Гелиосушилка

)5 Р 26 В 3/28 К сыпучих итности для ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗО РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Московская сельскохозяйственная акдемия им. К.А,Тимирязева(54) ГЕЛИОСУШ ИЛ КА(57) Использование: для сушкиволокнистых материалов в час Изобретение относится к тестильной промышленности и гелиотехники и может быть использовано для сушки волокнистых и сыпучих материалов, в частности, для первичной обработки хлопка-сырца,Цель изобретения - экономия энергии путем использования ветрового напора,На фиг, 1 изображена схема гелиосушилки, продольный разрез; на фиг. 2 - схема соединения трубы шнека с устройством для подогрева и подачи воздуха; на фиг. 3 - схема солнечного коллектора устройства для подачи и подогрева воздуха, поперечный разрез; на фиг. 4 - разрез вытяжного ветрового поворотного патрубка; на фиг. 5 - вытяжная труба с солнечным коллектором и увлажнителем; на фиг, 6 - поперечный разрез солнечного цилиндрического коллектора вытяжной и ветронадувной трубы.Гелиосушилка состои из цилиндрической камеры 1 с отверстиями 2, которая по 6 А. ЕТЕНИЯ первичной обработки хлопка сырца, Сущность изобретения; гелиосушилка состоит из перфорированной камеры с перфорированным шнеком на перфорированной трубе. Камера помещена в корпус иэ линзы, зеркал, и сообщена с вытяжной трубой, выполненной определенным образом. Труба сообщена с солнечными коллекторами, которые выполнены в виде теплообменников, размещенных в фокальном пространстве линз, зеркал, сообщенных с ветронагнетательными трубами, изготовленными определенным образом. 6 з,п. ф-лы, 6 ил. мещена в корпус, выполненныи в виде солнечного коллектора, который состоит иэ цилиндрического зеркала 3, размещенного ф под камерой 1, и прозрачной цилиндриче- ОО ской оболочки, выполненной в виде линзы 4 С 1 (см. фиг, 1-3). ОКамера 1 размещена в фокальном про- Я странстве зеркала 2 и линзы 3, которые об- ъ разуют трубчатый замкнутый солнечный коллектор, по торцам зеркала 3 и линзы 4 установлены дисковые зеркала 5 и 6,Полость солнечного коллектора, обра в зованного зеркалами 3, 5, 6 и линзой 4 через 1 отверстия 2, сообщена с полостью камеры 1, а также с вытяжной трубой 7, которая закреплена на камере 1 и сообщена с ее полостью через окна 8 на нижнем торце отверстия 2 и через полость солнечного коллектора. Камера 1 установлена неподвижно,Внутри по центру камеры 1 установлен перфорированный шнек 9, ось которого выполнена в виде перфорированной трубы 10,полость которой сообщена с устройствомдля нагрева и подачи агента сушки. Камера1 снабжена загрузочным и выгружным устройствами 11 и 12. Для улучшения процессасушки и усиления тяги загрузочное устройство 11 и вытяжная труба 7 размещены наконце камеры 1, расположенном противоположно концу трубы 10 шнека 9, в которыйподается агент сушки. Выгружное же устройство 12 размещено противоположно эагружному устройству 11,Труба 10 шнек со шнеком 9 установленас возможностью вращения и соединена сприводом, который выполнен в виде электромотора 13 с колесом 14, кинематическисвязанным трубой 10 через посредство колеса, выполненного в виде кольцевого элемента 15, установленного коаксиально натрубе 10,Для обеспечения вращения трубы 13 соединение ее с устройством для подачи водыи нагрева воздуха сообщено с помощьюмуфты 16, оснащенной манжетой 17 (см,фиг. 1 и 2).