ЦЕНТРОБЕЖНАЯ ЗЕРНОСУШИЛКА Советский патент 1926 года по МПК F26B11/08 

Предлагаемая центробежная зерносушилка предназначена как для сушения земледельческих семян, так и для других зернистых или мелких продуктов и материалов (например, фасоль, бобы, горох, вишни, смородина, малина, ежевика, черника, кофе, цикорий, сахарный песок, соль и разные другие подобные предметы) и имеет целью: переносность ее; достаточность человеческой силы; использование в полной мере теплоты горения; недопущение запаривания или поджигания зерна. Для того, чтобы использовать в полной мере теплоту горения, не запаривая или поджигая зерно, необходима комбинация двух средств сушения - движение зерна тонким слоем на возможно большей поверхности при высокой температуре и быстрое сопутствующее движение сильно нагретого воздуха.

На фиг. 1 изображен вид сбоку зерносушилки, на фиг. 2 - разрез по АВ фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по СВ фиг. 1; на фиг. 4 - разрез по FG фиг. 3 (толстой стрелкой указано движение дыма, а тонкой - движение воздуха).

Зерносушилка состоит из следующих главных частей: центрофуги; топки; системы каналов для согревания воздуха; вентилятора; эксикатора; двигателя с передачами и сцеплениями.

Центрофуга служит для продвижения подвергаемого сушке зерна помощью центробежной силы, взамен применяемого в подобных случаях сотрясательного механизма с наклонными плоскостями. При вышине центрофуги в арш. каждое зерно пробегает 22 арш., находись на всем этом протяжении под действием высокой температуры и быстро двигающегося раскаленного воздуха, так что можно надеяться на ускорение и углубление (к центру зерна) испарения и унос испарившейся влаги.

Центрофуга состоит из вертикально поставленного железного (листового) обогреваемого снаружи цилиндра диаметром, примерно, в 34 дюйма с деревянными крышкой и дном. От центра дна вниз опущен стальной шип 13, укрепленный в чугунной крестовине, которая привинчена ко дну болтами. Цилиндр вращается на шипе 13 от привода 31. Шип опирается на медный (или шпиатровый) вкладыш в чугунном подпятнике 11-14 (фиг. 4), который привинчен болтами к основному бруску станка. Усеченными конусами из жести, прикрепленными по окружности основания к цилиндру, последний разделяется на 7 равных отсеков 7 (фиг. 4). Наверху каждого отсека расположена жестяная или цинковая тарелка 6 (фиг. 4), имеющая на своей поверхности спираль из приклепанной перпендикулярно к поверхности тарелки, начиная от центра к окружности, спирально изогнутой полоски жести в 1 дюйм вышиной. Тарелка не доходит до стенки цилиндра, образуя небольшой зазор. В крышке цилиндра имеется концентрическое отверстие, в которое вставлено медное кольцо (втулка), надеваемое на свободный нижний конец втулки, вделанной в коническое дно ковша 4, 5 (фиг. 4), таким образом, что первое кольцо свободно вращается по второму. Ковш, в виде цилиндра из жести, склепанного с упомянутым коническим дном, имеет деревянную, плотно прикрепленную к бокам, крышку с прорезом (лазом) 2 для засыпки зерна (фиг. 4). Лаз обыкновенно закрыт деревянной крышкой с кольцом из резины для герметической закупорки и со скобкой 3 (фиг. 4). Обе крышки, для сбережения тепла, подбиты войлоком, которым и снаружи обтягивается ковш. Через другое отверстие, с кольцом для герметичности соединения, в ковш входит железная газовая труба 25 (фиг. 4), вводящая через ковш и отверстие в центр его дна нагретый воздух, для чего труба доходит почти до поверхности верхней спиральной тарелки. Отсюда нагретый воздух, притягиваемый вентилятором, быстро пробегает все отсеки последовательно, двигаясь параллельно движению зерна. В нижнем отделении пути зерна и воздуха разделяются. В дне имеются два концентрических ряда отверстий; первый ряд, меньшего радиуса, служит для выхода воздуха в канал, направляющийся в коробку вентилятора; чтобы сюда не попадало зерно, ряд отверстий прикрыт жестяным конусом, образующим у основания просвет, через который проходит сюда воздух из нижнего отсека. Через отверстия второго ряда из отсека выходит зерно, которое и выносится наружу машины трубой 10 (фиг. 4) с воронкой в верхнем ее конце, под рядом отверстий. К центрофуге относится еще устройство вентилятора для ссыпки зерна, который состоит из кружка 53 (фиг. 4), надетого на свободный конец трубы 25 (фиг. 4), вводящей воздух. Двигаясь вдоль этой трубы, кружок может быть установлен на любом расстоянии от зазора между трубой и втулкой в дне ковша, образуя большую или меньшую щель, через которую должно провалиться зерно в центрофугу.

