СПОСОБ ВЫГРУЗКИ ЗЕРНА ПОВЫШЕННОЙ ВЛАЖНОСТИ ИЗ КАРУСЕЛЬНОЙ СУШИЛКИ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2024 года по МПК F26B3/06 F26B15/04 F26B25/00 

Изобретение относится к способам сушки и охлаждению сыпучих материалов и может быть использовано в сельском хозяйстве, пищевой промышленности и системе хлебозаготовок, а также может быть использовано в винтовых конвейерах для транспортировки материалов, склонных к налипанию.

Известен способ семян и зерна, при котором влажный материал загружают на решетчатую поверхность камеры, вентилируют наружным и подогретым воздухом, высушивают и разгружают (В.И. Анисин, В.А. Рыбарук. Теория и технология сушки и временной консервации зерна активным вентилированием. М.: Изд-во ВИМ, с. 32-35, 1972). Этот способ широко распространен в сельском хозяйстве, позволяет высушивать семена без ограничения влажности, однако он энергозатратен и необходим ручной труд.

Известен способ сушки семян и зерна, при котором материал загружают, продувают агентом сушки, высушивают до кондиционной влажности (Г.С. Окунь, А.Г. Чижиков. Тенденция развития технологии и технических средств сушки зерна. М.: ВНИИ ТЭагроном, с. 41-43, 1987). Этот энергосберегающий способ позволяет высушивать материал в потоке, а также повысить производительность сушилки путем перевода ее охладительных камер в сушильные, а охлаждение осуществлять в отдельной камере.

Однако он также не рассматривает, в частности, образование приспособления - горячий сжатый воздух при разгрузке зерна через радиальные отверстия поступает в полость разгрузочного трубопровода со шнеком и устранение налипания на поверхность секторов винтового рабочего органа транспортирующего материала.

Кроме того, следует отметить, что зерно и семена повышенной влажности характеризуются низкой сыпучестью, которая снижается с повышением влажности, а низкая сыпучесть снижает пропускную способность практически всех машин (установок) конечной линии.

Известен способ сушки в плотном вращающемся слое вокруг вертикальной оси, заключающийся в том, что семена и зерно продувают агентом сушки, причем нижнюю часть слоя, не досушенную на 0,2…2%, разгружают разгрузочным устройством с помощью передаточного транспортера, при разгрузке зерна и семян влажный материал образует налипание на поверхность секторов шнекового рабочего органа в трубопроводе, через полость которого перемещают и разгружают зерно и семена в сторону нории, при этом образуются заторы по длине закрытого выгрузного трубопровода (транспортера), что ведет к частым поломкам и выхода из строя электродвигателя (он сгорает от перегрузок) с продольным вращением вала шнека - остановка последнего, из-за того, что поступающий сорный материал при сушке выгружают не кондинционной влажности (влажность больше 15%), в результате происходит торможение зерна и семян, они налипают на поверхность по длине секторов шнека, и полость внутри быстро заполняется зерном. Во всех этих случаях происходит заклинивание вала шнека, остановка при поломке в результате возникающего большого сопротивления силами вращения приводом электродвигателя при выгрузке в норию. Кроме того. Необходимо отметить, в таких случаях, до остановки сушильной камеры, продолжается выгрузка зерна из направляющего лотка в сторону начального открытого конца (начало) трубопровода с валом шнека, что ведет к перенаполнению и засыпке входного отверстия в начале трубопровода, т.е. в точке крепления начала вала со шнеком. В целом это не только засыпает корпус начала трубопровода, расположенного в нем под углом вращения вала со шнеком, но просыпавшийся материал в результате этого попадает в уплотнение и, клинет вал вращения.

Техническая задача изобретения заключается в повышении эффективности и безопасности транспортирования зерна, повышенной влажности склонных к налипанию за счет установки дополнительных элементов для подачи регулируемого горячего сжатого воздуха от теплогенератора в полость закрытого разгрузочного трубопровода.

Поставленная техническая задача способа выгрузки зерна повышенной влажности из карусельной сушилки, заключающейся в том, что зерно продувают агентом сушки, разгружают нижнюю часть слоя недосушенного до кондиционной влажности зерна, согласно изобретения, зерно направляется в выгрузной транспортер, помещенный в трубопровод, состоящий из отдельных секций труб снаклонным шнеком выгрузного транспортера в сторону подачи зерна в норию, трубчатый вал вращения шнека выгрузного транспортера выполняют в виде пустотелой трубы с отверстиями в местах крепления на нем пустотелых пористых витков шнека, причем один конец трубчатого вала размещают с возможностью вращения на выносной опорной стойке корпуса трубопровода, а другой конец имеет соединение с реверсивным электроприводом, и оба конца заглушены, причем один конец по окружности трубчатого вала имеет отверстия и в месте их расположения к трубчатому валу прижата кольцевая скользящая по валу муфта, подключенная к нагнетателю горячего сжатого воздуха в виде подающего вентилятора от источника теплоносителя, размещенного в помещении с корпусом вращающейся камеры сушки с плотным слоем зерна, при этом недосушенное зерно поступает из вращающейся камеры, причем удельную подачу горячего сжатого воздуха определяют регулировочным краном на линии воздушной трубки, кроме того на внутренней поверхности корпуса трубопровода в сторону опорной стойки выполняют кольцевой патрубок, прикрепленный торцевой поверхностью к корпусу трубопровода соосно с уплотнением и валом в сторону кольцевой скользящей муфты на трубчатом валу, при этом часть витков полого пористого шнека на трубчатом валу размещена в кольцевом патрубке.