Устройство для нагрева и подачи воздуха выполнено в виде параллельно соединенных солнечных коллекторов, каждый изкоторых образован дисковыми торцевымизеркалами 18 и 19, верхней цилиндрическойлинзой 20, закрепленной на нижнем цилиндрическом жестком зеркале 21, которое размещено на остове 22 с возможностьюповорота, для чего последний снабжен роликами 23 и поворотным механизмом, выполненным в виде фрикционного колеса 24с рукояткой, на которое опирается зеркало21, последнее может быть выполнено в видеполимерной светоотражающей пленки, наклеенной на внутреннюю сторону жесткогополуцилиндра,В фокальном пространстве линзы 20 изеркала 21 размещен теплообменник, который выполнен в виде трубы 25, внутри которой размещены неподвижныешнекоабразные элементы 26 и 27, выполненные с чередованием правой и левой навивки плоской спиралевидной ленты,закрепленной на центральном штоке 28, Полость трубы каждого теплообменника сообщена с вертикальной трубой 29,Муфта 16 снабжена патрубками 30, которые соединены с помощью гибких рукавов 31 с трубами 25 теплообменников,Для усиления потока воздуха в камере 1вытяжная труба 7 снабжена поворотным вытяжным патрубком 32 с флюгером 34, направляющим патрубок 32 выходом всторону, противоположную от ветра. Приэтом ветронадувная труба 29 оснащена вет Работает гелиосушилка следующим об.50 разом,Ветер поворачивает флюгер 33 с вытяжным патрубком 32 от потока воздуха, в результате на конце раструба патрубка 32создается разрежение, которое создает тягув трубе 7, последняя увеличивается за счетповышения скорости потока в патрубке 32обусловленного наличием отверстия 36 вкоторое задувается ветер,Тяга обеспечивает засасывание впздухав сушилку. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 ронагнетательным поворотным патрубком 34 с флюгером 35, направляющим патрубок 34 навстречу ветру.Для усиления тяги за счет использования ветра в ветронадувном патрубке 32 с тыльной стороны напротив выхода выполнено отверстие 36 (см. Фиг. 1).Ветронадувная и вытяжная трубы 7 и 8 размещены в фокальном пространстве солнечных коллекторов, которые выполнены в виде прозрачных оболочек, образованных цилиндрическими собирательными линзами 36 и 37, 38 и 39, установленными на полусферические зеркала 40 и 41 и закрытыми сверху сферическими прозрачными собирательными линзами 42 и 43.Для улучшения тяги и повышения ее стабильности в фокальном пространстве линзы 42 на вытяжной трубе 7 установлен теплонакопитель 44,На уровне теплонакопителя 44 размещен увлажнитель воздуха, выполненный в виде емкости 45 в теплонакопителе 44 и капиллярной ткани 46, размещенной внутри трубы 7. Емкость 45 сообщена с сосудом 47, который гидравлически через трубку 48 со. общен с подкачивающим насосом 49, Емкость 45 сообщена с капиллярной тканью 46 через отверстия (см, фиг,и 5).Для того, чтобы обеспечить полный сбор сорных включений и семян, выделяю. щихся из сырья, например, из хлопка-сырца, предотвратить их улетучивание через вытяжную трубу 7, на ее патрубке 32 коаксиально закреплен сосуд 50, при этом ниж. няя часть выходного раструба патруока 32 размещена в сосуде. Госуд 32 заполнен частично водой или в нем размещен влажный пористый материал, Все патрубки 32, 40, трубы 7 и 29, 25, камера 1 окрашены в чернъй цвет.Для улучшения теплообмена труба 10 шнека 9 заглушена заглушкой 51 и снабже на на конце перегородкой 52, которые образуют глухую камеру 53, причем перегородка 53 выполнена из теплоизоляционного материала,Одновременно при этом благодаря наличию флюгера 35 ветронагнетательныйпатрубок 34 устанавливается навстречу ветру, Воздушный поток нагнетает в патрубок 34, проходит через теплообменник 25 через муфту 16 в трубу 10, откуда через отверстия поступает в камеру 1, проходя через сырье, выходит через отверстие 2 в камере 1, поступает через окна 8 в вытянутую трубу 7.В устройстве имеется два ветронагнетательных патрубка 32, которые соединены параллельно, т.е, это повышает скорость и плотность потока входящего в трубу 10 и сушильную камеру 1, Кроме того, увеличению скорости способствует то, что ветронагнетательный узел, образованный патрубками 34, сообщен с ветровытяжным патрубком 32 последовательно, Этому жеспособствует и то, что ветронадувные трубы 29 с патрубками 34 никогда не могут располагаться при любом ветре в створе трубой 7, что обусловлено конструкцией соединения теплообменников 25 с трубой 10 и выполнением устройства для подачи воздуха в виде параллельно соединенных солнечных коллекторов.