×
25.08.2017
217.015.b0d6

Способ сушки семян

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: 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 из условий массопереноса для зоны обезвоживания. При этом производительность шнека прямо пропорциональна вместимости сушильной камеры и обратно пропорциональна длительности цикла вентилирования. Изобретение обеспечивает повышение эффективности сушки. 1 ил., 1 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к сушке семян и зерна и может быть использовано в сельском хозяйстве, в системе заготовок.

Известен способ сушки зерна в установках периодического действия: порцию зерна загружают в сушильную камеру, подвергают воздействию сушильного агента в течение определенного времени, охлаждают и разгружают.

Известно устройство для осуществления этого способа, содержащее сушильную камеру, источник тепла и вентилятор (Анискин В.И., Окунь Г.С. Технологические основы оценки работы зерносушильных установок. - М.: ГНУ ВИМ, 2003. - С. 140-143).

Эти установки, как правило, просты по конструкции, несложны в обслуживании и широко распространены в сельском хозяйстве РФ, особенно в фермерских и малых хозяйствах (менее 500 т зерна в сезон). Однако они малопроизводительны и энергозатратны.

Известен осциллирующий способ сушки зерна, по которому его циркулируют с воздействием на него подогретым и неподогретым агентом сушки и промежуточными отлежками. Подогрев осуществляют агентом сушки, а охлаждение - наружным воздухом, причем отношение длительностей подогрева τп и охлаждение τн составляет , а длительность промежуточной отлежки не менее 0,5 ч (Патент РФ №2519809. Бюл. №17 от 20.06.2014).

Этот способ сушки наиболее близок к заявленному и принят за прототип.

Недостатком известного способа является то, что несмотря на энергоэффективность и высокое качество полученных семян и зерна установлено снижение паспортной производительности по сравнению с работой при постоянном температурном режиме.

Технической задачей изобретения является повышение эффективности работы мобильных зерносушилок при высушивании небольших партий семян и зерна.

Поставленная задача достигается тем, что в способе сушки семян и зерна, заключающемся в том, что материал загружают, циркулируют, периодически отлеживают и воздействуют подогретым и неподогретым агентом сушки, высушивают, охлаждают и разгружают, согласно изобретению длительности воздействия на материал подогретым τп и неподогретым τн соответственно агентом сушки определяют по формуле:

и

где δ - толщина обезвоженной зоны, м;

β - коэффициент массопереноса, м/с;

Uср, U1, U2 - среднее влагосодержание паровой пленки на поверхности зерна, влагосодержание агента сушки на входе и выходе из слоя (кг вл./кг сух. возд.);

кроме того, производительность шнека прямо пропорциональна вместимости сушильной камеры и обратно пропорциональна длительности цикла вентилирования, где τцпн.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлена схема устройства.

Устройство включает козырек 1, надсушильный бункер 2, внутренний перфорированный цилиндр 3, внешний перфорированный цилиндр 4, сушильную камеру 5, воздуховод 6, калорифер 7, вентилятор 8, внутреннюю воздушную полость 9, отводную трубу 10 отбора проб зерна пограничного слоя от внешнего перфорированного цилиндра 3, задвижку 11, отводную трубу 12 отбора проб зерна от пограничного слоя внутреннего перфорированного цилиндра 4, задвижку 13, подсушильный бункер 14, стойки 15, клапан загрузочный 16, колесо 17, раму 18, загрузочное средство 19, вертикальный шнек 20, датчики уровня 21, выгрузную трубу 22, клапан разгрузочный 23, пульт управления 24.

Кроме того, на схеме показаны влажное зерно 25, высушенное зерно 26, циркулирующее зерно 27.

Работу устройства осуществляют следующим образом.

Влажное предварительно очищенное зерно 25 загрузочным средством 17 и вертикальным шнеком 20 подают в надсушильный бункер 2, клапан 23 при этом включен на циркуляцию, заполняют подсушильный бункер 14, сушильную камеру 5 и надсушильный бункер 2, по срабатыванию верхнего датчика уровня 21 загрузка прекращается. По заполнении устройства включают вентилятор 8, агент сушки (наружный воздух) подогревают в калорифере 7 и по воздуховоду 6 нагнетают во внутреннюю воздушную полость 9 и далее агент сушки фильтруется через слой материала в сушильной камере 5.

