Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
UNIVERSAL LOW-TEMPERATURE CIRCULATING-RECIRCULATING AERATION-TYPE GRAIN DRYER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/112964
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to agriculture. The grain dryer is in the form of a silo comprising a roof with a hatch, the cladding of which roof is fastened with a gap with respect to the upper end of a housing formed from two shells, namely an internal shell level with the generatrix of the housing in the form of a sectional perforated tubular aerator which is equipped at the top with a conical cover, and an external shell, said shells being connected with an intermediate space therebetween with the aid of longitudinal reinforcing ribs, and a conical base with a hatch. At the bottom, the housing is equipped with supporting posts and pipes which are connected to sources of a heat-transfer agent and an ozone-air mixture. The perforated aerator is formed from two autonomous sections divided by a movable barrier, and is connected to the sources for providing the heat-transfer agent and the ozone-air mixture in the upper part; in the lower part it is connected to sources for supplying environmental air. The technical result consists in ensuring gentle and high-quality drying of grain.

Inventors:
DANCHENKO VITALII G (UA)
NOYES RONALD T (US)
Application Number:
PCT/UA2013/000082
Publication Date:
July 24, 2014
Filing Date:
July 25, 2013
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
DANCHENKO VITALII G (UA)
NOYES RONALD T (US)
International Classes:
F26B17/12; A01F25/12
Foreign References:
US20090191091A12009-07-30
RU2182299C22002-05-10
RU2315460C12008-01-27
Attorney, Agent or Firm:
LESNAYA, Tatyana Leonidovna (UA)
ЛЕСНАЯ, Татьяна Леонидовна (UA)
Download PDF:
Claims:
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Универсальная аэрационная низкотемпературная зерносушилка проточно- рециркуляционного типа, выполненная в виде силоса, подкрепленного продольными опорами к основанию и включающего крышу с горловиной, обшивка которой закреплена с помощью кронштейнов с зазором к верхнему торцу корпуса, выполненного из двух оболочек - внутренней перфорированной и внешней, соединенных с промежутком между собой с помощью продольных ребер жесткости, коническое днище с горловиной, закрепленное к нижнему торцу корпуса, внутри которого на высоту его образующей установлен секционный перфорированный аэратор в виде трубы, оснащенной сверху конической крышкой, а снизу - подпорными стойками и трубопроводами, присоединенными к источникам теплоносителя и озоно-воздушной смеси, отличающаяся тем, что аэратор выполнен из двух автономных секций, разделенных мембраной, - верхней, расположенной в полости корпуса, оснащенной внутри по высоте полости шайбами заданного поперечного сечения и соединенной с источниками снабжения теплоносителя и озоно-воздушной смеси, и нижней, расположенной в нижней части полости корпуса и частично в полости днища и соединенной с источником подачи окружающего воздуха, причем на внешней оболочке корпуса напротив нижней секции аэратора выполнен кольцевой участок, имеющий перфорации, а подпорные стойки аэратора проложены через отверстия, выполненные в стенке днища и закреплены, как и продольные опоры зерносушилки, к соответствующим кольцевым подставкам, соединенным с основанием, кроме того вокруг аэратора с зазором к его поверхности расположена решетчатая оболочка, закрепленная нижним торцом к фланцу, смонтированному на нижней секции аэратора, а к кронштейнам, противоположно установленным на ребрах решетчатой оболочки и продольных ребрах корпуса, закреплены в шахматном порядке в ярусах перемычки, выполненные в виде V-образного профиля в поперечном сечении и оснащенные перфорациями, при этом горловины крыши и днища зерносушилки соединены, преимущественно самотеками, соответственно с выпускным и приемным фланцами, закрепленного к основанию рядом с сушилкой вертикального элеватора, а к выпускным горловинам днища сушилки и фланца элеватора закреплены клапаны переключения потока зерна.

2. Универсальная аэрационная низкотемпературная зерносушилка по п.1, отличающаяся тем, что расстояние между перфорированными поверхностями аэратора и внутренней оболочки корпуса, равной толщине продуваемого слоя зерна, составляет от 0,3 до 1,5 м.

3. Универсальная аэрационная низкотемпературная зерносушилка по п.1, отличающаяся тем, что днище выполнено в виде усеченной конической оболочки, соединенной через переходник с цилиндрической фланцевой оболочкой, выполненной с перфорациями, к которой через ребра изнутри закреплена внутренняя перфорированная оболочка, контактирующая сверху с внутренней оболочкой корпуса, а снизу имеющая зазор к поверхности конической оболочки, диаметр отверстия которой составляет 0,4-0,6 м и перекрыт съемной конической юбкой, оснащенной выпускной горловиной.

4. Универсальная аэрационная низкотемпературная зерносушилка по п.1, отличающаяся тем, что нижняя секция аэратора состоит из цилиндрической оболочки, оснащенной в верхней части фланцем, в нижней части - коническим днищем, выполненным с перфорациями, а внутри - патрубками, присоединенными трубопроводами к источникам теплоносителя, озоно-воздушной смеси и окружающего воздуха, причем патрубки для подачи теплоносителя оснащены теплоизоляцией, а патрубки подачи озоно-воздушной смеси проложены как в верхнюю так и нижнюю секции аэратора.

