Спосіб дезактивації зерна та пристрій для його здійснення

вв fa eats в МЦКВ02ВЗ/00 G21 F9/00 Спосіб дезактивації зерна та пристрій для його здійснення Передбачуваний винахід "Спосіб дезактивації зерна та пристрій для його здійснення" відноситься до системи технологій очистки середовища і окремих об'єктів від радіаційного забруднені, усунення радіаційної активності зерна та підготовки його до переробки в корма та продовольчі товари Він являє собою послідовність технологічних операцій та сукупність технічних пристроїв, необхідних для видалення із зернової маси радіоактивних деотепів, елементів та речовин Характер впливу радіаційного випромінювання на організм людини та тварини не допускає використання зараженого зерна без спеціальної обробки не тільки для продовольчих, але і для фуражних потреб Суттєве скорочення обсягів виробництва зерна в Україні внаслідок аварії на ЧАЕС та виведення з сівообороту значної частини сільськогосподарських угідь як в 30-кілометровій зоні, так і взагалі в північних районах країни, обумовило необхідність пошуку можливостей повернення до сівообороту мало забруднених територій та створення методів очистки зерна від радіаційно активних компонентів Відомі способи очищення грунту від радіонуклідів (Патент України 20782 А від 07 10 97, ОБПВ №1,1998), очистки радіоактивного масла ( а с №784592, Б №33, 1981) та дезактивації м'яса від Цезію-137 (ас №169364 А1, Б №43, 1991) дають можливість розширення посівних площ, підвищення якості масла і проведення товарного та спортивного відстрілу звірів на те-триторіях з невисоким рівнем радіації і послідуючим використанням їх м'яса в народному господарстві Однак, розглянуті способи засновані на методах хімічного впливу та виведення радіонуклідів не можуть бути використані для очистки зерна, для якого будь які реагенти є домішками і потребують додаткової обробки Запропоновані способи очистки і азів від радіоактивних аерозольних часток фізичними (ас №И8462^ Б №18, 1990) або механічними ( а с №1644234, Б №15. 1991) методами Однак різниця в агрегаїному сгані робить іакож непридатним використання цих методів при рішенні проблеми дезактивації зерна Відомі рекомендації (Кунцевич ЛД Особенности загрязнения в районе АЭС и оценка эффективности мер по снижению уровня облучения Радиационные аспекты чернобыльской аварии, т 1 Труды ї Всесоюзної5 конференции "Радиоактивное загрязнение природних сред'" С -П Гидрометеоиздат, 1993) по способам зменшення радіаційної активності шляхом зняття верхнього шару забрудненого фунту Але використання цього методу для дезактивації не можливе в умовах реалізації процесу массової обробки зерна - сепарації продуктів лущення та шліфування з метою попередження кикидіь радіоактивних домішок Б навколишнє середовище, накопичення, безпечне розвантаження та локалізація продую їв л>іцення зерна згідно діючих правил збериання радіоактивних відходів Вказана мета досягається при почерговом\ лущенні плодових та сім'яних оболонок шліфуванні алейронового шару, відділенні іародку та супроводженням цих операцій повітряною сепарацією, які вдрізняються тим, що видалення як основної частини радіоактивних відходів з робочої зони по мірі їх утворення, так і остаточна очистка готового продукту безпосередньо на виході з неї проводиться в умовах розрідження і пониженого тиску шляхом його продувки потоками рсцикулюючого по замкненому контуру повітря, в якому передбачено транспоргування і очистка повітря від відходів, їх накопичення та 4періодичне відвантажування засобами, що запобігають можливості їх викидів в атмосферу і попереджають забруднення навколишнього середовища. Конкретним прикладом здійснення запропонованого способу дезактивації зерна є розробка технічних засобів механічного віділення покривних тканин від поверхні повгіряно-сухого зерна з оперативно регульованими режимами процесів лущення та шліфування, систем супутної та кінцевої сепарації продуктів переробки, контурів транспортування відходів та очистки рециркулюючого повітря, пристроїв герметизації та регулювання повітряних режимів і ємностей для накопичення та відвантаження радіоактивних відходів. Відома лущильно-шліфувальна машина для зерна (а.