Пристрій для сушіння сільськогосподарських культур

Реферат: Зерносушарка містить вертикальні шахти для зерна, утворені паралельно встановленими перфорованими стінками, зону сушіння, яка має верхню і нижню зони, зону охолодження, відокремлену від зони сушіння за допомогою перегородки та з'єднану з верхньою зоною сушіння за допомогою повітропроводу, змішувальну камеру, утворену між зоною сушіння й охолодження, повітрозбірні камери, камери, утворені огороджувальними коробами, що примикають до бічних стінок шахт, теплообмінники, які складаються з боковин і каналів, випускний пристрій, повітронагрівач і вентилятори. Теплообмінники та камери, утворені огороджувальними коробами, що примикають до бічних стінок шахт, встановлені в зоні мінімального пиловидалення на відстані 1/3 її загальної висоти від низу шахти з перфорованих стінок. UA 87553 U (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ СУШІННЯ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ КУЛЬТУР UA 87553 U UA 87553 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі механізації сільськогосподарських процесів, зокрема до пристроїв для сушіння зерна продовольчого і фуражного призначення, а також насіння зернових, зернобобових, круп'яних культур і соняшника при його зберіганні і переробці. Відома сушарка зернова модульна Mathews-3180 BEM-NG виробництва "Mathews Company" USA для сушіння сільськогосподарських культур продовольчого і фуражного призначення містить в собі завантажувальний пристрій, сушильну камеру, виконану з двох сушильних колонок, кожна з яких складається з декількох секцій, набраних з зовнішніх й внутрішніх перфорованих екранів, встановлені в колонках пристрої переміщення зерна від зовнішньої стінки колонки до внутрішньої і навпаки. Простір між колонками поділений на камери, комплекти блочних газових пальників та вентилятори, дозуючі вивантажувальні та розвантажувальні пристрої, встановлені в нижній частині сушарки. Основними недоліками відомої сушарки є висока енергоємність та високі рівні концентрації пилу на виході з перфорованих екранів. Відома сушарка для сипучих матеріалів, описана в А.С. СРСР № 805034, Кл. F26B 17/12, опубл. 15.02.81. Сушарка містить кілька паралельно розташованих перфорованих колон з нагнітальними камерами між ними. Кожна колона обладнана направляючими елементами, виконаними у вигляді трьох пластин, одна з яких вертикальна, а дві інші розташовані під однаковим кутом до неї. У всіх пластинах виконані трикутні отвори, попарно сполучені один з одним, при цьому кожен отвір відкрито з одного боку, а з протилежного закрито заглушкою. Також отвори розташовані з чергуванням і до них прикріплені додаткові направляючі, які також сполучені з вертикальною пластиною. Відома колонкова зерносушарка має недоліки. Обладнання перфорованих колон напрямними елементами, встановленими по всій висоті сушильних колон, веде до нерівномірного розподілу сушильного агента по висоті колон і до зниження швидкості фільтрації в місцях встановлення напрямних елементів, що суттєво погіршує інтенсивність сушіння і продуктивність сушарки. Крім того, істотно підвищується матеріаломісткість сушарки та зменшується надійність її роботи внаслідок багаторазового гальмування шару зерна та можливого утворення застійних зон. Подача в повітрозбірні камери також насиченого вологою відпрацьованого сушильного агента та наступне його спрямування в топку сушарки призводить до збільшення вологовмісту свіжого сушильного агента і зниження ефективності сушіння. Відома сушарка для сипучих матеріалів, яка виробляється ОАО "Мельинвест" г. Нижний Новгород (Зерносушилка Р1-СЗГ, Руководство по эксплуатации, Нижний Новгород). Зерносушарка містить вертикальні шахти для зерна, утворені паралельно встановленими перфорованими стінками, з зонами сушіння і охолодження, зернообмінники, розташовані в шахтах в зоні сушіння, повітрозбірні камери, які утворені захисними коробами, що примикають до бічних стінок шахт, змішувальну камеру, розташовані в шахтах зерносушарки і в змішувальній камері теплообмінники, що складаються з боковин і каналів, приймальний і випускний пристрої, пальник, розташований в камері нагрівання, вентилятори нагріву і охолоджуючий вентилятор, пульт управління. Зазначена конструкція сушарки також має недоліки. Розташування пальника в зерносушарці з відкритим полум'ям різко підвищує пожежовибухонебезпечність зерносушарки із-за можливого виникнення іскор, які надходять через перфорацію з утилізованим повітрям пилу і смітної домішки, яку виключити із зерна повністю неможливо. Крім того, багаторазова рециркуляція відпрацьованого сушильного агента через шар зерна призводить до збільшення вологовмісту в цілому суміші відпрацьованого сушильного агента і охолоджуючого повітря, що призводить до зниження ступеня його використання і зниження продуктивності зерносушарки, особливо при сушінні сирого зерна. Найбільш близьким за технічною суттю та досягнутим позитивним результатом є зерносушарка за патентом РФ № 2394195 Кл. F26B17/12 опубл. 