Зерносховище-сушарка

Зерносховище-сушарка, що містить силос, який складається із бокових, передньої і задньої стінок та даху, а також вивантажувальну систему з конвеєром і систему вентилювання, що включає вентилятор і горизонтальні напірні канали, утворе 3 нижні відкриті ділянки виконані в вигляді решіток, що стикуються з верхніми ділянками сусідніх коробів, а вертикальний напірний канал містить еластичну стрічку, яка підвішена на барабані з можливістю переміщення і з'єднана з тяговим ланцюгом, причому стрічка розміщена своєю поверхнею на торцевих отворах горизонтальних напірних каналів і щільно перекриває їх по ширині [UA 51887 А, 2002р. А01F25/00]. Недоліком такого зерносховищадосушувального є потреба в підведенні до його вентилювального обладнання великої енергетичної потужності, яка необхідна для проведення одночасного вентилювання, одним чи кількома потужними електровентиляторами, чи компресорами, усієї закладеної в корпус зерносховища зернової маси. Це призводить до солідних затрат "традиційної" невідновлюваної енергії, вартість якої суттєво підвищує собівартість зернової маси, яка закладена на досушування і подальше зберігання з періодичним вентилюванням для провітрювання. Метою корисної моделі є створення енергоекономної з більш удосконаленою і надійною конструкцією зерносховища-сушарки, яка може мати підвищену місткість і відносно компактну і недорогу споруду. Її конструкція повинна забезпечити ефективне сушіння і довготривале зберігання великої кількості зернової маси за рахунок використання електровентилятора відносно незначної потужності і тепла із повітря навколишнього середовища. Це дозволить використовувати "нетрадиційну" відновлювану енергію, яку вироблятиме відносно малопотужний і недорогий вітрогенератор. Ця мета досягається тим, що в зерносховищісушарці, що містить: силос, який складається із бокових, передньої і задньої стінок та даху, а також вивантажувальну систему з конвеєром і систему вентилювання, що включає вентилятор і горизонтальні напірні канали, утворені порожнинами розміщених один над одним відкритих знизу коробів, які оснащені торцевими отворами, розміщеними на стінці силосу, в якому, згідно з корисною моделлю, стінка силосу містить вертикальні направляючі, на яких установлена рухома рамка до якої прикріплений вентилятор, при чому вентилятор з рухомою рамкою можуть переміщуватись по стінці і почергово герметично приєднуватись до того чи іншого торцевого отвору напірних горизонтальних каналів, у відповідності з програмою вентилювання. На Фіг.1 приведений загальний вигляд зерносховища-сушарки, на Фіг.2 приведений вигляд зверху зерносховища-сушарки, на Фіг.3 приведено один із можливих пристроїв, що можуть виконувати приєднання вентилятора до вентилювальних отворів зерносховища-сушарки. Зерносховище-сушарка (див. Фіг.1, Фіг.2) містить силос, який складається із бокових 1, передньої 2 і задньої 3 стінок та даху 4, а також вивантажувальну систему з конвеєром 5 і систему вентилювання, що включає вентилятор 6 і горизонтальні напірні канали 7, утворені порожнинами розміщених один над одним відкритих знизу коробів 8, які оснащені торцевими отворами 9, розміщеними на передній стінці силосу в одному ряду, і 40937 4 на рівних відстанях по висоті "h" одне відносно одного. Короби 8 прикріплені до центральної суцільної стінки 10, яка ділить силос зерносховищасушарки в поздовжньому напрямі на дві місткості. Також, слід відмітити, що короби 8 знизу відкриті тільки для проходження повітря, але захищені від попадання зерна металевою сіткою. Стінка силосу, на якій розміщені торцеві отвори, містить вертикальні направляючі 11, на яких установлена рухома рамка 12 до якої прикріплений вентилятор, при чому вентилятор з рухомою рамкою можуть переміщуватись по стінці і почергово герметично приєднуватись до того чи іншого торцевого отвору 9 напірних горизонтальних каналів, у відповідності з програмою вентилювання. Торцеві отвори оснащені заслінками 13 (див. Фіг.2, Фіг.3), наприклад дросельного типу, які при відсутності вентилювання знаходяться завжди в закритому стані. Дах силосу оснащено декількома завантажувальними люками 14, що забезпечує рівномірне розміщення зернової насипної маси по довжині силосу. Крім того, зерносховище-сушарка оснащена вітрогенератором 15, який через блок