Конвейерная зерносушилка Российский патент 2025 года по МПК F26B17/04 F26B21/10 

Изобретение относится к сельскохозяйственной технике, а именно к устройствам для сушки сельскохозяйственных культур, например, продовольственного или семенного зерна, зерновых, зернобобовых и масличных культур и может быть использована на крупных и мелких сельскохозяйственных и зерноперерабатывающих предприятиях при подготовке зерна к хранению и переработке.

Известна «Конвейерная сушилка» (См. патент РФ №2650011 от 06.04.2018 г. Бюл. №10), содержащая транспортер, над транспортером вдоль его последовательно установлены тепловентиляторы, на лопастях каждого из которых жестко установлены постоянные магниты. Сушилка дополнительно может содержать как минимум один дополнительный транспортер с установленными над ними вдоль каждого из них тепловентиляторами, на лопастях каждого из которых жестко установлены постоянные магниты, при этом транспортеры установлены друг над другом с возможностью перевалки сушимого продукта с верхнего транспортера на нижележащий транспортер. Постоянные магниты размещены по разные стороны лопастей симметрично друг другу. Как минимум один транспортер заключен в отдельный короб.

К недостаткам известной конвейерной сушилки можно отнести отсутствие автоматического регулирования давления и температуры на протяжении всего процесса сушки и, как результат, не стабильное качество сушки, поскольку даже у одной и той же культуры в зависимости от погодных условий и условий сбора бывает разная степень влажности, а потому не достаточно просто установить программу сушки для какого - либо вида продукта, необходимо на протяжении всего цикла сушки отслеживать параметры и регулировать их.

Известна «Конвейерная сушилка с функцией обеззараживания зерна» (См. патент РФ №203714 от 16.04.2021 г. Бюл. №11), взятая за прототип, состоящая из корпуса с загрузочным бункером, верхнего жалюзийного транспортера и нижнего жалюзийного транспортера, расположенных один под другим, зоны равномерного нагрева, зоны охлаждения зерна, горелок, датчиков температуры и давления, теплообменника с вентиляторами и выгрузного бункера.

К недостаткам прототипа можно отнести отсутствие автоматической системы регулирования температуры и давления воздушного потока в зоне сушки продукта на протяжении всего цикла сушки для различных зерновых культур. Так как различные продукты, например, зерно, семена подсолнечника, кукуруза и т. д. имеют разную форму и массу, при этом у одного итого же продукта бывает разная влажность и при нерегулируемой температуре и давлении воздушного потока не обеспечивается качественная сушка продукта. Так, при излишнем, относительно конкретной сельскохозяйственной культуры, давлении во время процесса сушки, зерна могут сдуваться со слоя продукта и уноситься за пределы зерносушилки. Или же напротив, давления будет недостаточно при повышенной влажности культуры и пострадает качество сушки. При этом важно соблюдение температурного режима, поскольку в процессе сушки, особенно масличных культур, возможно возгорание. Также к недостаткам можно отнести сокращенный срок службы электродвигателей вентиляторов теплообменника, связанный с многократным увеличением пускового тока, в разы выше номинального, при каждом запуске вентиляторов.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является устранение недостатков аналога и прототипа, а именно создание конвейерной зерносушилки с автоматическим регулированием режима сушки продукта на протяжении всего цикла сушки для различных зерновых культур, обеспечивающей минимизацию уноса продукта и стабильное качество сушки продукта вне зависимости от его первоначальной влажности, а также увеличение срока службы электродвигателей вентиляторов.

Поставленный технический результат достигается использованием сочетания общих с прототипом известных признаков включающих корпус с загрузочным бункером, двух наклонно смонтированных в корпусе один над другим жалюзийных лож, средства перемещения высушиваемого продукта с приводом, зон сушки и охлаждения продукта, горелок, радиальных вентиляторов снабженных электродвигателями, датчиков температуры и давления, и новых признаков, заключающихся в том, что зерносушилка снабжена автоматической системой регулирования температуры и давления воздушного потока в зоне сушки продукта, выполненной в виде двух радиальных вентиляторов, смонтированных соосно с продольных сторон зерносушилки перед зоной сушки зерна, вплотную к входным отверстиям вентиляторов установлены устройства регулирования подачи воздушного потока, выполненные в виде обечаек, внутри которых установлены перекрывающие поперечное сечение обечаек поворотные лопатки, связанные с механизмами их синхронного поворота, которые соединены друг с другом общим для обоих устройств валом с приводом и электрически связаны с блоком управления сушилкой.

Лопатки одного устройства регулирования подачи воздушного потока выполнены с возможностью открывания и закрывания в зеркальном отображении лопаткам второго устройства.

