INSTYTUT NAWOZÓW SZTUCZNYCH,

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: (22) Data zgłoszenia: (51) Int.Cl. C12C 3/02 ( ) F26B 21/02 ( ) F26B 3/04 ( ) F26B 11/16 ( ) (54) Suszarnia z zamkniętym obiegiem do suszenia materiałów roślinnych, zwłaszcza szyszek chmielowych (73) Uprawniony z patentu: INSTYTUT NAWOZÓW SZTUCZNYCH, Puławy, PL (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 05/07 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 07/12 (72) Twórca(y) wynalazku: JÓZEF ORŁOWSKI, Puławy, PL BOLESŁAW SKOWROŃSKI, Puławy, PL ZDZISŁAW ZDEB, Puławy, PL JAN NIEŚCIORUK, Puławy, PL AUGUST TURCZYN, Puławy, PL JULIAN ŁEŁYK, Puławy, PL STANISŁAW IWAŃCZUK, Puławy, PL BOŻYDAR JODKOWSKI, Puławy, PL EDWARD RÓJ, Puławy, PL KRZYSZTOF SITKIEWICZ, Puławy, PL EDWARD WOŁOSZYN, Puławy, PL KAZIMIERZ KOZŁOWSKI, Puławy, PL PL B1

2 2 PL B1 Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest suszarnia z zamkniętym obiegiem do suszenia materiałów roślinnych, zwłaszcza szyszek chmielowych. Znane są suszarnie, w których prowadzi się proces suszenia gorącym powietrzem. Do suszenia chmielu świeżego wykorzystywane są pionowe suszarnie komorowe lub suszarki taśmowe mające zastosowanie w wielkoobszarowych plantacjach USA i krajach Europy środkowo-wschodniej. W instalacjach przemysłowych wytwarzających produkty chmielowe stosowane są pionowe suszarki komorowe. Są to aparaty o przekroju prostokątnym z półkami sitowymi pozwalającymi na przemieszczanie surowca z góry ku dołowi, mogą być jedno- lub wielopółkowe. Wyposażone są one w urządzenia za- i wyładunkowe Przepływ czynnika suszącego - powietrza - wymuszają wentylatory kierujące je na podgrzewacze przeponowe i dalej przez dystrybutory pod dolną półkę suszarki, wilgotne powietrze wyrzucane jest do atmosfery. Celem wynalazku było opracowanie urządzenia, odpowiedni dobór gabarytów oraz opracowanie rozwiązań konstrukcyjnych zapewniających prawidłowy przebieg procesu suszenia i uzyskiwanie optymalnych parametrów technologicznych dla różnych materiałów roślinnych poddawanych suszeniu. Istota rozwiązania suszarni z zamkniętym obiegiem polega na tym, że składa się ze zbiornika cylindrycznego o jednolitej, szczelnej konstrukcji podzielonego na cześć suszącą i część chłodzącą poprzez zamontowanie dwóch nie perforowanych półek, stanowiących śluzę, poniżej króćca ewentualnie króćców wlotowych gorącego gazu suszącego. Część susząca wyposażona jest w półki suszące o konstrukcji żaluzjowej z listwami perforowanymi, natomiast w części chłodzącej umocowane są półki chłodzące o konstrukcji żaluzjowej z listwami perforowanymi, pod którymi umieszczono króciec ewentualnie króćce wlotowe gazu chłodzącego, a nad nimi króciec ewentualnie króćce wylotowe gazu chłodzącego, w których zamontowano wymienne filtry do pyłów z gazu obiegowego oraz zdmuchiwacz pyłów. Ponadto umieszczono nad półkami suszącymi obrotowy rozgarniacz materiału roślinnego, a pod półkami chłodzącymi obrotowy wygarniacz. W pokrywie zamontowano króciec zasypowy materiału roślinnego oraz króciec ewentualnie króćce wylotowe gazu suszącego, a pod nią umieszczono obrotową szczotkę oraz wymienne filtry gazu odprowadzanego z suszarni, który