безперебійного живлення (на Фіг. не показаний) постачає енергію до вентилятора, а передня і задня стінки силосу зерносховища-сушарки оснащені повітревідвідними отворами 16 (див. Фіг.1) з клапанами (наприклад брезентового типу). Також вентилятор (див. Фіг.3 містить виконавчий механізм 17 (наприклад електромагніт), котрим кінематичне зв'язаний з циліндричним рухомим соплом 18, оснащеним ущільнювальним еластичним елементом, які змонтовані на кінці повітренагнітального патрубка вентилятора. Слід відмітити, що силос виконано із плоских стінок 1, 2, 3 і 10 які виготовлені із стального тонколистового оцинкованого листового профілю (товщина листа 0,55мм...0,8мм), причому, лист оснащено гофрами спеціальної форми, яка знижує в 6...9 разів горизонтальні розпірні зусилля від насипної зернової маси [див. патент України №43124, F16S1/00; F16S3/00; B21D5/06]. Це забезпечує високу жорсткість плоских стінок, при взаємодії з насипною масою, і дозволяє знизити металомісткість і відповідно вартість споруди зерносховища-сушарки. Зерносховище-сушарка працює наступним чином. Зернова маса подається в силос норією, чи іншим конвеєром через завантажувальні люки 14. Досушування, охолодження чи провітрювання завантаженої зернової маси виконується наступним чином. Механізм переміщення вентилятора (наприклад ланцюгова передача з індивідуальним приводом, на Фіг. не показані), переміщує по направляючих 11 рухому рамку 12 з вентилятором 6 до того чи іншого торцевого отвору 9 напірних горизонтальних каналів, у відповідності з програмою вентилювання (наприклад через процесор, чи релейну систему), яка враховує температуру повітря навколишнього середовища, а також вологість і температуру зерна (датчиками вологості та температури оснащені вентилювальні ділянки силосу зерносховища-сушарки). В програмі закладена інформація: через який напірний горизонтальний канал потрібно вентилювати зернову масу, а також в якому порядку, і скі 5 льки часу необхідно вентилювати. Перед переміщенням вентилятора, виконавчий механізм 17 підтягує рухоме циліндричне сопло 18 до нагнітального патрубка вентилятора і тим самим роз'єднує його із торцевим отвором 9, раніше провентильованого напірного горизонтального каналу. Після чергового переміщення, вентилятор з рамкою зупиняється в такому положенні, коли його рухоме сопло 18 розміститься співвісьно з торцевим отвором того напірного каналу, який, згідно показників температури та вологості, вибрала програма керування і відповідно який потрібно вентилювати в першу чергу. Потім виконавчий механізм 17 переміщує рухоме сопло 18 в отвір 9 і герметизує з'єднання, за рахунок стиснення ущільнюючого еластичного елементу (наприклад поліуретанової манжети). Точність траєкторії переміщення вентилятора з рамкою забезпечують вертикальні направляючі 11. Включається в роботу вентилятор, який нагнітає повітря, через горизонтальний напірний канал в розміщену біля нього зернову масу, одночасно в торцевому отворі даного каналу відкривається дросельна заслінка 13 (див. Фіг.2 та Фіг.3). Повітря пронизує зерновий шар і виходить із вентильованого силосу через повітревідвідні отвори 16. Потім, в автоматичному режимі, вентилюванню знову піддаються раніше провентильовані місткості із зерновою масою і даний процес реалізується в довготривалому режимі (декілька тижнів, чи місяців), при цьому витрачається недорога "нетрадиційна" відновлювана енергія вітру, яку генерує відносно малопотужний і недорогий вітрогенератор. Вивантаження із силосу зерносховищасушарки зернової маси виконується конвеєром 5, перед цим відкривають розміщені над ним заслінки, наприклад шиберного типу. Сучасні науково-практичні дані по енергоекономному досушуванню активним вентилюванням показують, що для досягнення ефективності процесу досушування, достатньо забезпечити перевищення температури нагнітаємого повітря відносно зернової маси лише на 7град.С. Такої кількості тепла достатньо в навколишньому повітрі літом і на початку осені. При необхідності прискореного здійснення досушування "нетрадиційною" дешевою енергією, необхідно вентилятор оснастити теплогенератором (нагрівачем повітря), при цьому монтаж даного зерносховища потрібно виконати таким чином, щоб його дах був зорієнтований на сонячну сторону, і на даху розмістити систему фотоелектричних сонячних батарей. Тоді буде збільшено виробництво "нетрадиційної" відновлюваної енергії (сумарної від вітрогенератора і сонячних батарей), частину якої, через уже наявний блок безперебійного живлення, можна буде спрямовувати до теплогенератора для підігрівання повітря. Практика показує, що зерно із вмістом вологи 20% треба вентилювати потоком зовнішнього повітря в 0,05куб.