Установка для сушіння зернових матеріалів

Реферат: Установка для сушіння зернових матеріалів містить вібруючий циліндричний бункер з вертикальною геометричною віссю, конусна розвантажувальна поверхня якого виконана перфорованою, а навколо неї еквідистантно розташована конусна обичайка, нерухомо з'єднана з бункером, з утворенням порожнини для подачі озоно-повітряної суміші. Внутрішня порожнина вібруючого циліндричного бункера виконана з можливістю герметизації шиберами з боків завантаження і розвантаження зернового матеріалу. Вібруючий циліндричний бункер, за допомогою пружних підвісок, змонтований на нерухомій рамі і оснащений вібратором. В установці вібруючий циліндричний бункер з вертикальною геометричною віссю, виконаний з можливістю обробки зернового матеріалу низькотемпературною озоно-повітряною сумішшю та досушування зернового матеріалу високотемпературним агентом сушіння. Крізь порожнину, утворену поміж конусною перфорованою розвантажувальною поверхнею вібруючого циліндричного бункера та еквідистантно розташованою навколо неї конусною обичайкою, нерухомо з'єднаною з вібруючим циліндричним бункером, є можливість почергової подачі у зерновий матеріал низькотемпературної озоно-повітряної суміші та високотемпературного агента сушіння. У верхній частині вібруючий циліндричний бункер оснащений патрубком з шибером з можливістю відведення відпрацьованого агента сушіння на регенерацію. UA 87631 U (12) UA 87631 U UA 87631 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до сушіння зернових матеріалів і може бути використана у сільському господарстві, переробній, харчовій та інших галузях промисловості. Відома установка для сушіння зернових матеріалів (патент Росії RU 2422741 С1, бюл. № 18, 27.06.2011 р.), в якій матеріал висушують у два етапи. На першому етапі його подають безперервним потоком зверху донизу у бункер, де зерновий матеріал перемішують та продувають високотемпературним агентом сушіння. На другому етапі зерновий матеріал подають з першого у другий бункер, де його перемішують та продувають низькотемпературною озоно-повітряною сумішшю. Відпрацьовану озоно-повітряну суміш повертають у трубопровід з високотемпературним агентом сушіння, котрий подають у перший бункер. У цьому трубопроводі, завдяки високій температурі, проходить деструкція озону, а озоно-повітряна суміш стає безпечною для обслуговуючого персоналу. Установка містить також генератор озону і калорифер для утворення агента сушіння. Недоліком установки є обробка зернового матеріалу озоно-повітряною сумішшю на другому етапі, а на першому етапі використовують високотемпературний агент сушіння. Така послідовність сушіння зернового матеріалу не сприяє високій інтенсивності процесу, оскільки озоно-повітряна суміш більше ефективна на вологому зерновому матеріалі, ніж на підсушеному. Невідомо, як зерновий матеріал перемішують у бункерах, а це не сприяє рівномірній обробці всіх зерен матеріалу. Установка має складну конструкцію та значні габарити за висотою, оскільки до її складу входять два бункера, розташованих один над другим, котрі мають вертикальні геометричні осі. Відома лоткова вібраційна сушарка (патент України на корисну модель 48696, бюл. № 6, 25.03.2010 р.), в якій зерновий матеріал переміщують по перфорованим поверхням при проходженні крізь нього агента сушіння. Зерновий матеріал розміщують в U-подібній вібруючій сушильній камері з горизонтально розташованим перфорованим дном. U-подібна вібруюча сушильна камера за допомогою пружних підвісок змонтована на нерухомій рамі і оснащена вібратором. При значеннях вологості зернового матеріалу більше 30 % агент сушіння з температурою +30 °C подають зверху донизу крізь перфоровану бокову поверхню пустотілого циліндра, шар матеріалу, перфороване днище сушильної камери і відсмоктують його з дифузора. При значеннях вологості зернового матеріалу менше 30 % агент сушіння з температурою +50 °C подають знизу догори, крізь перфороване днище сушильної камери і крізь аеровіброкиплячий шар матеріалу, котрий висушують до стандартизованих значень вологості. Недоліком лоткової вібраційної сушарки є недостатня інтенсивність конвективного способу сушіння насіння, яку недостатньо підвищують і вібраційні процеси у матеріалі. Сушарка не дає можливості знезаражувати поверхню зерен зернових матеріалів і сприяти підвищенню їх якості, з точки зору стимулювання росту і розвитку насіння, тому вона має менші технологічні можливості у порівнянні із заявленою. Найбільш близькою до корисної моделі за технічною суттю та досягнутим результатом є установка для сушіння зернових матеріалів (рішення від 09.09.2013 р. про видачу патенту України на корисну модель за заявкою u 2013 06625 від 28.05.2013 р.), до складу якої входить вібруючий циліндричний бункер, з вертикальною геометричною віссю, конусна розвантажувальна поверхня котрого виконана перфорованою, а навколо неї еквідистантно розташована конусна обичайка, нерухомо з'єднана з бункером, з