to gaz jest kierowany poprzez dodatkowy filtr, chłodnicę i separator wykroplonej wody, do części chłodzącej suszarni pod półkę najniższą. Dno suszarni wyposażone jest w króciec, korzystnie prostokątny do odbioru wysuszonego materiału roślinnego. Każda z półek perforowanych składa się z listew zamocowanych obrotowo w łożyskach tocznych zabudowanych na wewnętrznej ścianie suszarni, obracanych poprzez układ dźwigni za pomocą siłowników pneumatycznych umieszczonych na zewnątrz aparatu. Korzystnie jest, gdy ilość półek suszących wynosi cztery, a chłodzących dwie. Listwy w półkach parzystych obracają się przeciwnie w stosunku do listew w półkach nieparzystych. Rozgarniacz posiada trzy ramiona rozstawione równomiernie z nastawnymi łopatkami, zamocowanymi na wale napędzanym motoreduktorem z bezstopniową regulacją obrotów, umieszczonym w pokrywie suszarni, oraz wyposażony jest w szczotkę. Łopatki mogą być ustawiane pod różnymi kątami celem równomiernego rozprowadzenia materiału roślinnego. Wygarniacz składa się z sześciu ramion zamocowanych na wale, napędzanym motoreduktorem z bezstopniową regulacją obrotów, umieszczonym pod dnem suszarni Wymienne filtry na odprowadzeniu z aparatu gazu suszącego składają się z siatkowych segmentów trapezowych i trójkątnych. Zainstalowane dysze służą do przedmuchiwania filtrów. Wymienne filtry na odprowadzeniu z aparatu gazu chłodzącego składają się z segmentów prostokątnych. Projektowanie aparatu zostało poprzedzone licznymi badaniami. W pierwszym etapie przebadano w skali modelowej wpływ temperatury, prędkości przepływu gazu i wysokości złoża na szybkość suszenia. Kolejno sprawdzono jakie opory przepływu stawiają perforowane półki wraz ze złożem chmielu, zbadano minimalny kąt zsypu chmielu. Wyniki pozwoliły na dobór gabarytów suszarni. W trakcie budowy aparatu przeprowadzono badania mające na celu określenia wymaganych obrotów rozgarniacza na półce zasypowej, wygarniacza chmielu z dna aparatu, podajnika ślimakowego odprowadzającego wysuszony chmiel z suszarki. Pozwoliło to na dobór napędów do w/w urządzeń.

3 PL B1 3 Odrębnym problemem badawczym był dobór sit filtracyjnych i sposób ich oczyszczania nie powodujący przerw technologicznych. Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 pokazuje przekrój osiowy suszarni a fig. 2 i fig. 3 przekrój poprzeczny. Suszarnia składa się ze zbiornika cylindrycznego 1 podzielonego na cześć suszącą wyposażoną w cztery półki 4 i część chłodzącą w której zamocowano dwie półki 5. Półki zbudowane są z obracanych listew perforowanych 16, mają konstrukcję żaluzjową. Króciec wlotowy gazu suszącego 3 zlokalizowano pod czwartą półką. Dwa króćce wylotowe gazu 13 i króciec zasypowy 12 szyszek chmielowych umieszczony w pokrywie aparatu. Pod pokrywą na całej powierzchni umieszczono wymienne filtry siatkowe z segmentów trapezowych i trójkątnych 15. Do wymiany i czyszczenia filtrów zbudowano wokół aparatu zewnętrzny podest obsługowy 24 i drabinę 22. Pod półką chłodzącą umieszczono króciec wlotowy gazu chłodzącego 6, a nad półką dwa króćce wylotowe gazu chłodzącego 7. W króćcach zamontowano wymienne filtry siatkowe 8. Po zewnętrznej stronie filtrów usytuowano