с. №1761258, Б. №34, 1992 - прототип), яка включає корпус,живильний та розвантажувальний патрубки, ситовий циліндр та вертикальний вал, на якому змонотовані абразивні круги і направляючі лійки з закріпленими на внутрішній та зовнішній сторонах гінка ми. До недоліків такого пристрою слід віднести неможливість його використання для дезактивації зерна у зв'язку з тим, що в процесі обробки не передбачена можливість продувки робочої зони повітрям для супутного виведення радіаційно активних відходів обробки безпосередньо із робочої зони по мірі їх утворення. Це спричиняє наявність остаточного забруднення очищенного продукта радіаційно активними відходами обробки і вимагає використання додаткових пристроїв для їх відділення. Крім того, така машина передбачає підключення до розімкненої схеми аспірації, яка не виключає можливості викидів радіаційних відходів за межі системи аспірації та забруднення ними навколишнього середовиша. Метою заявляемого винаходу є створення пристрою для здійснення способу дезактивації зерна, який забезпечить послідовну компоновку універсальної лущильно-шліфувальної машини для почергового відділення плодових та сім'яних оболонок, алейронового шару та зародка; системи повітряної сепарації для супутного видалення радіаційно активних відходів лущення безпосередньо з робочої зони по мірі їх утворення та остаточної очистки маси шліфованого ядра; замкнених контурів у вигляді повітрепроводів з підключеними на всмоктуючих лініях (ділянках) основними функціональними елементами та герметичного матер і ало про воду на напірній ділянці; пристрою для очистки рециркулюючого повітря, накопичення радіаційно активних відходів та організованого періодичного їх відвантаження і послідуючого зберігання згідно діючих вимог: системи регулювання режимів функціональних елементів відповідно до змін у властивостях оброблюваних зернопродуктів. Конкретним завданням запропонованого пристрою для здійснаія способу дезактивації зерна є створення агрегата, який включає установлені на загальній рамі абразивно-дискову універсальну лущіитьно-шліфувальну машину з живильником для вхідного зерна і послідовно розміщений повітряний сепаратор з розвантажувальним пристроєм для дезактивованого ядра, які паралельно сполучені з двохстороннім вентилятором і утворюють два замкнених через рукавно-тканинний фільтр контури з розвантажувальним пристроєм для радіоактивних відходів, системи герметизації і регулювання механічних та повітряних режимів виконання технологічних і транспортних операцій та загальний привідний пристрій. -5Вказзна мета досягається тим що пристрій для дезактивації зерна складається з об'єднанил системою повітропроводів аспіраційноі колонки, вентилятора, тканевого фітіьтра, живильного і розвантажувальних патрубків та лушильно-шліфувальної машини з розташованими у корпусі ситовим циліндром і вертикальним валом з почергово установленими на ньому абразивними кругами та направляючими лійками із закріпленими на них пиками і відрізняється тим, шо вал лущильно-шліфувальної машини виконано пустотілим з радіальними отворами в проміжках абразивних кругів, а його верхній кінець через ущільнення з'єднано із всмоктуючим повітрепроводом, нижня частина ситового циліндра сполучена оснащеним протиприсосним клапаном самопливом для обробленого зерна з підключеною до всмоктуючого повітрепровода аспіраціґшою колонкою, а нижня частина корпуса виконана у вигляді збірного конуса і сполучена з оснащеним регулювальною заслінкою всмоктуючим отвором вентилятора При цьому крильчатка вентилятора вготовлена двохсторонньою, а його другий всмоктуючий отвір також мас регулювальну заслінку І з'єднаний з асшрашйною колонкою. Вихлопний патрубок вентилятора за допомогою короткого герметичного матеріалопроводу сполучено з герметичним корпусом фільтра, який має послідовно розташовані тканеві рукави, підключені до всмоктуючого повітрепровода, а в нижній частині герметичного корпусу фільтра розміщено збірник радіаційно активних відходів обробки зерна з герметизованими заслінками періодичного