Тяга в трубе 7 резко усиливается благо даря тому, что последняя нагревается, так как она зачернена и помещена в фокальном пространстве линз 36 и 37, фокусирующим солнечную энергию на ее поверхность, Кроме того, этот эффект увеличивается благодаря уменьшению теплообмена за счетвыполнения сферического зеркала 40 в основании оболочки, образованной линзами 36, 37 и 42, причем верхний конец трубы 7 нагревается сильнее, что также улучшаеттягу.Сферическая линза 42 фокусирует солнечные лучи на гелионакопитель 44, нагревая его и воду в нем, что также способствуетусилению тяги, При этом тяга резко увеличивается за счет того, что воздух, проходящий через трубу 7, увлажняется на ее конце, благодаря наличию увлажнителя в виде капиллярной ткани 46, к которой влага поступает из емкости 45 Обогащение воздуха парами воды усиливает восходящий поток, так как пары воды в 1,6 раза легче сухоговоздуха, Емкость 45 пополняется водой с 5 10 15 20 25 30 помощью насоса 49. 50Сферическая линза 42 и цилиндрические линзы 36 и 37 обеспечивают фокусирование солнечной энергии на трубу 7 прилюбом положении светила.Влажное сырье движется навстречу потоку агента сушки воздуха из трубы 10 и в камере 1, что улучшает сушку. Поскольку самое влажное сырье располагается под вы 40 тяжной трубой 7, то усиливается тяга последней, что также ускоряет сушку.Сырье перемешивается шнеком.9, контактирует то с теплой поверхностью шнека 9, трубы 10 и камеры 1, при этом сырье хорошо продувается сухим теплым воздухом, благодаря наличию отверстий 2 в шнеке 9, трубе 10 и камере 1.Камера 1 нагревается благодаря тому, что она располагается в фокусе линзы 4 и зеркала 3, при этом наличие торцевых зеркал 5 и 6 снижает теплообмен воздуха и поверхности камеры 1. Влага из сырья удаляется через отверстия 2 в камере 1.Сушка сырья за счет использования солнечной энергии улучшается, Благодаря тому, что в трубу 10 поступает подогретый воздух, а ее теплообмен уменьшен благодаря наличию перегородки 52, которая совместно с заглушкой 51 образует теплоизоляционную камеру 53,Шнек 9 с трубой 10 вращаются с помощью электромотора 13,Воздух, поступающий в камеру 1 из трубы 10, также предварительно подогревается, благодаря тому, что ветронагнетательные трубы 29 располагаются в прозрачной оболочке, установленной на собирательном зеркале 41 и выполненной из сферической и цилиндрических ".обирательных линз 43, 38 и 39.Воздух из труб 29 поступает в теплообменники 25, которые нагреваются солнечными лучами, за счет линзы 20 и уменьшения теплообмена благодаря наличию зеркал 21, 18 и 19. В теплообменнике 25 происходит тщательное перемешивание потока воздуха и интенсивная отдача тепла от стенок теплообменника 25 и от плоских спиралевидных элементов 26 и 27, Этот процесс улучшается, поскольку происходит чередование вращения потока воздуха с правого на левое и обратно,Подогретый воздух поступает через рукава 31, патрубки 30 в муфту 16, а из последней в трубу 10 шнека 9.Благодаря наличию муфты 16 с манжетой 17 исключаются заклинивание трубы 10 и потери воздуха.Использование солнечной и ветровой энергии улучшается благодаря тому, что устройство выполнено в виде параллельно соединенных солнечных коллекторов, что позволяет увеличить площадь поглощения солнечной энергии,При необходимости линзы 20 и зеркала 21 с помощью колеса 24 и роликов 23 можно повернуть к потоку солнечных лучей или на-. оборот.Высушенное сырье выгружается шнеком 10 в выгружное устройство 12.