dysze 9 do impulsowego oczyszczania siatek. Część suszącą od chłodzącej oddziela śluza, są to dwie półki 2 z listwami nieperforowanymi 23. W bocznej ścianie aparatu w przestrzeniach między półkami umieszczono włazy z przeźroczystymi pokrywami 21. Przy włazach usytuowano podesty obsługowe, wykorzystywane również do obsługi siłowników pneumatycznych 25. Każda z siedmiu półek składa się z 14 listew zamocowanych obrotowo w łożyskach tocznych 16 zabudowanych na wewnętrznej ścianie aparatu. Obrót listew odbywa się poprzez układ dźwigni prostowodem 27 uruchamianym siłownikiem pneumatycznym 17. Nad najwyższą półką suszarni zamontowano rozgarniacz szyszek chmielowych. Rozgarniacz stanowią trzy ramiona (rozstawione pod kątem 120 ) 10 z nastawnymi łopatkami 18, napędzane motoreduktorem z bezstopniową regulacją obrotów przy pomocy wariatora 26. Na jednym ramieniu zamontowano szczotki 14. Motoreduktor umieszczono na pokrywie na zewnątrz aparatu. Wygarniacz 11 zlokalizowano w dolnej części aparatu, składa się on z sześciu ramion zamocowanych na wale napędzanym motoreduktorem z bezstopniową regulacją obrotów. Motoreduktor 20 umieszczono na zewnątrz pod dnem aparatu. W dnie aparatu znajduje się prostokątny otwór 19 - króciec wysypowy. Działanie przykładowego aparatu według wynalazku jest następujące. Szyszki chmielowe poprzez króciec zasypowy 12 podawano na górną półkę 4 aparatu, gdzie są równomiernie rozprowadzane w całym jego przekroju. Odbywa się to przy pomocy rozgarniacza 10, 18 napędzanego motoreduktorem 26. Tak przygotowane złoże przesypywane jest na niższą półkę. Suszenie prowadzone jest na trzech kolejnych półkach 4. Półki mają konstrukcję żaluzjową. Obrotowe listwy półek żaluzjowych umożliwiają przesypywanie grawitacyjne chmielu z półki na kolejną niższą półkę. Korzystnie jest gdy ilość półek na których suszy się chmiel wynosi co najmniej trzy. Gaz suszący wprowadzono króćcami 3 pod najniższą półkę części suszącej, a wilgotny gaz odprowadzano poprzez dwa króćce 13 usytuowane w pokrywie aparatu. Gaz, zanieczyszczony drobinami chmielu, przed wyprowadzeniem z aparatu oczyszczano na filtrach siatkowych 15. Siatki z pyłu są czyszczone szczotką 14 zamontowaną na jednym z ramion rozgarniacza. Wysuszony materiał poprzez śluzę 2, zbudowaną z dwu nieperforowanych półek 23, dzielącą aparat na dwie strefy, podawano do części chłodzącej aparatu. Tam wysuszony ciepły surowiec schładzano zimnym gazem, a następnie zsypywano na dno aparatu. Gaz chłodzący wprowadzano króćcem 6 pod półkę chłodnicy, a wstępnie ogrzany gaz odprowadzano poprzez dwa króćce 7. Gaz opuszczający aparat zawierający drobne cząstki szyszek chmielowych i lupulinę oczyszczano na filtrach siatkowych 8. Siatki filtracyjne są okresowo oczyszczane - przedmuchiwane impulsowo wtryskiwanym poprzez dysze 9 dwutlenkiem węgla. Wygarniacz 11 usuwający surowiec z aparatu zlokalizowany został w jego dolnej części. Składa się z sześciu ramion zamocowanych na wale napędzanym motoreduktorem 20 z bezstopniową regulacją obrotów. Motoreduktor został umieszczony na zewnątrz pod dnem aparatu. W dnie aparatu znajduje się prostokątny króciec wysypowy 19 połączony z przenośnikiem ślimakowym.