Обечайка каждого устройства регулирования подачи воздушного потока выполнена в форме усеченного конуса вершиной, направленной к входному отверстию вентилятора.

Так признак снабжения зерносушилки автоматической системой регулирования температуры и давления воздушного потока в зоне сушки продукта обеспечивает возможность регулирования режима сушки продукта на протяжении всего цикла сушки для различных зерновых культур, обеспечивая тем самым минимизацию уноса высушиваемого продукта и стабильное качество сушки продукта вне зависимости от его первоначальной влажности.

Признаки выполнения автоматической системой регулирования в виде двух радиальных вентиляторов, смонтированных соосно с продольных сторон зерносушилки перед зоной сушки зерна, вплотную к входным отверстиям вентиляторов установлены устройства регулирования подачи воздушного потока - обеспечивают стабильное качество сушки и минимизацию уноса продукта.

Признак выполнения устройства регулирования подачи воздушного потока в виде обечаек, внутри которых установлены перекрывающие поперечное сечение обечаек поворотные лопатки - обеспечивает уменьшение нагрузки на электродвигатели вентиляторов в момент их запуска, так как при закрытых лопатках рабочему колесу вентилятора вращаться и набирать обороты легче, а значит пусковой ток, который в момент запуска электродвигателей в разы выше номинального, будет меньше. Что увеличит срок службы электродвигателей.

Наличие поворотных лопаток обеспечивает возможность регулировки поступающего воздуха в вентиляторы и далее в зону сушки продукта, позволяя таким образом на протяжении всего цикла сушки регулировать подачу воздушного потока в соответствии с программой сушки конкретного вида продукта, учитывая его размеры, вес, толщину просушиваемого слоя и влажность. При этом, лопатки делают проходящий поток воздуха между ними предрасположенный к закручиванию в направлении вращения рабочего колеса вентилятора. Это обеспечивает отсутствие турбулентности и завихрений при контакте воздушного потока c рабочим колесом вентилятора, более плавный и мягкий переход воздушного потока в другую плоскость - увеличивая тем самым КПД вентилятора и также уменьшая нагрузку на электродвигатели.

Наличие механизмов синхронного порота лопаток обеспечивает поступление в вентиляторы и получение на выходе из них одинаковых по объему и силе потоков воздуха, что обеспечивает равномерную и качественную сушку продукта на всей поверхности жалюзийного ложа, как в середине, так и по продольным краям.

Признак соединения механизмов синхронного поворота лопаток друг с другом общим для обоих устройств валом с приводом и электрически связанных с блоком управления сушилкой обеспечивает стабильное качество сушки продукта. Так наличие общего вала обеспечивает одновременное синхронное движение лопаток двух механизмов по команде блока управления с учетом информации, получаемой от датчиков температуры и давления, что обеспечивает возможность регулировки поступления необходимых одинаковых объемов горячего воздуха в каждый вентилятор в процессе сушки продукта. Также наличие блока управления обеспечивает возможность автоматической регулировки давления и температуры на протяжении всего процесса сушки разных сельскохозяйственных культур.

Признак выполнения лопаток одного устройства регулирования подачи воздушного потока с возможностью открывания и закрывания в зеркальном отображении лопаткам второго устройства способствует равномерному поступлению равного объема воздуха на каждый вентилятор и его одинаковому распределению в зоне сушки продукта, что способствует равномерности просушки продукта.

Признак выполнения обечайки каждого устройства регулирования подачи воздушного потока в форме усеченного конуса вершиной, направленной к входному отверстию вентилятора, способствует дополнительному усилению напора воздушного потока, подаваемого на вентиляторы. Так как опосредованно выполняет функцию конфузора, способствует уплотнению потока, увеличению его энергии и в совокупности с поворотными лопатками дополнительному подкручиванию воздушного потока в направлении вращения рабочего колеса вентилятора.

Таким образом, именно совокупность указанных выше признаков обеспечивает достижение поставленного технического результат, а именно создание конвейерной зерносушилки с автоматическим регулированием режима сушки продукта на протяжении всего цикла сушки для различных зерновых культур, обеспечивающей минимизацию уноса продукта и стабильное качество сушки продукта вне зависимости от его первоначальной влажности, а также увеличение срока службы электродвигателей вентиляторов.

Поскольку предложенное сочетание признаков неизвестно из существующего уровня техники и не вытекает из него явным образом, позволяет получить более высокий технический результат, то предлагаемые существенные признаки и их сочетание можно считать имеющими изобретательский уровень.

Согласно проведенным патентно-информационным исследованиям, сочетания известных и новых признаков предлагаемого изобретения в источниках патентной и научно - технической информации не обнаружено, что позволяет отнести признаки к обладающим новизной.

Описание осуществления предлагаемого изобретения позволяет отнести его к промышленно выполнимым.

