Пристрій для сушіння сільськогосподарських культур

Реферат: Пристрій для сушіння сільськогосподарських культур містить вертикальні шахти для зерна, утворені паралельно встановленими стінками, зону сушіння, яка має верхню і нижню зони, зону охолодження, відокремлену від зони сушіння за допомогою перегородки, повітрозбірні камери, камери утворені огороджувальними коробами, що примикають до бічних стінок шахт, теплообмінники, які складаються з боковин і каналів, випускний пристрій, повітронагрівачі і вентилятори. Між верхньою і нижньою зонами встановлена інверторна камера, яка відокремлена від них за допомогою перегородок та сполучена з оточуючим природним середовищем, при цьому повітрозбірні камери з'єднані з нижньою зоною сушіння за допомогою каналів теплообмінників та розташовані по всій висоті інверторної камери. UA 91593 U (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ СУШІННЯ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ КУЛЬТУР UA 91593 U UA 91593 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 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. Відомий пристрій для сушіння сільськогосподарських культур (А.С. СРСР № 524057), який містить корпус розділений вертикальними перегородками на секції з автономними газорозподільними решітками, при цьому підрешітний простір кожної з решіток підключено до газопідвідного трубопроводу, який забезпечено клапанним пульсатором, та кожна решітка закріплена шарнірно і зі сторони протилежної шарніру має упор у вигляді дисків эксцентрично закріплених на поворотному валу. Газорозподільні решітки продуваються і періодично підкидаються пульсуючим потоком повітря. Недоліками цього пристрою є висока енергоємність, складність і трудомісткість в експлуатації, істотна нерівномірність сушіння зернового продукту особливо, якщо той має значні перепади по висоті. Відома сушарка зернова модульна Mathews-3180 BEM-NG виробництва "Mathews Company" USA для сушіння сільськогосподарських культур продовольчого і фуражного призначення, що містить завантажувальний пристрій, сушильну камеру виконану з двох сушарних 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 також є висока енергоємність складність і трудомісткість в експлуатації, нерівномірність сушіння та значне погіршення якості зернового продукту в процесі обробки особливо схильного до явища розтріскування, наприклад рис, кукурудза і т.д. 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. Головним недоліком сушарки є неможливість забезпечення рівномірного прогріву шару зерна в процесі сушіння що призводить до істотного зниження продуктивності зерносушарки особливо при сушінні сирого зерна, та погіршенню якості продукту. Найбільш близьким аналогом є зерносушарка (Патент РФ № 2394195 Кл. F26B17/12 опубл. 10.07.10 p.), 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 боковин і каналів, випускний пристрій, повітронагрівач і вентилятори, відмінною особливістю якої 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 сушіння і зоною охолодження, вентилятор розташований в зоні охолодження, а вентилятор нагріву з'єднаний з повітронагрівачем. Основними недоліками аналога є високі перепади температур з боку зовнішніх та внутрішніх перфорованих стінок шахт, яка досягає особливо в листопаді 30 °С а в грудні до 60 °С. Дійсно при температурі сушіння в робочій зоні 110 °С внутрішні шари, які примикають до внутрішніх перфорованих стінок прогріваються під впливом такої температури до 60 °С, тоді як зовнішня температура повітря у грудні може бути нижчою за 0 °С. В наслідок цього виникає суттєвий температурній градиент який погіршує якість оброблюваного продукта. Якщо зменшувати температуру сушіння буде зростати тривалість технологічного процесу, та збільшуватися витрата енергоносіїв. Тоді, як теплова обробка при дійсних режимах призводить до нерівномірного рівня теплової обробки. При цьому частина продукту що знаходиться ближче до внутрішніх перфорованих стінок дуже швидко пересушується, але вимушено знаходиться під впливом підвищеної температури, тоді як інша частина з протилежного боку ще не встигла 1 UA 91593 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 прогрітися і має високу вологість. Це явище особливо негативно впливає на сушіння такої культури як кукурудза. В кінцевому рахунку це призводить до істотного погіршення якості теплової обробки внаслідок розтріскування. Встановлення додаткових інверторних блоків для переміщення зерна від зовнішньої стінки шахти до внутрішньої і навпаки зменшують потужність обладнання, призводять до частих зупинок сушарки у зв'язку з засміченням пристроїв та необхідністю їх санобробки, погіршують умови праці обслуговуючого персоналу та сприяють підвищенню вірогідності загоряння. Крім того, встановлення таких пристроїв не забезпечує належного підвищення якості сушіння за рахунок зменшення температурного градієнта. Тобто пристрій - аналог не може забезпечити виконання вимог технічного регламенту при сушінні зерна. Задача корисної моделі полягає в створенні такого пристрою для сушіння сільськогосподарських культур продовольчого і фуражного призначення, в якому нове конструктивне виконання пристрою дозволило б забезпечити зменшення температурного градієнта між внутрішньою та зовнішньою стороною шахт сушарки, та за рахунок цього забезпечити підвищення якості оброблюваного продукту, та зменшення витрат енергоносіїв на теплову обробку. 