5. Универсальная аэрационная низкотемпературная зерносушилка по п.1 , отличающаяся тем, что перемычки V-образного профиля выполнены в виде трапеции на плане сверху, ширина которых при их установке ярусами в шахматном порядке исключает в вертикальном направлении сквозной проходной зазор, причем с внутренней стороны перемычки оснащены поперечными перфорированными стенками, на их внешних поверхностях под наклоном к оси аэратора закреплены ребра, а расстояние между ярусами перемычек составляет 0,3-1 ,2 м.

6. Универсальная аэрационная низкотемпературная зерносушилка по п.1 , отличающаяся тем, что клапан переключения потока, закрепленный к горловине днища, одним рукавом через самотек соединен с приемным фланцем элеватора, другим рукавом - с отгрузочным транспортером, а аналогичный клапан, закрепленный к выпускному фланцу элеватора, одним рукавом соединен самотеком с горловиной крыши, а к другому рукаву прикреплен зернопровод отгрузки зерна.

7. Универсальная аэрационная низкотемпературная зерносушилка по п.1 , отличающаяся тем, что обшивка крыши выполнена в виде усеченной конической оболочки, подкрепленной каркасом, в вершине крыши закреплен фланец, диаметр которого больше, чем диаметр аэратора, а в нижней части по периметру каркаса с зазором к обшивке установлен кольцевой пояс, присоединенный к торцу внутренней перфорированной оболочки корпуса, причем горловина крыши оснащена юбкой, закрепленной к упомянутому фланцу посредством разъемного стыка и патрубком, размещенным с заданным зазором к конической крышке аэратора.

8. Универсальная аэрационная низкотемпературная зерносушилка по п.1 , отличающаяся тем, что к основанию закреплен бункер зерна, выпускная горловина которого с помощью задвижки и транспортной линии, преимущественно самотека, соединена с приемным фланцем элеватора.

Description:
УНИВЕРСАЛЬНАЯ АЭРАЦИОННАЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНАЯ

ЗЕРНОСУШИЛКА ПРОТОЧНО-РЕЦИРКУЛЯЦИОННОГО ТИПА

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к зерновой индустрии, и может быть использовано в фермерских хозяйствах и элеваторной промышленности в качестве продукта «зеленых технологий».

В Украине и других странах потери зерна во влажном состоянии по причине порчи достигают 25% от валовых сборов из-за недостаточного количества сушильного оборудования, высокой его стоимости и невысокого качества сушки зерна.

Наибольшие количественные и качественные потери зерна во влажном состоянии по статистике возникают в период его временного складирования на токах после уборки при ожидании очереди для проведения сушки. К тому же, имеет место низкое качество сушки из-за неравномерности обработки насыпи, что приводит к значительным потерям зерна при хранении. Одновременно с указанными недостатками на рентабельность производства зерна влияет высокая стоимость энергоносителей, импортируемых в Украину, низкая экологичность зерна из-за его загрязнения продуктами сгорания топлива и ядохимикатами при дезинфекции.

Широко известны на рынке термические зерносушилки различных производителей

[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10].

Вместе со сравнительно высокой скоростью сушки они имеют следующие недостатки:

• высокая стоимость процесса сушки из-за значительных объемов использования природного топлива в условиях высокотемпературного режима;

• низкое качество зерна из-за неравномерности сушки и его загрязнения продуктами сгорания традиционных энергоносителей;

• высокая металлоемкость и стоимость зерносушилок;

• пожароопасность из-за возможного возгорания при сушке масличных культур; · сложность при транспортировке и эксплуатации;

• возможная порча неравномерно высушенного зерна при последующем хранении. Известно устройство, состоящее из зернового силоса, корпус которого выполнен из перфорированных панелей, центральной перфорированной трубы, оснащенной поршнем и соединенной с источниками нагнетания подогретого окружающего воздуха и озоно- воздушной смеси. В одном устройстве обеспечивается аэрационная сушка и озоновая дезинфекция зерна [1 1].

Указанная конструкция имеет следующие существенные недостатки:

- невозможность обеспечить стабильность температурного и влажностного режима из-за прямого контакта зерна с окружающим воздухом, проходящим через отверстия в перфорированном корпусе зерносушилки;

- возможность превышения предельно допустимых норм концентрации озона вокруг зерносушилки из-за его неконтролируемой утечки через перфорации в корпусе, что повышает степень опасности при ее эксплуатации;

- снижение надежности системы из-за наличия поршня, движущегося внутри воздухораспределителя;

- низкая производительность и низкое качество продукции по причине обработки плотной насыпи недвижимого зерна.

Наиболее близкой к заявляемому изобретению является универсальная аэрационная зерносушилка порционного типа, выполненная в виде силоса, который включает крышу с горловиной, обшивка которой закреплена с помощью кронштейнов с зазором к верхнему торцу корпуса, выполненного из двух оболочек - внутренней перфорированной и внешней, соединенных с промежутком между собой с помощью продольных ребер жесткости, днище, закрепленное к нижнему торцу корпуса, внутри которого на высоту его образующей установлен секционный перфорированный аэратор в виде трубы, оснащенной сверху конической крышкой, а снизу - трубопроводами, присоединенными к источникам теплоносителя и озоно-воздушной смеси [12].