На фиг. 1 схематично показан общий вид сушилки в разрезе.

На фиг. 2 схематично показано размещение вентиляторов с устройствами регулирования подачи воздушного потока, разрез А-А вид сушилки сверху.

Предлагаемая конвейерная зерносушилка состоит из корпуса 1 с загрузочным бункером 2, двух наклонно смонтированных в корпусе один над другим жалюзийных лож 3 и 4, средства перемещения высушиваемого продукта 5 с приводом 6, зон сушки 7 и охлаждения 8 продукта, горелок 9 и радиальных вентиляторов 10 и 11 снабженных электродвигателями 12, датчиков температуры 13, давления 14. В качестве дополнительной опции может быть установлен датчик - анализатор влажности. Два радиальных вентилятора 10 и 11 снабженные электродвигателями 12, смонтированы соосно с продольных сторон зерносушилки перед зоной сушки зерна, вплотную к входным отверстиям вентиляторов установлены устройства 15 и 16 регулирования подачи воздушного потока, выполненные в виде обечаек 17, внутри которых установлены перекрывающие поперечное сечение обечаек поворотные лопатки 18, связанные с механизмами 19 их синхронного поворота, которые соединены друг с другом общим для обоих устройств валом 20 с приводом 21 выполненным в виде мотор-редуктора и электрически связаны с блоком управления 22 сушилкой. При этом поворотные лопатки 18 одного устройства 15 регулирования подачи воздушного потока выполнены с возможностью открывания и закрывания в зеркальном отображении поворотным лопаткам 18 второго устройства 16.

Автоматическая система регулирования температуры и давления воздушного потока конвейерной зерносушилки работает следующим образом:

После загрузки сельскохозяйственной культуры посредством загрузочного бункера 2 и размещения продукта на жалюзийном ложе 3, оператор запускает программу для сушки конкретного вида сельскохозяйственной культуры. Включаются горелки 9 теплогенераторов, затем при закрытых поворотных лопатках 18 (перекрывающих поперечное сечение обечаек устройств 15 и 16 регулирования подачи воздушного потока) поочередно запускаются электродвигатели 12 радиальных вентиляторов 10 и 11. Что обеспечивает уменьшение нагрузки на электродвигатели 12 в момент их запуска и увеличивает срок службы. После выхода вентиляторов 10 и 11 в рабочий режим, блок управления 22 дает команду приводу 21, выполненному в виде мотор-редуктора, который вращает вал 20 (общий для обоих устройств 15 и 16 регулирования подачи воздушного потока) связанный с механизмами 19 синхронного поворота лопаток 18 на открытие. Таким образом обеспечивается одновременное синхронное управление поворотными лопатками 18 на обоих устройствах 15 и 16, поворотные лопатки 18 которых открываются в зеркальном отображении и в вентиляторы 10 и 11 поступает либо большее количество воздуха, либо меньшее в зависимости от того насколько повернуты лопатки. При этом, лопатки направляют и закручивают проходящий между ними поток воздуха, это также обеспечивает уменьшение нагрузки на электродвигатели вентиляторов. Режим сушки для каждого продукта задает отдельная программа, а блок управления 22 учитывает данные программы и информацию, получаемую от датчиков температуры 13 и давления 14. В соответствии с полученными данными осуществляется управление механизмами 19 синхронного поворота лопаток 18 устройств регулирования подачи воздушного потока, позволяя получить необходимое давление в зоне сушки продукта и корректировать его в процессе всего цикла сушки продукта в соответствии с заданным режимом. Так, в процессе сушки, блок управления 22 сушилки посредством полученных данных с датчиков температуры 13 и давления 14 корректирует работу горелок 9 и устройств 15 и 16 регулирования подачи воздушного потока на протяжении всего процесса сушки продукта. При необходимости уменьшения давления воздушного потока в зоне сушки 7 поворотные лопатки 18, поворачиваясь, уменьшают объем поступающего в вентиляторы 10 и 11 потока воздуха. И наоборот, в случае недостаточного давления поворотные лопатки 18 поворачиваясь в противоположную сторону увеличивают объем поступающего в вентиляторы воздуха. Как результат давление в зоне сушки 7 продукта выходит на нужный уровень согласно программе сушки конкретной сельскохозяйственной культуры, обеспечивая стабильное качество сушки и минимизацию уноса продукта.

