АГРЕГАТ ДЛЯ ПРИЕМА, СУШКИ И ХРАНЕНИЯ ЗЕРНА Российский патент 1998 года по МПК A01F12/60 A01F25/08 B02B1/00 

Изобретение относится к области сельскохозяйственной техники, в частности к области разработки и изготовления аппаратов для сушки и хранения зерна, семян, зерновых культур.

Известны аппараты для сушки сыпучих материалов, в том числе зерновых культур (см. Баум А.Е., Резчиков В.А. Сушка зерна. М.: Колос, 1986, с.19-70, рис. 6, 21). В силу специфических особенностей процесса обработки зерна, где требуется сохранять исходный состав зерна, его качественные показатели, для сушки зерна, в основном, используют два типа сушилок: шахтные и барабанные.

Краткосрочность уборочного сезона диктует высокопроизводительную интенсивную сушку сырого зерна на указанных сушках при температурных режимах до 150-180^oC по теплоагенту. Это нередко приводит к перегреву зерна и снижению его качественных показателей, в частности к тепловому разложению белка. Особенно негативно сказывается интенсивный режим сушки на семенах (снижение показателей всхожести, жизнестойкости, тепловое и механическое растрескивание зерен и др). Более мягкие режимы сушки во многих хозяйствах реализуются в напольных и камерных сушилках периодического действия. Однако уровень механизации при этом настолько низок, что более 80% работы выполняется вручную (загрузка, разравнивание слоя, выгрузка, чистка и т.д.)
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому и принятым за прототип является агрегат, содержащий бункера активного вентилирования типа ОБВ (см. Баум А.Е., Резчиков В.А. Сушка зерна. М.: Колос, 1986, с. 205-210, рис. 74), содержащий емкостное хранилище, загрузочный и разгрузочный узлы, транспортеры, системы подвода и отвода теплоносителя. Однако бункера предназначены, в основном, для предварительной консервации сырого зерна с целью исключения саморазогрева и порчи зерновой массы. Поэтому предварительно консервированное в них зерно в последующем также подвергается сушке в шахматных или барабанных сушилках. При этом приходится зерновую массу многократно перегружать из одной емкости в другую, что вызывает дополнительное механическое повреждение элементов зерна.

Таким образом, недостатком прототипа является низкое качество высушиваемого, особенно семенного зерна, так как зерновой слой продувается теплым воздухом только в одном направлении, что приводит к пересушиванию слоев зерна, находящихся со стороны подачи теплоагента. Агрегат отличается громоздкой конструкцией, повышенной металлоемкостью. Кроме того, установка обладает высокой энергоемкостью, так как каждый бункер работает в автономном режиме, что увеличивает потребление электроэнергии.

Задачей, решаемой предлагаемым изобретением является обеспечение высококачественной сушки и одновременно надежного хранения зерна разных культур, в том числе семенного зерна, поступающего с полей в уборочный сезон с любой исходной влажностью при различных погодных условиях, снижение энергоемкости, а также металлоемкости установки.

Поставленная цель достигается тем, что в агрегате для приема, сушки и хранения зерна, содержащем емкостное хранилище, загрузочной и выгрузочный узлы и системы подвода и отвода теплоносителя, емкостное хранилище выполнено в форме прямоугольного параллелепипеда и разделено на множество смежных секций, внутри каждой секции установлены перфорированные стенки, образующие со смежными стенками соседних секций и торцевыми пограничными стенками полости, сообщенные с системами подвода и отвода теплоносителя, загрузочный узел включает кольцевой бункер, кольцевое пространство которого равномерно по окружности разделено на выгрузочные сектора, каждый из которых соединен с соответствующей секцией емкостного хранилища посредством транспортного желоба или трубы. Над кольцевым бункером расположен патрубок, сообщенный с подающим зерно транспортером, причем патрубок установлен с возможностью поворота его вокруг оси бункера на заданный сектор для загрузки зерна в соответствующую секцию хранилища. Ширина каждой секции емкостного хранилища равна 400-800 мм. Кроме того, угол наклона каждого транспортного желоба или трубы составляет не менее 40^o от горизонтали.