Топка (фиг. 1 и 3) представляет обыкновенный герметический очаг с двумя дверками и колосниками, назначенными для отопления угольями, и состоит из восьми свинченных чугунных плит, из которых наружная, вертикальная, имеет два прореза для дверок топки и угольника. Между тем и другим расположены колосники из чугунных брусков. Дверки вращаются на шарнирах и закрываются герметически обыкновенным приспособлением из двух крюков, накликивающихся на выступы внутри в рамке отверстия. От вентилятора в топку входит труба с нагнетаемым воздухом. Для регулирования притока этого воздуха и развиваемой им тяги и давления во второй части системы каналов, служит заслонка, которой более или менее закрывается отверстие в наружной стенке трубы, сообщающее ее с трубой, выводящей лишний воздух наружу (47-50 фиг. 3).

Система каналов состоит из двух частей: а) каналы для воздуха, заканчивающиеся вентилятором, который вытягивает из них воздух и вгоняет его в топку, и б) каналы для горячих паров, выходящих быстро из топки под давлением притекающего туда воздуха, заканчивающиеся выводной трубой, служащей для смыкания с дымовым ходом, имеющимся в помещении, или для вывода дыма (через крышку или форточку) наружу (16, 17, 18, 22-24 фиг. 2 и 3). На всем протяжении (несколько десятков аршин) каналы обоих систем соприкасаются, разделяясь лишь тонким листом железа для достижения полного использования выходящей из топки теплоты для согревания воздуха, служащего для сушки. Кроме того, чтобы еще более сберечь тепло, вся машина окружена общим воздушным резервуаром, входящим в состав части системы каналов и огражденным извне деревянной обшивкой (фиг. 2-4), обитой изнутри жестью по войлоку. Каналы или ходы состоят из ряда склепанных из 12-фунтового железа труб призматической формы и коробов. Эти призмы имеют общие, разделяющие их, стенки, но нигде не сообщают дымовых каналов с воздушными, которые чередуются с таким, при том, расчетом, чтобы самый наружный канал в системе был воздушный и чтобы, наоборот, непосредственно к центрофугу для общего его согревания прилегал дымовой ход. Топка окружена с пяти сторон широкими каналами в несколько ходов.

Вентилятор 24 (фиг. 4) отсасывает горячий воздух из каналов 18 через сушилку и нагнетает его в топку.

Эксикатор состоит из двухгорлой бутыли из толстого стекла или глиняной. Сосуд наполняется серной кислотой, негашенной известью или окисью кальция не совсем до верху. Труба 26 (фиг. 1), через которую воздух направляется в эксикатор, входит в него глубоко, почти до дна; напротив, труба 21 (фиг. 1). выводящая осушенный воздух, начинается выше уровня наполняющего сосуд препарата. Обе трубы в горлышках сосуда сидят туго, герметически. Благодаря такому устройству, через трубу, вследствие работы вентилятора, выкачивается воздух, который сейчас же и возмещается воздухом (притекающим через трубу 26), который вынужден пройти через всю толщу кислоты, в которой он и оставляет свою воду, содержащуюся в нем в виде пара; пройдя эту преграду, воздух вырывается на поверхность в виде пузырей.

Ручной привод (фиг. 1) 31 состоит из деревянного колеса, обод которого имеет три проточки разного диаметра. Помощью круглых резиновых жгутов, ременных плеток или джутовых бичевок, маховик соединяется со шкивами передаточной зубчатки и шестерни, сцепленных с коническими шестернями вентилятора и центрофуги. Эти чугунные шкивы также имеют по три желобчатых проточки. Комбинируя сцепление по той или иной проточке, можно, при 40 оборотах в минуту рукоятки, достигнуть 712, 552 и 420 оборотов зубчатки и 380, 424 и 472 оборотов второго шкива.

Передача к центрофуге состоит из упомянутого шкива, насаженного на ось (покоющуюся в подшипниках, с вкладышами на особом станочке на базисных брусках), на противоположном конце которой имеется коническая стальная шестерня, сцепленная с равной шестерней на шипе центрофуги.

Передача к вентилятору состоит из стального зубчатого колеса, насаженного на ось шкива 36 (фиг. 1), лежащую на базисных брусках, и стальной шестерни, сидящей на валу конической зубчатки, сцепленной с равной нижней шестерней вентилятора. Все оси лежат в подшипниках с вкладышами из меди, шпиатра или бакаута. Зубчатка имеет диаметр и 13,6 дюйма, а сцепленная с ней шестерня в 3,9 дюйма, считая ту и другую по начальной окружности. Таким образом, при одном обороте зубчатки, вентилятор делает около 4 оборотов. Поэтому, при перекладке ремня с маховика, могут быть получены три разные скорости вращения вентилятора: ок. 1675, 2208 и 2848 в минуту. Центрофуга же, как видно из предыдущего, делает 380, 424 и 472 оборота.

