Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ КОНТЕЙНЕРНОЙ СУШКИ ЗЕРНА С ПЕРЕМЕШИВАНИЕМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к сушке семенного зерна и может быть использовано в сельском хозяйстве и в системе заготовок, преимущественно для небольших партий семян ценных сортов.

Известен способ сушки зерна в неподвижном слое, согласно которому материал загружают в сушильную камеру, вентилируют агентом сушки, охлаждают и разгружают.

Известно устройство для его осуществления, включающее топку, сушильную камеру, вентилятор, средства загрузки и разгрузки (С.Д. Птицын. Зерносушилки. Машгиз. М., 1962, с. 81).

Эти способ и устройство широко применяются в сельском хозяйстве, но устройство требует ручного обслуживания, а способ не гарантирует достижение неравномерности высушенного зерна согласно исходным требованиям δ≤±1,5%.

Известен способ сушки семян в насыпи, согласно которому агент сушки подают снизу, затем меняют направление его движения и в дальнейшем чередуют направления подачи агента сушки, охлаждают и разгружают (Обработка семян зерновых культур, М.А. Теленгатор, B.C. Уколов, В.М. Цециновский, М.: Колос, 1972, с. 92-100).

За счет чередования направлений агента сушки достигается нормативная неравномерность сушки материала, но для его осуществления требуется развитая инфраструктура, и он малопригоден для высушивания сравнительно небольших партий семян.

Известны способ контейнерной сушки льновороха и устройство для его осуществления в ящиках-контейнерах с перфорированным днищем объемом около 10 м³, которые загружают материалом в поле, устанавливают на тракторный прицеп, отвозят на сушильный пункт и устанавливают в специальное гнездо, после просушки и охлаждения ящик с помощью электротельфера поднимают и транспортируют к питателю, где он опорожняется посредством открывания створок днища (Современное состояние и основные направления развития сушильных установок для малосыпучих сельскохозяйственных материалов. Г.А. Ровный, Ф.Л. Фрегер, А.В. Авдеев, И.Л. Фишман, ЦНИИТЭИтракторосельхозмаш, М. 1974, с. 12-13).

Эти способ и устройство по своей технической сущности наиболее близки к заявленному и приняты за прототип.

Однако он характеризуется существенной неравномерностью сушки, достигающей по толщине семян ±3,6%.

Задачей изобретения является высушивание семян с неравномерностью по влажности, согласно исходным требованиям независимо от исходной влажности и высоты слоя.

Поставленная задача решается тем, что в способе контейнерной сушки зерна, заключающемся в том, что зерно загружают в контейнер, высушивают, охлаждают и разгружают, согласно изобретению, зерно перемешивают по достижении на высоте слоя зерна кондиционной влажности W_к, где h_кр - критическая высота слоя, удовлетворяющая условию δ≤±1,5%, м; (для интервала влажности W=19…22%, h_кр=0,18 м; для интервала W=23…27%, h_кр=0,13 м), причем частоту перемешивания определяют из формулы:

где Н - высота слоя в контейнере, м;

кроме того последнее перемешивание осуществляют при W_п<W_к+ΔW_i, где W_п - влажность зерна при последнем перемешивании, %; ΔW_i - приращение влажности, удовлетворяющее условию δ≤±1,5%.

Задача решается также тем, что устройство для контейнерной сушки зерна, содержащее контейнер с перфорированным днищем, вентилятор, калорифер, согласно изобретению, оно снабжено быстросъемной смесительной камерой и средством вращения контейнера с камерой, при этом смесительная камера выполнена в виде воронки и снабжена разгрузочным клапаном.

Способ и устройство поясняются чертежом.

На фиг. 1 представлена схема устройства.

Устройство содержит контейнер 1, с перфорированным дном 2, сушилку 3 с воздушными каналами 4, вентилятором 5, калорифером 6, средство вращения (погрузчик) 7, смесительную камеру 8, разгрузочный клапан 9 и датчик влажности зерна 10.

Устройство функционирует следующим образом.