утворенням порожнини для подачі озоно-повітряної суміші, причому внутрішня порожнина вібруючого циліндричного бункера виконана з можливістю герметизації шиберами з боків завантаження і розвантаження зернового матеріалу. Вібруючий циліндричний бункер, за допомогою пружних підвісок, змонтований на нерухомій рамі і оснащений вібратором. До складу установки входить Uподібна вібруюча сушильна камера з перфорованим подом, нахиленим в один бік, під яким утворена порожнина для подачі агента сушіння. U-подібна вібруюча сушильна камера виконана з можливістю бути герметизації шиберами з боків завантаження і розвантаження зернового матеріалу. U-подібна вібруюча сушильна камера, за допомогою пружних підвісок, змонтована на нерухомій рамі і оснащена вібратором. Зерновий матеріал завантажують у вібруючий циліндричний бункер і оброблюють його низькотемпературною озоно-повітряною сумішшю, а потім переміщують зерновий матеріал в U- подібну вібруючу сушильну камеру, де досушують його високотемпературним агентом сушіння. В установці передбачена можливість відпрацьовану озоно-повітряну суміш із вібруючого циліндричного бункера подати, з метою деструкції озону, у трубопровід з агентом сушіння, який з'єднаний з U- подібною вібруючою сушильною камерою. Недоліком установки є складність конструкції та значні габарити за висотою, оскільки до її складу входить вібруючий циліндричний бункер, з вертикальною геометричною віссю і U 1 UA 87631 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 подібна вібруюча сушильна камера з перфорованим подом, нахиленим в один бік, котрі розташовані один над другою. В основу корисної моделі поставлена задача спрощення конструкції та зменшення габаритів установки за висотою, при збереженні її технологічних можливостей. Поставлену задачу вирішують тим, що в установці у вібруючому циліндричному бункері, з вертикальною геометричною віссю, є можливість обробки зернового матеріалу низькотемпературною озоно-повітряною сумішшю та досушування зернового матеріалу високотемпературним агентом сушіння, при цьому крізь порожнину, утворену поміж конусною перфорованою розвантажувальною поверхнею вібруючого циліндричного бункера та еквідистантно розташованою навколо неї конусною обичайкою, нерухомо з'єднаною з вібруючим циліндричним бункером, є можливість почергової подачі у зерновий матеріал низькотемпературної озоно-повітряної суміші та високотемпературного агента сушіння, окрім цього у верхній частині вібруючий циліндричний бункер оснащений патрубком з шибером, з можливістю відведення відпрацьованого агента сушіння на регенерацію. Суть корисної моделі пояснює креслення - напівконструктивна схема установки для сушіння зернових матеріалів. Установка для сушіння зернових матеріалів містить зерновий матеріал 1, вібруючий циліндричний бункер 2, з вертикальною геометричною віссю, конусна розвантажувальна поверхня 3 якого виконана перфорованою, а навколо неї еквідистантно розташована конусна обичайка 4, нерухомо з'єднана з вібруючим циліндричним бункером 2 (з'єднання на кресленні не показані), з утворенням порожнини 5 для почергової подачі озоно-повітряної суміші та агента сушіння. Внутрішня порожнина вібруючого циліндричного бункера 2 виконана з можливістю герметизації шиберами 6, 7, 8 з боків завантаження і розвантаження зернового матеріалу 1. Вібруючий циліндричний бункер 2, за допомогою пружних підвісок 9, змонтований (з'єднання на кресленнях не показані) на нерухомій рамі 10 і оснащений вібратором 11. До складу установки входять генератор озону 12 і калорифер 13, котрі з'єднані трубопроводами, оснащеними вентилями 14,15, з патрубком 16 у порожнині 5. В установці передбачена можливість відпрацьований агент сушіння із вібруючого циліндричного бункера 2, крізь патрубок 17, подати на регенерацію, з метою повторного використання (креслення). Установка працює наступним чином. Зерновий матеріал 1 завантажують у вібруючий циліндричний бункер 2, з вертикальною геометричною віссю, конусна розвантажувальна поверхня 3 котрого виконана перфорованою, а навколо неї еквідистантно розташована конусна обичайка 4, нерухомо з'єднана з бункером 2, з утворенням порожнини 5. Для герметизації внутрішнього порожнинного вібруючого циліндричного бункера 2, із завантаженим зерновим матеріалом 1, застосовують шибери 6, 7, 8 з боків завантаження і розвантаження зернового матеріалу 1. Включають вібратор 11, котрий за допомогою пружних підвісок 9, змонтованих на нерухомій рамі 10, приводить у коливальний рух вібруючий циліндричний бункер 2, разом із завантаженим у нього зерновим матеріалом 1. Включають генератор озону 12, котрий з повітря утворює озоно-повітряну суміш, яку, при відкритому вентилі 14 та закритому вентилі 15, крізь патрубок 16, порожнину 5 і перфоровану конусну розвантажувальну поверхню 3, подають у внутрішню порожнину вібруючого циліндричного бункера 2. Параметри озоно-повітряної суміші 3 температура 18-25 °C, концентрація озону 1,0-0,1 г/м . Ця