5. Рециркуляционные зерносушилки.
Зерносушилки с рециркуляцией по конструктивному исполнению и способу нагрева зерна делятся на рециркуляционные с противоточными камерами нагрева, шахтные рециркуляционные и рециркуляционно-изотермические. Наиболее распространены рециркуляционные с противоточными камерами нагрева и шахтные рециркуляционные сушилки.
Рециркуляционная зерносушилка с противоточной камерой нагрева состоит из оперативного бункера, приемного бункера с бесприводным устройством для загрузки камеры нагрева, камеры нагрева, тепловлагообменника, двух охладительных шахт (промежуточного и окончательного охлаждения), выпускного устройства, топки, вентиляционной системы, рециркуляционной нории и нории для сухого зерна.
Влажность сырого зерна в рециркуляционной сушилке снижается до заданной в результате многократной циркуляции. Сырое зерно смешивается с рециркулирующим и поступает в камеру нагрева. В камере нагрева зерно в течение 2…3 секунд падает в виде дождя в восходящем потоке агента сушки (250…370оС), движущегося со скоростью 5…5,5 м/с. Нагретое зерно поступает в тепловлагообменник, где находится около 15 мин. В это время происходит выравнивание температуры зерна и частично перераспределяется влага как в отдельном зерне, так и во всей массе. Рециркулирующее сухое более нагретое зерно передает тепло сырому зерну, а сырое зерно передает влагу рециркулирующему зерну. После тепловлагообменника зерно разделяется на два потока: один направляется в шахту промежуточного охлаждения для дальнейшей рециркуляции, а другой – в шахту окончательного охлаждения. Зерно в охладительных шахтах продувается атмосферным воздухом через подводящие и отводящие короба. В шахте окончательного охлаждения зерно охлаждается на 25…30оС (в зависимости от температуры нагрева зерна и воздуха охлаждения). В шахте промежуточного охлаждения зерно охлаждается на 10…15оС воздухом прошедшим шахту окончательного охлаждения. По выходе из шахты окончательного охлаждения просушенное зерно должно иметь заданную влажность.
Сырое зерно смешивают с рециркулирующим в таком соотношении, чтобы средневзвешенная влажность смеси превышала конечную влажность на выходе из сушилки на величину средневзвешенного снижения влажности за один цикл. Соотношение между количеством смешиваемого сырого и рециркулирующего зерна зависит от начальной влажности и величины ее снижения за один цикл (нагрев – охлаждение); его называют кратностью смешения или коэффициентом рециркуляции. Это соотношение показывает: во сколько раз расход рециркулирующего зерна превышает расход сырого. В зависимости от кратности смешения скорость движения зерна в шахте промежуточного охлаждения в несколько раз больше, чем в шахте окончательного охлаждения (при оптимальном режиме в 6…7 раз).
Рециркуляционная сушилка может быть выполнена и без специальной камеры нагрева. Таковой является шахтная рециркуляционная зерносушилка. Рециркуля-ционная шахтная зерносушилка работает по такому же принципу, как и все рециркуляционные сушилки: первую партию зерна сушат при замкнутом цикле, затем выпускают сухое и одновременно подают такое же количество сырого зерна. Если в сушилку поступает зерно с большей влажностью, уменьшают его подачу, одновременно сокращая количество выпускаемого из сушилки просушенного зерна. Следовательно, увеличивается коэффициент циркуляции и количество удаляемой влаги. Практика показывает, что в шахтной рециркуляционной зерносушилке можно сушить зерно, значительно отличающееся по влажности, что недопустимо при сушке зерна в обычных шахтных сушилках.
Рециркуляционные зерносушилки имеют следующие преимущества перед обычными шахтными зерносушилками: сушка зерна с доведением до требуемых кондиций независимо от первоначальной его влажности за один прием; снижение расхода топлива и затрат на сушку; хорошее перемешивание зерна при сушке и получение равномерно высушенного зерна; более равномерный нагрев зерна; очистка зерна от легких примесей в процессе сушки (противоточные зерносушилки).
5.1 Зерносушилка РД-2 х 25-70.
Представляет собой отдельно стоящий блок из двух металлических агрегатов (рис. 8). Зерносушилку устанавливают вне здания в привязке к силосному корпусу элеватора или в разрыве между рабочим зданием и силосным корпусом элеватора.
Рис. 8. Рециркуляционная зерносушилка РД-2х25-70
Каждая часть зерносушилки состоит из основных частей (рис. 9): бункера над камерой нагрева 6, камеры нагрева 7, тепловлагообменника 8, шахт промежуточного 9 и окончательного охлаждения 10, воздухораспределительной камеры 12, осадочной камеры 11 с циклонами, бесприводных выпускных устройств шахт охлаждения 13, топки 4, тепловентиляционной системы. Зерносушилку обслуживают две нории 1, 2 производительностью по 175 т/ч каждая.
Бункер над камерой нагрева служат для накопления смеси зерна (рециркулирующего и сырого) подаваемого норией. Излишек зерна из бункера поступает в камеру нагрева через два переливных патрубка. В нижней части бункера установлено загрузочное устройство, которое обеспечивает равномерную подачу зерна в камеру нагрева. Загрузочное устройство состоит из четырех воронок с выпускными отверстиями. Последние перекрываются задвижками дистанционно приводом от электродвигателя.