м/с, при цьому вміст вологи знизиться приблизно на 0,5% на добу. Рекомендована товщина вентильованого шару для пшениці чи ячменю при 20% вмісті вологи, повинна становити 40937 6 2,5-3м. В розробленому зерносховищі-сушарці, для прикладу, конструктивно виконаємо ширину передньої 2 і задньої 3 стінок рівними 7м. Тоді ширина одного вентилювального шару складе 3м (див. Фіг.1, та Фіг.2). Довжину силосу конструктивно приймемо рівною 14м, а висоту вентилювального шару: "h"=0,84м. Тоді, об'єм зернової маси, що розміститься в одному вентилю вальному шарі (вище прийнятих розмірів) становитиме: Q1=3м х 14м х 0,84м = 35,28куб.м і при щільності зернової маси в 780кг/куб.м, маса зерна в одному вентильованому шарі складе 27,51т. Приймемо конструктивно сумарну висоту засипки зернової маси в зерносховищі-сушарці, рівну десяти вентилювальним шарам: Н=10h =8,4м. Тоді загальна кількість вентилювальних шарів у лівій і правій частині зерносховища-сушарки складе 20шт., а загальний корисний об'єм силоса зерносховища-сушарки відповідно становитиме: Q=35,28куб.м х 20шт=705куб.м, а загальна маса закладеного на доведення до кондиції зерна відповідно складе: 27,51т х 20шт=550т. Для забезпечення оптимального вентилювання окремого зернового шару, в якому міститься 27,51т зернової маси, при рекомендованій витраті повітря в 0,05куб.м/с на одну тону, необхідно, щоб продуктивність електровентилятора становила Qeв=(27,51т х 0,05куб.м/с) х 3600с=4951куб.м за годину. При цьому, оптимальний тиск повітря в горизонтальних напірних каналах зерносховища-сушарки повинен становити 100-110мм водяного стовпчика. Такі параметри вентилювання може забезпечити вентилятор осьового типу середнього тиску з потужністю електродвигуна в 4кВт...5кВт. Тому, для доведення до кондиції (досушування, охолодження та провітрювання) закладеної на зберігання 705куб.м (550т) зернової маси, з використанням недорогої "нетрадиційної" відновлюваної енергії вітру, достатньо використати вітрогенератор з номінальною потужністю в 5кВт. Таким чином, в розробленому зерносховищісушарці забезпечується процес порційного вентилювання з послідовним пропускання повітря через різні, розміщені по висоті силосу, шари зернової маси, багаторазово повертаючись, через заданий програмою час, до раніше вентильованих шарів зерна. Такий режим роботи виключає перегрівання зернової маси, яка після збирання на полі і завантаження, буде мати підвищену вологість. Для досушування з 20% до 14% вологості, закладеного на доведення до кондиції зерна в кількості 705куб.м (550т), потребується випарити близько 32,6т. вологи. При виконанні цього процесу традиційною технологією витрачається (в залежності від коефіцієнту корисної дії зерносушарки) 5800...8000кг дизельного палива, яке може бути зекономленим при використанні створеної конструкції зерносховища-сушарки, яка працює на нетрадиційній відновлювальній енергії вітру. Також слід зазначити, що процес відбору вологи в зерносховищі-сушарці, на відміну від дії на зерно високотемпературних сушарок, відбувається в м'якому режимі. Це виключає утворення на зернах тріщин і дає можливість використовувати її і для сушіння та зберігання насіннєвого матеріалу. 7 Якщо збирання зернових культур, які одночасно не достигають, «розтягнута в часі», то при послідовному завантаженні ними двох зерносховищсушарок, достатньо одного вітрогенератора, який зможе їх почергово забезпечувати необхідною електроенергією. Таким чином, при застосуванні створеного зерносховища-сушарки забезпечується щорічна еко Комп’ютерна верстка О. Рябко 40937 8 номія на енергоносіях (дизельне паливо, газ, мазут і т.п.), та кошти, які були б витрачені на придбання зерносушарки. Також, слід відмітити, що зерносховище-сушарка реалізує екологічно чисту технологію сушіння, яка не забруднює навколишнє середовище токсичними газами, що виділяються при спалюванні традиційних енергоносіїв. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601