СПОСОБ СУШКИ И ХРАНЕНИЯ РАСТИТЕЛЬНЫХ КОРМОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1995 года по МПК A01F25/08 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для сушки и хранения растительных кормов.

Известен способ сушки и хранения растительных кормов, включающий укладку растительных кормов на приточный канал, подачу нагретого воздуха снизу вверх, удаление отработанного воздуха в атмосферу, периодическое охлаждение растительного сырья [1].

Недостатками этого способа являются: относительно большие потери питательных веществ и высокие затраты энергии на вентилирование и сушку.

Известно устройство для сушки и хранения растительных кормов, содержащее покрытие, перфорированное днище, под которым расположен приточный канал, соединенный с вертикальной перфорированной трубой, на верхнем конце которой смонтирован вытяжной поворотный патрубок, при этом на указанной трубе под вытяжным поворотным патрубком выполнены окна [2].

Недостатками этого устройства являются низкая эффективность сушки, значительные потери питательных веществ.

Цель изобретения - уменьшение потерь питательных веществ и снижение затрат энергии на вентилирование.

На фиг. 1 изображено устройство для сушки и хранения растительных кормов, поперечный разрез; на фиг. 2 - то же, продольный разрез; на фиг. 3 - перфорированный распределитель; на фиг. 4 - то же, вид сверху.

Способ осуществляли следующим образом.

П р и м е р 1. Брали подвяленную до влажности 47% клеверозлаковую массу, размещали на приточном канале, посередине которого устанавливали вертикальную перфорированную трубу. Массу укладывали слоями, разделяя слои массы перфорированными полыми пирамидообразными полостями - воздухораспределителями из листовой стали, установленными коаксиально на перфорированной трубе. Сверху трубу заглушивали. Толщина каждого слоя массы на периферийном участке 60 см, в центральной части 40 см. Всего 6 слоев (фиг. 1). После этого в приточный канал подавали воздух (температура 20^оС днем). Начало вентилирования в 10-00 ч. Вечером в 21-00 ч вентилирование прекращали. Утром, перед восходом солнца, температура массы достигала 36^оС, влажность массы 29%, наружная температура воздуха 7^оС. В этот период производили охлаждение массы до 8^оС пропусканием через нее наружного воздуха. Влажность массы понизилась до 22%. В последующий день влажность массы при вентилировании уменьшилась до 19%. Утром снова через массу пропустили холодный воздух (6^оС). Влажность уменьшилась до 15,8%.

Качество сена представлено в таблице. Исследования показали, что предлагаемый способ позволяет уменьшить потери сырого белка и каротина, поскольку влажный воздух оттесняется от центра к периферии, кроме того, в центральной части слой меньше, а масса разделена воздушными полостями и отводящими тепло пластинами.

П р и м е р 2. Лабораторный опыт. Зеленую массу 20 кг влажностью 51% сушили подогретым до 35^оС воздухом в течение 10 ч, после этого массу продували холодным воздухом (4^оС), охлаждая ее до температуры 4^оС. Затем массу снова досушивали подогретым воздухом, а затем снова охлаждали и хранили 2 месяца. Результаты опыта представлены в таблице.

Исследования показали, что охлаждение массы дает положительный эффект, ускоряет сушку. Сушка с периодическим охлаждением массы уменьшает потери питательных веществ при хранении и обеспечивает более полное удаление влаги. Это объясняется тем, что холодный воздух даже при очень высокой относительной влажности содержит меньшее абсолютное количество паров воды, чем теплый. Проходя через нагретую массу, холодный воздух нагревается, при этом снижается его относительная влажность, что способствует удалению влаги из сырья и его охлаждению. После охлаждения массы при пропускании теплого воздуха последний охлаждается, однако его относительная влажность не достигает 100%, т.е. нет увлажнения массы. Кроме того, даже при достижении воздухом 100%-ной влажности первоначально масса слегка увлажняется, но влага конденсируется при этом на массе в свободном виде и быстро удаляется при продолжении подачи потока теплого воздуха. Охлаждение массы предотвращает и процессы самосогревания.

П р и м е р 3. Все операции осуществляли так же, как и в примере 1, но через массу в зимний период при минусовых температурах пропускали холодный воздух. Влажность массы уменьшилась, а потери питательных веществ были меньше, чем без пропускания холодного воздуха (таблица).