4 4 PL B1 Zastrzeżenia patentowe 1. Suszarnia z zamkniętym obiegiem do suszenia materiałów roślinnych, zwłaszcza szyszek chmielowych w postaci zbiornika z półkami, znamienna tym, że składa się ze zbiornika cylindrycznego (1) o jednolitej, szczelnej konstrukcji podzielonego na cześć suszącą i część chłodzącą poprzez zamontowanie dwóch (2) nie perforowanych półek, stanowiących śluzę, poniżej króćca (3) ewentualnie króćców gorącego gazu wlotowego suszącego, przy czym część susząca wyposażona jest w półki suszące (4) o konstrukcji żaluzjowej z listwami perforowanymi, natomiast w części chłodzącej umocowane są półki chłodzące (5) o konstrukcji żaluzjowej z listwami perforowanymi, pod którymi umieszczono króciec (6) ewentualnie króćce wlotowe gazu chłodzącego, a nad półką króciec (7) ewentualnie króćce wylotowe gazu chłodzącego, w których zamontowano wymienne filtry (8) do pyłów z gazu obiegowego oraz zdmuchiwacz pyłów (9), ponadto umieszczono nad półkami suszącymi obrotowy rozgarniacz (10) materiału roślinnego, a pod półkami chłodzącymi obrotowy wygarniacz (11), z tym że, w pokrywie zamontowano króciec zasypowy (12) materiału roślinnego oraz króciec (13) ewentualnie króćce wylotowe gazu suszącego, a pod nią umieszczono obrotową szczotkę (14) oraz wymienne filtry (15) gazu odprowadzanego z suszarni, który to gaz jest kierowany poprzez dodatkowy filtr, chłodnicę i separator wykroplonej wody, do części chłodzącej suszarni pod półkę najniższą przy czym dno suszarni wyposażone jest w króciec (19), korzystnie prostokątny do odbioru wysuszonego materiału roślinnego. 2. Suszarnia z zamkniętym obiegiem według zastrz. 1, znamienna tym, że każda z półek perforowanych (2), (4) i (5) składa się z listew zamocowanych obrotowo (16) w łożyskach tocznych zabudowanych na wewnętrznej ścianie suszarni, obracanych poprzez układ dźwigni za pomocą siłowników pneumatycznych (17) umieszczonych na zewnątrz aparatu. 3. Suszarnia z zamkniętym obiegiem według zastrz. 2, znamienna tym, że korzystnie ilość półek suszących (4) wynosi cztery, a chłodzących (5) dwie. 4. Suszarnia z zamkniętym obiegiem według zastrz. 2, znamienna tym, że listwy (16) w półkach parzystych obracają się przeciwnie w stosunku do listew w półkach nieparzystych 5. Suszarnia z zamkniętym obiegiem według zastrz. 1, znamienna tym, że rozgarniacz (10) posiada trzy ramiona rozstawione równomiernie z nastawnymi łopatkami (18), zamocowanymi na wale napędzanym motoreduktorem z bezstopniową regulacją obrotów, umieszczonym w pokrywie suszarni, oraz wyposażony jest w szczotkę (14). 6. Suszarnia z zamkniętym obiegiem według zastrz. 4, znamienna tym, że łopatki (19) mogą być ustawiane pod różnymi kątami celem równomiernego rozprowadzenia materiału roślinnego. 7. Suszarnia z zamkniętym obiegiem według zastrz. 1, znamienna tym, że wygarniacz (11) składa się z sześciu ramion zamocowanych na wale, napędzanym motoreduktorem z bezstopniową regulacją obrotów, umieszczonym pod dnem suszarni (20). 8. Suszarnia z zamkniętym obiegiem według zastrz. 1, znamienna tym, że wymienne filtry (15) gazu odprowadzanego z suszarni składają się z siatkowych segmentów trapezowych i trójkątnych. 9. Suszarnia z zamkniętym obiegiem według zastrz. 8, znamienna tym, że są zainstalowane dysze, które służą do przedmuchiwania filtrów. 10. Suszarnia z zamkniętym obiegiem według zastrz. 1, znamienna tym, że wymienne filtry (8) składają się z segmentów prostokątnych.

5 PL B1 5 Rysunki

6 6 PL B1 Departament Wydawnictw UP RP Cena 2,46 zł (w tym 23% VAT)