На фиг.1 представлен общий вид предлагаемого агрегата для приема, сушки и хранения зерна, включающий в себя два параллельно расположенных многосекционных хранилища.

На фиг.2 представлен вид сбоку фиг.1.

На фиг.3 - вид А-А фиг.2.

На фиг.4 - вид Б-Б фиг.3.

Агрегат для приема, сушки и хранения зерна включает в себя общую опорную раму 1, на которой установлено емкостное хранилище 2, например, выполненное в виде двух параллельно расположенных многосекционных хранилищ, загрузочный и выгрузочный узлы и системы подвода и отвода теплоагента. Емкостное хранилище 2 выполнено в форме прямоугольного параллелепипеда и разделено на множество смежных секций 3. Размер секций 3 в поперечном сечении равен толщине слоя обрабатываемого зерна и составляет с учетом гидросопротивления обрабатываемой культуры и напоров выпускаемых тепловентиляционных агрегатов 400-800 мм. Внутри каждой секции 3 установлены перфорированные стенки 4, образующие со смежными стенками 5 соседних секций и торцевыми пограничными стенками 6 полости 7, сообщенные с системами подвода и отвода теплоносителя. Для последовательного адресного распределения зерна по секциям 3 хранилища 2, загрузочный узел включает кольцевой бункер 8, кольцевое пространство которого равномерно по окружности разделено на выгрузочные сектора 9, каждый из которых соединен с соответствующей секцией 3 емкостного хранилища 2 транспортным желобом или трубой 10. Над кольцевым бункером 8 расположен патрубок 11, сообщенный с подающим зерно норией 12. Патрубок 11 установлен с возможностью поворота его вокруг оси бункера 8 на заданный сектор для загрузки зерна в соответствующую секцию 3 хранилища 2, посредством привода 13. Угол наклона каждого транспортного желоба или трубы 10 составляет не менее 40^o от горизонтали. Для загрузки, выгрузки или передачи зерна в другую секцию агрегат снабжен нориями 12 и 14, сообщенными с транспортером 15. Агрегат снабжен теплогенератором 16 и линией разводки теплоагента 17. Для регулирования подачи теплоагента в каждой секции 3 хранилища 2 установлены заслонки 18, а для выгрузки зерна из секций 3 установлены шибера 19. Полости 7 секций 3 снабжены штуцерами 20 для подвода и отвода теплоносителя.

Работает агрегат следующим образом. Сырое зерно, а также семенное, предварительно очищенное норией 12, через поворотный патрубок 11, установленный над заданным сектором адресующего бункера 8, по транспортному желобу 10 поступает в заданную свободную секцию хранилища 2. Угол наклона транспортного желоба 10 составляет 40^o от горизонтали, что является наиболее оптимальным для передачи зерна самотеком под действием сил гравитации в заданную секцию 3 хранилища 2. После набора зерна в любой секции 3 подключается линия подачи 17 теплоагента или, при необходимости, холодного воздуха. Теплоагент через штуцера 20 поступает в полости 7, продувает зерновой слой в данной секции и по системе отвода теплоносителя удаляет избыточную влагу до требуемой остаточной влажности зерна. Наличие полостей 7, образованных перфорированными стенками 4 позволяет равномерно распределить теплоагент по всему объему каждой секции 3. Перфорированные стенки 4 выполнены, например, из плетеных или пробивных сит, или сеток, не пропускающих обрабатываемое зерно, и служат для подвода и отвода теплоагента. Количество необходимого теплоагента регулируется посредством заслонок 18. При поступлении последующей порции зерна, патрубок 11 поворачивается посредством привода 13 и устанавливается над следующей свободной секцией 3 хранилища 2 и очередная партия сырого зерна или зерно другой культуры поступает в другие свободные секции 3 хранилища 2 и независимо подвергается сушке по заданным для него режимам и т.д. Таким образом, в предлагаемом аппарате производится одновременно и независимо прием, сушка и хранение зерна или семенного зерна разных культур. Высушенное зерно выгружается потребителю через транспортер 15 и норию 14 или остается в заданной секции для хранения. При необходимости возможна передача зерна из одной секции в любую другую транспортером 15 и нориями 14 и 12.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет обеспечить прием, высококачественную сушку и надежное хранение зерна одновременно нескольких культур, причем с любой исходной уборочной влажностью, полностью исключить саморазогрев и порчу сырого зерна. Независимая работа каждой секции с заданной зерновой культурой, включающая прием, сушку и хранение, позволяет вести интенсивную уборку урожая одновременно разных культур, например, используя метод сплошного комбайнирования уборочного процесса при худших погодных условиях.