Кроме того, мелкие отверстия в витках полого пористого шнека выполняют в виде перфорации, таким образом, чтобы размер перфорации не превышал размера зерен.

Кроме того, зерно выгружают как при непрерывном, так и при периодически циклическом режиме вращения слоя в карусельной сушильной камере.

Указанный технический результат для второго варианта исполнения достигается тем, что способ выгрузки зерна повышенной влажности из карусельной сушилки, заключающийся в том, что зерно продувают агентом сушки, разгружают нижнюю часть слоя недосушенного до кондинционной влажности зерна, согласно изобретения, выгрузной транспортер помещен в трубопровод, состоящий из отдельных секций труб, и снабжен наклонным в сторону нории шнеком, корпус трубопровода снаружи снабжен кольцевым ободом с радиальными отверстиями для подвода горячего сжатого воздуха от подводящей воздушной трубки с регулирующим шаровым краном, причем радиальные отверстия связаны с продольными рядами малых трубок с заглушенными концами для подвода горячего сжатого воздуха, закрепленными на корпусе трубопровода по его длине и периметру, а боковые стенки малых трубок соприкасаются с корпусом трубопровода и имеют соосные круглые отверстия для прохода регулируемого горячего сжатого от подающего вентилятора в находящееся в движении недосушенное зерно, поступающее из вращающейся камеры плотного слоя зерна в корпус трубопровода, выгрузной транспортер и норию, при этом горячий сжатый воздух пронизывает влажное зерно, и далее поступает одновременно на поверхность витков шнека и трубчатого вала, причем удельную подачу горячего сжатого воздуха определяют таким образом, чтобы его давление при поступлении в полость трубопровода с выгрузным транспортером приводило зерно в движение при удалении его из трубопровода.

Оригинальное конструктивное решение заявленных вариантов (группы) изобретений позволяет расширить практику применения для устройства и способа, гарантировать надежность в процессе эксплуатации в целом. В способе выгрузки зерна повышенной влажности из карусельной сушилки, зерно выгружают в выгрузной трубопровод транспортер, внутри которого размещают трубчатый вал с пористыми шнеками, куда подают регулируемый сжатый воздух с дозирующим объемом по длине его через отверстия. Внутри трубопровода образуется воздушный зазор, и недосушенное до кондиционной влажности зерно приходит в состояние его движения также с помощью вращения шнеков, закрепленных на трубчатом валу. При этом происходит также дополнительный влагосъем. Размеры отверстий, как в пористом шнеке, так и по второму варианту исполнения в стенке корпуса трубопровода, выполняют таким образом, чтобы их отверстия не превышали размеры зерен. Не досушенный влажный материал при этом не прилипает к секторам шнека и вала, и постоянно находится в состоянии движения, и перемещается одновременно самим устройством. Кроме того, дополнительно начало конца трубопровода открыто для поступления из направляющего лотка зерна в корпус, в котором закрепляют кольцевой патрубок жестким или съемным, а его длина для каждого сыпучего материала определяется по формуле, где при вращении винта и шнека, расположенные внутри кольцевого патрубка и, удаляется из него просыпавшийся материал, в результате чего он не поступает в уплотнение, и вал не клинет при вращении в подшипника.

Следует отметить, что в предложенном изобретении, в выгрузном транспортере дополнительно и частично происходит процесс самой сушки зерна, без потерь качества зерна за счет поступления регулируемого горячего сжатого воздуха в полость транспортного трубопровода со шнеком с трубчатым валом и, в конструктивном исполнении в целом с последующим охлаждением зерна в самой уже нории, далее зерно выгружают в самосвал-автомобиль по месту расположения объекта.

