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 многозаходной плоской перфорированной пружины. Высоту многозаходной плоской перфорированной пружины принимают равной максимальному размеру высушиваемого зерна. Загрузочный бункер устанавливают над многозаходной плоской перфорированной пружиной у ее внешнего края. Ширину выпускного окна загрузочного бункера принимают равной расстоянию между соседними витками многозаходной плоской перфорированной пружины. На многозаходной плоской перфорированной пружине устанавливают жестко связанную с ней и снабженную приводом пластину круглой формы, причем радиус пластины не превышает расстояния от центра многозаходной плоской перфорированной пружины до выпускного окна загрузочного бункера. Нагревательный элемент располагают под транспортирующим рабочим органом и выполняют в виде плоского кольца, внешний диаметр которого равен внутреннему диаметру кожуха. Внутренний диаметр плоского кольца принимают равным диаметру внутреннего витка многозаходной плоской перфорированной пружины. Выгрузное окно выполняют круглой формы и устанавливают соосно кожуху под нагревательным элементом. Диаметр выгрузного окна принимают равным внутреннему диаметру плоского кольца. Воздуховод охлаждающего устройства соединяют с внутренней полостью кожуха с противоположных боковых сторон.

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

Устройство для сушки зерна включает вертикально установленный 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 охлаждающее устройство, состоящее из вентилятора 6 и воздуховода 7. Транспортирующий рабочий орган 5 выполнен в виде многозаходной плоской перфорированной пружины. Высота многозаходной плоской перфорированной пружины равна максимальному размеру высушиваемого зерна. Загрузочный бункер 3 установлен над многозаходной плоской перфорированной пружиной у ее внешнего края. Ширина выпускного окна загрузочного бункера 3 равна расстоянию между соседними витками многозаходной плоской перфорированной пружины. На многозаходной плоской перфорированной пружине установлена жестко связанная с ней и снабженная приводом пластина 8 круглой формы. Радиус пластины 8 не превышает расстояния от центра многозаходной плоской перфорированной пружины 5 до выпускного окна загрузочного бункера 3. Под транспортирующим рабочим органом 5 расположен нагревательный элемент 9, выполненный в виде плоского кольца, внешний диаметр которого равен внутреннему диаметру кожуха 1, а внутренний диаметр плоского кольца равен диаметру внутреннего витка многозаходной плоской перфорированной пружины. Выгрузное окно 4 выполнено круглой формы и установлено соосно кожуху 1 под нагревательным элементом 9. Диаметр выгрузного окна 4 равен внутреннему диаметру плоского кольца. Воздуховод 7 охлаждающего устройства соединен с кожухом 1 с противоположных боковых сторон.

Устройство работает следующим образом. Включают нагревательный элемент 9, вентилятор 6 и привод (не показан), который начитает вращать пластину 8 круглой формы, а вместе с ней и транспортирующий рабочий орган 5. После того, как поверхность нагревательного элемента 9 достигнет необходимой температуры, подают зерно в загрузочный бункер 3. Высыпающееся из загрузочного бункера 3 зерно захватывается внешним витком транспортирующего рабочего органа 5 и далее перемещается по его виткам к выгрузному окну 4. Контактируя с поверхностью нагревательного элемента 9, зерно также нагревается, теряет излишки влаги. Воздушный поток, создаваемый вентилятором 6, проходит через воздуховод 7, далее - через перфорацию транспортирующего рабочего органа 5 и, выходя из устройства через загрузочный бункер 3 и выгрузное окно 4, удаляет испарившуюся из зерна влагу.

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 9, а также изменяют частоту вращения рабочего органа 5.

Вертикальное расположение кожуха установки, выполнение транспортирующего рабочего органа в виде многозаходной плоской перфорированной пружины высотой, равной максимальному размеру высушиваемого зерна, размещение загрузочного бункера над плоской перфорированной пружиной у ее внешнего края и выполнение выпускного окна загрузочного бункера шириной, равной расстоянию между соседними витками плоской перфорированной 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 многозаходной плоской перфорированной 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 многозаходной плоской перфорированной пружине пластины круглой формы позволяет обеспечить жесткость транспортирующего рабочего органа, предотвратить смещение витков плоской перфорированной пружины в горизонтальной плоскости, а также изменение межвиткового пространства, а следовательно, стабильность и качество процесса сушки.

Выполнение многозаходной плоской пружины перфорированной и соединение воздуховода охлаждающего устройства с внутренней полостью кожуха с противоположных боковых сторон обеспечивает качественный отвод испарившейся в процессе сушки из зерна влаги из устройства.

Снабжение пластины приводом и выполнение ее радиусом, не превышающим расстояния от центра многозаходной плоской перфорированной пружины до выпускного окна загрузочного бункера, позволяет приводить во вращение транспортирующий рабочий орган с требуемой частотой.

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 многозаходной плоской перфорированной пружины, позволяет снизить затраты энергии на сушку, так как вся теплота от нагревательного элемента напрямую передается зерну без затрат на преодоление дополнительных термических сопротивлений.

Также высокое качество сушки обеспечивается 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.