Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУШКИ ЗЕРНА

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для сушки зерна.

Известно устройство для сушки зерна [Устройство для сушки зерна. - Патент RU 2323580. - Опубл. 10.05.2008, Бюл. №13], содержащее цилиндрический кожух, загрузочный бункер, выгрузное окно, транспортирующий рабочий орган, соосно установленный внутри кожуха с возможностью вращения, а также нагревательные элементы. Внешняя поверхность кожуха покрыта слоем теплоизолирующего материала. Транспортирующий рабочий орган выполнен в виде шнека с перфорированными витками, диаметр перфорации не превышает минимального размера зерна. Кожух выполнен составным, а его составные части разделены между собой кольцами, выполненными из теплоизолирующего материала. Нагревательные элементы размещены на внешней поверхности кожуха под слоем теплоизолирующего материала между загрузочным бункером и выгрузным окном с возможностью индивидуального регулирования температуры нагрева каждого из участков кожуха. Каждая составная часть кожуха снабжена индивидуальным нагревательным элементом, а торцевая поверхность кожуха со стороны загрузочного бункера выполнена перфорированной. Кроме того, устройство содержит охлаждающее устройство, которое состоит из вентилятора и воздуховода, соединенного с внутренней полостью кожуха за выгрузным окном.

Известное устройство обладает недостатками - неравномерная сушка зерна и высокие затраты энергии на сушку.

Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, - повышение качества сушки зерна и снижение затрат энергии на сушку.

Указанный технический результат достигается тем, что кожух располагают вертикально. Транспортирующий рабочий орган выполняют в виде плоской пружины. Высоту плоской пружины принимают равной максимальному размеру высушиваемого зерна. Загрузочный бункер устанавливают над плоской пружиной у ее внешнего края. Ширину выпускного окна загрузочного бункера выполняют равной расстоянию между соседними витками плоской пружины. На плоской пружине устанавливают жестко связанную с ней и снабженную приводом перфорированную пластину круглой формы. Радиус перфорированной пластины выполняют не превышающим расстояния от центра плоской пружины до выпускного окна загрузочного бункера. На поверхности перфорированной пластины соосно с ней устанавливают короб круглой формы, диаметр которого выполняют равным диаметру перфорированной пластины. Внутри короба на валу привода устанавливают крыльчатку. Нагревательный элемент располагают под транспортирующим рабочим органом и выполняют в виде плоского кольца, внешний диаметр которого равен внутреннему диаметру кожуха. Внутренний диаметр плоского кольца выполняют равным диаметру внутреннего витка плоской пружины. Выгрузное окно выполняют круглой формы и устанавливают соосно кожуху под нагревательным элементом. Диаметр выгрузного окна выполняют равным внутреннему диаметру плоского кольца. Короб снабжают патрубком.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства, на фиг. 2 - то же, сечение по А-А, а на фиг. 3 - то же, сечение по Б-Б.

Устройство для сушки зерна включает вертикально расположенный кожух 1, выполненный в виде цилиндра, внешняя поверхность которого покрыта слоем теплоизолирующего материала 2, загрузочный бункер 3, выгрузное окно 4, соосно установленный внутри кожуха с возможностью вращения транспортирующий рабочий орган 5, а также нагревательный элемент 6. Транспортирующий рабочий орган 5 выполнен в виде плоской пружины. Высота плоской пружины равна максимальному размеру высушиваемого зерна. Загрузочный бункер 3 установлен над плоской пружиной у ее внешнего края. Ширина выпускного окна загрузочного бункера 3 равна расстоянию между соседними витками плоской пружины. На плоской пружине установлена жестко связанная с ней и снабженная приводом перфорированная пластина 7 круглой формы. Радиус перфорированной пластины 7 не превышает расстояния от центра плоской пружины до выпускного окна загрузочного бункера 3. На поверхности перфорированной пластины 7 соосно с ней установлен короб 8 круглой формы, диаметр которого равен диаметру перфорированной пластины 7. Внутри короба 8 на валу 9 привода установлена крыльчатка 10. Нагревательный элемент 6 расположен под транспортирующим рабочим органом 5 и выполнен в виде плоского кольца, внешний диаметр которого равен внутреннему диаметру кожуха 1. Внутренний диаметр плоского кольца равен диаметру внутреннего витка плоской пружины. Выгрузное окно 4 выполнено круглой формы и установлено соосно кожуху 1 под нагревательным элементом 6. Диаметр выгрузного окна 4 равен внутреннему диаметру плоского кольца. Короб 8 снабжен патрубком 11.