Сравнение заявляемого способа с аналогом (прототипом) показывает, что в способе выгрузки зерна повышенной влажности в карусельной сушилке выгружают далее в трубопровод снаружи ее, внутри которого размещают трубчатый вал со шнеком, последний является пустотелым пористым с боковыми стенками с отверстиями, которые не превышают размера зерен. Это повышает эффективность устройства за счет использования регулируемого горячего сжатого воздуха вырабатываемого теплогенератором. Кроме того, один конец трубчатого вала выполняют отверстиями по окружности и перекрывают сверху в местах крепления на выносной опорной стойке корпуса прижатой кольцевой скользящей по валу муфтой, подключенной к нагнетателю регулируемого сжатого воздуха и подающего за счет работы вентилятора с помощью воздушной трубки с регулирующим шаровым краном подачи заданного воздуха, где далее горячий поток через трубчатый вал поступает в пустотелые пористые шнеки (перфорированные боковые стенки) с отверстиями. При этом перемещение (движение) недосушенного зерна через выгрузной транспортер смешиваются с горячими воздухом, который под давлением поступает за счет вентилятора с регулирующим шаровым краном в трубчатый вал с системой пористых шнеков, что устраняет прилипание зерна к стенкам шнека и трубчатого вала при движении в сторону выгрузки в норию. Кроме того, дополнительно имеется кольцевой патрубок, жестко прикрепленный торцевой поверхностью к корпусу соосно с уплотнением и трубчатым валом в сторону кольцевой скользящей муфтой на трубчатом валу, при этом часть витков шнека на трубчатом валу, размещают в кольцевом патрубке.

В результате поиска по источникам патентной и научно-технической информации, совокупность признаков, характеризующая описываемый способ выгрузки зерна, нами не обнаружен.

Изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень, так как может быть достигнут результат, удовлетворяющий существенную потребность, а именно, эффективная и безопасная выгрузка зерна повышенной влажности, образование воздушного зазора (прослойки) внутри разгрузочного транспортера (трубопровода), препятствующему налипание на поверхность секторов пористых шнеков и вала вращения транспортируемого материала в сторону нории, т.е. спрессованный влажный материал, разрыхляется поступающим через отверстия воздухом в виде мелких напорных струй и увлекается по трубопроводу в сторону нории, при этом его витки шнека внутри кольцевого патрубка удаляют сыпучий материал от уплотнения в месте упора вала в подшипниках в торце, и «промышленно применимо», так как может быть реализован в сельском хозяйстве.

На фиг. 1 изображен общий вид сушки с выгрузкой зерна; на фиг. 2 приведена технологическая схема устройства, работающего по заявленному способу; на фиг. 3 показан схематично шнековый выгрузной транспортер с подачей регулируемого горячего воздуха под давлением от вентилятора с выносной опоры корпуса с прижатой кольцевой скользящей муфтой на валу; на фиг. 4 схематично показан предлагаемый вариант выполнения винтового шнека с кольцевым воздушным ободом и с продольными воздушными трубками с радиальными отверстиями по длине трубопровода.

В состав устройства осуществления способа, согласно изобретения, в общей форме выполнения входят подача регулируемого сжатого горячего агента (воздуха) сушки от теплогенератора прямого действия 1 (теплоносителя в дальнейшем) с вентилятором 2 подачи под давлением горячего воздуха (агента), где он регулируется при подаче из подводящей трубки 3 регулирующим шаровом краном, т.е. повышают или снижают давление сжатого воздуха. Для поддержания давления горячего воздуха в устройстве может устанавливаться датчик давления воздуха на входе подвода трубки 3 (не показано). При этом подводящую трубку 3 с регулирующим краном 4 соединяют с концом по окружности трубчатого вала 5, который в корпусе с выносной опорой 6 закрепляют в подшипнике конец трубчатого вала 5, которого выполняют с радиальными отверстиями 7 в местах крепления на нем по длине полого пористого шнека 8 с отверстиями 9 на валу, другой конец которого присоединен к реверсивному электроприводу 10, перемещая влажное зерно разгрузочным устройством трубопровода 11 с трубчатым валом 5 со шнеком 8 далее в норию. При этом в корпусе выносной опоры 6 конец трубчатого вала 5 по окружности его с отверстиями 7 прижата кольцевая скользящая по трубчатому концу вала муфта 12 со штуцером 13, подключенная к нагнетательной подводящей трубке 3 с регулирующим шаровым краном 4 в качестве которого использован горячий сжатый газ от теплоносителя 1 с вентилятором 2 давления. В корпусе с выносной опорой 6 также жестко закрепляют соосно уплотнению 14 сальникового типа и к трубчатому валу 5 кольцевой патрубок 15, в котором размещают часть витков шнека 9 (кольцевой патрубок 15 может быть выполнен съемным). При этом корпус трубопровода вначале своем снабжен загрузочным устройством 16 в виде открытого сверху короба-накопителя зерна.

Следует отметить, что для каждого зернового материала, длина патрубка определяется по формуле: - длина патрубка; D - внутренний угол естественного откоса материала, поступающего в приямок из корпуса при выгрузке из направляющего лотка карусельной сушильной камеры 17 в загрузочное устройство 16 в виде открытого сверху короба-накопителя зерна. Подачу регулируемого горячего сжатого воздуха с помощью регулирующего шарового крана 4, дозируют прикрытием или открытием его (на корпусе могут быть нанесены риски-деления, показания открытия крана на заданную величину) или регулируют его дистанционно с помощью показания связи сдатчиком давления воздуха (не показано).