Контейнер 1 загружают материалом, например в поле, транспортируют на сушильный пункт и устанавливают перфорированным дном 2 на сушилку 3. Агент сушки через воздушный канал 4 от вентилятора 5 через калорифер 6 нагнетают в слой материала и сушат его. В контейнере 1 на высоте закреплен датчик влажности зерна 10, которым замеряют температуру и влажность зерна (при отключенном вентиляторе). По достижении кондиционной влажности W_к отключают калорифер 6 и вентилятор 5. Погрузчиком 7 вращают контейнер 1 в вертикальной поперечной плоскости, производя перемешивание. Затем контейнер 1 устанавливают на сушилку 3 и продолжают сушку.

Циклы перемешивания по достижении W_п=W_к+ΔW_i периодически повторяют, поддерживая неравномерность сушки δ≤±1,5%.

Высушенный материал охлаждают, продувая воздухом при отключенном калорифере, и разгружают.

Разгрузку осуществляют с помощью погрузчика через разгрузочный клапан 9 в суженной части смесительной камеры 8 в накопительную емкость.

Способ осуществляют следующим образом.

Определяют влажность зерна W_п и величину h_кр - зерно загружают в контейнер 1, высушивают, при сушке перемешивают их, охлаждают и разгружают. Интенсивность разгрузки регулируют разгрузочным клапаном 9.

Имеющиеся данные по сушке зерна в неподвижном слое показывают, что неравномерность сушки материала, например с начальной влажностью 20% в слое толщиной до h=0,2 м, удовлетворяет исходным требованиям (δ≤±1,5%). При сушке зерна с более высокой начальной влажностью неравномерность сушки по высоте слоя увеличивается и для зерна влажностью 30% почти вдвое превышает допустимые значения (В.Ф. Кабанов. Исследование технологических приемов и рабочих органов, обеспечивающих интенсификацию сушки семенного зерна в плотном слое. Диссерт. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук, М. 1979, с. 107-110).

Для упрощения расчетов целесообразно принять среднюю величину h_кр для интервала W=20…23%, h_кр=0,18 м; для интервала W=24…27%, h_кр=0,13 м.

По достижении на высоте равенства W=W_к все зерна на высоте слоя, равной h_кр, будет иметь среднюю влажность, равную W_к, с неравномерностью δ≤±1,5%, если в этот момент перемешать зерно, то будут соблюдены исходные требования по неравномерности сушки, следовательно, количество (частоту) перемешивания n можно определить из выражения:

Последнее перемешивание целесообразно проводить при W_п≤W_к+ΔW_i, где ΔW_i≈3…4%, что гарантирует соблюдение δ≤±1,5% для высушенного зерна независимо от начальных высоты слоя и влажности зерна.

Быстросъемная смесительная камера 8 представляет собой емкость, с одной стороны закрепляемая по периметру контейнера 1, сужающаяся с другой стороны и заканчивающаяся разгрузочным клапаном 9 для разгрузки зерна. Вместимость этой камеры 8 ориентировочно можно принять 2/3 вместимости контейнера 1 по зерну, который, в свою очередь, заполняется не более чем на 2/3, что создает удовлетворительные условия для его перемешивания. Вращение контейнера 1 со смесительной камерой 8 можно, к примеру, осуществить с помощью вильчатого погрузчика 7, оснащенного поворотным устройством. Причем вилы погрузчика 7 входят в желоба контейнера 1.

Пример. В опытном хозяйстве ВНИИССОКа (ВНИИ селекции и семеноводства) в лотковой сушилке СЛ-0,3×2 демонтирована одна из сушильных камер и на ее место установлен контейнер, а вилочный погрузчик был снабжен кантователем. Работу проводили на семенах свеклы, которые увлажняли до 20 и 25% и осуществляли сушку с одним, двумя и тремя перемешиваниями. По сравнению с контрольным опытом (в сушильной камере СЛ-0,3×2) неравномерность сушки снизилась в 2-2,5 раза и составила менее ±1,5%.