Указанная зерносушилка, созданная для обеспечения технологий аэрационной сушки, дезинфекции зерна и предпосевной озоновой обработки семян, в значительной степени устраняет недостатки аналогов. Однако она также имеет существенные недостатки, уменьшающие ее производительность и ограничивающие рыночную ценность, а именно:

- невысокая производительность из-за невозможности проведения равномерной аэрационной обработки плотной насыпи недвижимого зерна по высоте и необходимости дополнительного времени досушивания для устранения неравномерного распределения влаги;

- повышенная стоимость эксплуатации зерносушилки из-за необходимости для продувки плотной насыпи использования более мощного оборудования;

- ограничение использования порционной зерносушилки на рынке из-за ее невысокой производительности, в том числе обеспечения непрерывной работы по загрузке, обработке и отгрузке зерна. В основу изобретения поставлена задача создания универсальной аэрационной низкотемпературной зерносушилки проточно-рециркуляционного типа, которая имела бы высокие производительность, рентабельность производства и высочайшее качество продукции при низких энергорасходах на эксплуатацию и стоимости продажи.

Поставленную задачу решают тем, что в универсальной аэрационной низкотемпературной зерносушилке проточно-рециркуляционного типа, выполненной в виде силоса, подкрепленного продольными опорами к основанию и включающего крышу с горловиной, обшивка которой закреплена с помощью кронштейнов с зазором к верхнему торцу корпуса, выполненного из двух оболочек - внутренней перфорированной и внешней, соединенных с промежутком между собой с помощью продольных ребер жесткости, коническое днище с горловиной, закрепленное к нижнему торцу корпуса, внутри которого на высоту его образующей установлен секционный перфорированный аэратор в виде трубы, оснащенной сверху конической крышкой, а снизу - подпорными стойками и трубопроводами, присоединенными к источникам теплоносителя и озоно- воздушной смеси. Согласно изобретению аэратор выполнен из двух автономных секций, разделенных мембраной, верхней, расположенной в полости корпуса, оснащенной внутри по высоте полости шайбами заданного поперечного сечения и соединенной с источниками снабжения теплоносителя и озоно-воздушной смеси, и нижней, расположенной в нижней части полости корпуса и частично в полости днища и соединенной с источником подачи окружающего воздуха, причем на внешней оболочке корпуса напротив нижней секции аэратора выполнен кольцевой участок, имеющий перфорации, а подпорные стойки аэратора проложены через отверстия, выполненные в стенке днища и закреплены, как и продольные опоры зерносушилки, к соответствующим кольцевым подставкам, соединенным с основанием, кроме того вокруг аэратора с зазором к его поверхности расположена решетчатая оболочка, закрепленная нижним торцом к фланцу, смонтированному на нижней секции аэратора, а к кронштейнам, противоположно установленным на ребрах решетчатой оболочки и продольных ребрах корпуса, закреплены в шахматном порядке в ярусах перемычки, выполненные в виде V-образного профиля в поперечном сечении и оснащенные перфорациями, при этом горловины крыши и днища зерносушилки соединены, преимущественно, самотеками соответственно с выпускным и приемным фланцами, закрепленного к основанию рядом с сушилкой вертикального элеватора, а к выпускным горловинам днища сушилки и фланца элеватора закреплены клапаны переключения потока зерна. Расстояние между перфорированными поверхностями аэратора и внутренней оболочки корпуса, равной толщине продуваемого слоя зерна, составляет от 0,3 до 1,5 м. Днище выполнено в виде усеченной конической оболочки, соединенной через переходник с цилиндрической фланцевой оболочкой, выполненной с перфорациями, к которой через ребра изнутри закреплена внутренняя перфорированная оболочка, контактирующая сверху с внутренней оболочкой корпуса, а снизу имеющая зазор к поверхности конической оболочки, диаметр отверстия которой составляет 0,4-0,6 м и перекрыт съемной конической юбкой, оснащенной выпускной горловиной. Нижняя секция аэратора составлена из цилиндрической оболочки, оснащенной в верхней части фланцем, в нижней части - коническим днищем, выполненным с перфорациями, а внутри - патрубками, присоединенными трубопроводами к источникам теплоносителя, озоно-воздушной смеси и окружающего воздуха, причем патрубки для подачи теплоносителя оснащены теплоизоляцией, а патрубки подачи озоно-воздушной смеси проложены как в верхнюю так и нижнюю секции аэратора. Перемычки V-образного профиля выполнены в виде трапеции на плане сверху, ширина которых при их установке ярусами в шахматном порядке исключает в вертикальном направлении сквозной проходной зазор, причем с внутренней стороны перемычки оснащены поперечными перфорированными стенками, на их внешних поверхностях под наклоном к оси аэратора закреплены ребра, а расстояние между ярусами перемычек составляет 0,3-1,2 м. Клапан переключения потока, закрепленный к горловине днища, одним рукавом через самотек соединен с приемным фланцем элеватора, другим рукавом - с отгрузочным транспортером, а аналогичный клапан, закрепленный к выпускному фланцу элеватора, одним рукавом соединен самотеком с горловиной крыши, а к другому рукаву прикреплен зернопровод отгрузки зерна. Обшивка крыши выполнена в виде усеченной конической оболочки, подкрепленной каркасом, в вершине крыши закреплен фланец, диаметр которого больше, чем диаметр аэратора, а в нижней части по периметру каркаса с зазором к обшивке установлен кольцевой пояс, присоединенный к торцу внутренней перфорированной оболочки корпуса, причем горловина крыши оснащена юбкой, закрепленной к упомянутому фланцу посредством разъемного стыка. К основанию закреплен бункер зерна, выпускная горловина которого с помощью задвижки и транспортной линии, преимущественно самотека, соединена с приемным фланцем элеватора.