Предлагаемый агрегат в виде модельного образца успешно прошел опытные испытания. Результаты испытаний приведены в таблице:

Устройство предназначено для использования в области сельскохозяйственной техники, в частности может относиться к области разработки аппаратов для сушки зерновых культур, в том числе и семенного зерна. Агрегат для приема, сушки и хранения зерна включает в себя общую опорную раму, на которой установлено емкостное хранилище, например, в виде двух параллельно расположенных многосекционных хранилищ, загрузочный и выгрузочный узлы, системы подвода и отвода теплоагента. Емкостное хранилище выполнено в форме прямоугольного параллелепипеда и разделено на множество смежных секций. Внутри каждой секции установлены перфорированные стенки, образующие со смежными стенками соседних секций и торцевыми пограничными стенками полости, сообщенные с системами подвода и отвода теплоагента. Загрузочный узел включает кольцевой бункер, кольцевое пространство которого равномерно по окружности разделено на выгрузочные сектора, каждый из которых соединен с соответствующей секцией транспортным желобом или трубой. Над кольцевым бункером расположен патрубок с возможностью поворота его вокруг оси бункера на заданный сектор для загрузки зерна в соответствующую секцию. Агрегат снабжен теплогенератором и линией разводки теплоагента. Для регулирования подачи теплоагента в каждой секции установлены заслонки, а для выгрузки из секций установлены шиберы. Полости секций снабжены штуцерами для подвода и отвода теплоносителя. Изобретение позволяет обеспечить высококачественную сушку и одновременно надежное хранение различных зерновых культур, поступающих с полей в уборочный сезон с любой исходной влажностью при различных погодных условиях, а также снижение металлоемкости и энергоемкости устройства. 2 з.п.ф-лы, 4 ил., 1 табл.

1. Агрегат для приема, сушки и хранения зерна, содержащий емкостное хранилище, загрузочный и выгрузочный узлы и системы подвода и отвода теплоносителя, отличающийся тем, что емкостное хранилище выполнено в форме прямоугольного параллелепипеда, разделено на множество смежных секций, внутри каждой секции установлены перфорированные стенки, образующие со смежными стенками соседних секций и торцевыми пограничными стенками полости, сообщенные с системами подвода и отвода теплоносителя, загрузочный узел включает кольцевой бункер, кольцевое пространство которого равномерно по окружности разделено на выгрузочные сектора, каждый из которых соединен с соответствующей секцией емкостного хранилища посредством транспортного желоба или трубы, над кольцевым бункером расположен патрубок, сообщенный с подающим зерно транспортером, причем патрубок установлен с возможностью поворота его вокруг оси бункера на заданный сектор для загрузки зерна в соответствующую секцию хранилища. 2. Агрегат по п.1, отличающийся тем, что ширина каждой секции равна 400 - 800 мм. 3. Агрегат по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что угол наклона каждого транспортного желоба или трубы составляет не менее 40^o от горизонтали.