10.07.10 p. (прототип), яка містить вертикальні шахти для зерна, утворені паралельно встановленими перфорованими стінками з зонами сушіння і охолодження, зернообмінники, розташовані в шахтах в зоні сушіння, повітрозбірні камери, утворені захисними коробами, що примикають до бічних стінок шахт, змішувальну камеру, утворену між зоною сушіння і зоною охолодження, розташовані в шахтах зерносушарки і в змішувальній камері теплообмінники, що складаються з боковим і каналів, випускний пристрій, повітронагрівач і вентилятори. Відмінною особливістю було те, що зона сушіння розділена перегородкою з регульованими клапанами на верхню і нижню зони, змішувальна камера відокремлена від зони охолодження перегородкою і з'єднана з верхньою зоною сушіння повітропроводом, при цьому повітрозбірні камери, і теплообмінники з додатково виконаними в них горизонтальними перегородками розділені перегородкою між нижньою зоною 1 UA 87553 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 сушіння і зоною охолодження, вентилятор розташований в зоні охолодження, а вентилятор нагріву з'єднаний з повітронагрівачем. Передбачений в даному конструктивному виконанні обладнання поділ зони сушіння на верхню і нижню зони з регулюванням надходження в нижню зону сушіння тільки свіжого сушильного агента, а у верхню зону сушіння як свіжого, так і відпрацьованого сушильного агента і охолоджуючого повітря дозволило диференціювати режими сушіння та знизити теплові витрати з видаленим після сушіння сушильним агентом та підвищити ступінь його використання. Основними недоліками прототипу є підвищена вибухопожежонебезпечність сушарки. Це обґрунтовується наступними причинами. Як відомо, рівень концентрації пилу на виході з перфорованих стінок по висоті сушарки непостійний і залежить від зони сушіння. Умовно, по інтенсивності пиловидаленню, сушарку можливо розмежувати по трьох однакових за геометричними розмірами зонам по висоті: верхню, середню і нижню. Концентрація пилу в верхній зоні сушарки на відстані від верху до 2/3 її загальної висоти 3 становить 104 мг/м . Концентрація пилу в середній зоні сушарки на відстані від верху в межах від 1/3 до 2/3 її 3 загальної висоти становить до 381 мг/м . Концентрація пилу в нижній зоні на відстані 1/3 її загальної висоти від низу шахти з 3 перфорованих стінок складає 36-43 мг/м . Тобто найбільша концентрація пилу знаходиться в середній зоні і досягає дуже високого 3 рівня 381 мг/м , тоді як найменша концентрація пилу знаходиться в нижній зоні та досягає рівня 3 не більш як 43 мг/м , тобто в 8,86 раз менше. Таким чином згідно з конструкцією сушарки найбільш забруднене повітря середньої зони локалізується та спрямовується у внутрішню частину сушарки, де, змішавшись з локалізованим повітрям нижньої зони, направляється у верхню частину сушарки. В цьому випадку на внутрішніх поверхнях сушарки утворюється велика кількість вибухопожежонебезпечного пилу, який при досягненні нижньої концентраційної межі в залежності від виду оброблюваної культури може призвести до загоряння, пожежі або вибуху. В кінцевому рахунку це приводить до частих зупинок обладнання для виконання робіт, пов'язаних із санітарною обробкою по видаленню пилу. Для усунення цих недоліків необхідний великий об'єм ручної праці прибирання пилу для забезпечення належного санітарного стану обладнання. Крім того, суттєвим недоліком є те, що в період примусової зупинки обладнання повинно бути охолоджено для можливості проведення робіт, після чого знову необхідно виконувати розігрів сушарки до необхідної температури сушіння в зонах (100-110 ºС), що приводить до значних економічних витрат при сушінні особливо в зимовий період часу. Тобто пристрій - прототип не може забезпечити належних умов роботи для виконання вимог з технічного регламенту ведення технологічного процесу, дуже вибухопожежонебезпечний та погіршує умови праці обслуговуючого персоналу. Задача корисної моделі полягає в створенні такого пристрою для сушіння сільськогосподарських культур продовольчого і фуражного призначення, в якому нове конструктивне виконання сушарки дозволило б забезпечити підвищення рівня вибухопожежонебезпеки та потужності обладнання, призвести до зменшення витрати енергоносіїв на термічну обробку та удосконалити умови праці обслуговуючого персоналу. Для вирішення