×
10.08.2013
216.012.5de3

СПОСОБ СУШКИ СЕМЯН В НЕПОДВИЖНОМ СЛОЕ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к сушке семян, преимущественно селекционных, и может быть использовано в сельском хозяйстве. Способ сушки семян в неподвижном слое заключается в том, что материал загружают, вентилируют агентом сушки, высушенный материал охлаждают и разгружают. Новым в способе является то, что высушенный материал перемешивают и отлеживают не менее 2 ч, а критическую высоту слоя семян h, не превышающую фактическую высоту слоя h, определяют по формуле где ν - скорость агента сушки, м/с; ρ, ρ - плотность агента сушки и материала соответственно, кг/м; d - эквивалентный диаметр зерновки, м; ε - порозность слоя; β - коэффициент массоотдачи, м/с. где U - влагосодержание агента сушки на входе в слой, кг/кг; U, U - влагосодержание паровоздушной пленки семян на выходе и входе слоя, кг/кг. Использование способа позволит снизить затраты на сушку на 25…30% за счет сокращения ее длительности и обеспечить безопасное хранение. 1 ил.
Основные результаты: Способ сушки семян в неподвижном слое, заключающийся в том, что материал загружают, вентилируют агентом сушки, а высушенный материал охлаждают и разгружают, отличающийся тем, что высушенный материал перемешивают, отлеживают не менее 2 ч, а критическую высоту слоя семян h, не превышающую фактическую высоту слоя h, определяют по формуле где ν - скорость агента сушки, м/с;ρ, ρ - плотность агента сушки и материала соответственно, кг/м;d - эквивалентный диаметр зерновки, м;ε - порозность слоя;β - коэффициент массоотдачи, м/с,где U - влагосодержание агента сушки на входе в слой, кг/кг;U, U - влагосодержание паровоздушной пленки семян на выходе и входе слоя, кг/кг.

Изобретение относится к сушке семян, преимущественно селекционных, и может быть использовано в сельском хозяйстве.

Известен способ сушки семян, при котором влажный материал загружают, вентилируют агентом сушки при нагреве до температуры ниже предельно допустимой, высушенный материал охлаждают и разгружают (С.Д. Птицын. Зерносушилки, Машгиз, М., 1962, с.49-53.).

По известному способу высушивают рядовые семена, но селекционные семена не сушат, так как влажность отдельных зерновок может существенно превышать среднюю влажность партии семян, по которой определяют предельно допустимую температуру нагрева.

Известен способ сушки селекционных семян в неподвижном слое, согласно которому материал загружают слоем, высотой 0,4-0,45 м, и вентилируют агентом сушки с температурой 35°C и удельным расходом 1800-1900 м32·ч (скорость агента сушке 0,5-0,53 м/с), высушенный материал охлаждают и разгружают (Р.М. Гамхашвили. Обоснование технологического и конструктивных параметров и разработка универсальной установки для сушки селекционных семян сельскохозяйственных культур, автор. диссерт. на соискание ученой степени кандидата технических наук, М., 1975, с.16).

Известный способ по технической сущности наиболее близок к заявленному и выбран за прототип.

Сушка семян в слое с критической высотой hк≤0,4-0,45 м по этому способу обеспечивает исходные требования по неравномерности сушки (±1,5%) по достижении семенами средней кондиционной влажности.

Недостатком известного способа то, что он малопроизводителен и затратен, так как при столь низкой температуре агента сушки длительность сушки 6…10 ч-при исходной влажности семян более 21…22%, и не удовлетворяет требования по неравномерности сушки в отношении отдельных зерновок.

Технической задачей данного изобретения является повышение эффективности, снижение затратности и неравномерности сушки (не более δ±1,5%) не только по средней влажности, но и по отдельным зерновкам.

Поставленная техническая задача достигается тем, что в способе сушки семян в неподвижном слое, заключающемся в том, что материал загружают, вентилируют агентом сушки, высушенный материал охлаждают и разгружают, согласно изобретению высушенный материал перемешивают и отлеживают не менее 2 ч, а критическую высоту слоя семян hк, не превышающую фактическую высоту слоя h, определяют по формуле

м,

где ν - скорость сушильного агента, м/с;

ρв, ρ - плотность агента сушки и материала соответственно, кг/м3;

dэ - эквивалентный диаметр зерновки, м;

ε - порозность слоя;

β - коэффициент массоотдачи, м/с

где U0 - влагосодержание агента сушки на входе в слой, кг/кг;

U1, U2 - влагосодержание паровоздушной пленки семян на выходе и входе слоя, кг/кг.