По достижении зерном кондиционной влажности отключают калорифер 7 и охлаждают зерно. По завершении охлаждения отключают вентилятор 8, клапан 23 переключают на разгрузку и разгружают устройство.

С помощью пульта управления 24 производят следующие операции: включают и выключают средства загрузки, перемещения материала в устройстве, вентилятор 8, калорифер 7. Клапаны 16 и 23 приводят в работу рычагами. На пульт управления 24 выведены указатели температуры агента сушки и зерна, причем температура агента сушки поддерживается автоматически, а по достижении заданной температуры нагрева зерна калорифер 7 отключается. Контроль за процессом сушки (температурным и влажностным режимом) также осуществляется с помощью отводных труб 10 и 12, через которую отбирают пробы зерна пограничного слоя с поверхности внутреннего и внешнего перфорированных цилиндров 3 и 4, определяют максимальную температуру и неравномерность сушки зерна.

Способ осуществляют следующим образом.

Зерно загружают, отлеживают в надсушильном бункере, гравитационно перемещают в сушильной камере, последовательно воздействуют на него подогретым и неподогретым агентом сушки, перемещают вертикально, отлеживают, и так в течение нескольких циклов по достижении зерном кондиционной влажности, затем охлаждают и разгружают.

Отлежка способствует повышению коэффициента диффузии и скорости контактного тепловлагообмена и в конечном счете снижению затрат тепла и повышению производительности сушилки.

Длительность прохождения материалом сушильной камеры составит:

τцпн,

где τп и τн - длительности периодов вентилирования подогретым и неподогретым агентом сушки, ч;

а производительность шнека:

где Gк, Пш - соответственно вместимость сушильной камеры (т) и производительность средства вертикального шнека, осуществляющего циркуляцию материала, т/ч.

Величину τп рассчитывают на основе массопереноса в зерне (Сажин Б.С. Основы техники сушки. - М.: Химия, 1984. - 79 с. ).

Пренебрегая сопротивлением переноса влаги в зерне и теплопроводностью, баланс массопереноса при сушке можно записать в виде:

где β - коэффициент массоотдачи, м/с;

ρ - плотность паров влаги, кг/м3;

F - массообменная поверхность, м2;

U0, U - начальное влагосодержание паровой пленки на поверхности материала и влагосодержание агента сушки (кг вл./кг сух. возд.).

Также баланс можно записать в виде:

где G - масса влаги, кг;

τ - время вентилирования, ч.

Приравняв правые части выражений (1) и (2) запишем:

Приняв форму зерновок сферической с радиусом R, а толщину обезвоживаемой зоны в результате сушки δ, перепишем выражение (3) в виде:

Окончательно получим после упрощений применительно к периоду нагрева, заменяя в связи с цикличностью процесса U0 на среднюю величину :

где Uср, U1, U2 - среднее влагосодержание паровой пленки на поверхности материала, начальное и конечное влагосодержание агента сушки (кг вл./кг сух. возд.).

Так как при охлаждении средняя температура зерна меняется незначительно θохпд-(3…5)°С, что предполагает экономичную и безопасную сушку, то испарение влаги только замедляется, но не прекращается, поэтому величины U1, U2 из (5) существенно не меняется, но меняется величина β.

Следовательно, величину τн можно записать в виде:

где β' - массоотдача при охлаждении, м/с.

Ранее было установлено, что величина δ может быть выражена в виде:

где Wн, ΔWi, Wр - начальная, цикличное снижение влаги и равновесная влажность материала, % (, где Wк - конечная влажность, n - число циклов осциллирования) (Иванов Н.Я. Исследование процесса сушки семенного и продовольственного зерна при переменных тепловых режимах: Дисс. … канд. техн. наук. - М., 1968. - 137 с. ).

Ранее был рассмотрен процесс осциллирующей сушки и определены длительности периодов нагрева и охлаждение зерна исходя из условий теплопереноса в зерновке, а отлежки - из условий поглощения влаги оболочкой зерновки при отлежке (Голубкович А.В., Пехальский И.А., Лукин И.Д., Марин Р.А. Моделирование тепломассопереноса при осциллирующей сушке зерна в мобильной зерносушилке // Сельскохозяйственные машины и технологии. - 2015. - № …. - С. 25-28) и получена длительность отлежки:

где U1, U2, Uр - влагосодержание материала до, после отлежки и равновесная (кг вл./кг сух. мат.).

В настоящем способе эти длительности (нагрева, охлаждения и отлежки) рассчитаны из условий массопереноса для зоны обезвоживания, что методически ближе к сушке и получаются более точные результаты, например, применительно к сушке семенного зерна. Кроме того, при расчете длительности отлежки во внимание принята не толщина оболочки, а толщина обезвоживаемой зоны, которая существенно выше.

Согласно исходным требованиям, неравномерность влажности высушенного зерна не должна превышать δ0 ≤ ±1,5%, а для ценных сортов δ0 ≤ ±1,0%.

Контроль неравномерности сушки можно осуществить отбором проб из отводных труб с противоположных перфорированных цилиндров, причем, если по достижении кондиционной влажности - (14%) неравномерность сушки превышает ±1,5%, то сушку продолжают до регламентной величины δ0.

Для реализации предложенного режима сушки необходимо, чтобы между соседними отлежками масса влаги ΔWi, перемещенная в обезвоженную зону, равнялась испаренной влаги за время цикла τцпн. Отсюда следует, что производительность шнека:

где Gк - вместимость сушильной камеры, т/ч.

Вместимость надсушильного бункера соответственно можно записать,

Gбш τот,

причем он выполнен с возможностью изменения объема.

Пример. Рассчитаем параметры процесса сушки и мобильной сушилки типа SSI/210T2 на осциллирующем (импульсном) режиме работы.

Дано: начальная влажность зерна пшеницы с R=1,5⋅10-3 м, Wн=24%, конечная Wк=14%, равновесная Wр=11%. Среднее влагосодержание паров влаги при Uср=0,025; начальное влагосодержание агента сушки U1=0,007; конечное - U2=0,013 кг вл./кг сух. возд.

Задаваясь n=10 величина δ составит δ=0,2⋅10-3 м. Величины β и β1 для принятых условий сушки: температура агента сушки t=65°C, неподогретого агента сушки t=25°С, средняя температура зерна - 32°С и скорость V=0,5 м/с составят β=0,7⋅10-3 м/с и β1=0,55⋅10-3 м/с, а также am=1,5⋅10-10 м/с (Сорочинский В.Ф. Повышение эффективности конвективной сушки и охлаждение зерна на основе интенсификации тепломассообменных процессов: Дисс. … докт. техн. наук. - М., 2003. - С. 142-145). В диссертации приведены графические зависимости β от времени, температуры и влажности зерна в широком интервале.

После расчетов по (5-8) получим τн=9,2 мин и τох=11,5 мин.

Длительность отлежки составит τот=25 мин. Влагосъем за цикл ΔUi можно определить из (Сажин Б.С. Основы техники сушки. - М.: Химия, 1984. - 79 с. ).

где α - коэффициент теплоотдачи, Вт/м2⋅°С;

ƒ - удельная поверхность зерна, м2/кг;

ρ - плотность сухого вещества, кг/м3;

η - удельная теплота, пошедшая на испарение влаги;

t, θср - температура агента сушки и средняя зерна, °С;

h0, Н - высота пограничного слоя и реальная зерна, м;

r - удельная теплота испарения влаги, кДж/кг.

При α=23 Вт/м2⋅°С; ƒ=1,2 м2/кг; η=0,8; t=70°С; θср=31°С; h0=0,01 м; H=0,2 м; r=2520 кДж/кг; ρ=1,1⋅103 кг/м3; ΔUi=0,02 кг вл./кг сух. мат.; n=8, что близко к заданной величине.

Эффективность осциллирующей сушки достигнуто за счет использования отлежки и повышенной температуры агента сушки на 15°С, чем при режиме с постоянной температурой агента сушки, что позволяет до 12…15% повысить производительность и до 20% снизить удельные затраты теплоты по сравнению с сушкой без осциллирования.


Способ сушки семян
Способ сушки семян
Способ сушки семян
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 353.
10.01.2013
№216.012.19c0

Способ сушки семян и зерна и устройство для его осуществления

Изобретение относится к способам сушки семян и зерна и может быть использовано в сельском хозяйстве и в системе заготовок. Устройство для сушки семян и зерна содержит надсушильный 2 и подсушильный 11 бункеры, сушильную 4 и охладительную 8 камеры, с вертикальными наружными и внутренними...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472084
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.19c1

Способ сушки семян и зерна и устройство для его осуществления

Изобретение относится к сушке семян и зерна и может быть использовано в сельском хозяйстве. Способ сушки семян и зерна, согласно которому материал загружают, перемещают сверху вниз, вентилируют агентом сушки, инверсируют, охлаждают и разгружают. Новым является то, что агент сушки реверсируют,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472085
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.04.2013
№216.012.3647

Транспортное средство со сменным кузовом для перевозки сельскохозяйственных грузов

Изобретение относится к транспортным средствам со сменным кузовом для перевозки сельскохозяйственных грузов. Транспортное средство со сменным кузовом (6) для перевозки сельскохозяйственных грузов включает шасси (1), оборудованное погрузочно-разгрузочным механизмом (2) замены сменных кузовов с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479448
Дата охранного документа: 20.04.2013
20.04.2013
№216.012.37af

Способ инфракрасной сушки семян и зерна и устройство для его осуществления

Изобретение относится к сушке семян и зерна и может быть использовано в сельском хозяйстве. Способ инфракрасной сушки материалов, преимущественно семян и зерна, заключается в том, что материал горизонтально перемещают, воздействуют агентом сушки, ИК-излучением, отлеживают и возвращают в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479808
Дата охранного документа: 20.04.2013
10.05.2013
№216.012.3e5e

Способ сушки семян в переменном режиме

Изобретение относится к способам сушки семян зерновых культур в переменном режиме и может найти применение в сельском хозяйстве. Способ заключается в том, что слой продувают попеременно подогретым агентом сушки при скорости 0,4 м/с и не подогретым агентом сушки. Новым является то, что слой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481533
Дата охранного документа: 10.05.2013
20.05.2013
№216.012.402c

Транспортное средство со сменным кузовом для перевозки насыпных сельскохозяйственных грузов малой плотности

Изобретение относится к транспорту, а именно к транспортным средствам со сменными кузовами для перевозки сельскохозяйственных грузов малой плотности. Транспортное средство со сменным кузовом для перевозки насыпных сельскохозяйственных грузов малой плотности включает шасси (1), оборудованное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481998
Дата охранного документа: 20.05.2013
27.06.2013
№216.012.5004

Транспортное средство для перевозки контейнеров

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к транспортным средствам для перевозки контейнеров. Транспортное средство для перевозки контейнеров включает самоходное или прицепное шасси (1) с кузовом (2), на котором установлено устройство (3) для двухуровневого размещения, загрузки и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486077
Дата охранного документа: 27.06.2013
10.07.2013
№216.012.53be

Транспортное средство со сменным кузовом для перевозки легковесных сельскохозяйственных грузов

Изобретение относится к транспорту, а именно к транспортным средствам, оборудованным механизмом с крюковой рамой для замены сменных кузовов, приспособленных для перевозки легковесных сельскохозяйственных грузов, с устройством для уплотнения в процессе загрузки. Изобретение включает шасси (1),...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487041
Дата охранного документа: 10.07.2013
20.07.2013
№216.012.5590

Устройство для обработки междурядий садовых насаждений

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к почвообрабатывающим устройствам, и может быть использовано для рыхления почвы в междурядьях садовых насаждений. Устройство для обработки междурядий садовых насаждений содержит раму, опорные колеса (2), дисковые ножи,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487512
Дата охранного документа: 20.07.2013
20.07.2013
№216.012.5591

Устройство для обработки садовых междурядий

Заявленное изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к почвообрабатывающим устройствам, и может быть использовано для рыхления почвы в междурядьях садовых насаждений. Устройство для обработки садовых междурядий содержит раму, опорные колеса (2), дисковые ножи,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487513
Дата охранного документа: 20.07.2013
Показаны записи 1-10 из 215.
10.08.2014
№216.012.e84e

