Результат интеллектуальной деятельности: Зернохранилище

Изобретение относится к области хранения зерна.

Одной из важнейших задач при длительном хранении зерна является создание требуемых микроклиматических условий и температурно-влажностного режима воздушной среды в помещении зернохранилища.

Содержание зерна в заданных температурно-влажностных условиях позволяет обеспечить его качество стабильным в течение всего периода хранения. Для обеспечения стабильного качества зерна в течение длительного времени применяют различные технические решения зернохранилищ.

Известно зернохранилище (АС СССР №1692364, A01F 25/00, 1991), содержащее корпус с полом и внутренними перегородками, образующими емкости для хранения зерна, загрузочный и разгрузочный транспортеры, средство для вентиляции.

Недостатком указанного технического решения является неудовлетворительная обработка зерна воздухом из системы вентиляции, т.к. при нагнетании воздуха центральная область объема зерна не вентилируется. Это может привести к его саморазогреву и самовозгоранию.

Известно техническое решение зернохранилища (патент РФ №2043706, A01F 25/00, Е04Н 7/22. 20.09.1995), состоящего из корпуса с бетонным полом и внутренних панелей-перегородок, а также средства вентиляции, содержащего вентиляционную полость. Перегородка, разделяющая емкость для хранения зерна и вентиляционную полость, выполнена в виде расположенных на бетонном полу деревянных брусьев, на которых размещены стальные прутья с мелкоячеистой стальной сеткой над ними.

Недостатком данного решения зернохранилища является невозможность обеспечения равномерной вентиляции зернового массива в хранилище. В описании данного технического решения отмечено, что «хорошие участки накрываются прорезиненным материалом и опять нагнетается воздушный поток». Это не позволяет создать требуемые воздушно-влажностные и воздушно-газовые условия хранения зерна в хранилище, что может привести к снижению его качества.

Известен сборный вентилируемый амбар для хранения зерна с возможностью его перемешивания (CN 104170602 А от 12.03.2014, A01F 25/14; A01F 25/16; A01F 25/22), состоящий из корпуса здания с покрытием, при этом амбар снабжен многоканальным воздуховодом, нижняя часть каждого канала закрыта в торце и заглублена в зерновой массив, а в боковых стенках самих каналов образованы симметричные вентиляционные отверстия. В канале размещен телескопический привод с поворотным устройством, соединенным с приводным валом для перемешивания зерна. Сборный амбар используется для хранения сухого зерна.

Недостатком данного решения амбара является необходимость перемещения вентиляционной системы вдоль хранящегося зернового массива, что сопряжено с дополнительной затратой энергии без улучшения обеспечения воздушно-влажностной или воздушно-газовой среды в зернохранилище.

Прототипом заявляемого технического решения является способ сушки и хранения зерна и устройство для его осуществления (Патент РФ №2243463 F26B 3/04, F26B 9/02 от 27.12.2004), содержащее вентиляторы, перфорированные воздухораспределители, которые размещены на бетонном полу зернохранилища.

Недостатком прототипа является необходимость укладки перфорированных воздухораспределителей на поверхности пола, что существенно осложняет условия эксплуатации зернохранилища, так как при его механизированной загрузке и разгрузке передвижным транспортом, что предусмотрено описанием прототипа, не исключено повреждение воздухораспределителей. Кроме того, из описания прототипа известно, что в зерновом массиве возможны застойные зоны, которые слабо вентилируются.

Технический результат заключается в обеспечении требуемых воздушно-влажностных условий хранения зерна за счет равномерной подачи воздуха в его массив.

Технический результат достигается за счет того, что в зернохранилище, состоящем из корпуса, бетонного пола, воздухораспределительных каналов, вентиляторов воздуховоды размещены вдоль стен зернохранилища под наклонными панелями, установленными по внутреннему периметру здания вдоль стен под наклоном от величины угла естественного откоса зерна до 80° к бетонному полу, присоединены к вентиляторам и воздухораспределителям, выполненным в виде металлических лотков, размещенных в каналах бетонного пола, закрепленных в нем посредством замоноличивания отбортовки в бетон пола и накрытых плитами, установленными в пазы металлических лотков заподлицо с поверхностью пола и снабженными перфорацией, размер отверстий которой равен или меньше размера хранящегося зерна, а наклонные панели выполнены из листа.

Технический результат достигается также тем, что пазы выполнены в верхней части лотков, выходящей на поверхность пола.

Обоснование принятого решения

Новизна изобретения состоит в том, что воздуховоды, присоединенные к вентиляторам с одной стороны и к воздухораспределителям с другой стороны, размещены под наклонными панелями вдоль стен. Наклонные панели защищают указанные элементы от возможного разрушения как складируемым зерном, так и при проведении механизированных загрузочных и разгрузочных работ. Воздухораспределители выполнены в виде металлических лотков, размещенных с закреплением в каналах бетонного пола, накрытых плитами с перфорацией. Такое решение позволяет обеспечить подачу воздуха по лотку, который присоединен к воздуховоду, и выпуск воздуха через перфорацию плит, которыми накрыты указанные каналы. Закрепление металлических каналов в бетонном полу необходимо для обеспечения стационарных условий обработки воздухом зернового массива. Плиты с перфорацией установлены в пазы металлических лотков для того, чтобы вместе с ними представлять целостный воздухораспределитель. При этом указанные плиты установлены заподлицо с поверхностью бетонного пола. Это необходимо для обеспечения выхода воздуха в наиболее низко расположенные слои массива зерна и их обработку воздухом. Если поверхность перфорированных плит будет расположена выше поверхности бетонного пола, то часть зерна окажется не обработанной воздухом, что может привести к его порче. Если поверхности перфорированных плит будут расположены ниже поверхности бетонного пола, то указанная часть воздухораспределителя окажется заполненной зерном, и воздух, подаваемый по лотку, не будет поступать во все нижние слои зерна, а под углом, близким к углу естественного откоса зерна, будет поступать в массив зерна. При этом часть массива, расположенная за пределами такого потока воздуха, останется не обработанной, что может обусловить его слеживание и саморазогрев. Размер отверстий перфорации принят равным или меньше размера хранящегося зерна для недопущения его проваливания в полость воздухораспределителя. Если размер отверстий будет больше хранящегося зерна, то оно, проваливаясь в полость воздухораспределителя, заполнит его, что приведет к невозможности подачи воздуха в массив хранящегося зерна. Наклонные панели, под которыми размещены воздуховоды, установлены по внутреннему периметру здания вдоль стен под углом, который равен от угла естественного откоса зерна до 80° к бетонному полу. Установка панелей наклонно обусловлена необходимостью размещения под ними воздуховодов, чтобы не допустить их разрушения под воздействием веса от насыпанного зерна. Установка панелей под уклоном, угол которого больше или равен углу естественного откоса хранящегося зерна, позволяет обеспечить его сползание на бетонный пол под действием собственного веса. При наклоне панелей под углом более 80° укрытие воздуховодов от нагрузки зернового массива будет не эффективным, так как наклонные панели установлены практически вертикально. Оптимальное значение угла наклона панели находится в диапазоне от 50° до 65°, а угол естественного откоса для различного зерна не одинаков и составляет от 20° до 42°.

Совокупность существенных признаков позволяет получить новый технический результат.

На фиг. 1 представлена схема зернохранилища в поперечном разрезе. На фиг. 2 представлен план расположения воздухораспределителей. На фиг. 3 представлена аксонометрическая схема фрагмента воздухораспределителя.

Зернохранилище состоит из здания 1, вдоль стен 2 которого по внутреннему периметру установлены наклонные панели 3.

Под наклонными панелями 3 размещены воздуховоды 4, которые соединены с вентиляторами 5 и воздухораспределителями 6. Воздухораспределители 6 выполнены в виде металлических лотков 7, размещенных в бетонном полу 8 с закреплением посредством замоноличивания в нем отбортовки 9 и накрытых плитами 10, снабженными перфорацией 11. Плиты установлены в пазы 12, выполненные в верхней части бортов 13 металлических лотков 7. Плиты 10 установлены в пазы 12 так, что их поверхность находится на одном уровне с поверхностью бетонного пола 8, т.е. заподлицо с бетонным полом.

Зернохранилище работает следующим образом.

На бетонный пол 8 здания 1 укладывают насыпью зерно для хранения. Воздух вентиляторами 5 подают в воздуховоды 4, откуда он поступает в металлические лотки 7 воздухораспределителей 6, закрепленных в бетонном полу 8. Из металлических лотков 7 воздухораспределителей 6 через перфорацию 11 плит 10 воздух подается в массив хранящегося зерна. Это позволяет обеспечить равномерную подачу воздуха в зерновой массив для создания требуемых воздушно-влажностных условий его хранения.

Совокупность существенных признаков позволяет получить новый технический результат.