Способ осуществляют с помощью устройства (фиг. 1-4).

Устройство для сушки, хранения и транспортировки сена состоит из приточного канала, который выполнен в виде передвижной платформы 1, изготовленной, например, в виде полозьев с отверстиями 2 для прохода воздуха. Для уменьшения тягового усилия в начале перемещения платформа установлена на катки 3. Платформа 1 снабжена перфорированной плитой 4, на которой закреплены патрубки 5 для пропуска воздуха. Таким образом, под плитой 4 образована воздушная полость 6.

Устройство для подогрева и подачи воздуха снабжено солнечным коллектором, который для улучшения использования солнечной и ветровой энергии и упрощения изготовления выполнен в виде зачерненного плоского элемента 7 (например, из полимерной пленки), который размещен по периметру платформы 1, и сверху которого с зазором закреплена прозрачная пленка 8 с отгибающимися краями 9.

Для уменьшения опасности самосогревания массы, ускорения ее сушки, улучшения использования при этом энергии солнца и ветра на патрубках 5 закреплены полые перфорированные воздухораспределители 10 из теплопроводного материала (стали, алюминия и т.д.), причем воздухораспределители 10 расположены друг над другом в параллельных плоскостях, сообщены друг с другом и выполнены в виде скрепленных основаниями пирамид, на вершинах которых зафиксированы перфорированные патрубки 11 (фиг. 1-4). При этом на верхнем патрубке верхнего воздухораспределителя 10 закреплена вытяжная труба 12 с ветровым поворотным патрубком 13.

Вытяжная труба снабжена перегородкой 14 и окнами. Для улучшения использования энергии солнца, защиты корма от осадков и удаления влаги на вытяжных трубах 12 закреплено покрытие 16 со сферической линзой 17, в фокусе которой расположены окна 15.

При этом покрытие 16 выполнено прозрачным в виде собирательной криволинейной линзы.

Для улучшения тяги трубы 12 под покрытием 16 закреплен теплопоглотительный (теплонакопительный) элемент 18 с образованием между ними полости 19, сообщающей верхнюю часть с окнами 15 вытяжной трубы 12. Для того, чтобы предотвратить конденсацию влаги на нижней поверхности и обеспечить ее удаление из высушиваемой массы, в теплонакопительном элементе выполнены отверстия 20.

Для усиления тяги 21 и повышения ее стабильности полость вытяжной трубы 12 между перегородкой 14 и окнами 15 заполнена водой и размещена в фокусе линзообразного покрытия 16.

Для усиления тяги полость 19 под покрытием сообщена с полостью 22 линзы 17 через зазор (полость) 23 между трубой 12 и покрытием 16, и окнами 15.

Покрытие 16 может быть выполнено из стекла, прозрачного пластика или пленки, натянутой на решетчатый каркас, края которой натянуты сильнее, т.е. выполнены тоньше, чем середина.

Теплопоглотительный элемент 18 может быть выполнен из черной полимерной пленки.

Устройство работает следующим образом.

На перфорированной плите 4 платформы размещается первый слой растительного сырья, которое укладывается с образованием лунки, в которой располагается воздухораспределитель 10. Затем поочередно таким же образом укладывают последующие слои сырья, чередуя их с воздухораспределителями 10, которые соединяются друг с другом с помощью перфорированных патрубков 11, на верхний из которых устанавливается вытяжная труба 12 с теплонакопительным элементом, покрытием 16, линзой 17 и ветровым поворотным патрубком 13. В полость трубы 12 заливается вода.

При необходимости устройство может быть оттранспортировано на открытое пространство.

Вокруг платформы раскладывается зачерненный плоский элемент 7 в виде пленки, сверху которого крепят прозрачную пленку 8, при этом кромки ее отгибают навстречу ветру.

Солнечные лучи нагревают пленку 8 и воздух, расположенный под ней. Ветер нагнетает в полость подогретый воздух.