Для высушивания зернового материала в карусельной сушильной камере 17 также служит теплоноситель 1 (теплогенератор прямого действия), камера сгорания 18, которую выполняют в виде топочного корпуса, и имеет на входе распределительный узел в виде смесительного патрубка 19 с выходными каналами связи, отверстия 20 которых соединяют с каналами с дистанционно управляемыми запорными кранами 21, обратными кранами 22, предохранительным краном 23, подачей газа 24, малого импеллера 25 для нагнетания атмосферного воздуха с включением свечи зажигания 26.

Экран 27 в виде тарелки закрепляют в пространстве камеры сгорания 18 (по центру) выходному отверстию усеченного конуса 28 (отражателя), направляющего пламя на экране 27, и со стороны касания пламени также покрывают поверхность пластиной из полировочного жаропрочного антикоррозионного материала. При этом диаметр выполненного отражателя 28, для подачи горячего агента (теплоносителя 1) выводят через выходной патрубок 29, на конце которого устанавливают вентилятор 2, дальше нагретый воздух (воздух теплоноситель) поступает во второй патрубок 30 со струенаправляющей системой 31, второй выходной патрубок 30 соединяют с подводящей воздушной трубкой 3 с регулирующим шаровым краном 4, трубка, которая служит для подачи горячего сжатого воздуха (теплоносителя) в сторону подачи в кольцевую скользящую по валу 5 муфту 12 и далее продувки через отверстия 9 вала 5 в полые пористее шнеки 8, из которых большое количество мелких струй горячего воздуха поступают в трубопровод 11, материал разрыхляется поступающим по эти отверстиям сжатым воздухом и увлекается в разгрузочном устройстве в сторону нории. При этом сам материал не прилипает к валу 5 со шнеками 8, соответственно, он по всему объему движется, обеспечивается равномерность распределения материала шнеками 8, закрепленных жестко на трубчатом валу 5 по окружности, т.е. зерновой материал, насыщается горячим сжатым воздухом, одновременно продувается, и создаются условия в целом для движения далее с выгрузкой в нории (не показано).

Следует также отметить, что одновременно горячий сжатый воздух через регулирующую струенаправляющую систему 31 в виде горизонтальных жалюзи (пластин), соединенных через тягу с поворотной ручкой с горизонтальной полкой в виде зубчатых выступов (не показано), теплоносителя - воздуха под давлением вентилятора 2 через окно поступает в сушильную камеру 17.

Второй выходной патрубок 30 после вентилятора 2, может быть закрыт струенаправляющей системой 31, независимо от работы подводящей воздушной трубки 3 с регулирующим шаровым краном 4 в сторону кольцевой скользящей муфты 12.

Кроме того, следует отметить, то, что управление исполнительными механизмами малого импеллера 25 и газа 24 обеспечивается автоматическими приборами блок-схемами, которые не приводятся, так как не относятся к существу заявляемого изобретения.

При заполнении карусельной сушилки 17 зерном повышенной влажности 20…25%, происходит определенная по времени заданная сушка, то этот технологический процесс в практике выполняется в несколько известных этапов (первая стадия подсушки, вторая, может быть и третья - все зависит от максимально начальной влажности зернового материала, чтобы окончательно получить затем доведения влажности до 13…14%, а значит, сохранности зерна при хранении в закрытых помещениях. При этом необходима также длительная и надежная работа самого разгрузочного транспортера в целом, обусловленное поступлением влажного не кондиционного материала (недосушенного).

Такое влажное зерно на начальной стадии обычно не очищают от мусора и шелухи при выгрузке из карусельной вращающейся камеры 17 на этапах всего влажного зерна. Поэтому горячий воздух (агент сушки) после загрузки сушильной камеры 17 проводят в течение определенного времени, и в несколько технологических этапов' (загрузка и выгрузка), соответственно, происходит испарение влаги из зерна в виде большого «туманного облака» над карусельной сушильной камерой 17.

В другом варианте выполнения выгрузки повышенной влажности зерна из карусельной сушилки, способ также содержит теплогенератор прямого действия 1 (теплоносителя) с вентилятором 2 подачи и его регулирования в выгрузной транспортер.

Способ включает корпус трубопровода 11, снаружи которого снабжают его жестко кольцевым ободом с выпускным отверстием 33 с подводом регулируемого горячего сжатого воздуха из подводящей воздушной трубки 3 с регулирующим шаровым краном 4, он может, оснащен делениями и связан с датчиком давления горячего сжатого воздуха (не показано), отверстие 33 которого связывают на закрепленном корпусе трубопровода 11 по периметру и длине его продольными рядами малыми размерами трубок 34 подвода горячего сжатого воздуха, причем концы их заглушены. Боковые стенки трубок 34, соприкасаясь с корпусом трубопровода 11 между собой, имеют соосные круглые отверстия 35, поступающий горячий воздух, который направляют открытием шаровым краном 4 в трубку 3, далее в полость трубопровода 11, он пронизывает и продувает зерновой материал под давлением (недосушенный материал при выгрузке в сторону нории). При этом недосушенный карусельный сушильной камеры 17 материал сначала поступает из нижних слоев еще, горчим в разгрузочный лоток (направляющий лоток), далее поступает в разгрузочное устройство 16 и отводится и отводится разгрузочным устройством трубопровода 11 с трубчатым валом 5 со шнеком 8, далее в норию. Чем больше недосушивают зерно, тем меньше затраты энергии на испарение влаги в карусельной сушилке, так и на работу вентиляторной установки 2. Особенно существенные затраты энергии при доведении влажности зерна 13…14% в связи с повышенными потерями на перемещение влаги внутри зерновки в парообразной фазе в сушилке 17.

Известно, что при сушке в зерновке образуется потенциал температуры и влагосодержания: ядро имеет большую влажность и меньшую температуру, чем периферийные области. При отлежке эти поля выравниваются, причем если температурное поле выравнивается за несколько минут, то поле влагосодержания в течение десятков минут и часов, в зависимости от коэффициентов диффузии и термодиффузии, которые в свою очередь имеют степенную зависимость от температуры. Так, например, при охлаждении высушенного зерна без отлежки в псевдоожиженном слое карусели дополнительный влагосъем минимален, а поле влагосодержание в зерновке выравнивается уже при хранении, что нежелательно.

Цикл сушки до разгрузки нижнего слоя в зависимости от влажности и назначения зерна может продолжаться от десятков до сотен минут, поэтому разгрузка сушилки может осуществляться как при непрерывном, так и при периодически циклическом режиме вращения камеры 17. В первом случае попеременно заполняется, и разгружаются после отлежки камера охладителя, во втором - при разгрузке сушилки последовательно или одновременно заполняется камера охладителя, а при прекращении ее разгрузки последовательно или одновременно разгружается камера охладителя с одновременным охлаждением отлежавшегося зерна.

Параметры и режимы сушки и охлаждения зерна могут быть максимально приближены к реальным условиям сушки зерна в карусельной сушилке, с последующей отлежкой и охлаждением в псевдоожиженном слое. Для примера можно привести, что минимальный влагосъем в 0,2% установлен при охлаждении в псевдоожиженном слое сушилки без отлежки, а максимальный - 2,0% с отлежкой в 120 минут, при этом, большая часть влагосъема приходится на первые 2…3 минуты охлаждения, а также на первые 60…90 минут отлежки.

Таким образом, зерно и семена повышенной влажности, которые характеризуются низкой сыпучестью, соответственно, снижают пропускную способность всех выгрузных транспортеров в закрытом трубопроводе, так как суммарно в предложенном изобретении может, обеспечит надежность и равномерность опорожнения, и выгрузку недосушенного (влажного) зерна в сторону нории. Известно, что при высокой влажности на поверхности оболочки зерна находится слабосвязанная влага, в том числе свободная, которая существенно снижает текучесть материала; пропускная способность может снижаться в 2…2,5 раза. Поэтому устранить недостаток - внутри зерна в сторону нории.

Пример 1. Экспериментально установлено, что циклы загрузки карусельной сушилки недосушенным материалом повторяли в два-три этапа с постоянной подсушкой до влажности на 2…2,5% выше кондиционной в плотном слое карусельной камеры 17, пока конечная влажность зерна не достигнет 13-14%. Диаметр сушилки равен 6,0 м, высота боковой стенки - 0,7 м, объем загрузки зерна в карусельную сушилку - 10 тонн. Здесь не приводятся режимы сушки, так как это относится к рассмотрению технического решения отдельно, и длительность для каждой культуры будет также разная. Поэтому предложенное изобретение направлено на повышение производительности выгрузного транспортера недосушенного зерна, что позволяет хозяйству обойтись достаточно малой мощностью применения и подключения электропривода к вращению трубчатого вала со шнеками по длине в сторону выгрузки в норию.

Работа предлагаемого способа выгрузки зерна повышенной влажности из карусельной сушилки осуществляется следующим образом.

Нижний разгружаемый недосушенный слой зерна, при определенной скорости вращения карусельной сушки, поступает из сушки 17 через направляющий лоток (фиг. 2) в загрузочный корпус трубопровода 11, включающего в себя трубчатый (полый) вал 5 с пустотелыми пористыми шнеками 8 и транспортирует в виде винтового рабочего органа (вал со шнеком) в сторону нории (не показано).

Для исключения возможного налипания транспортирующего зернового материала с шелухой, где в процессе работы трубчатый вал 5 с пористым шнеком 8 вращается в подшипниках (не показано), его конец с помощью электропривода 10 на другом конце вращающегося трубчатого вала 5 направлен в сторону выгрузки нории, подается одновременно с теплоносителя 1 горячий сжатый воздух за счет работы вентилятора 2. Для регулирования подачи горячего сжатого воздуха, открывают на определенную величину открытия шаровым краном 4 на подводящей воздушной трубке 3, и затем подают заданный объем воздуха от теплоносителя 1. Нагретый воздух (агент) с заданным с регулируемым давлением и расхода воздуха поступает в подводящую трубку 3, которая оснащена регулирующим шаровым краном 4 (кран может иметь измерения в виде рисок градуировки его открытия или связан с датчиком давления, не показано для упрощения), сначала через кольцевую скользящую по концу трубчатого вала 5 (полого) муфту 12 и отверстия 7 в трубчатый вал 5, далее через отверстия 9 в трубчатом валу 5, воздух поступает в полые пористые шнеки 8 с отверстиями, из которых выходит большое количество мелких струек сжатого воздуха (агента) в сторону движения вращающегося зернового материала в трубопроводе 11. Пористый металл шнека 8 выпускается как в виде деталей, так и в виде прокатных полос из нержавеющего металла и т.п. Образование в полости трубопровода 11 (выгрузного транспортера) воздушного регулируемого сжатого воздуха (потока) через полые пористые шнеки 8 под давлением спрессованный материал разрыхляется поступающим по этим отверстиям воздухом в виде мелких струй, продувается и увлекается вместе с зерном, т.е. продолжает в движении, далее поступает в сторону открытой части начало нории (в приямок, не показано). При этом влажный материал насыщается регулируемым горячим сжатым воздухом, выравнивается по длине в своем движении в сторону выгрузки в норию в неочищенном состоянии, где затем проводят следующий цикл его охлаждения и вновь загрузки повторно в карусельную вращающуюся камеру 17, тем самым окончательно достигается доведенная кондиционная влажность зерна 13…14%, уже пригодной для хранения в проветриваемых складских помещения хозяйства, уже подтвержденные в практике. Таким образом, разгрузка недосушенной части зерна на первом этапе, возможно, также повторить на втором и третьем этапах (стадии) в загружаемый выгрузной транспортер, где зерно находится в постоянном состоянии разрыхления в движении, этим самым, исключая возможность налипания и забивки (торможение) в полости трубопровода 11 по его длине по сравнению с прототипом, когда зерно поступает еще в не очищенном состоянии, а это важно учитывать в практике.

Следует также отметить и другой положительный эффект работы выгрузного транспортера, когда его конец винтового трубчатого вала 5 в выносной опоре 6 корпуса, в котором жестко закрепляют соосно уплотнению 14 сальникового типа (может быть графическое поджатое кольцо) к валу 5 дополнительно кольцевой патрубок 15, в котором размещают часть витков полого пористого шнека 8. При этом может возникнуть, при выгрузке из карусельной камеры 17 через направляющий лоток (фиг. 2) сначала открытый корпус выгрузного транспортера, отложение по высоте подачи зерна и других материалов, в результате образуется угол естественного откоса внутри кольцевого патрубка 15, поэтому кольцевой патрубок 15 выполняется съемным, а длина его для каждого выгружаемого материала определяется как - длина патрубка; D - внутренний диаметр патрубка; α -угол естественного откоса материала. Таким образом, материал, засыпаясь в корпус в начале транспортера, располагается в нем под углом естественного откоса, витки полого пористого шнека 5, расположенные внутри патрубка 15, удаляют из него материал, в результате чего материал не попадает в уплотнение 14.

Пример 2. Расчет удельной влаги 0_вл может быть описан по формуле: G_вл=П(_w1-w2)/100_w2, где П - производительность сушки по влажному материалу, т/ч; w₁ и w₂ - влажность зерна до и после сушки в карусельной сушилке, %. После многочисленных расчетов (не приводятся), можно получить по заявленному способу - 18%. Кроме того, повышена производительность в снижение энергозатрат в 2-3 раза.

Таким образом, осуществляется согласованный режим продувки и выталкиванию с помощью шнека 8, материал поступает в сторону нории.

Изготовление полого пористого шнека 8 в виде перфорации, выполняют таким образом, чтобы размеры мелких отверстий не превышали размеры зерна семян, а значит, опасность засорения таких полых пористых шнеков 8 - отсутствует, и не мешает в тоже время выходит через них регулируемого на трубке 4 шаровым краном 4 горячему сжатому воздуху, далее разрыхляя материал поступившим из отверстий воздуха в виде мелких струй в сторону выгрузного транспортера - трубопровода 11, тогда как в известных аналогах возникают трудности при выгрузке недосушенного (влажного) зерна, т.е. не достигшего конечной кондиции влажности 13…14%. Соответственно, в предложенном устройстве производительность выгрузного транспортера повысится в несколько раз выше по сравнению с прототипом, когда подается регулируемый заданный воздух (дозирующий сжатый воздух - агент), а также снижение энергозатрат на применение мощности данного электропривода при вращении трубчатого вала со шнеками, и образуется истечение воздушной масс, обеспечивающее рыхление материала по все длине внутри трубопровода, препятствующий налипанию неочищенного материала на его поверхность сектора шнека, вала и боковые стенки закрытого трубопровода (транспортера), транспортируемого материала.

В другом варианте выполнения (фиг. 4), способ выгрузки зерна повышенной влажности для исключения возможного налипания, транспортируемого материала на винтовой рабочий трубчатый вал 5 со шнеками 8 в закрытом трубопроводе 11, состоящий из отдельных секций и с наклонным шнеком выгрузного транспортера в сторону нории, корпус, включающий снаружи замкнутый кольцевой обод 32 с радиальными отверстиями 33 к которым присоединяют отходящие малые трубки 34 подвода регулируемого горячего сжатого воздуха, один конец их заглушают, воздух поступает через соосные отверстия 35 в полость трубопровода 11 по окружности его внутри с вращающимся трубчатым валом 5 со шнеками 8, но при этом шнеки уже выполняются (соединяются между собой) в виде одного цельного трубчатого вала 5 со шнеками 8 (без отверстий по второму варианту выполнения), т.е. отсутствуют мелкие пористые отверстия. Воздух под давлением разрыхляет материал с поступлением мелких струй, и увлекается в выгрузной транспортер еще влажный материал в сторону нории (не показано). В целом суммарно обеспечивается равномерность движения и опорожнения выгрузки транспортера. Предложенный вариант выполнения также прост в исполнении, технологичен для изготовления отдельных элементов.

Пример 3. Равномерность распределения воздуха по длине транспортера, в частности для второго варианта выполнения, теоретически можно использовать созданий условий равномерности подачи воздуха по длине трубок 34 с отверстиями 35 уравнения неразрывности Эйлера, применительно к расчетной схеме устройства (не показана). На этом основании можно получить численное решение дифференциальных уравнений, после многочисленных расчетов эмпирическое сравнение с учетом граничных условий по распределению скорости распространения горячего сжатого воздуха по длине трубки 34 (м/с):

где V₀ - скорость воздушного потока на входе в трубку, м/с; х - координата расположения отверстия вдоль оси трубки, м.

Диаметр отверстий воздуховдувной трубке в зависимости от их местоположения определяется выражением:

где d(x) - зависимость диаметров отверстий от их местоположения, м; d - диаметр перфорированной трубки, м; u(х) - зависимость относительной скорости воздушного сжатого потока от местоположения вдоль трубки; n - количество рядов отверстий, тогда:

Таким образом, теоретически показано, что диаметр воздуховдувных отверстий по длине трубке при равномерном распределении расхода воздуха из отверстий 33 кольцевого обода 32 может быть определено приведенными выше уравнениями. При этом диаметры трубок расхода воздуха из воздуходувных трубок и могут меняться вначале с малого, а в конце до большего (определяются опытным путем), т.е. например, с 18 мм до 21 мм при начальной скорости воздушного потока V_o=12,4 м/с, диаметр трубки d=0,05 м и длине трубки 6 м, количество рядов отверстий может достигнуть n=8.

Применение предложенных вариантов способа выгрузки зерна повышенной влажности из карусельной сушилки, при снижении определенной влагосъема при сушке ведет к снижению энергозатрат на 20…25% по сравнению с прототипом. Оригинальность конструктивного решения позволяет расширить функциональные возможности к комплексному подходу при отсутствии возможного налипания не очищенного и транспортируемого материала на винтовой трубчатый вал со шнеками с боковыми внутренними стенками самого закрытого трубопровода при выгрузке в сторону нории. При этом все узлы обеспечивают работоспособность без поломок, это важно на период уборочной по сбору зерна.

Таким образом, использование предлагаемого изобретения позволит повысить производительность и снижение энергозатрат с нагнетанием регулирующего горячего сжатого воздуха от теплоносителя с работающим вентилятором устройства, а также обеспечить дозирование материала в целом, учитывая продолжительность послеуборочной обработки зерна, так как подсушенное зерно за несколько этапов прохождения через карусельную сушилку допускает более длительной срок его безопасного хранения, что позволяет хозяйству обойтись меньшими сушительными мощностями, а также при отсутствии поломок устройств.