Камера нагрева предназначена для нагрева смеси рециркулирующего и сырого зерна восходящим потоком агента сушки. В качестве тормозящих элементов в камере нагрева установлено 19 рядов металлических труб (стержни), они расположены в шахматном порядке, что позволяет равномерно распределить зерно по камере нагрева. Также в качестве тормозящих элементов могут использоваться гирлянды из свободно висящих конусов. Тормозящие элементы должны обеспечить пребывание зерна в камере нагрева не менее 2…3 с. Для уменьшения потерь теплоты в окружающую среду камера нагрева и тепловлагообменник теплоизолированы.
Рис. 9. Технологическая схема зерносушилки РД-2х25-70.
Агент сушки в камеру нагрева подают через диффузор, расположенный в ее нижней части над тепловлагообменником. Агент сушки из топки в камеру нагрева поступает по воздухопроводам под разряжением. Для регулирования температуры агента сушки применяют дополнительны подсос воздуха через дроссель клапан. Отработавший агент сушки отводят из камеры нагрева через осадочную камеру вентилятором. Осадочная камера предназначена для выделения из отработавшего агента сушки легких примесей. Температура агента сушки на входе в камеру нагрева должна быть 250…350оС, а на выходе не более 60…80оС.
Тепловлагообменник служит для выравнивания температуры и частичного перераспределения влаги между рециркулирующим и сырым зерном, а также для выравнивания влаги и температуры в зерновке. Во избежание переполнения тепловлагообменника зерном установлены сливные самотечные трубы, по которым излишек зерна поступает в рециркуляционную норию.
Шахты охлаждения предназначены как для охлаждения нагретого зерна, так и для частичного испарения влаги из него. Одна из них служит для окончательного охлаждения, вторая шахта – для промежуточного охлаждения зерна и частично для испарения влаги из него (рециркуляционная). В шахтах охлаждения установлены короба переменного сечения, в каждой шахте размещено по 24 ряда коробов. Подводящие и отводящие короба смонтированы в шахматном порядке кассетами – по два короба в каждой. Воздухораспределительная камера расположена со стороны шахты окончательного охлаждения. Атмосферный воздух продувают последовательно, первоначально через шахту окончательного охлаждения (охлаждая выпускаемое из сушилки зерно), а затем через шахту промежуточного охлаждения (рециркулирующее зерно).
Для выпуска зерна из шахт установлены бесприводные выпускные устройства: бункер, в котором размещены конусные рассекатели, образующие по высоте четыре ряда лотков. Зерновые потоки с каждых двух лотков вышележащего ряда (в самом верхнем ряду восемь лотков) поступают в один, расположенный ниже. В каждом лотке установлены поворотные клапаны для регулирования выпуска зерна с левой и правой половины лотка. Клапаны регулируются и фиксируются вручную. Для регулирования пропускной способности сушилки в выпускном патрубке каждой шахты установлена двухстворчатая винтовая задвижка.
Плановая производительность сушилки 50 т/ч.
5.2 Зерносушилка А1-ДСП-50.
Зерносушилка шахтная рециркуляционная открытого типа, металлическая. Может устанавливаться взамен зерносушилок ДСП-32-ОТ, на ее фундамент и с использованием топочного агрегата. Плановая производительность сушилки 50 т/ч. Технологическая схема зерносушилки А1-ДСП-50 представлена на рис. 10.
Рис. 10. Технологическая схема зерносушилки А1-ДСП-50
Сырое зерно подают из оперативного бункера и смешивают его с сухим нагретым зерном, которое поступает из второй сушильной шахты. Смесь направляют в первую рециркуляционную норию 1. Смесь зерна подают норией в надсушильный бункер 8 первой сушильной шахты (он же служит тепловлагообменником) и далее в первую сушильную шахту 9 и тепловлагообменник 15 с регулируемым охлаждением.
Тепловлагообменник 15 по высоте разделен на три непродуваемые зоны, отделенные друг от друга коробами, через которые к зерну подводится атмосферный воздух, предназначенный для удаления влаги из межзернового пространства и с поверхности зерна. В верхней части тепловлагообменника устанавливают датчики дистанционного контроля температуры зерна (аналогичные датчики расположены в нижней непродуваемой зоне над шахтой охлаждения).
Затем зерно поступает во вторую рециркуляционную норию 2, которая подает его в надсушильный бункер второй сушильной шахты. Из надсушильного бункера зерно направляют во вторую сушильную шахту 10 и далее в охладитель шахтного типа 14. Кроме того, часть зерна после второй сушильной шахты отбирают на смешивание с сырым зерном. Выпуск просушенного и охлажденного зерна проводят выпускным механизмом 16 периодического действия.
Сушильная шахта зерносушилки работает на нагнетание, охладительная на всасывание. Агент сушки из топки и отработавший воздух из охладительной шахты засасывается вентиляторами первой и второй сушильной зон, смешивают и подают его через диффузор и напорно-распределительную камеру в подводящие короба сушильных шахт, далее он проходит через слой зерна и выходит из отводящих коробов в осадочную камеру в атмосферу.