Конкретный пример работы автоматической системы регулирования температуры и давления воздушного потока конвейерной зерносушилки:

После загрузки пшеницы посредством загрузочного бункера 2 и размещения продукта на жалюзийном ложе 3, оператор запустил программу для сушки пшеницы. Включились горелки 9 теплогенераторов, затем при закрытых поворотных лопатках 18 устройства 15 и 16 регулирования подачи воздушного потока поочередно осуществился запуск электродвигателей 12 радиальных вентиляторов 10 и 11. После выхода вентиляторов 10 и 11 в рабочий режим, блок управления 22 дал команду приводу 21, выполненному в виде мотор-редуктора, который вращает вал 20 (общий для обоих устройств 15 и 16 регулирования подачи воздушного потока), связанный с механизмами 19 синхронного поворота лопаток 18. Лопатки 18 одновременно и синхронно открылись в зеркальном отображении на обоих устройствах 15 и 16. В вентиляторы 10 и 11 начал поступать горячий воздух. На протяжении всего процесса сушки блок управления 22 сушилки посредством программы сушки пшеницы и полученных данных с датчиков температуры 13 и давления 14 автоматически корректировал работу горелок 9 и устройств 15 и 16 регулирования подачи воздушного потока. Когда давление было больше нормы, чем установлено программой для сушки пшеницы, чтобы предотвратить унос продукта, блок управления 22 дал команду приводу 21, выполненному в виде мотор-редуктора, который вращает вал 20 связанный с механизмами 19 синхронного поворота лопаток 18 и лопатки 18, в зеркальном отображении на обоих устройствах 15 и 16, одновременно и синхронно повернулись в противоположную открыванию сторону и уменьшили тем самым объем поступающего в вентиляторы воздуха. Давление в зоне сушки 7 продукта установилось согласно программе сушки пшеницы. Таким образом, на протяжении всего процесса сушки автоматической системой регулирования температуры и давления воздушного потока осуществлялась регулировка подачи воздушного потока в соответствии с программой сушки пшеницы. В результате чего на выходе получили качественно просушенную культуру вне зависимости от ее первоначальной влажности, при этом минимизировали унос продукта.

В настоящее время на предприятии разработаны чертежи и изготовлен опытный образец конвейерной зерносушилки с автоматической системой регулирования температуры и давления воздушного потока в зоне сушки продукта на протяжении всего процесса сушки. При проведении ходовых испытаний получены хорошие результаты - минимизация уноса продукта при стабильном качестве сушки различных сельскохозяйственных культур, вне зависимости от их первоначальной влажности. В ближайшее время будет принято решение о запуске конвейерных зерносушилок предлагаемой конструкции в производство.

Изобретение относится к сельскохозяйственной технике, а именно к устройствам для сушки сельскохозяйственных культур, например продовольственного или семенного зерна. Конвейерная зерносушилка включает корпус, два наклонно смонтированных один над другим жалюзийных ложа, зоны сушки и охлаждения продукта, горелки, два радиальных вентилятора с электродвигателями, датчики температуры и давления, причем зерносушилка снабжена автоматической системой регулирования температуры и давления воздушного потока в зоне сушки продукта, которая выполнена в виде двух радиальных вентиляторов, смонтированных соосно с продольных сторон зерносушилки перед зоной сушки зерна, вплотную к входным отверстиям вентиляторов установлены устройства регулирования подачи воздушного потока, выполненные в виде обечаек, внутри которых установлены перекрывающие поперечное сечение обечаек поворотные лопатки, связанные с механизмами их синхронного поворота, которые соединены друг с другом общим для обоих устройств валом с приводом и электрически связаны с блоком управления сушилкой. Техническим результатом является обеспечение стабильного качества сушки и увеличение срока службы электродвигателей вентиляторов. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Конвейерная зерносушилка, состоящая из корпуса с загрузочным бункером, двух наклонно смонтированных в корпусе один над другим жалюзийных лож, средства перемещения высушиваемого продукта с приводом, зон сушки и охлаждения продукта, горелок, радиальных вентиляторов, снабженных электродвигателями, датчиков температуры и давления, отличающаяся тем, что зерносушилка снабжена автоматической системой регулирования температуры и давления воздушного потока в зоне сушки продукта, выполненной в виде двух радиальных вентиляторов, смонтированных соосно с продольных сторон зерносушилки перед зоной сушки зерна, вплотную к входным отверстиям вентиляторов установлены устройства регулирования подачи воздушного потока, выполненные в виде обечаек, внутри которых установлены перекрывающие поперечное сечение обечаек поворотные лопатки, связанные с механизмами их синхронного поворота, которые соединены друг с другом общим для обоих устройств валом с приводом и электрически связаны с блоком управления сушилкой.

2. Конвейерная зерносушилка по п. 1, отличающаяся тем, что лопатки каждого устройства регулирования подачи воздушного потока выполнены с возможностью открывания и закрывания в зеркальном отображении.

3. Конвейерная зерносушилка по п. 1, отличающаяся тем, что обечайка каждого устройства регулирования подачи воздушного потока выполнена в форме усеченного конуса вершиной, направленной к входному отверстию вентилятора.