Одновременно при этом поворотный патрубок 13 создает тягу, которая повышается благодаря тому, что в полости 19 над теплопоглотительным элементом 18 под покрытием 16 нагревается воздух, который проходит в окна 15 и через зазор 23 в полость 22 линзы 17, т.е. вверху скапливается самый теплый воздух, что резко усиливает тягу. Этому же способствует и то, что линза 17 нагревает воздух и участок трубы, расположенный в ее фокусе. Линза 17 фокусирует солнечную энергию на верхний участок трубы 12 и окна 15, а покрытие 16 - на теплопоглотительный элемент и участок трубы 12 с водой. Последняя накапливает тепло. Кроме того, вода, нагреваясь, выделяет пар, который усиливает тягу, так как пар (мол.м. 18) легче воздуха (мол.м. 29). Поскольку труба 12 заглушена, то воздух, нагнетаемый снизу, засасывается, проходит снизу вверх через отверстие перфорированной плиты 4 и патрубки 5. Воздух выходит в массу через отверстия вертикальных патрубков 11, а также из отверстий воздухораспределителей 10. Благодаря форме последних масса хорошо обдувается со всех сторон. При этом увлажненный воздух оттесняется более сухим от центра к периферии.

Поскольку влажный воздух легче сухого, то он поднимается и попадает в полость между кормом и теплопоглотительным элементом 18, откуда через отверстие 20 в нем насыщенный парами воздух поднимается в полость 19.

С периферийной верхней части растительного сырья влажный воздух через отверстия 20 в теплонакопительном элементе 18 проходит в полость 19.

В полости 19 влажный нагретый воздух собирается в верхней части и проходит через окна 15 и зазор 23 в полость 22 линзы 17, где он еще сильнее нагревается. Все это ведет к резкому усилению тяги трубы 12 и вытяжного патрубка 13.

Следует отметить, что благодаря наличию полости 19 и отверстий 20 в теплопоглотительном элементе на его нижней поверхности не происходит конденсации влаги.

Благодаря покрытию 16 корм защищен от воздействия осадков. Теплонакопительный элемент защищает верхние слои корма от воздействия ультрафиолетовых лучей. Все это способствует снижению потерь питательных веществ.

В осенне-зимний период устройство позволяет быстро заморозить массы, при этом не происходит разрушения каротина и протеина, так как на сырье не воздействуют осадки и ультрафиолетовые лучи.

По окончании сушки солнечный коллектор убирается.

При необходимости высушенный корм можно транспортировать к ферме непосредственно на платформе 1, т.е. корм не теряется в виде остатков остожья.

Устройство позволяет использовать для вентилирования энергию окружающего пространства за счет суточных перепадов температуры и влажности воздуха, а также за счет разницы температуры воздуха и его влажности в разных слоях корма.

В ночное время и особенно утром в растительное сырье засасывается холодный воздух, который содержит меньше влаги, так как лишняя влага выпадает в виде росы. Проходя через массу, воздух нагревается, что способствует снижению уменьшения его относительной влажности и удалению влаги из сырья. Одновременно при этом происходит отвод тепла от внутренних слоев массы, так как она контактирует с патрубками 11 и воздухораспределителями 10, которые являются своеобразными теплообменниками.

При повторном пропускании теплого воздуха днем первоначально внутри холодных воздухонакопителей может конденсироваться влага, которая при постепенном нагреве за счет теплообмена быстро испаряется, усиливая тягу.

Даже при отсутствии солнечной погоды устройство обеспечивает предотвращение самосогревания массы, тепло отводится воздухонакопителями и воздушным потоком, создаваемым за счет ветра и перепада температуры и влажности воздуха в нижней и верхней частях сырья, а также в полости 6 и полостях 19 и 23.

Сущность изобретения: способ включает послойную укладку массы с чередованием ее слоев с воздушными полостями, при этом слои массы растительных кормов укладывают таким образом, что после укладки в массу воздух подается снизу вверх, сверху вниз и в боковом направлении от центра к периферии, причем массу периодически охлаждают, удаляя конденсат влаги в воздушные полости, в зимний период массу замораживают. Способ осуществляют с помощью устройства, которое содержит передвижную платформу с перфорированной плитой, снабженной патрубком, солнечными коллекторами в виде расположенного по периметру платформы зачерненного плоского элемента, сверху которого с зазором размещена прозрачная пленка с отогнутыми кромками, при этом на центральной перфорированной трубе закреплены воздухораспределители, выполненные в виде ярусно размещенных полых перфорированных пирамидообразных элементов, сообщенных основаниями с вертикальной трубой. Кроме того, устройство снабжено покрытием и вытяжной системой. 2 с.и. 3 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

СПОСОБ СУШКИ И ХРАНЕНИЯ РАСТИТЕЛЬНЫХ КОРМОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ.