3,8 кВт • ч, габаритные размеры 10 500×11 100×12 500 мм, масса 14 000 кг.

Вертикальная паровая сушилка ВС-10−49М предназначена для сушки пропаренного зерна, а также сушки и поджаривания готовой крупы. Она относится к сушилкам непрерывного действия с паротрубной системой подогрева и представляет собой сборную конструкцию шахтного типа с прямоугольным поперечным сечением.

Сушилка состоит из загрузочного короба 1 (рис. 8.31), комплекта тепловых секций 2, основания 3 с выпускным устройством и шнеком для вывода продукта, съемных металлических щитов, служащих ограждением, и кожуха. В зависимости от требуемой производительности сушилки в состав комплекта могут входить 8, 10, 12 или 14 тепловых секций.

Тепловые секции выполнены из двух поперечных чугунных боковин, в которых установлено по девять труб диаметром 25 и 50 мм. Одна из боковин имеет два канала: один — для подачи рабочего пара, другой — для вывода отработавшего пара. Трубы установлены попарно, одна в другой, в шахматном порядке. Трубы с меньшим диаметром одним концом соединены с каналом подачи рабочего пара, другие их концы открыты. Трубы с большим диаметром одним концом соединены с каналом отвода пара, другие их концы заглушены.

Для предотвращения пригорания зерна к наружным трубам к ним сверху приварены отражательные козырьки из листовой стали, согнутые в виде уголка, обращенного вершиной навстречу движению зерна. Канал подачи рабочего пара верхней секции соединен с паровой магистралью, а канал отвода пара нижней секции — с конденсатоотводящей магистралью. Секции связаны между собой рамами и по бокам имеют ограждение в виде жалюзи для предотвращения просыпания зерна и обеспечения свободного доступа воздуха в сушилку.

Снаружи тепловые секции закрыты металлическими съемными щитами, которые снабжены люками с задвижками для засасывания в сушилку воздуха; в загрузочном коробе с противоположной стороны предусмотрено отверстие для присоединения к вентилятору.

Основание сушилки представляет собой две поперечные чугунг ные боковины, скрепленные продольными связями, сборной кон;

Рис. 8.31. Сушилка ВС-10−49М:

I — загрузочный короб; 2— тепловые секши; 3— основание с выпускным устройством и шнеком; /— зерно; II— выпуск пара; 111— впуск пара струкции, внутри которой установлен шнек для вывода обработанного продукта. Над шнеком расположено выпускное устройство, состоящее из продольного лотка, регулирующей задвижки с рычагом и валика с лопастями.

?и Технологический процесс в сушилке осуществляется следующим образом. Продукт через загрузочный короб поступает в тепловые секции и под действием собственного веса медленно движется вниз, соприкасаясь с горячими трубами и нагреваясь. В процессе движения по тепловым секциям слой продукта обрабатывается в поперечном направлении воздушным потоком, который уносит выделяющуюся влагу. Пар давлением 0,4 МПа поступает в вертикальный канал, проходит по трубам с меньшим диаметром, межтрубное пространство и выводится в конденсатоотводящую магистраль. Высушенный продукт поступает на лоток выпускного устройства и лопастями валика сбрасывается в шнек, который выводит его из сушилки. Скорость перемещения обрабатываемого продукта и, следовательно, продолжительность пребывания продукта в сушилке регулируют задвижкой.

Для пуска сушилки необходимо загрузить ее полностью продуктом, подать пар, запустить вентилятор и выпускной механизм. Поскольку продукт, поступивший в сушилку в начале ее загрузки, выходит недостаточно просушенным, его необходимо вторично пропустить через нее. Давление пара, а следовательно, и его температуру регулируют вентилем, установленным непосредственно перед впуском пара в сушилку. Основные технические данные сушилки приведены в табл. 8.9.

8.9. Основные технические данные сушилки ВС-10−49М.

На базе сушилки ВС-10−49М в настоящее время промышленность выпускает паровую вертикальную сушилку блочного типа ВС (СП-КБ).

Она представляет собой блочную конструкцию шахтного типа с прямоугольным поперечным сечением и коробами подвода и удаления теплоносителя. Конструкция состоит из отдельных тепловых секций, выпускного устройства со шнеком и загрузочного короба. Каждая тепловая секция высотой 1200 мм собирается из двух чугунных коллекторов, соединенных между собой калачами. Чугунные коллекторы являются основой для крепления теплообменных труб, которые устанавливают в шахматном порядке и снабжают защитными козырьками. Через коллекторы подводится пар к теплообменным трубам и отводится конденсат.

