Зерносховище-сушарка на сонячній енергії

Зерносховище-сушарка на сонячній енергії, що містить корпус з підлогою і внутрішніми перегородками, які утворюють місткості для зернової маси, з перфорованими нижньою і верхньою поверхнями, а також транспортери і пристрій для вентилювання у складі системи вентилювальних 3 оснащеному механізмом зворотно-поступального переміщення, яке, згідно з корисною моделлю, містить ] - подібний трубопровід, який шарнірно з'єднаний з електровентилятором та нагрівачем повітря - сонячним колектором і конструктивно може змінювати свою довжину, а верхня перфорована поверхня обладнана пристроєм, що забезпечує їй можливість переміщуватись і паралельно фіксуватись відносно нижньої поверхні, крім того, корпус установлений на похилій опорній площині Л-подібного підвищення. На Фіг.1 приведений загальний вигляд зерносховища-сушарки на сонячній енергії, на Фіг.2 приведений вигляд зверху зерносховища-сушарки, на Фіг.3 зображено вигляд на сонячний колектор по стрілці Б. Зерносховище-сушарка на сонячній енергії (див. Фіг.1, Фіг.2) містить корпус 1 з підлогою 2 і внутрішніми перегородками 3, які ділять весь об'єм зерносховища-сушарки на окремі місткості 4, та покрівлю 5. В верхній частині корпуса розміщено люки, над якими установлено завантажувальний скребковий транспортер 6. Внизу, уздовж корпуса, розміщено вивантажувальний стрічковий транспортер 7. Місткості оснащені похилими перфорованими поверхнями - нижньою 8 і верхньою 9, причому верхня поверхня обладнана пристроєм 10, що забезпечує їй можливість переміщуватись і паралельно фіксуватись відносно нижньої поверхні. Кожна місткість, під нижньою перфорованою поверхнею, має вентилювальну порожнину 11 і сопло 12, яке оснащене кільцевим ущільнюючим еластичним елементом і заслінкою, наприклад дросельного типу (на Фіг. не показані). Усі сопла (див. Фіг.2) розміщені в одному ряду, на одній висоті і на рівних відстанях одне відносно одного. Також зерносховище-сушарка містить електровентилятор 13, який закріплено на возику, оснащеному механізмом зворотно-поступального переміщення. Всмоктувальний патрубок електровентилятора шарнірно з'єднаний, через] подібний трубопровід 14, з нагрівачем повітря повітряним сонячним колектором 15, який розміщено на покрівлі. При переміщенні, ] - подібний трубопровід повинен змінювати свою довжину, тому він виконаний телескопічним, також він може мати еластичні гофровані елементи. Над соплами і електровентилятором розміщено додатковий елемент покрівлі 16. Також дану зерносховищесушарку оснащено норією 17 і транспортером 18. Корпус зерносховища-сушарки установлюється на Л-подібному підвищенні 19 (див. Фіг.1), яке має похилу опірну площину. Дана похила площина є підлогою корпуса. Підвищення 19 формується із землі і бетонується, також воно може бути виконаним у вигляді рамної конструкції. Зерносховище-сушарка на сонячній енергії працює наступним чином. Зернова маса подається норією 17 в завантажувальний транспортер 6, з якого надходить через люки в окрему місткість 4. Зерно заповнює простір між похилими перфорованими поверхнями, які мають кут нахилу до горизонталі, який складає не менше 45°. Такий нахил дозволяє виконати самопливом впуск сипучої зернової маси із місткості на вивантажувальний стріч 61778 4 ковий транспортер 7. Верхня похила перфорована поверхня фіксується паралельно нижній на віддалі, яка забезпечить оптимальну товщину вентилювального шару певної зернової культури. При цьому в кожній місткості формується зерновий шар рівномірної товщини, що дозволить провести його продуктивне і якісне сушіння чи охолодження. Після завантаження однієї місткості відкриваються люки в іншій місткості і процес повторюється. Одночасно із завантаженням інших місткостей, заповнена місткість піддається вентилюванню для сушіння чи охолодження. Для цього, у відповідності з програмою вентилювання або в ручному режимі, механізм зворотно-поступального переміщення (наприклад ланцюгова передача з приводом від мотор-редуктора) переміщує возик з електровентилятором 13 до сопла заповненої місткості, де автоматично або вручну відбувається їх герметичне приєднання. Одночасно з рухом електровентилятора також переміщується і верхній кінець] подібного трубопроводу 14, а його нижній кінець тільки прокручується в шарнірному кріпленні стаціонарного трубопроводу (див. поз. 20), який приєднаний до нагрівача повітря (див. Фіг.3). Керування механізмом зворотно-поступального переміщення електровентилятора може виконуватись або в ручному режимі, або через процесор, по спеціальній програмі, при цьому враховується, яка місткість уже заповнена зерном і скільки часу необхідно її вентилювати. Точність траєкторії переміщення візка з електровентилятором забезпечує спеціальна рейкова доріжка. Після приєднання до сопла, включається електровентилятор і, при роботі в режимі сушіння, через] - подібний трубопровід висмоктується із сонячного колектора нагріте повітря і через сопло нагнітається у вентилювальну порожнину 11. Нагріте повітря пронизує зерновий шар, відбирає від нього вологу і виводиться із місткості через спеціальний клапан, який розміщено з боків даху. Потім, в автоматичному або ручному режимі, вентилюванню піддаються наступні заповнені місткості, або раніше провентильовані. В залежності від початкової вологості зерна і погодних умов - даний процес повторюється багато разів, протягом від декількох годин до двох, трьох діб. Загальновідомо, що безпечний термін зберігання вологої зернової маси без вентилювання, наприклад при температурі 20 °C і з вмістом вологи до 20 %: - для пшениці, жита і ячменю становить 2 тижні (див. Мельник Б.