Сравнение заявленного способа с прототипом показывает, что новым в способе является то, что высушенный материал перемешивают и отлеживают не менее 2 ч, а критическую высоту слоя семян hк, не превышающую фактическую высоту слоя h, определяют по формуле.

м,

где ν - скорость сушильного агента, м/с;

ρв, ρ - плотность агента сушки и материала соответственно, кг/м3;

dэ - эквивалентный диаметр зерновки, м;

ε - порозность слоя;

β - коэффициент массоотдачи, м/с;

где U0 - влагосодержание агента сушки на входе в слой, кг/кг;

U1, U2 - влагосодержание паровоздушной пленки семян на выходе и входе слоя, кг/кг.

Изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень», так как может быть достигнут результат, удовлетворяющий существующую потребность, a именно повышение эффективности и снижение затратности сушки.

Изобретение является и промышленно применяемым, так как может быть использовано в сельском хозяйстве.

Изобретение поясняется чертежом.

На фиг.1 изображена схема устройства (селекционная сушилка СЛ-0,3×2).

В состав устройства входят калорифер 1, вентилятор 2, заслонка 3, воздушный канал 4, разводящий агент сушки на две камеры 5, решетка 6, перегородки 7 и разгрузочные отверстия 8.

Устройство работает следующим образом.

Вручную или мобильными средствами семена загружают в камеры 5, которые разделены на секции перегородками 7. Включают вентилятор 2, калорифер 1, устанавливают заданную температуру агента сушки и вентилируют семена. Высушенные семена охлаждают наружным воздухом после отключения калорифера 1 и разгружают. Разгрузку слоя семян 9 производят путем поворота камер 5 относительно горизонтальной оси таким образом, чтобы семена высыпались в мешки, закрепленные ниже окон 8 на секциях камер 5.

Способ осуществляют следующим образом.

Семена загружают, вентилируют агентом сушки, перемешивают, отлеживают, охлаждают и разгружают. Контроль за процессом сушки в том числе за величиной неравномерности сушки δ можно осуществлять следующими способами - периодически отбирать навески семян из слоя, пограничного с решеткой и на поверхности с последующим сравнением, или контролируя относительную влажность отходящего агента сушки. При δ>±1,5% в конце сушки в нескольких пробах подряд проводят корректировку режима сушки (понижают температуру или повышают скорость агента сушки).

Для обоснования величины критической высоты слоя hк, которая не должна превышать фактическую h, рассмотрим упрощенную математическую модель переноса влаги в слое семян.

Предположим, что влагосодержание в зерновках выровнено, тогда после вентилирования в них возникает разность потенциалов влагосодержания, в силу которого влага с поверхности зерновок испаряется, пар перемещается в поток агента сушки и выносится из слоя. Из центральных областей зерновки в периферийные в свою очередь устремляется поток влаги, в первом периоде сушки в виде жидкости, затем в виде пара. Ограничимся рассмотрением потока влаги с поверхности зерновки в поток агента сушки, так как второй поток малосуществен. Массу влаги, выносимой из слоя, можно записать в виде

где β - коэффициент массоотдачи от зерновок агенту сушки, м/с;

ρ - плотность сухого вещества семян, кг/м3;

dF - площадь с которой испаряется влага, м;

U - влагосодержание семян, кг/кг;

U0 - влагосодержание агента сушки на входе в слой.

Тот же поток влаги можно представить в виде

где G - масса влаги, вынесенной из слоя, кг/с.