поставленої задачі в пристрої для сушіння сільськогосподарських культур продовольчого і фуражного призначення, що містить в собі: вертикальні шахти для зерна, утворені паралельно встановленими перфорованими стінками, зону сушіння, яка має верхню і нижню зони, зону охолодження, відокремлену від зони сушіння за допомогою перегородки та з'єднану з верхньою зоною сушіння за допомогою повітропроводу, змішувальну камеру, утворену між зоною сушіння й охолодження, повітрозбірні камери, камери, утворені огороджувальними коробами, що примикають до бічних стінок шахт, теплообмінники, які складаються з боковин і каналів, випускний пристрій, повітронагрівач і вентилятори, теплообмінники та камери, утворені огороджувальними коробами, що примикають до бічних стінок шахт, встановлені в зоні мінімального пиловидалення на відстані 1/3 її загальної висоти від низу шахти з перфорованих стінок. Сукупність суттєвих ознак корисної моделі дозволяє одержати вищезгаданий технічний результат завдяки диференційному використанню відпрацьованого теплого повітря зони охолодження з низьким вмістом забрудненого повітря. На фіг. 1 зображено пристрій для сушіння сільськогосподарських культур - загальний вигляд, на фіг. 2 зображено пристрій теплообмінника. 2 UA 87553 U 5 10 15 20 25 30 Пристрій складається з завантажувального пристрою 1, вертикальних шахт 2 для зерна, утворених паралельно встановленими перфорованими стінками, верхньої 3 і нижньої 4 зони сушіння і зони охолодження 5, захисних коробів 6, що примикають до зовнішньої поверхні шахт на рівні зони охолодження 5 та утворюють повітрозбірні камери 7. Теплообмінники 8, розташовані в шахтах 2 зерносушарки між зоною сушіння 4 і зоною охолодження 5, з'єднані із змішувальною камерою 9. Повітропровід 10 розташовано між змішувальною камерою 9 та верхньою зоною 3 сушіння. Зона сушіння відокремлена від зони охолодження перегородкою 11. Охолоджуючий вентилятор 12 розташований в зоні охолодження 5. Вентилятор нагріву 13 з'єднаний з повітронагрівачем 14. Випускний пристрій 15 знаходиться в нижній частині зерносушарки. Кожен теплообмінник 8 (фіг. 2) складається з боковин 16, між якими виконані канали 17. Зерносушарка забезпечена пультом управління (на фіг. 1 не показаний). Процес сушіння здійснюється наступним чином. Сире зерно, що надходить з приймального пристрою 1, надходить у вертикальні шахти 2 на сушіння і послідовно проходить верхню 3 зону сушіння, потім нижню зону 4 сушіння і зону охолодження 5, підсушуючись і охолоджуючись до кондиційної вологості і температури, і виходить із зерносушарки через випускний пристрій 15. Сушильний агент заданої температури вентилятором нагріву 13 від повітронагрівача 14 надходить у нижню зону 4 сушіння, пронизує шар зерна в шахтах, висушуючи зерно, та виводиться в атмосферу. Аналогічним чином повітря, що нагнітається охолоджуючим вентилятором 12 в зону охолодження 5, після проходження через шар зерна за допомогою захисних коробів 6 надходить у теплообмінники 8 та спрямовується до змішувальної камери 9, після чого через повітропровід 10, розташований в нижній зоні 4 сушіння, надходить у верхню зону 3 сушіння. Повторно проходить через шар сирого зерна, здійснюючи його підсушування, і насичене вологою направляється в атмосферу. Запропонована конструкція пристрою за рахунок суттєвого зменшення потрапляння забрудненого пилу в зону сушіння нормалізує процес теплової обробки, виключає можливість загоряння пилу, забезпечує нормативні показники технологічного регламенту при роботі зерносушарки. Вона проста, зручна у обслуговуванні, зменшує витрати енергоносіїв на термічну обробку та істотно покращує умови праці обслуговуючого персоналу. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 Зерносушарка, що містить вертикальні шахти для зерна, утворені паралельно встановленими перфорованими стінками, зону сушіння, яка має верхню і нижню зони, зону охолодження, відокремлену від зони сушіння за допомогою перегородки та з'єднану з верхньою зоною сушіння за допомогою повітропроводу, змішувальну камеру, утворену між зоною сушіння й охолодження, повітрозбірні камери, камери, утворені огороджувальними коробами, що примикають до бічних стінок шахт, теплообмінники, які складаються з боковин і каналів, випускний пристрій, повітронагрівач і вентилятори, яка відрізняється тим, що теплообмінники та камери, утворені огороджувальними коробами, що примикають до бічних стінок шахт, встановлені в зоні мінімального пиловидалення на відстані 1/3 її загальної висоти від низу шахти з перфорованих стінок. 3 UA 87553 U 4 UA 87553 U Комп’ютерна верстка М. Мацело 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 5