Устройство для вентилирования и обеззараживания сыпучих материалов Советский патент 1992 года по МПК A01F25/00 A01F25/08 

Изобретение относится к элеваторной технике и может быть использовано при хранении и обработке сыпучих материалов путем их вентилирования и обеззараживания в силосных камерах элеваторов, в бункерах зернохранилищах и т.д.

Известно устройство для вентилирования и обеззараживания сыпучих материалов, содержащее вертикальные воздухораспределители в силосных камерах элеваторов в виде прикрепленных дюбелями к стенкам перфорированных труб и присоединенные к ним вентиляторы. Однако при загрузке и разгрузке силосных камер мелкие отверстия перфорированной поверхности труб забиваются застрявшими в них частицами сыпучего материала, которые практически нельзя очистить. Установка становится непригодной для эксплуатации

Кроме того, при загрузке камер часто происходит срыв вертикальных воздухопроводов и их разрушение движущейся сыпучей массой, закупоривание выпускных отверстий камер сорванными элементами

конструкций, невозможность дальнейшей разгрузки емкости.

Наиболее близким к предлагаемому является установка для активного вентилирования зерна в силосах с горизонтальным продуванием типа Зука или Зекк.

В установке типа Зука имеется система вертикальных и горизонтальных каналов. Горизонтальные кольцевые каналы треугольного сечения открыты снизу и попеременно сообщаются с подводящими и отводящими вертикальными распределительными каналами. Наклонные поверхности горизонтальных кольцевых каналов представляют собой козырьки, предупреждающие попадание зерна в каналы через отверстия, преднгзначенныедля прохождения воздуха.

В установке типа Зекк подводящая вертикальная труба расположена в центре силоса. Через каждый метр по высоте в ней проделаны отверстия для подачи воздуха в зерновую насыпь. Отверстия защищены козырьками.

Ч

СО 00

ы

00

Для отвода воздуха по периметру силоса с двойными стенками образовано кольцевое пространство. Отверстия на внутренней поверхности силоса закрыты металлическим ситом. Каждый горизонтальный ряд отверстий на внутренней трубе снабжен клапанами, позволяющими открывать для охлаждения зерна любой ряд отверстий с учетом уровня насыпи при частичной загрузке силоса.

Установки типа Зука и Зекк предусматривают помимо вертикальных и горизонтальные каналы по всей высоте силосов с применением металлических сит. В процессе эксплуатации таких установок отверстия сит забиваются частицами сыпучей массы, которые практически невозможно очистить. При забивании значительной части отверстий установки практически выходят из строя и становятся непригодными к применению.

С другой стороны, сооружение и монтаж внутри силосов по всей их высоте через каждый метр значительного числа горизонтальных каналов весьма трудоемкое и доро- гостоящее дело, требующее больших затрат. При этом за счет суммарного объема всех горизонтальных каналов существенно снижается полезная емкость силосов.

Весьма трудоемкое и дорогостоящее дело представляет собой также сооружение в рассмотренных установках специальных подводящих и отводящих воздух вертикальных каналов. На их сооружение и монтаж дополнительно расходуется значительное количество строительных материалов и средств.

Все изложенное делает рассмотренные установки трудоемкими и дорогостоящими.

Из-за чрезмерной громоздкости, трудоемкости сооружения, значительных расходов строительных материалов и совокупной дороговизны указанные установки не применяются.

Целью изобретения является создание более совершенного устройства для обработки воздухом сыпучего материала в силосных камерах элеваторов и в бункерных зернохранилищах с меньшими трудоемкостью монтажа и снижения себестоимости.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для вентилирования и обеззараживания сыпучих материалов в силосных камерах элеваторов и других бункерных хранилищах, снабженном вертикальными воздуховодами, размещенными на участках пересечения перегородок с образованием в каждой камере каналов между смежными перегородками и поверхностью воздуховодов, и приспособлениями для регулирования уровня подачи воздуха в камеру, воздуховоды содержат опорные элементы, закрепленные в перегородках с образованием вертикальных рядов, а боковые поверхности воздуховодов образованы изогнутыми пластинами, каждая из которых выполнена в виде трапеции с отогнутыми зубцами в верхней части для взаимодействия с опорными элементами, при этом на боковых уча0 стках пластин выполнены отбортовки для обеспечения контакта с перегородками, образующими камеры, причем между пластинами образованы вентиляционные щели. На фиг.1 изображена пространственная