Влажность зерен бывает трех родов: сухое зерно орошено водой только снаружи и влага не успела проникнуть внутрь; зерно промочено на большую или меньшую толщу или даже насквозь; зерно не дозрело и заключает биологическую влажность. Во втором случае, влажность увеличивается от центра к периферии, в третьем - наоборот. Второй случай особенно осложняется тогда, когда, вследствие промокания, началось проростание зерна, и влажность привлекается и удерживается физиологически, или наступило загнивание зерна с образованием плесени и других грибков. В этом случае, желательно не только высушить зерно и грибки, но и отделить последние, дабы, по возможности сделать зерно доброкачественным.

Три описанных случая представляют разные задания для зерносушилки, достигаемые в разной мере и неодинаковыми средствами.

По данным автора, в предлагаемой зерносушилке, благодаря центрофуге, раскидывающей зерно тончайшим слоем и заставляющей его двигаться в гору по спирали и пробежать 22 арш. в непрерывном сопровождении быстро мчащегося горячего и сухого воздуха, в первом случае, намоченное зерно будет вполне осушено в один раз. Необходимо только надлежаще регулировать приток зерна в центрофугу. Для этого ковш нагружается (до краев) изредка, дабы не охлаждать аппарата и не впускать часто холодного воздуха. Для регулирования же сыпки применяется особое кольцо (фиг. 4), которое устанавливается так, чтобы зерно шло тонким слоем, что можно обнаружить по густоте высыпания его через выводной рукав 10 (фиг. 4), который отнюдь не должен быть переполнен. Машину в этом случае вращают со средней скоростью (40 оборотов рукоятки в минуту), при чем центрофуга делает 420-440 оборотов, а вентилятор около 1700 оборотов в минуту.

Во втором случае, в зависимости от степени и глубины промокания зерна и начавшихся биологических процессов, однократная сушка может оказаться недостаточной и потребуется разбить работу на две или три стадии. Если гниение не началось, а промокание настолько сильно (зерно разбухло), что с одного раза зерно не выходит сухим, то рекомендуется в первый раз применить невысокую температуру, дабы не запарить зерна. Температура достигается скоростью движения воздуха: при большой скорости он не успевает сильно нагреться за время прохождения по каналам. Поэтому ремень устанавливается на полевой поясок, рукоятку вращают не быстро, а ремень к центрофуге ставится на наибольшую скорость, дабы, в виду необходимости двукратной работы, ускорить прохождение зерна. Если и при этом будет наблюдаться запаривание, то следует открыть приток наружного воздуха в центрофугу через отверстия в крышке ковша 54 (фиг. 4), обыкновенно закупоренные пробками. Наконец, если излишне высокая температура поддерживается черезчур энергичным горением топлива, благодаря усиленной тяге, то нужно открыть заслонку 49 (фиг. 3) для выпуска части нагнетаемого воздуха через выводную трубу 48 (фиг. 3). Подвергнутое такому предварительному осторожному сушению, зерно во второй раз следует сушить при высокой температуре, сильном продувании и быстром вращении центрофуги. Если же потребуется еще и третья просушка, то операция во всех этих случаях ведется еще энергичнее, чтобы не поджечь зерно.

В третьем случае, необходимо прежде всего разрушить целость эпидермы зерна, задерживающей испарение. Это достигается вышеописанными приемами. Второй раз зерно следует пропускать уже при легкой температуре и, наконец, в третий раз досушивать опять высокой температурой, сильным ветром и быстрым движением зерна.

Центробежная зерносушилка, отличающаяся совокупным применением: 1) вращающегося на шипе 13 от привода 31 вертикального обогреваемого снаружи цилиндра с системой прикрепленных к нему внутрь усеченных конусов 7 и вогнутых тарелок 6, из которых последние расположены с зазором по наружной окружности и имеют спиральные ребра на внутренней поверхности для разбрасывания зерна, с приемным ковшом 4 для засыпки зерна, регулятором сыпи 53, трубою 25 для подвода горючего воздуха и трубою 10 для вывода зерна из сушилки, 2) калорифера, питающего сушилку подогретым воздухом и состоящего из топки 15, системы дымоходов 16 и воздушных каналов 18, 3) вентилятора 24 для отсасывания горячего воздуха из каналов 18 через сушилку и для нагнетания его в топку и 4) эксикатора, состоящего из сосуда с поглощающим влагу веществом, для осушки воздуха перед входом его в зерносушилку (фиг. 1-4).