В конструкцию универсальной аэрационной низкотемпературной зерносушилки положены решения, обеспечивающие энергосберегающую комбинированную аэрационную технологию сушки зерна в условиях рециркуляции и перемешивания насыпи, повышающую производительность электрической зерносушилки до уровня термических зерносушилок в фермерском классе.

Заявляемая аэрационная низкотемпературная зерносушилка имеет следующие технические и функциональные преимущества по сравнению с аналогами и прототипом.

1. За счет выполнения аэратора из двух автономных секций - верхней, через которую в верхнюю рабочую полость зерносушилки подается нагретый газ, и нижней, через которую подается окружающий воздух, обеспечивается комбинированная сушка поточного зерна, при которой, в условиях щадящего перепада температур, повышается скорость отвода влаги и уменьшаются энергорасходы.

2. За счет установки внутри полости верхней секции аэратора в нескольких уровнях шайб переменного поперечного сечения достигается регулировка объемов подачи рабочего газа по высоте рабочей полости зерносушилки в зависимости от плотности зерновой насыпи для обеспечения равномерности его обработки.

3. За счет выполнения напротив нижней автономной секции аэратора на внутренней и внешней оболочке корпуса перфорированных участков обеспечивается эффективная продувка - охлаждение зерна за счет выхода наружу воздуха по кратчайшиму пути.

4. За счет использования окружающего воздуха от вентилятора, пропущенного через электрический теплообменник, образуется теплоноситель в виде нагретого воздуха для сушки зерна.

5. За счет использования тепла, полученного при сжигании в автономной топке или теплогенераторе отходов растительного и органического происхождения или природного топлива, расширяются функциональные возможности и производительность аэрационной зерносушилки.

6. За счет изготовления корпуса зерносушилки из двух оболочек, скрепленных между собой посредством продольных ребер, - внешней, выполненной из гладкого или гофрированного листа, и внутренней, перфорированной, обеспечивается:

- создание полости для отвода (через щель под крышей) отработанных газов за пределы зерносушилки;

- уменьшение влияния на параметры обработки зерна окружающих условий (эффект термоса);

- безопасность работ при озоновой дезинфекции зерна;

- более высокая устойчивость зерносушилки к нагрузкам.

7. За счет выполнения крыши в виде усеченной конической оболочки (обшивки), подкрепленной каркасом, составленным из продольных и наклонных ребер, соединенных фланцем в верхней и поясом в нижней части, достигается:

- упрощение конструкции крыши;

- возможность монтажа аэратора через центральное отверстие при снятой горловине. 8. За счет выполнения днища в виде усеченной конической оболочки, подкрепленной сверху двумя цилиндрическими перфорированными юбками и выполнения диаметра отверстия в вершине конической оболочки в пределах 0,4-0,6 м, обеспечивается:

- прочность конструкции;

- упрощение монтажа корпуса к днищу;

- упрощение обслуживания благодаря использованию упомянутого отверстия в качестве люка- лаза.

9. За счет соединения также нижней секции аэратора с источником подачи озоно- воздушной смеси через дополнительный патрубок с двумя рукавами, обеспечивается:

- возможность предпосевной обработки семян малыми порциями, 0,5-2 т, что может быть осуществлено в полости днища;

- возможность использования против действия озона защитного антикоррозионного покрытия только частично - на поверхности нижней части корпуса и днища, а не на всей поверхности зерносушилки, что удешевляет конструкцию.

10. За счет выполнения патрубка для прохождения нагретого воздуха с двумя рукавами, проложенными к полостям верхней и нижней секций аэратора, обеспечивается:

- возможность подачи как нагретого, так и окружающего воздуха (при отключенном электронагревателе) по всей высоте сушилки, сначала нагретого в течение 2-3 циклов, а затем цикла окружающего воздуха, температура которого летом составляет 3 -40°С, что обеспечивает экономию электроэнергии на 30-50% за счет использования окружающего тепла.

11. За счет использования на выгрузном коническом днище клапана переключения потоков зерна, соединенного одним рукавом с приемным фланцем элеватора, а другим - с отгрузочным транспортером, достигается непрерывная работа зерносушилки по перегрузке и отгрузке зерна по замкнутому циклу.