5 схема верхних секций предлагаемого устройства в элеваторе с показом в одном углу камеры опорных элементов из стальных прутков, вбитых в перегородки, а в другом - части воздуховода из навешенных на опор0 ные элементы изогнутых пластин, вид сверху; на фиг.2 - камера с двумя верхними и двумя нижними воздуховодами (+) и отводящими (-) каналами в ней при частичной и полной загрузке, продольное сечение; на

5 фиг.З - схема вариантов поперечной продувки насыпи в четырех смежных квадратных камерах; на фиг.4 - схема одного из возможных вариантов поперечной продувки насыпи в круглой камере; на фиг.5 - схе0 мы двух возможных вариантов диагональной продувки насыпи в квадратной камере; на фиг.6 - вариант полукруглой пластины; на фиг.7 - опорный элемент с ограничителем; на фиг.8 - схема части воз5 духовода с навешенными пластинами на опорные элементы, вбитые в отверстия перегородок камер; на фиг.9 - вариант угловой пластины; на фиг. 10 - развертка угловой пластины.

0 Одна секция устройства содержит вентилятор 1, присоединенный к магистрали 2 с отводами 3, задвижками 4, переходными патрубками 5 и вертикальными каналами (воздуховодами) 9 и 10, смонтированными в

5 камерах корпуса 7 элеватора (фиг.1 и 4), Вертикальные подводящие (+) 10 и отводящие (-) 9 каналы образуются изогнутыми трапециевидными пластинами 6, навешенными верхними отогнутыми зубцами 12 на

0 опорные элементы 13, вбитые в отверстия смежных перегородок 23 (фиг.2,7-9). Изогнутые пластины 6 своими боковыми участками 14 или отбортовками 24 упираются в перегородки камер и плотно прилегают к

5 ним. Плотность прилегания отбортовок 24 пластин 6 к перегородкам камер обеспечивается дюбелями и давлением на внешнюю поверхность пластин 6 загруженного в камеру сыпучего материала 11. При монтаже нижние концы вышевисящих пластин образуют с верхними концами нижевисящих пластин вентиляционные щели 16, ширина которых и их количество определяются расчетным путем.

Под щелями сыпучий материал 11 располагается под углом естественного откоса (фиг.8). Одновременно подводимый (+) в одни каналы 10 и отводимый (-) из других каналов 9 воздух или газовоздушная смесь входят в насыпь и выходят из нее через вентиляционные щели 16, пронизывая и обрабатывая насыпь в квадратных и круглых 8 камерах до определенного эффекта (фиг.2-5).

Монтаж в камерах подводящих и отводящих каналов начинается пробиванием в забутках 17 и в надсилосном перекрытии отверстий под нижние 18 и верхние 27 патрубки. После установки патрубков и их за- моноличивания приступают к монтажу каналов в камерах (фиг.2). Монтаж начинают снизу. Предварительно, через нижний люк 19 подают детали подвесной люльки, которую собирают в камере. Собранную люльку подвешивают через трос к барабану лебедки, находящейся на перекрытии камер (люлька и лебедка не показаны). Затем с помощью люльки рабочие сверлят в перегородках камер отверстия под опорные элементы, вбивают последние до упора ограничителей 22 в перегородки 23 камер, после чего снизу навешивают на опорные элементы пластины, прибивая их дюбелями через отверстия 15 в отбортовках 24 к перегородками (фиг.8 и 9).

Отверстия в перегородках камер сверлят в продольных стыках между железобетонными панелями сборных силосов по всей их высоте на определенном расстоянии от углов камер и друг от друга. Отверстия сверлят строго вертикально по отвесу, в которые затем забивают опорные элементы. На них в квадратных и прямоугольных камерах навешивают угловые пластины (фиг.9 и 10). В цилиндрических камерах используют для навешивания полукруглые пластины (фиг.6).