Приравняя правые части выражений (1) и (2), получим

Рассмотрев отдельный элементарный канал диаметром dк в насыпи, с внутренней поверхности которого испаряется влага, получим

где dl - длина канала, по которому проходят агент сушки. Массу влаги, вынесенной из слоя, можно записать в виде

где ρв - плотность агента сушки, кг/м3; v0 - скорость агента сушки в кана-ле, м/с; величину dк можно записать dк=2dэε/3(l-ε), ε - порозность слоя, dэ - эквивалентный диаметр зерновки, м. Скорость V0 выразим через порозность слоя ε и скорость воздуха над слоем После интегрирования (3) от 0 до 1 и упрощений (l≈hк), 2dк=dэ получим

где - U1, U2 - влагосодержание паровоздушной пленки семян на выходе и входе слоя, кг/кг.

Пример 1: По достижении на решетке влажности семян на решетке W2=13,25% (U2=0,153 кг/кг), на свободной поверхности слоя влажность семян составит W1=16,75% (U1=0,201 кг/кг), т.е. средняя влажность семян составит 14% (кондиционная) и при U0=0,008 кг/кг, что соответствует влагосодержанию агента сушки . Приняв скорость агента сушки V=0,5 м/с, порозность слоя ε=0,42; эквивалентный диаметр dэ=3,0·10-3 м. ρв=1,1 кг/м3, ρ=1200 кг/м3, β=0,3·10-6 м/с (В.Д. Сорочинский. Повышение эффективности конвективной сушки и охлаждения зерна… Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. М. 2003 г., с.143-145), получим

Пример 2: Исследовали эффективность сушки при повышенной температуре для условия δ=±1,5%. Опыты проводили на лабораторной сушилке вместимостью камеры 1 кг. Высушивали семена средней влажностью 23% при скорости агента сушки V=0,4 м/с при температуре 35°C и 45°C. В первом случае слой составлял h=0,4 м, во втором из увеличения β на ~20% h=0,48. В первом случае длительность сушки составила 8,0 ч, а во втором - 5,2 ч и производительность сушки возросла на 35%.

При соблюдении условия в конце сушки σ≤±1,5% по средней влажности, неравномерность по влажности между отдельными зерновками может быть σ>±1,5%, а разность по влажности между отдельными зерновками достигает 4…6%, особенно если исходная средняя влажность семян 25% и более (Анискин В.И., Окунь Г.С. Технологические основы оценки работы зерносушильных установок. М., ВИМ, 2003, с.56-63). С целью снижения неравномерности сушки между отдельными зерновками высушенные семена перемешивают и отлеживают, при этом происходит перераспределение влаги. Причем чем выше температура семян, тем быстрее снижается неравномерность. Согласно (С.Д. Птицын. Зерносушилки, Машгиз, М., 1962, с.39-41) при температуре 20°C темп выравнивания влажности составляет 1,05%/ч, а при 55°C - 3%/ч. Для селекционных семян при температуре в 35°C за два часа отлежки неравномерность между отдельными зерновками снизится на ~3%, что обеспечит их сохранность.

Способ сушки семян в неподвижном слое, заключающийся в том, что материал загружают, вентилируют агентом сушки, а высушенный материал охлаждают и разгружают, отличающийся тем, что высушенный материал перемешивают, отлеживают не менее 2 ч, а критическую высоту слоя семян h, не превышающую фактическую высоту слоя h, определяют по формуле где ν - скорость агента сушки, м/с;ρ, ρ - плотность агента сушки и материала соответственно, кг/м;d - эквивалентный диаметр зерновки, м;ε - порозность слоя;β - коэффициент массоотдачи, м/с,где U - влагосодержание агента сушки на входе в слой, кг/кг;U, U - влагосодержание паровоздушной пленки семян на выходе и входе слоя, кг/кг.
СПОСОБ СУШКИ СЕМЯН В НЕПОДВИЖНОМ СЛОЕ
СПОСОБ СУШКИ СЕМЯН В НЕПОДВИЖНОМ СЛОЕ
СПОСОБ СУШКИ СЕМЯН В НЕПОДВИЖНОМ СЛОЕ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 31-40 из 43.
25.08.2017
№217.015.b0d6

Способ сушки семян

Способ сушки семян и зерна заключается в том, что материал загружают, циркулируют, периодически отлеживают и воздействуют подогретым и неподогретым агентом сушки, высушивают, охлаждают и разгружают. Длительности воздействия на материал подогретым и неподогретым агентом сушки рассчитывают исходя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613466
Дата охранного документа: 16.03.2017
25.08.2017
№217.015.b905