виведення їх з пристрою для послі дуючого зберігання згідно до діючих вимог Загальною особливістю пристрою с наявність двох замкнених контурів аспіраті, які об'єднують паралельно встановлені лущильно-шліфувальну машину та асшрашйну колонк>, а всі функціональні елементи, включаючи фільтр, лущильно-шліфувальну машину, асшрацшну колонку, підключені до всмоктуючого повітрепровода, що створює розрідження в цих елементах та запобігає обміну повітрям замкненого ЦИКЛУ З атмосферою і виключає можливість викидів радіаційно активних ВІДХОДІВ І забрудненя навколишнього середовища. На фіг зображена схема запропонованого способу дезактивації зерна та пристрою для його здійснення Пристрій для дезактивації зерна включає лущильно-шліфувальну машину, аспірашйнл колонку, вентилятор, фільтр та систему повітрепроводів Лущильно-шліф) вальна машина складається з корпуса 1, в середині якого розташовано вершкальний ситовий циліндр 2 та пусюіший вал 3 з радіальними отворами між абразивними кругами 4 і направляючими .пиками?. Верхні абразивні крм и маюіь кр) пночершісту стр\ктуру. а нижні характеризуються *'ілкч.^ернисіок> стр\ктлрок> Установлении и верхньому 6 іа НІІЖНЬОМ\ 7 ШДШІШНЙКОБИХ вузлах вал 3 через насов\ передач} 8 з'єднано з електродвигуном М, а НОІО полость за допомогою ущільнення 9 сполучена із всмоктуючим повіт ре проводом 10 На нижній частині вала 3 в равликогюдібному кожусі II жорстко закріплена двохстороння крильчатка 12 вентилятора Верхній всмоктуюючий отвір кожуха 11 вентилятора маг регулювальну заслінку' 13 і за допомогою збірного конуса 14 кріпиться на нижній частині корпуса 1 лущильно-шліфувальноі машини. На верхній частиш її корпуса установлено живильний патрубок 15. оснащений вантажним протиприсосиим клапаном 16. -ьНижня частина ситового циліндра 2 за допомогою самоплива 17 з вантажним протиприсосним клапаном 18 сполучена з асшращйною колонкою 19, оснащеною скатними площинами 20 Під асшрашйною колонкою 19 закріплено розвантажувальний патрубок 21 з вантажним протиприсосним клапаном 22 для очищенного продукта Бокові частини асшрацшної колонки 19 з'єднані із всмоктуючим пов і тре проводом 10 та через матеріалопровід 23 для радіаційно активних відходів - з нижнім всмоктуючим отвором кожуха 11 вентилятора, оснащеного регулювальною заслінкою 24 Герметичний корпус фільтра 25 патрубком 26 з'єднаний з вихлопним отвором равликоподібної о кожуха II вентилятора, має розділяючу спнку 27, проміжну камеру 28, оснащений підвішеними тканевими рукавами 29 та сполучений із всмоктуючим повітрепроводом 10 Нижня частина корпусу фільтра 25 закрита конічними збірниками ЗО з заслінками 31 та розвантажувальними патрубками 32 для радіаційно активних відходів Тканеві рукави 29 закриті в нижній частиш денцями 33 закріпленими на струшуючих важілях 34, виведених через герметизуючі пробки назовні корпусу фільтра 25 Загальна компоновка і сполучення функціональних елементів за допомогою повітрепроводів передбачає утворення двох замкнутих контурів ліній послдовного розміщення устаткування^ яких воно включене на ділянках з пониженим тиском повітря Робота пристрою для дезактивації зерна полягає в слідуючому Електродвшун М через пасову передачу 8 приводить до обертального руху пустотілий вал 3 з абразивними кругами 4 та двохсторонньою крильчаткою 12 вентилятора Його всмоктуючі отвори і регулювальними заслінками 13 та 24 паралельно сполучені з лущильно-шлзфувальною машиною та з аспіраційною колонкою, створюють в них розрідження і забезпечують знижений тиск повітря у всмоктуючому повітрепроводі 10 Останній, через герметичний корпус 25 фільтра, сполучено з вихлопним отвором кожуха 11 вентилятора що забезпечує циркуляцію повітря по двом замкненим контурам з пониженим тиском Регулювання інтенсивності повітряного потоку в першому контурі забезпечується заслінкою 13, а обсяги повітряного ПОТОКУ другого контуру регулюються заслінкою 24 Взємообмін потоками повітря між обома контурами попереджується вантажним протиприсосним клапаном 18, а можливість підсмоктування атмосферного повітря в замкнені контури виключається наявністю вантажних протиприсоснич