Устройство работает следующим образом. Включают нагревательный элемент 6 и привод. Вал привода 9 начитает вращать крыльчатку 10 внутри короба 8, перфорированную пластину 7 круглой формы и транспортирующий рабочий орган 5. После того, как поверхность нагревательного элемента 6 достигнет необходимой температуры, подают зерно в загрузочный бункер 3. Высыпающееся из загрузочного бункера 3 через выпускное окно зерно захватывается внешним витком транспортирующего рабочего органа 5 и далее перемещается по виткам транспортирующего рабочего органа 5 к выгрузному окну 4. Контактируя с поверхностью нагревательного элемента 6, зерно также нагревается, теряя излишки влаги. Крыльчатка 10 за счет вращения создает воздушный поток, который проходит через патрубок 11, перфорацию пластины 7 круглой формы, поступает в кожух 1, равномерно обдувает зерно и удаляет испарившуюся из него влагу в виде пара через выгрузное окно 4 и, частично, через загрузочный бункер 3. Подбором частоты вращения транспортирующего рабочего органа 5 устанавливают время пребывания зерна в устройстве. Сухое зерно удаляется из устройства через выгрузное окно 4. При использовании зерна другой культуры меняют температуру нагревательного элемента 6, а также изменяют частоту вращения рабочего органа 5.

Вертикальное расположение кожуха установки, выполнение транспортирующего рабочего органа в виде плоской пружины высотой, равной максимальному размеру высушиваемого зерна, размещение загрузочного бункера над плоской пружиной у ее внешнего края и выполнение выпускного окна загрузочного бункера шириной, равной расстоянию между соседними витками плоской пружины - все это обеспечивает равномерную загрузку устройства зерном и распределение его по виткам транспортирующего рабочего органа единичным слоем, что улучшает контакт зерна с поверхностью нагревательного элемента и позволяет обеспечить более равномерный прогрев зерна. Кроме того, выполнение транспортирующего рабочего органа в виде плоской пружины дает возможность обеспечить при ее вращении каждому зерну строго определенное время пребывания в установки, что улучшает качество сушки, исключая вероятность перегрева зерен.

Размещение на плоской пружине жестко связанной с ней перфорированной пластины круглой формы позволяет обеспечить жесткость транспортирующего рабочего органа, предотвратить смещение витков плоской пружины в горизонтальной плоскости, а также изменение межвиткового пространства, а следовательно, стабильность и качество процесса сушки.

Установка на поверхности перфорированной пластины соосно с ней короба круглой формы, диаметр которого равен диаметру перфорированной пластины, снабжение короба патрубком, установка внутри короба на валу привода крыльчатки - все это обеспечивает равномерный обдув зерна воздухом и качественный отвод паров влаги из устройства. Снабжение пластины приводом и выполнение ее радиусом, не превышающим расстояния от центра плоской пружины до выпускного окна загрузочного бункера, позволяет управлять частотой вращения транспортирующего рабочего органа.

Расположение нагревательного элемента под транспортирующим рабочим органом и выполнение его в виде плоского кольца, внешний диаметр которого равен внутреннему диаметру кожуха, а внутренний диаметр плоского кольца равен диаметру внутреннего витка плоской пружины позволяет снизить энергозатраты на сушку зерна, так как вся теплота от нагревательного элемента напрямую передается зерну без затрат на преодоление дополнительных термических сопротивлений. Качество сушки обеспечивается и легкой выгрузкой сухого зерна за счет размещения выгрузного окна круглой формы соосно кожуху под нагревательным элементом и выполнения его диаметром, равным внутреннему диаметру плоского кольца.

Устройство можно применять как автономно, так и в составе технологических линий для сушки, прожаривания или стерилизации зерна.