Группа изобретений относится к способам сушки и охлаждению сыпучих материалов и может быть использовано в сельском хозяйстве, пищевой промышленности и системе хлебопродуктов. Способ выгрузки зерна повышенной влажности в плотном слое, заключающийся в том, что зерно продувают агентом сушки, разгружают нижнюю часть слоя недосушенного до кондиционной влажности зерна, направляют в выгрузной транспортер, помещенный в трубопровод, состоящий из отдельных секций труб с наклонным шнеком выгрузного транспортера в сторону подачи зерна в норию, трубчатый вал вращения шнека выгрузного транспортера выполняют в виде пустотелой трубы с отверстиями в местах крепления на нем пустотелых пористых витков шнека, причем один конец трубчатого вала размещают с возможностью вращения на выносной опорной стойке корпуса трубопровода, а другой конец имеет соединение с реверсивным электроприводом, и оба конца заглушены, причем один конец по окружности трубчатого вала имеет отверстия, и в месте их расположения к трубчатому валу прижата кольцевая скользящая по валу муфта, подключенная к нагнетателю горячего сжатого воздуха в виде подающего вентилятора от источника теплоносителя, размещенного в помещении с корпусом вращающейся камеры сушки с плотным слоем зерна, при этом недосушенное зерно поступает из вращающейся камеры, причем удельную подачу горячего сжатого воздуха определяют регулировочным краном на линии воздушной трубки, кроме того, на внутренней поверхности корпуса трубопровода в сторону опорной стойки выполняют кольцевой патрубок, прикрепленный торцевой поверхностью к корпусу трубопровода соосно с уплотнением и валом в сторону кольцевой скользящей муфты на трубчатом валу, при этом часть витков полого пористого шнека на трубчатом валу размещена в кольцевом патрубке. Также предложен второй вариант способа выгрузки. Изобретения должны снизить энергоемкость, повысить эффективность и надежность выгрузки зерна. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ выгрузки зерна повышенной влажности из карусельной сушилки, заключающийся в том, что зерно продувают агентом сушки, разгружают нижнюю часть слоя недосушенного до кондиционной влажности зерна, отличающийся тем, что зерно направляется в выгрузной транспортер, помещенный в трубопровод, состоящий из отдельных секций труб с наклонным шнеком выгрузного транспортера в сторону подачи зерна в норию, трубчатый вал вращения шнека выгрузного транспортера выполняют в виде пустотелой трубы с отверстиями в местах крепления на нем пустотелых пористых витков шнека, причем один конец трубчатого вала размещают с возможностью вращения на выносной опорной стойке корпуса трубопровода, а другой конец имеет соединение с реверсивным электроприводом, и оба конца заглушены, причем один конец по окружности трубчатого вала имеет отверстия, и в месте их расположения к трубчатому валу прижата кольцевая скользящая по валу муфта, подключенная к нагнетателю горячего сжатого воздуха в виде подающего вентилятора от источника теплоносителя, размещенного в помещении с корпусом вращающейся камеры сушки с плотным слоем зерна, при этом недосушенное зерно поступает из вращающейся камеры, причем удельную подачу горячего сжатого воздуха определяют регулировочным краном на линии воздушной трубки, кроме того, на внутренней поверхности корпуса трубопровода в сторону опорной стойки выполняют кольцевой патрубок, прикрепленный торцевой поверхностью к корпусу трубопровода соосно с уплотнением и валом в сторону кольцевой скользящей муфты на трубчатом валу, при этом часть витков полого пористого шнека на трубчатом валу размещена в кольцевом патрубке.

2. Способ выгрузки зерна по п. 1, отличающийся тем, что мелкие отверстия в витках полого пористого шнека выполняют в виде перфорации, таким образом, чтобы размер перфорации не превышал размера зерен.

3. Способ выгрузки зерна по п. 1, отличающийся тем, что зерно выгружают как при непрерывном, так и при периодически циклическом режиме вращения слоя в карусельной сушильной камере.

4. Способ выгрузки зерна повышенной влажности из карусельной сушилки, заключающийся в том, что зерно продувают агентом сушки, разгружают нижнюю часть слоя недосушенного до кондиционной влажности зерна, отличающийся тем, что выгрузной транспортер помещен в трубопровод, состоящий из отдельных секций труб, и снабжен наклонным в сторону нории шнеком, корпус трубопровода снаружи снабжен кольцевым ободом с радиальными отверстиями для подвода горячего сжатого воздуха от подводящей воздушной трубки с регулирующим шаровым краном, причем радиальные отверстия связаны с продольными рядами малых трубок с заглушенными концами для подвода горячего сжатого воздуха, закрепленными на корпусе трубопровода по его длине и периметру, а боковые стенки малых трубок соприкасаются с корпусом трубопровода и имеют соосные круглые отверстия для прохода регулируемого горячего сжатого воздуха от подающего вентилятора в находящееся в движении недосушенное зерно, поступающее из вращающейся камеры плотного слоя зерна в корпус трубопровода, выгрузной транспортер и норию, при этом горячий сжатый воздух пронизывает влажное зерно, и далее поступает одновременно на поверхность витков шнека и трубчатого вала, причем удельную подачу горячего сжатого воздуха определяют таким образом, чтобы его давление при поступлении в полость трубопровода с выгрузным транспортером приводило зерно в движение при удалении его из трубопровода.