клапанів 16 та 22 Призначене для дезактивації зерно переборюючи опір вантажного клапана 16, через живи іьний патрубок 15 подасться в робоч\ ЗОНУ лущильноішпфувальчоі машини Рухаючись вниз по проміжках між направляючими л'йками 5 та абразивними крмами 4 зерно обробляється і внаслідок тертя з бою, відносно рухомих робочих органів, з його поверхні відділяються радіаційно активні анатомічні часшнн Верхні абразивні кр\ги. маючи крупнозернисту стр\ктуру, забезпечують ТЇ\ЩЄННЯ зерна - механічне руйнування та відділення радіаційно забруднених оболонок з поверхні ядра Нижні абразивні круги, маючи мілкозернисту структуру, забезпечують шліфування одержаного ядра - механічне стирання його поверхні та відділення радіащйо активних поверхневих тканин По мірі обробки і переміщення донизу шари зерна і ядра в робочій зоні продуваються радіальними потоками повітря першого контуру, які виходять через радіальні отвори пустотілого вала З, пронизують шари прдуктів обробки, захоплюють аеродинамічно легкі продукти лущення та шліфування по мірі їх утворення і через отвори ситового циліндра 2 виводять їх з робочої зони Суну і ній вивід радіаційно забруднених відходів лущення та шліфування з робочої зони забезпечує постійний безпосередній контакт робочих органів і оброблюваного зерна, сприяє досконалій очистці останнього та попереджує попадання їх в очищені продукти Запилене повітря через збірний конус 14 спрямовується в вехню частину кожуха 11 вентилятора та йоі о крильчаткою 12 через патрубок 26 направляється в корпус 25 фільтра Попередньо очищені від радіаційно активних відходів продукти обробки зерна переборюють опір вантажного клапана 18 самопливом 17 подаються в асшрашйну колонку 19, де, "стікаючи" по скагних площинах 20, повторно продуваються потоками повітря другого контуру і остаточно очищаються від залишків радіаційних відходів обробки Запилене повітря через матеріалопровід 23 спрямовується в нижню частину кожуха 11 вентилятора і його крильчаткою 12 направляється в корпус 25 фільтра Повністю очищені від радіаційно активних відходів зернопродукти переборюють опір вантажного клапана 22 і через розвантажувальний патрубок 21 виводяться з машини Забруднене радіаційно активними відходами повітря під дією перепаду тиску в корпусі 25 фільтра та у всмоктуючому повітрепроводі 10 проходить послідовно через фільтруючу тканину рукавів 29 і, після очистки, по повітреп--роводу 10 направляється на повторну обробку паралельно в лушильношліфувальну машину та в асшращйну колонку Відділені радіаційні відходи обробки утримуються на зовнішній поверхні тканевих рукавів 29 періодично обрушуються і, падаючи донизу, накопичуються R КОНІЧНИХ збірниках 30 Для примусового обрушування відходів з поверхні рукавів та періодичної очистки фільтруючої тканини, за допомогою денець 33 та важелів 34 виконується періодичне їх струшування По мірі накопичення радіаційних відходів в збірних кон\са\ 30, за допомогою заслінок 31 через розвантажувальні патрубки 32 їх періодично виводять із фільтра в спеціалізовану тару для послідуюючого зберігання або знищення відповідно до діючих вимог Перевагою в роботі запропонованого пристрою є розміщення всих ф>нкшональних елементів на всмоктуючих ділянках замкнених контурів циркуляції повітря, що знижує вимоги до їх герметизації, попереджує необхідність їх ущільнення та виключає можливість викидів радіаційно активних відходів у навколишнє середовище Запропонований спосіб призначається для використання в фермерських Іосподарствах і колективних сільськогосподарських підприємствах (КСП1 та на малих зернопереробних і хлібоприймальних підприємствах (ХПП) в екстремальних > мовах радіоактивної о забруднення хлібних запасів та дерна в районах його вирощування ЙОІ о впровадження відкриває можливості за.п и ення легкозабр)днени\ радіацією сільськогосподарських \пдь до активною землеробства, розширеня ПОСІВНИХ ПЛОЩ ПІД зернові культури 7^ підвищення обсягів виробництва зерна не тільки для фуражу, але і для продовольчих потреб 3 Спосіб дезАктивАції звркА ТА пристрій для його здійснення {0 28 16 15 9 г- г- г- г~ г Автор Гросул ЛГ.