Следует отметить, что даже при повреждении линз 4 и 20 зеркала 3 и 21 обеспечивают достаточно хорошее улавливание 5солнечной энергии, так как они фокусируютлучи на камеру 1 и теплообменники 25,При необходимости трубу 10 можноподсоединить к вентилятору с электрокалорифером. 10Сор и семена, выделяющиеся из сырья;попадают в полость, образованную зеркалом 3 и линзой 4, откуда они воздушнымпотоком выносятся в трубу 7, на выходе онипопадают в емкость 50, где они увлажняясь, 15прилипают друг к другу. Это уменьшает запыленность линз 42, 37, 20, 43, 33 и 39, чтоспособствует лучшему использованию солнечной энергии.Ф о р мул а изобретен и я 201. Гелиосушилка, содержащая горизонтальную перфорированную цилиндрическую камеру, коаксиально установленную вкорпусе и заполненную высушиваемымсырьем, перемещаемым от устройства для 25подачи сырья до устройства для выгрузки,расположенных в торцах камеры, устройства нагрева и подачи воздуха и удаления егоиз камеры, первое из которых выполнено ввиде параллельных солнечных коллекторов 30с прозрачной верхней частью и расположенным под ней теплообменником, соединенным с устройством для забора воздуха, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью экономииэнергии путем использования ветрового напора, перфорированная камера установлена неподвижно, внутри по ее осиустановлена перфорированная трубка свращающимся перфорированным шнеком,которая с одной стороны заглушена, с другой при помощи муфты с манжетой соединена с солнечными коллекторами со стороны,противоположной устройству для подачисырья, при этом устройство для удалениявоздуха выполнено в виде вытяжной трубы, 45корпус выполнен в виде солнечного коллектора с прозрачной верхней частью,2, Гелиосушилка по и, 1, о т л и ч а ю ща я с я тем, что заглушенный торец перфорированной трубы снабжен теплоизоляционной камерой,3. Гелиосушилка по и, 1, отл и ч а ю ща я с я тем, что устройства для забора воздуха выполнены в виде снабженных поворотными ветронагнетательными патрубками с флюгером ветронадувных вертикальных труб.4. Гелиосушилка по пп. 1 и 3, о т л и ч аю щ а я с я тем, что вытяжная и ветронадувные трубы снабжены прозрачными оболочками, каждая иэ которых образована собирательной цилиндрической линзой, установленной на полусферическом зеркале, и собирательной сферической линзой, закрепленной сверху цилиндрической линзы,5. Гелиосушилка по и. 4, о т л и ч а ю ща я с я тем, что на вытяжной трубе в фокальной зоне сферической линзы установлен теплонакопитель, снабженный увлажнителем воздуха, сообщенным с водяным,насосом, вытяжная труба снабжена сосудом для увлажнения и сбора выносимых частиц сырья, нижняя часть поворотного патрубка вытяжной трубы установлена в сосуде, а в его верхней части напротив выходного раструба выполнено отверстие. б. Гелиосушилка по п.3, от л и ч а ю ща я с я тем, что верхняя прозрачная часть солнечных коллекторов выполнена в виде цилиндрической линзы, нижняя - в виде цилиндрического зеркала, а торцевые стенки - в виде зеркальных дисков, теплообменник каждого солнечного коллектора устройства нагрева и подачи воздуха выполнен в виде трубы с размещенным внутри нее неподвижными шнекообразными элементами, выполненными с чередованием правой и левой нарезки плоской спиралевидной ленты, Ори этом последние иэ упомянутых солнечных коллекторов установлены с возможностью поворота,7. Гелиосушилка по и. 5, о т л и ч а ю ща я с я тем, что увлажнитель выполнен в виде емкости в теплонакопителе и капиллярной ленты, размещенной внутри вытяжной трубы, в стенках которой выполнены отверстия, сообщающие полость трубы с емкостью.1809272 Составитеэь И,КобозевТехред М.Моргентал Редактор рректо вринц брете аушск 1 еГа по ва, Жоцбинат "П т", г. Ужгород, уп ( э;рэ 101 Заказ 1278 Тираж ВНИИПИ фосудэрственнгно ко 113035, Мо)изноасгвеннц издэгегн ск Подписноеям и открытиям при Г К 11( (;(наб. 4/5