12. За счет прикрепления аэратора к основанию с помощью стоек, проложенных через отверстия в стенке днища, обеспечивается исключение нагрузок на зерносушилку от веса аэратора и силы трения зернового потока, действующего на его поверхность.

13. За счет установки между аэратором и перфорированной оболочкой корпуса дополнительной решетчатой оболочки и закрепления ее к фланцу, смонтированному на нижней секции аэратора, обеспечивается:

- упрощение монтажа перемычек между решетчатой оболочкой и корпусом в условиях минимального зазора между ними и уменьшение веса зерносушилки;

- исключение нагрузок на зерносушилку от веса решетчатой оболочки и действия зернового потока;

- повышение надежности закрепления кронштейнов V-образного профиля к решетчатой оболочке (по сравнению с их возможным закреплением к перфорированной оболочке аэратора);

- упрощение монтажа зерносушилки благодаря возможности автономной сборки и монтажа аэратора.

14. За счет закрепления между V-образными кронштейнами, противоположно установленными в шахматном порядке на решетчатой оболочке и ребрах жесткости корпуса, перемычек аналогичного V-образного профиля, обеспечивается:

- разуплотнение насыпи зерна на перемычках потока путем его перемешивания и разрыхления;

- повышение прочности и устойчивости конструкции, скрепленной с помощью перемычек в силовую арку, что позволяет наращивать высоту при малом диаметре зерносушилки для повышения ее производительности.

15. За счет выполнения перемычек V-образного профиля (установленных в рабочей полости зерносушилки) из перфорированного листа и оснащение их внутренними перфорированными поперечными стенками обеспечивается обработка зерна во «взвешенном» состоянии путем поддува воздуха через перфорации, что повышает равномерность и скорость сушки.

16. За счет поперечной продувки с помощью аэратора разрыхленного на перемычках поточного зерна достигается:

- подача к каждой зернине насыпи соответствующих объемов воздуха или озоно- воздушной смеси, что из-за увеличения поверхности (скважности между зернами) повышает скорость процесса сушки и дезинфекции зерна;

- уменьшение мощности оборудования для обеспечения активной продувки насыпи.

17. За счет выполнения V-образных перемычек в виде трапеции (вид сверху), ширина которых при их установке ярусами в шахматном порядке исключает сквозной проходной зазор в вертикальном направлении, а также за счет установки ребер на боковых поверхностях перемычек под наклоном к оси аэратора обеспечивается увеличение пути и времени перемещения зерна в районе прохождения максимального потока воздуха и, как следствие, сокращение времени обработки зерна.

1 8. За счет выполнения нижней секции аэратора в виде полого цилиндра, оснащенного в верхней части опорным фланцем, в нижней части - коническим перфорированным дном, а внутри - трубопроводами для подачи в верхнюю секцию нагретого воздуха и озоно-воздушной смеси, обеспечивается простота конструкции и надежность охлаждения зерна в противотоке с его направлением движения.

19. За счет выполнения радиального промежутка кольцевой полости между аэратором и перфорированной оболочкой в пределах 0,3-1,5 м обеспечивается равномерность обработки насыпи при оптимальной мощности оборудования.

20. За счет закрепления продольных опор корпуса зерносушилки и стоек аэратора к горизонтальным кольцевым подставкам, скрепленным с фундаментной основой, обеспечивается равномерность распределения нагрузок от опор и стоек на большую площадь, чем достигается упрощение конструкции фундамента и уменьшение объемов строительства.

21 . За счет установки нижнего торца внутренней перфорированной оболочки с зазором к конической поверхности днища достигается возможность очистки «зарубашечной» полости сушилки от зернового мусора.

22. За счет варианта закрепления (аналог использования решетчатой оболочки) между фланцами оболочек верхней секции аэратора продольных ребер с присоединенными к ним в шахматном порядке кронштейнами V-образного профиля достигается уменьшение веса по сравнению с использованием решетчатой оболочки.

23. За счет увязки крыши и днища зерносушилки через самотеки с вертикальным элеватором достигается:

- рециркуляция потока зерна через зерносушилку;

- равномерная обработка зерна в рабочей полости за несколько циклов рециркуляции.

24. За счет закрепления к выпускному фланцу в верхней части элеватора клапана переключения потока зерна обеспечивается отгрузка высушенного зерна из зерносушилки непосредственно в кузов автотранспорта самотеком без применения дополнительного дорогого транспортера.

25. Благодаря достаточно малому диаметру силосной зерносушилки (в пределах 1 ,4- 4,0 м) уменьшается металлоемкость и цена конструкции (примерно в 2,5-3 раза по сравнению с известными термическими зерносушилками) и обеспечиваются лучшие условия для транспортировки, размещения на площадке и монтажа.

26. Благодаря повышенной прочности составленной из двух оболочек конструкции зерносушилки, отсутствие в технологическом процессе высокотемпературных режимов и подвижного оборудования, обеспечивается длительная ее работа в течение не менее, чем 15-20 лет.

27. Благодаря использованию типовых комплектующих, встроенных в силосную конструкцию, возможно создание нескольких типоразмеров зерносушилок различной производительности и назначения.

Зерносушилка является дешевой, надежной и эффективной в применении. Благодаря возможности работы зерносушилки на разных энергоносителях, в том числе с применением альтернативных источников энергии, она может быть эффективно использована без ограничений в любом регионе мира, обеспечивая высокую рентабельность производства зерна и семян.

Изобретение поясняется рисунками.

На Фиг.1 изображен общий вид универсальной аэрационной низкотемпературной зерносушилки проточно-рециркуляционного типа;

на Фиг.2 - вид на полость зерносушилки с направлениями движения поточного зерна и газа, обозначенных стрелками;

на Фиг.З - конструкция аэрационной зерносушилки с оборудованием;

на Фиг.4 - поперечное сечение конструкции зерносушилки;

на Фиг.5 - конструкция крепления перемыцчки в кронштейнах, расположенных на ребрах решетчатой оболочки и оболочки корпуса;

на Фиг.6 - конструкция стыка между верхней и нижней секциями аэратора;

на Фиг.7 - конструкция стыка конической стенки днища зерносушилки и стойки аэратора.

Универсальная аэрационная низкотемпературная зерносушилка 1 проточно- рециркуляционного типа состоит из крыши 2, корпуса 3 и днища 4, а также двухсекционного аэратора 5 и решетчатой оболочки 6, размещенных внутри корпуса 3, подставок 7, к которым закреплены продольные опоры 8 зерносушилки 1 и продольные подпорные стойки 9, поддерживающие двухсекционный аэратор 5 и решетчатую оболочку 6.

Крыша 2 выполнена из усеченной конической обшивки, подкрепленной снизу каркасом, выполненным из вертикальных 10 и наклонных 11 ребер, скрепленных между собой. Ребра соединены между собой в верхней части шпангоутом 12, а в нижней - кольцевым поясом 13. Кольцевой пояс 13 верхним торцом прикреплен к наклонным 11 ребрам с образованием зазора к обшивке. Нижний торец пояса 13 расположен в плоскости стыковочных фланцев, закрепленных к продольным 10 ребрам. Диаметр шпангоута 12 выполнен большим, чем диаметр двухсекционного аэратора 5. В вершине крыши 2 смонтирована горловина 14, оснащенная конической юбкой, которая через обшивку закреплена посредством разъемного соединения к шпангоуту 12 и направляющим патрубком для организованного движения зерна при загрузке. Фланцы на вертикальных 10 ребрах обеспечивают крепления крыши 2 к верхнему торцу корпуса 3. При этом между обшивкой крыши 2 и верхним торцом корпуса 3 образован кольцевой зазор 15.

Корпус 3 состоит из нескольких секций. Каждая секция выполнена из двух оболочек, скрепленных между собой с помощью продольных ребер 16 жесткости (П-образного профиля в поперечном сечении), - внутренней 17 оболочки, оснащенной перфорациями, и внешней 18 оболочки, силовой (гладкой или гофрированной). В кольцевом зазоре между оболочками 17 и 18 образована «зарубашечная» полость 19. Изнутри к продольным 16 ребрам жесткости закреплены в рукоятках в «шахматном» порядке по высоте и периметру кронштейны 20, выполненные в виде V-образного профиля в поперечном сечении с вершиной, направленной вверх. В вершинах кронштейнов 20 установлены резьбовые шпильки. Диаметр внутренней 17 оболочки соответствует диаметру кольцевого пояса 13 крыши 2. На внешней 18 оболочке преимущественно нанесен слой теплозащитного покрытия - пенопласт (не показан).

Днище 4 состоит из усеченной конической оболочки 21, выполненной из тонкостенных секторов, скрепленных между собой внахлест, и цилиндрической перфорированной оболочки 22, прикрепленной к ней через переходник. К цилиндрической перфорированной оболочке 22 концентрически с зазором установлена внутренняя оболочка 23, также выполненная с перфорациями. Цилиндрическая перфорированная оболочка 22 и внутренняя оболочка 23 скреплены между собой через продольные ребра 16 жесткости. Верхние кромки оболочек 22, 23 соединены с соответствующими оболочками 18, 17 корпуса 3. Нижний торец внутренней оболочки 23 размещен с кольцевым зазором 24 к усеченной конической оболочке 21 днища 4. Перфорации на внешней цилиндрической оболочке 22, при необходимости, могут перекрываться съемным резиновым поясом (не показан). В нижней части к секторам усеченной конической оболочки 21 прикреплена съемная юбка, оснащенная выгрузной горловиной 25, к которой с помощью задвижки присоединен клапан 26 переключения потока зерна. В стыках нескольких (четырех) секторов усеченной конической оболочки 21 выполнены отверстия 27, подкрепленные накладками 28, через которые проложены продольные подпорные стойки 9 двухсекционного аэратора 5. С наружной стороны к цилиндрической перфорированной оболочке 22 закреплены продольные опоры 8 зерносушилки, выполненные в виде П-образного поперечного профиля.

Двухсекционный аэратор 5 выполнен в виде трубы, составленной из фланцевых обечаек и разделенной поперечной мембраной 29 на верхнюю 30 и нижнюю 31 автономные секции. В вершине к трубе аэратора закреплена коническая крышка.

Верхняя 30 автономная секция выполнена перфорированной и расположена между крышей 2 и нижней частью корпуса 3. Внутри верхней 30 автономной секции между ее обечайками установлены кольцевые шайбы 32 переменного поперечного сечения. Причем диаметр шайбы, расположенной в нижней части секции 30, где наибольшая плотность насыпи зерна, имеет больший размер для прохождения воздуха по сравнению с теми шайбами, которые размещены на более высоких уровнях. Нижняя 31 секция аэратора 5 расположена в нижней части корпуса 3 и частично в полости днища 4, напротив цилиндрической перфорированной оболочки 22.

Секция 31 составлена из цилиндрической обечайки, оснащенной в верхней части опорным фланцем 33, а в нижней части - коническим днищем 34, выполненным с перфорациями. Внутри секции 31 установлены (вварены) патрубки 35, 36. Стойки 9 закреплены к боковой поверхности секции 31 болтами.

Патрубки 35, 36 соединены через соответствующие трубопроводы, проложенные через отверстия в усеченной конической оболочке 21 с установленными рядом с зерносушилкой блоками: «вентилятор-нагреватель» 37 и «озонатор-компрессор (вентилятор)» 38.

Внутри секции 31 установлен также патрубок 39, соединенный с автономным вентилятором 40.

Вентилятор-нагреватель 37 имеет блочную конструкцию с плоскими нагревательными элементами. Его входной и выходной каналы выполнены в соответствии с диаметром выходного фланца вентилятора, подсоединенного к нему.

Каждый патрубок 35 и 36 оснащены двумя рукавами, которые через задвижки проложены соответственно к автономным секциям 30, 31.

Между поверхностью двухсекционного аэратора 5 и перфорированной внутренней

17 оболочкой корпуса 3 размещается рабочая полость 41 зерносушилки, где осуществляется обработка зерна.

Концентрически двухсекционному аэратору 5 с зазором к его поверхности размещена секционная решетчатая оболочка 6. К каждой ее секции, состоящей из продольных и поперечных ребер, закреплены верхний и нижний фланцы. Верхний торец решетчатой оболочки 6 расположен на уровне верхнего торца корпуса 3, а нижний ее торец закреплен к опорному фланцу 33 нижней 31 секции аэратора 5. К внешним поверхностям ребер решетчатой оболочки 6 в «шахматном» порядке закреплены кронштейны 42, выполненные в виде V-образного профиля в поперечном сечении с вершиной, обращенной вверх. V-образные кронштейны 42 расположены на равных угловых и высотных расстояниях относительно аналогичных кронштейнов 20 корпуса 3 и оснащены в вершинах резьбовыми шпильками. Между шпильками на V-образных кронштейнах 42 и 20 закреплены с помощью винтового соединения перфорированные перемычки 43 V-образного поперечного профиля, аналогичного профилю кронштейнов. При этом перфорированные перемычки 43 с внутренней стороны между наклонными стенками оснащены перфорированными поперечными перегородками 44. К тому же с внешней стороны к боковым поверхностям перемычек под наклоном к оси аэратора закреплены ребра 45. При установке ярусами перфорированных перемычек 43 исключается в продольном направлении сквозной проходной зазор. Такое решение вместе с установкой ребер 45 обеспечивает выполнение условия касательно максимального времени и пути передвижения зерна внутри рабочей полости 41, а за счет поддувки воздуха снизу вверх через перфорации (помогают этому перфорированные поперечные перегородки 44) обеспечивается в районе перемычек «взвешенное» состояние зерна.

Как вариант V-образные кронштейны 42 могут быть закреплены непосредственно к двухсекционному аэратору 5, а точнее - к ребрам, расположенным между верхним и нижним фланцами его обечаек.

Продольные опоры 8 зерносушилки и продольные подпорные стойки 9 двухсекционного аэратора 5 с помощью кронштейнов 46 закреплены к подставкам 7, соединенным с фундаментной основой 47. Подставки 7 состоят из закольцованных металлических балок, которые образуют внешний и внутренний многоугольники. К внешнему многоугольнику закреплены продольные опоры 8 зерносушилки, а к внутреннему - продольные стойки 9 аэратора 5.

Для обеспечения рециркуляции зерна через рабочую полость 41 зерносушилки 1 рядом с ней на фундаментальной основе 47 закреплен вертикальный элеватор 48, подкрепленный фермой 49, оснащенной площадками обслуживания. Вертикальный элеватор 48 снизу имеет приемный фланец, к которому подключен через самотек рукав клапана 26 переключения потока. Другой рукав клапана 26 соединен самотеком с транспортером для отгрузки зерна (не показан).