Отдельная комплектация сушилки предполагает наличие охладительных секций, которые устанавливают после тепловых перед выпускным устройством.

Сушилки типа ВС работают следующим образом. Продукт после гидротермической обработки поступает в загрузочный короб и далее под действием собственного веса проходит тонким слоем между нагретыми паром трубами. В процессе прохождения через тепловые секции зерно продувается воздухом, просушивается и с помощью шнека выводится из сушилки. Длительность нахождения обрабатываемого сырья в сушилке, а значит, и степень его влажности регулируют с помощью выпускного устройства.

Температурный режим сушки зависит от вида обрабатываемого зерна. Его регулируют изменением давления пара с помощью редукционного вентиля, установленного на входе пара в сушилку.

Основные технические данные сушилок типа ВС представлены в табл. 8.10.

8.10. Основные технические данные сушилок типа ВС.

Паровая шнековая сушилка У2-БСО предназначена для сушки моечных отходов в технологических линиях подготовки зерна к помолу. Она позволяет понизить влажность обрабатываемого продукта с 60 до 14% и поэтому может быть использована для сушки различных сыпучих продуктов переработки зернового сырья.

Основные узлы сушилки — шнековый блок 8 (рис. 8.32) и привод.

Корпус шнекового блока выполнен в виде сварной конструкции с двумя расположенными одна под другой трубами, в которых на подшипниках качения установлены шнековые валы 7. Трубы соединены между собой переходником и снаружи имеют паровые рубашки. В верхней трубе установлены загрузочный 5 и аспирационный 4 патрубки. Патрубок б, размещенный в нижней трубе, служит для выпуска продукта. На шнековых валах 7 установлены съемно-поворотные лопатки. Наружная поверхность корпуса шнекового блока покрыта теплоизоляционным слоем, позволяющим уменьшить потери тепла при работе сушилки.

Рис. 8.32. Сушилка У2-БСО:

/ — электродвигатель; 2—плита; 3— вариатор; 4—аспирационный патрубок; 5—загрузочный патрубок; б — разгрузочный патрубок; 7— шнековые валы; 8— шнековый блок; 9— вентиль для подачи пара; /0—патрубок для слива конденсата Привод сушилки состоит из электродвигателя 1 мощностью 0,75 кВт и бесступенчатого вариатора 3, установленного на плите 2, которая прикреплена к корпусу сушилки. Вращение от вариатора к нижнему шнековому валу передается через втулочно-пальцевую муфту, от нижнего вала к верхнему — цепной передачей.

Сушилка У2-БСО работает следующим образом. Обрабатываемый продукт подается через загрузочный патрубок в верхнюю трубу шнекового блока и медленно перемещается к переходнику. Далее он поступает в нижнюю трубу и с помощью шнека подается к выгрузному патрубку. Находясь в сушилке, зерно нагревается от внутренних стен паровой рубашки и теряет влагу. Влажный воздух отсасывается через аспирационный патрубок. Температуру нагрева продукта, а значит, и количество удаляемой влаги регулируют изменением давления пара, подаваемого в сушилку с помощью редукционного вентиля. Рабочее давление napfa 0,05…0,3 МПа, производительность сушилки по сухому продукту 0,5 т/ч, габаритные размеры 3553×480×690 мм, масса 350 кг.

Зерносушилка СЗСБ-8 барабанного типа стационарная предназначена для сушки зерновых и масличных культур любой влажности и засоренности. Зерносушилки этого типа используют для сушки мелких партий зерна, а также семян подсолнечника на маслоэкстракционных заводах.

Рабочий орган таких сушилок представляет собой барабан, внутри которого размещены продольные лопасти для подъема зерна. Он слегка наклонен в сторону перемещения зерна и вращается с частотой 2…6 мин^-1. При вращении барабана зерно с помощью насадок и лопастей поднимается, а затем с них скатывается. В процессе падения обрабатываемый продукт обдувается теплоносителем. Вращением барабана зерно перемещается к противоположному его концу и высушивается. Эти зерносушилки, как правило, не требуют монтажа и могут быть установлены на площадках. К их недостаткам можно отнести то, что они металлоемки, малопроизводительны и отличаются повышенным расходом топлива.

Зерносушилку СЗСБ-8 комплектуют топкой, загрузочной и разгрузочной камерами, сушильным барабаном, охладительной колонкой и нориями.

Топка цилиндрической формы, выполнена из металла и работает на жидком топливе.