При изготовлении пластин (фиг.6 и 9) в их развертках (фиг. 10) в верхней части делают вырезы 21 для последующего загиба зубцов.

Люлька благодаря своей внутренней вогнутой части посредством лебедки свободно перемещается по высоте камеры, соприкасаясь с угловыми перегородками и скользя по ним ползунками, не задевая при этом пластин вертикальных каналов.

После завершения монтажа всех каналов люлька с рабочим опускается вниз, разбирается и удаляется из камеры. В

дальнейшем люльку хранят для случаев необходимости осмотра каналов и заделки неплотности щелей между железобетонными панелями перегородок камер при их эксплуатации или устранения других неисправностей или дефектов.

С целью обеспечения необходимой равномерности распределения воздуха (газовоздушной смеси) вдоль камер при их

0 высоте 20 м и более секции устройства для вентилирования и обеззараживания сыпучего материала обычно монтируют симметрично с двух концов камер, размещая вентиляторы, магистрали воздуховодов с

5 отводами и переходными патрубками в надсилосном и подсилосном помещениях.

При этом в вертикальных воздуховодах предусматривают приспособления 25 для регулирования уровня подачи воздуха в ка0 меру. Благодаря приспособлениям 25 устройство может обрабатывать как полностью, так и частично загруженные камеры (фиг.2).

При использовании устройства для

5 обеззараживания сыпучего материала нижние и верхние секции устройства работают по замкнутому контуру без выброса газовоздушной смеси в окружающую среду, для чего подающий (+) и отводящий (-)

0 вентиляторы соединяют между собой дополнительным воздуховодом (не показан), а верхний люк 26 плотно закрывают.

Устройство может быть оснащено средствами автоматизации для включения в ра5 боту и последующего выключения электродвигателей вентиляторов с учетом состояния окружающего воздуха и сыпучего материала до и после обработки. Для автоматизации управления работой устройства

0 камеры элеваторов должны быть оснащены средствами дистанционного замера температуры сыпучего материала, а также датчиками замеров его уровня в камере.

Устройство работает следующим обра5 зом.

Перед включением вентиляторов 1 соседних секций в работу открывают задвижки 4 над переходными патрубками 5 этих секций. Затем включает в работу вентилято0 ры 1 соседних секций (фиг. 1).

Вентилятор 1 подает (+) воздух в магистраль 2, отводы 3, переходные патрубки 5 в вертикальные каналы (фиг.2). Воздух, двигаясь вдоль каналов, через вентиляторные

5 щели 16 поступает в сыпучий материал 11 Пронизывая загруженную массу поперек камеры, отработавший воздух поступает в противоположные пары каналов, откуда он отсасывается (-) таким же вентилятором соседней секции и выбрасывается наружу.

При половинной загрузке камеры работают только нижние секции устройства, которые вентилируют сыпучий материал нижней половины емкости. В случае полной загрузки камеры одновременно работают верхние и нижние секции устройства.

Так работают при вентилировании сыпучего материала секции устройства до тех пор, пока не будет достигнут определенный технологический эффект по охлаждению и снижению влажности обрабатываемой массы. В случае обеззараживания сыпучего материала от зерновых вредителей устройство работает так же, как при вентилировании, но по замкнутому контуру. Перед включением вентиляторов соседних секций в работу эти вентиляторы соединяют между собой дополнительным воздухопроводом таким образом, чтобы отводимая вентилятором газовоздушная смесь поступала через этот до- полнительный воздуховод в другой подающий вентилятор и двигалась по замкнутому контуру, пронизывая зараженную сыпучую массу в камерах.

После насыщения газовоздушной смесью межзерновых пространств сыпучей массы вентиляторы 1 выключают. Загазиро- ванная сыпучая масса выдерживается по времени согласно установленной экспозиции газации. По окончании экспозиции газации сыпучей массы соединяющей два вентилятора дополнительно установленный воздуховод снимают и включают вентиляторы 1 в работу для дегазации сыпучей массы. В случае дегазации сыпучей массы устройство работает как при ее вентилировании, т.е. с выбросом отработанного воздуха наружу.