Є. Активное вентилирование зерна. Справочник. - М.: Агропромиздат, 1986.табл.25, стр.55). Тому, застосована в зерносховищі-сушарці на сонячній енергії технологія сушіння не приводить до псування зерна. При цьому витрачається для нагрівання повітря і відповідно сушіння зерна дармова і екологічно чиста енергія Сонця. В нічний час також проводиться вентилювання, наприклад, для охолодження зернової маси, чи досушування. Адже, згідно з сучасними науковопрактичними даними, для досягнення ефективності процесу сушіння, достатньо забезпечити перевищення температури нагнітаючого повітря відносно температури зернової маси лише на 7 °C. Такої кількості тепла достатньо в навколишньому 5 повітрі літом і на початку осені. При охолодженні, чи провітрюванні, повітря відбирається безпосередньо із навколишнього середовища, а в нічні години із колектора. В розробленому зерносховищі-сушарці на сонячній енергії, для прикладу, конструктивно виконаємо довжину однієї місткості, рівною 10 м; висоту h=4 м і ширину b=2,0 м. Тоді, наприклад при шести місткостях, загальна довжина корпусу складе 6 шт х 2 м =12 м. Об'єм доведеної до кондиції зернової маси, що розміститься для довготривалого зберігання в одній місткості, становитиме: 3 Q1=10m  4m 2m=80m і при щільності зернової 3 маси в 780 кг/м , маса зерна відповідно складе G1=62 т. Таким чином, загальний об'єм зерносховища-сушарки на сонячній енергії, при шести міст3 3 костях, становитиме Q=6 шт х 80 м =480 м , де розміститься для зберігання G=62 т х 6 шт. = 370 т зерна. Згідно з реалізованим проектом: "Зберігання зерна в Україні" TACIS\93\AFUK9302), рекомендована товщина вентильованого шару при сушінні пшениці чи ячменю при 20 % вмісті вологи, повинна становити не більше 3,0 м. Тому для забезпечення якісного процесу сушіння, наприклад зерна пшениці чи ячменю, обмежуємо товщину вентилювального шару до величини в 3 м. Для цього переміщуємо верхню похилу перфоровану поверхню (див.поз.9) і фіксуємо відносно нижньої (див. поз.8) на висоті h1=3 м. Тоді в одній місткості об'єм зернової маси, яку необхідно висушити, складе Q2=10 м х 3 м х 2 м = 60 3 м , а маса доведеного до кондиції зерна відповід3 × 3 но становитиме G2=60м 0,78 т/ м =46,8 т. Таким чином, загальний об'єм зерна, розміщеного для сушіння в зерносховищі-сушарці, складе Qсуш = 6 3 3 шт х 60 м =360 м , а його маса становитиме Gсуш = 6 шт х 46,8 т = 280 т. Практика показує, що зерно із вмістом вологи 20 % треба вентилювати потоком зовнішнього по3 вітря в 0,05 м /с (див. реалізований проект "Зберігання зерна в Україні" TACIS\93\AFUK9302). 3 При рекомендованій витраті повітря в 0,05 м /с на одну тонну, необхідно, щоб продуктивність електровентилятора, що буде вентилювати одну міст3 кість, становила близько: Qв = (46,8т х 0,05 м /с) х 3 3600с = 8424 м за годину. При цьому оптимальний тиск повітря в вентилювальній порожнині (див. 61778 6 поз. 11) повинен бути не менше 110-120 мм водяного стовпчика (1100 Па – 1200 Па). Такі параметри вентилювання може забезпечити вентилятор відцентрового типу середнього тиску. Найбільш енергоекономним вентилятором з регульованими параметрами є R3G500-AQ12-03. При потужності електродвигуна в 4,5 кВт, такий 3вентилятор забезпечує: продуктивність в 8000 м 3 9000 м за годину і напір повітря 1200-1100 Па. Також цей тип вентиляторів здатний в автоматичному режимі підтримувати напірний тиск повітря. Для прискорення процесу сушіння чи провітрювання, в зерносховищі-сушарці на сонячній енергії передбачено можливість перемішування зернової маси. Для цього транспортер (див. поз. 18) виконує перевантаження зернової маси із місткостей, через норію і транспортер (див. поз. 6) знову в місткості. Згідно з технологічним розрахунком і практикою, повітряний сонячний колектор площею в 126 2 м (наприклад розміром 12м х 10,5 м, див. зображення у масштабі поз Л 5) здатний нагрівати повітря, що буде з нього висмоктуватись, вище підібраним вентилятором, до температури, яка буде перевищувати температуру зовнішнього середовища на 20° С…25° С. Слід відзначити, що в приведених вище параметрах, конструктивно підібрано і розраховано параметри місткостей та відповідно загальний розмір їхньої покрівлі (див. поз.5) таким чином, що її площа також становить 2 126 м . Це дозволяє повітряний сонячний колектор повністю сумістити з покрівлею. Якщо влітку, під час збирання зернових культур, температура зовнішнього повітря складає, наприклад 20 °C, то повітря, яке відбирається від 3 колектора з продуктивністю в 8000 м /годину, буде мати температуру, рівну: 20 °C + 34 °C = 54 °C, а 3 при продуктивності в 9000 м /годину, відповідно повітря буде мати робочу температуру, рівну: С + 30 °C = 50 °C Цього повітря і його тепла достатньо для за3 безпечення процесу якісного сушіння 360 м зерна, яке розміститься в шести місткостях зерносховища-сушарки на сонячній енергії. В літні місяці, за сезон жнив, дана конструкція спроможна за 8-12 завантажень, відповідно довести до кондиції (висушити) 2200-3300 т зерна. 7 61778 8 9 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 61778 Підписне 10 Тираж 23 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