Загрузочная камера предназначена для ввода в барабан сушилки теплоносителя и зерна. В нижней ее части размещен клапан для вывода излишков зерна.

Сушильный барабан состоит из шести секций. Зерно вводится в него шестью винтовыми дорожками; с помощью аналогичных дорожек зерно выводится из барабана, который двумя бандажами опирается на ролики, посредством которых осуществляется его привод.

Разгрузочная камера предназначена для вывода отработанного теплоносителя в атмосферу и выгрузки просушенного зерна. В верхней ее части смонтирован вентилятор для подачи теплоносителя из топки в барабан и вывода отработанного агента. Продукт выгружается через шлюзовой затвор.

Зерно охлаждается в вертикальной охладительной колонке, состоящей из двух перфорированных цилиндров разного диаметра, вставленных один в другой. Пространство между ними заполняется зерном.

Вентилятор, смонтированный в верхней части колонки, продувает зерно путем всасывания атмосферного воздуха через перфорацию внешнего цилиндра. Для выпуска зерна из колонки предусмотрен шлюзовой затвор. Охладительная колонка работает периодически.

Барабан сушилки обслуживается вентилятором ЦЧ-70 № 7, а охладительная колонка — вентилятором ЦЧ-70 № 6. Барабан приводится во вращение электродвигателем мощностью 7,5 кВт через редуктор РМ-350.

Сушилка работает следующим образом. Сырое зерно норией (на схеме не показана) вводится через загрузочную камеру 2 (рис. 8.33) по самотечной трубе 3 в сушильный барабан 5. Лопатки и крестовины барабана поднимают зерно вверх, затем оно ссыпается вниз. Этот процесс многократно повторяется с постепенным перемещением зерна вдоль барабана. Зерно нагревается кондуктивно на лопатках, а при его падении нагревается и высушивается конвективно агентом сушки, подаваемым вентилятором 7.

расывается в атмосферу. Зерно из охладительной колонки выпускается порциями. При достижении верхнего уровня зерна в Зерносушилка работает на всасывание теплоносителя. После барабана 5 обрабатываемый продукт попадает в разгрузочную камеру 6, откуда через шлюзовой затвор непрерывно выводится из камеры и норией 9 направляется на шнек 10, который загружает его в охладительную колонку 12. Воздух через перфорацию внешнего цилиндра поступает в зерно и через перфорацию внутреннего цилиндра вентилятором 11 выб.

Рис. 8.33. Технологическая схема сушилки СЗСБ-8:

7 —топка; 2—загрузочная камера; 3— самотечная труба для ввода сырого зерна; 4 — грузовой клапан; 5—барабан; 6 — разгрузочная камера; 7, 77—вентиляторы; 8, 13 — шлюзовые затворы; 9—нория; 10— шнек; 72—охладительная колонка колонке автоматически включается шлюзовой затвор 13, который выпускает зерно, при достижении минимального уровня зерна шлюзовой затвор отключается и выпуск зерна прекращается.

Производительность сушилки при снижении влажности зерна (пшеницы) с 20 до 14% составляет 8 т/ч при расходе условного топлива 65 кг/ч, мощность привода 31,6 кВт, габаритные размеры 10 260×7070×8300 мм, масса 9000 кг.

Зерносушилка СЗПБ-2,5 выполнена в передвижном варианте и состоит из топки на жидком топливе, подводящей и отводящей камер, сушильного и охладительного барабанов. Отличительная особенность сушилки — наличие двух барабанов: в одном барабане зерно высушивается, в другом — охлаждается.

Сушильный барабан диаметром 1000 мм и длиной 5000 мм опирается на четыре пары роликов, из которых две пары служат приводными и покрыты резиной. Он вращается с частотой 10 мин^-1.

Охладительный барабан диаметром 550 мм и длиной 2300 мм вращается с частотой 27 мин^-1.

Технологические процессы этой зерносушилки и зерносушилки СЗСБ-8 аналогичны с той лишь разницей, что зерно после сушки охлаждается не в охладительной колонке, а в барабане. Сухое зерно и зерно после охлаждения выпускают через шлюзовые затворы. Охлажденное сухое зерно шнеком транспортируется от зерносушилки на дальнейшую переработку или хранение.

Производительность сушилки при снижении влажности зерна (пшеницы) с 20 до 14% составляет 2,5 т/ч при удельном расходе условного топлива 12 кг/т и электроэнергии 3,24 кВт-ч/т, габаритные размеры 8470×7600×2650 мм, масса 4000 кг.