Способ осциллирующей сушки зерна

Способ относится к сушке зерна и может быть использован в сельском хозяйстве. Способ осциллирующей сушки зерна заключается в том, что зерно загружают, гравитационно перемещают, периодически продувают высокотемпературным агентом сушки, охлаждают и разгружают. Новым является то, что...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615289
Дата охранного документа: 04.04.2017
25.08.2017
№217.015.b924

Способ безопасной сушки семян в плотном слое

Изобретение относится к сушке семян преимущественно ценных сортов и может быть применено в сельском хозяйстве и в системе заготовок. В процессе сушки семена загружают неподвижным слоем высотой 0,4-0,5 м в сушилку, воздействуют агентом сушки с расходом 1800-1900 м/(м⋅ч), охлаждают и разгружают....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615350
Дата охранного документа: 04.04.2017
25.08.2017
№217.015.bd72

Способ сжигания низкореакционного топлива

Изобретение относится к сжиганию низкореакционного топлива, преимущественно растительных отходов, и может быть применено в сельском хозяйстве. Способ сжигания низкореакционного топлива заключается в том, что в топочную камеру подают твердое низкореакционное и жидкое или газообразное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616427
Дата охранного документа: 14.04.2017
25.08.2017
№217.015.ceb7

Способ активного вентилирования зерна

Изобретение может быть применено в сельском хозяйстве и в системе заготовок. Способ активного вентилирования зерна заключается в том, что его загружают, подвергают воздействию подогретым и не подогретым агентом сушки и разгружают. Согласно изобретению длительность воздействия подогретым и не...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620608
Дата охранного документа: 29.05.2017
29.12.2017
№217.015.fcf0

Способ термической переработки органосодержащего сырья

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может использоваться для переработки сырья, преимущественно в малых и фермерских хозяйствах, а также в деревообрабатывающих отраслях промышленности. Способ термической переработки растительного сырья, заключающийся в том, что сырье загружают,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002638388
Дата охранного документа: 13.12.2017
29.12.2017
№217.015.fdd9

Способ сушки мелкосеменных культур и устройство для его осуществления

Изобретение касается сушки мелкозернистых культур (рапс, сурепица и т.д., в том числе семян трав) и может быть использовано в сельском хозяйстве и системе заготовок. Способ сушки мелкосеменных культур заключается в том, что семена загружают, предварительно подогревают, отлеживают, охлаждают и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002638253
Дата охранного документа: 12.12.2017
19.01.2018
№218.016.0944

Способ комбинированного сжигания топлива в зерносушилках

Способ относится к сжиганию низкореакционного топлива, преимущественно растительных отходов, и может быть применен в сельском хозяйстве, в деревообрабатывающей промышленности. Способ комбинированного сжигания топлива в зерносушилках заключается в том, что в топочную камеру, совмещенную с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631874
Дата охранного документа: 28.09.2017
19.01.2018
№218.016.0c6b

Способ и устройство периодической сушки зерна на растительных отходах

Изобретение относится к сушке зерна, преимущественно с топками на растительных отходах и может быть использовано в сельском хозяйстве. Способ периодической сушки зерна заключается в том, что зерно загружают, сушат до кондиционной влажности, отключают подачу топлива, разгружают. Новым является...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002632733
Дата охранного документа: 09.10.2017
20.01.2018
№218.016.10bc

Способ сжигания растительных отходов

Способ относится к сжиганию растительных отходов и может быть применен в сельском хозяйстве. Техническим результатом является повышение экономичности розжига с использованием жидкого или газообразного топлива. Способ сжигания растительных отходов, заключающийся в том, что топочную камеру...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633849
Дата охранного документа: 18.10.2017
Показаны записи 11-11 из 11.
10.04.2015
№216.013.3f65

Дисково-анкерный сошник

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к сошникам сеялок для посева сельскохозяйственных культур. Сошник содержит корпус с узлом крепления его к поводку, плоский диск, анкер-ложеобразователь, семятуконаправитель, распределитель, козырек-отражатель и загортач....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547717
Дата охранного документа: 10.04.2015
+ добавить свой РИД