суміш проходить крізь аеровіброкиплячий шар зернового матеріалу 1 з експозицією 5,0-15,0 хвилин, за якої зерновий матеріал 1 попередньо підсушується. Потім закривають вентиль 14 та відкривають вентиль 15. Включають калорифер 13, котрий утворює агент сушіння з температурою 25-85 °C, який подають крізь патрубок 16, порожнину 5 і перфоровану конусну розвантажувальну поверхню 3 у внутрішню порожнину вібруючого циліндричного бункера 2. Агент сушіння з температурою 2585 °C, в залежності від необхідних, наперед заданих, значень кінцевої вологості зернового матеріалу 1, проходить з порожнини 5, крізь перфоровану конусну розвантажувальну поверхню 3, і аеровіброкиплячий шар зернового матеріалу 1, чим завершує процес сушіння зернового матеріалу 1, при цьому проходить деструкція залишків озону у вібруючому циліндричному бункері 2. Відпрацьований агент сушіння із вібруючого циліндричного бункера 2, при відкритому шибері 8, крізь патрубок 17, відводять на регенерацію для повторного його використання. Після завершення процесу сушіння відкривають шибер 7 і зерновий матеріал 1 розвантажують із вібруючого циліндричного бункера 2 (креслення). Подалі цикл сушіння повторюють. Підвищення інтенсивності процесу сушіння зернового матеріалу 1 досягають за рахунок поєднання підсушування вологого зернового матеріалу 1 низькотемпературною озоно-повітряною сумішшю, а потім досушування його високотемпературним агентом сушіння. Завдяки тому, що вібруючий циліндричний бункер 2, разом із зерновим матеріалом 1, приводить у коливальний рух вібратор 11, всі зерна матеріалу отримують рівномірну обробку, як озоно-повітряною сумішшю, так і агентом сушіння. Проведені дослідження [1] встановили, що використання озону 2 UA 87631 U 5 10 15 20 у складі сушильного агента, забезпечує безпосередній біохімічний вплив на зерновий матеріал 1, поліпшує транспорт вологи та газів із внутрішніх шарів зерен. Тому доцільно використовувати озон на початковому етапі сушіння, щоб до моменту біохімічного етапу масообміну зерно опинилося в сушарці у зоні основного сушіння. У результаті біохімічних реакцій окислення озоном зерен матеріалу, утворюються нові хімічні елементи, які є природними антисептиками і біологічними стимуляторами росту і розвитку зерен. Отже, установка для сушіння зернових матеріалів дозволяє знезаражувати поверхню зерен зернових матеріалів 1 і сприяти підвищенню їх якості, з точки зору стимулювання росту і розвитку насіння. Спрощення конструкції та зменшення габаритів установки за висотою, у порівнянні з прототипом, досягають завдяки відсутності у конструкції U- подібної вібруючої сушильної камери. Джерела інформації: 1. Перспективы использования озона в биоэнергетических процессах сушки и сохранности растительных материалов. Т.П. Троцкая, И.Е. Голубец, "Гродненский государственный аграрный университет" - г.Гродно, Республика Беларусь. 2. А.А. Литвинчук, А.М. Миронов, В.М. Грищук, "НПЦ НАН Беларуси по продовольствию" - г. Минск, Республика Беларусь. 3. Научно-технический прогресс в сельскохозяйственном производстве: материалы Междунар. науч.-практ. конф. (Минск, 21-22 окт. 2009 г.). В 3 т. - Т.2. - С. 7-14 / РУП "Научнопрактический центр Национальной академии наук Беларуси по механизации сельского хозяйства"; редколлегия: П. П. Казакевич (гл. ред.), О. О. Дударев. - Минск: РУП "НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства", 2009. - 212 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 35 40 Установка для сушіння зернових матеріалів, що містить вібруючий циліндричний бункер, з вертикальною геометричною віссю, конусна розвантажувальна поверхня котрого виконана перфорованою, а навколо неї еквідистантно розташована конусна обичайка, нерухомо з'єднана з бункером, з утворенням порожнини для подачі озоно-повітряної суміші, причому внутрішня порожнина вібруючого циліндричного бункера виконана з можливістю герметизації шиберами з боків завантаження і розвантаження зернового матеріалу, а вібруючий циліндричний бункер, за допомогою пружних підвісок, змонтований на нерухомій рамі і оснащений вібратором, яка відрізняється тим, що в установці у вібруючий циліндричний бункер з вертикальною геометричною віссю, виконаний з можливістю обробки зернового матеріалу низькотемпературною озоно-повітряною сумішшю та досушування зернового матеріалу високотемпературним агентом сушіння, причому крізь порожнину, утворену поміж конусною перфорованою розвантажувальною поверхнею вібруючого циліндричного бункера та еквідистантно розташованою навколо неї конусною обичайкою, нерухомо з'єднаною з вібруючим циліндричним бункером, є можливість почергової подачі у зерновий матеріал низькотемпературної озоно-повітряної суміші та високотемпературного агента сушіння, окрім цього у верхній частині вібруючий циліндричний бункер оснащений патрубком з шибером з можливістю відведення відпрацьованого агента сушіння на регенерацію. 3 UA 87631 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4