При обеззараживании зерна предлагаемым устройством необходимо соблюдать все ранее установленные правила техники безопасности для такой работы.

Равномерность обработки зерна по поперечному сечению цилиндрических камер обеспечивается обоснованным размещением вертикальных каналов в них, выбором числа вентиляционных щелей, их размеров и т.д.

Теоретически и экспериментально доказано, что для этого необходимо вертикальные каналы расставлять по сечению камеры напротив друг друга попарно с расстоянием между их осями, равным 0,4 диаметра, если последний не превышает 6 м.

Что касается достижения равномерности распределения воздуха в зерне по высоте камеры, то она обеспечивается конструктивным размещением вентиляционных щелей. Допустимое расстояние межи

-3/(чт).

ду вентиляционными щелями устанавливается по выражению

а 2-L-H-yg -H- 5 где а - допустимое расстояние между щелями, м;

V - подача воздуха вентилятором в вертикальный канал, м /ч;

L - длина продуваемого сыпучего мате- 10 риала (зернового столба в камере) м;

Н - толщина продуваемого слоя, м;

у- натура зерна, т/м3;

q - удельная подача воздуха, м

Принимая подачу воздуха в каждый вер- 15 тикальный канал, равную не менее V 4000 м3/ч, длину продуваемой зерновой насыпи L 15 м (половина высоты типового силоса), толщину продуваемого зернового слоя Н 3 м (ширина квадратного силоса), 20 объемную массу у 0,75 т/м3 и удельную подачу воздуха q 40 м3/ (ч т) и подставив указанные значения параметров в приведенную формулу, получим

а 1,5 м.

25 Полученное значение превышает выбранное расстояние между вентиляционными щелями, принятое равным ширине типовых железобетонных панелей 1,2 м, что гарантирует равномерное распределение 30 воздуха вдоль (по высоте) камеры и, как следствие, равномерную обработку загруженной массы (фиг.2).

Таким образом, равномерность распределения воздуха по поперечному сечению 35 квадратных или прямоугольных камер достигается поперечной продувкой сыпучего материала не только от одной пары каналов к противоположной, но и последовательной продувкой этого материала по диагоналям 40 сечения от одного угла к противоположному (см. фиг.5).

Формула изобретения

Устройство для вентилирования и обеззараживания сыпучих материалов, содер- 45 жащее корпус, разделенный перегородками на смежные камеры, снабженные вентиляторами магистрали для подвода и отвода воздуха, вертикальные воздуховоды, размещенные на участках пересечения перегоро- 50 док с образованием в каждой камере каналов между смежными перегородками и поверхностью воздуховодов, и снабженные приспособлениями для регулирования уровня подачи воздуха в камеру, о т л и ч а- 55 ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения трудоемкости монтажа и снижения себестоимости, воздуховоды содержат опорные элементы, закрепленные в перегородках с образованием вертикальных рядов, а боковые поверхности воздуховодов образованыбоковых участках пластин выполнены от- изогнутыми пластинами, каждая из которыхбортовки для обеспечения контакта с перевыполнена в виде трапеции с отогнутымигородками, образующими камеры, причем зубцами в верхней части для взаимодейст-между пластинами образованы вентиляци- вия с опорными элементами, при этом на5 онные щели.

Использование: в элеваторной технике при хранении и обработке сыпучих материалов путем их вентилирования и обеззараживания в силосных камерах элеваторов, в бункерных зернохранилищах. Сущность: устройство содержит корпус, разделенный перегородками на смежные камеры с вентиляторами и вертикальными воздуховодами, размещенными на участках пересечения перегородок., Каждый воздуховод содержит опорные-элементы, закрепленные в перегородках, на которые отогнутым верхним концом надеты изогнутые пластины, выполненные отбортовками на боковых участках. При этом между пластинами образованы вентиляционные щели. 10 ил.

j -Ј- l+

уууу

s- . т . У .

7 Фи&1

Щ+ты. A V.-Д/лтЛЛ {$ №

v:y.-:

a

slE

P//2J

//

/

г/

ЙУ2

Фиг. 4

Риг.5

Л

к

9W.7

Щиг.9

21

ориг.Ю