Способ транспортного обслуживания самоходных зерновых и кормоуборочных комбайнов системой мобильных средств, преимущественно авто(тракторными) поездами

Группа изобретений относится к сельскому хозяйству и может быть использована при транспортном обслуживании зерновых и кормоуборочных самоходных комбайнов с погрузкой урожая в транспортное средство в процессе уборки и доставкой всего биологического урожая к месту хранения. На крюке комбайна 1...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525263
Дата охранного документа: 10.08.2014
10.09.2014
№216.012.f102

Способ контейнерной перевозки, сушки и хранения семян

Способ может быть использован в сельском хозяйстве при сушке рядовых и селекционных семян. Способ контейнерной перевозки, сушки и хранения семян заключается в том, что семена загружают в устройство, транспортируют, подключают к источнику теплоты, вентилируют агентом сушки, охлаждают и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527520
Дата охранного документа: 10.09.2014
10.01.2015
№216.013.1ce1

Роторный глубокорыхлитель

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к почвообрабатывающим машинам. Роторный глубокорыхлитель содержит раму с присоединительным устройством, последовательно установленные беприводные рыхлительные рабочие органы, принудительно вращающийся ротор с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538821
Дата охранного документа: 10.01.2015
20.01.2015
№216.013.1e52

Платформа для сбора плодов

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам, предназначенным для сбора плодов, и может быть использовано для сбора плодов и санитарной обрезки ветвей после перемещения и остановки платформы у очередного дерева в междурядьях садовых насаждений....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539203
Дата охранного документа: 20.01.2015
27.01.2015
№216.013.20d8

Комбинированный агрегат для полного цикла сбора отводков маточного корня

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Агрегат содержит раму с опорными колесами и размещенными на ней рабочими органами, угловой редуктор с карданным валом привода от вала отбора мощности трактора и дисковые щетки для разокучивания маточника. Валы, на которых расположены...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539856
Дата охранного документа: 27.01.2015
27.01.2015
№216.013.20dc

Способ осциллирующей сушки зерна и устройство для его осуществления

Изобретение относится к сушке зерна и может быть использовано в сельском хозяйстве и в системе заготовок, преимущественно для установок периодического действия. Способ заключается в том, что зерно загружают в устройство для сушки, где зерно перемещают, периодически воздействуют на него...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539860
Дата охранного документа: 27.01.2015
10.02.2015
№216.013.2413

Самосвальное шасси со сменным кузовом для перегрузки зерна

Изобретение относится к транспортным средствам со сменным кузовом и применимо при перегрузке зерна от комбайна в кузова-накопители. Самосвальное шасси со сменным кузовом для перегрузки зерна включает самосвальное шасси (1) с платформой (2) и гидроподъемником (3), сменный кузов (4) с днищем,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540688
Дата охранного документа: 10.02.2015
20.03.2015
№216.013.3267

Выносная секция фрезы садовой

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Выносная секция фрезы содержит подвижную раму секции фрезы с рабочими органами и гидроцилиндр подъема секции. Подвижная рама выполнена поворотной и снабжена закрепленными на ней катком и боковиной, установленной со стороны...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544378
Дата охранного документа: 20.03.2015
20.03.2015
№216.013.3282

Способ и устройство для сушки растительных материалов

Изобретение относится к сушке растительных материалов и может быть использовано в сельском хозяйстве, преимущественно для материалов с низкой объемной массой. Способ сушки растительных материалов заключается в том, что материал загружают, перемещают противотоком агентом сушки, высушенную часть...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544405
Дата охранного документа: 20.03.2015
10.04.2015
№216.013.3966

Способ и устройство для сушки топинамбура

Группа изобретений относится к сушке растительных материалов и может быть использовано в сельском хозяйстве и в пищевой промышленности преимущественно для получения лечебных веществ. В процессе сушки топинамбура его моют, сортируют, инспектируют, калибруют, очищают, нарезают на кубики,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546182
Дата охранного документа: 10.04.2015
+ добавить свой РИД