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, повітрозбірні камери, камери утворені огороджувальними коробами, що примикають до бічних стінок шахт, теплообмінники які складаються з боковин і каналів, випускний пристрій, повітронагрівачі і вентилятори, між верхньою і нижньою зоною встановлена інверторна камера, яка відокремлена від них за допомогою перегородок, та сполучена з навколишнім природним середовищем, при цьому повітрозбірні камери з'єднані з нижньою зоною сушіння за допомогою каналів теплообмінників та розташовані по всій висоті інверторної камери. Пристрій складається (фіг. 1) з завантажувального пристрою 1, вертикальних шахт 2 для зерна, утворених паралельно встановленими перфорованими стінками, розділеними на верхню 3 і нижню 4 зони сушіння, та зону охолодження 5. Між верхньою і нижньою зоною сушіння встановлена інверторна камера 6, яка відокремлена від них за допомогою перегородок 7,8. Теплообмінники 9 розташовані в шахтах 2 зерносушарки в верхній частині нижньої зони сушіння. Кожен теплообмінник 9 (фіг. 2) складається з боковин 10, між якими виконані канали 11. Зона сушіння відокремлена від зони охолодження 5 перегородкою 12. На зовнішній поверхні шахт 2 на всьому протязі, та по всій висоті інверторної камери 6 розташовані захисні короби 13, які утворюють повітрозбірні камери 14, які з'єднані з нижньою зоною сушіння 4 за допомогою каналів 11 теплообмінників 9. Всі зони сушарки мають вентилятори 15 з повітронагрівачами 16. Випускний пристрій 17 знаходиться в нижній частині сушарки. Пристрій працює наступним чином. Сире зерно з приймального пристрою 1, надходить у вертикальні шахти 2 на сушіння і послідовно проходить верхню 3 зону сушіння, зону інверторної камери 6, нижню зону 4 сушіння і зону охолодження 5. В процесі теплової обробки зерно підсушується та охолоджується, до кондиційної вологості і температури, і виходить із зерносушарки через випускний пристрій 17. На початковій стадії сушіння коли сире зерно заповнює весь об'єм сушарки, всі зони сушарки працюють на нагрів. При роботі в стаціонарному режимі повітронагрівач зони охолодження вимкнуто. В верхньої 3, нижньої 4, та зоні охолодження 5, нагріте до необхідної температури повітря під тиском, створеним вентиляторами 15 надходить у зернову масу, крізь перфоровані стінки шахт 2, проходить крізь шар зерна в напрямку від внутрішньої до зовнішньої стінки шахти 2, сушить його і виводиться у навколишню природну середу крізь зовнішню перфоровану стінку шахти. Також в нижній зоні сушіння 4, нагріте до необхідної температури повітря під тиском, створеним вентиляторами 15 надходить в канали 11 теплообмінника 9 та направляється в повітрозбірну камеру 14 яка утворена стінками захисних коробів 13 та зовнішніми перфорованими поверхнями шахт 2, проходить скрізь шар зерна в напрямку від зовнішньої до внутрішньої стінки шахти 2, після чого попадає в інверторну камеру 6, яка сполучена з навколишнім середовищем, та виводиться в атмосферне повітря. Таким чином при переміщенні зерна, з верхньої зони сушіння 3, до нижньої зони сушіння 4 напрямки повітряних потоків крізь зерно в шахтах 2 при сушінні змінюються на протилежні. В цьому випадку, якщо в попередній зоні сушіння повітря надходило від внутрішньої стінки шахти 2 UA 91593 U 5 до зовнішньої, то в наступній зоні, повітря надходить від зовнішньої стінки до внутрішньої. Тобто в процесі теплової обробки шар зерна при русі донизу піддається тепловому впливу то з однієї то з другої сторони, що призводить до рівномірного прогріву шару зерна з обох боків та зменшенню температурного градієнта теплового поля. Після закінчення певного часу обумовленого режимом ведення процесу сушіння вмикається розвантажувальний пристрій 17 для вивантаження зерна. Запропонована конструкция пристрою забезпечує нормативні показники технологічного регламенту при сушінні, зручна в обслуговуванні, сприяє підвищенню вибухопожежобезпеки технологічного процесу. 10 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 Пристрій для сушіння сільськогосподарських культур, що містить вертикальні шахти для зерна, утворені паралельно встановленими стінками, зону сушіння, яка має верхню і нижню зони, зону охолодження, відокремлену від зони сушіння за допомогою перегородки, повітрозбірні камери, камери утворені огороджувальними коробами, що примикають до бічних стінок шахт, теплообмінники, які складаються з боковин і каналів, випускний пристрій, повітронагрівачі і вентилятори, який відрізняється тим, що між верхньою і нижньою зонами встановлена інверторна камера, яка відокремлена від них за допомогою перегородок та сполучена з оточуючим природним середовищем, при цьому повітрозбірні камери з'єднані з нижньою зоною сушіння за допомогою каналів теплообмінників та розташовані по всій висоті інверторної камери. 3 UA 91593 U 4 UA 91593 U Комп’ютерна верстка С. Чулій 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