К фундаментальной основе 47 закреплен самоопорожняющийся приемный бункер 50 зерна, выгрузная горловина которого соединена преимущественно самотеком через задвижку с приемным фланцем вертикального элеватора 48. Отгрузочный фланец, находящийся в верхней части элеватора 48, через рукав клапана переключения потока и самотек связан с горловиной 14 крыши 2. Другой рукав этого клапана обеспечивает посредством самотека отгрузку кондиционного зерна непосредственно в кузов автомобиля. Для очистки зерна от зерновых отходов на отгрузочном фланце в верхней части вертикального элеватора 48 может быть установлен очиститель зерна (не показан).

При сборке зерносушилки и оборудования для ее эксплуатации выполняются следующие этапы:

1. Заводская сборка узлов зерносушилки (крыши, корпуса, днища, аэратора, решетчатой оболочки и подставок) с учетом допустимых габаритов для перевозки. 2. Агрегатная сборка узлов зерносушилки на фундаменте в полевых условиях.

Этап 1

Крышу 2 собирают последовательным скреплением между собой вертикальных 10 и наклонных 1 1 ребер, а также обшивки. Обшивку прикрепляют к наклонным 1 1 ребрам. В верхней части конструкции наклонные 11 ребра между собой скрепляют шпангоутом 12, а в нижней части - кольцевым поясом 13. К шпангоуту 12 через обшивку в вершине прикрепляют съемную коническую юбку с горловиной 14 (юбку с горловиной прикрепляют на этапе завершения агрегатной сборки). С помощью фланцев на вертикальных 10 ребрах крышу 2 прикрепляют к верхнему торцу корпуса 3 с обеспечением кольцевого зазора 15 для выхода снаружи отработанных газов.

Корпус 3 собирают из секций. Каждая секция состоит из оболочек 17, 18, соединенных между собой через продольные ребра 16 жесткости. К продольным ребрам 16 жесткости с внутренней стороны в «шахматном» порядке по высоте и периметру закрепляют с помощью держателей кронштейны 20 V-образного профиля в поперечном сечении. Снаружи к внешней 18 оболочке с помощью клея закрепляют пенопластовые блоки теплозащиты (не показаны).

Днище 4 собирают из оболочек - цилиндрической перфорированной 22 и усеченной конической 21 формы, которые соединяют между собой через конический переходник. Цилиндрическую оболочку 22 на верхнем торце оснащают фланцем для соединения с нижним фланцевым торцом корпуса 3. К цилиндрической перфорированной оболочке 22 с помощью болтового соединения изнутри закрепляют продольные ребра 16 жесткости, а к ним с внешней стороны через стенку оболочки 22 болтами прикрепляют продольные опоры 8 зерносушилки 1, например, количеством - шесть. После чего к продольным 16 ребрам жесткости изнутри с помощью самонарезных винтов закрепляют внутреннюю перфорированную оболочку 23. Усеченную коническую оболочку 21 собирают путем прикрепления болтами листовых секторов к коническому переходнику и между собой внахлест по периметру. Через пазы, предварительно выполненные в секторах днища, прокладывают стойки, прикрепленные к нижней 31 автономной секции двухсекционного аэратора 5. Коническую съемную юбку с выгрузной горловиной 25 прикрепляют снизу к секторам винтами.

Верхнюю 30 секцию трубы двухсекционного аэратора 5 собирают отдельно. Между ее обечайками монтируют кольцевые шайбы 32 переменного поперечного сечения. В верхней части к трубе двухсекционного аэратора 5 закрепляют коническую крышку.

К нижней 31 автономной секции двухсекционного аэратора 5 через фланец 33 и мембрану 29 (что разделяет верхнюю и нижнюю части) закрепляют верхнюю 30 автономную секцию и решетчатую оболочку 6. К нижней 31 автономной секции монтируют патрубки 35, 36 и 39, к которым через трубопроводы закрепляют вентилятор- нагреватель 37, озонатор-компрессор 38 и вентилятор 40. Через отверстия в поперечной мембране 29 патрубки 35, 36 выводят в полость верхней 30 автономной секции. К боковой поверхности нижней 31 автономной секции аэратора с помощью болтов закрепляют вертикальные подпорные стойки 9.

Решетчатую оболочку 6 собирают на болтах из нескольких фланцевых секций. К наружной поверхности ребер секций в «шахматном» порядке противоположно корпусным кронштейнам 20 закрепляют кронштейны 42 с крепежными шпильками в вершине.

Подставку 7 собирают из двух многоугольников, изготовленных преимущественно из квадратных труб. На внутреннем многоугольнике устанавливают кронштейны 46 для крепления к ним продольных подпорных стоек 9 двухсекционного аэратора 5, на внешнем - кронштейны 46 для крепления к ним продольных опор 8 зерносушилки.

Этап 2

К подставке 7 с помощью опор 8 прикрепляют днище 4 (без секторов усеченной конической оболочки 21), а с помощью продольных подпорных стоек 9 прикрепляют нижнюю 31 автономную секцию двухсекционного аэратора 5 с опорным фланцем 33.

Внутри верхней секции корпуса 3 устанавливают верхнюю секцию решетчатой оболочки 6. Между кронштейнами 20 корпуса 3 и кронштейнами 42 решетчатой оболочки 6 посредством винтового соединения закрепляют перфорированные перемычки 43.

Собранную совместно с решетчатой оболочкой 6 и перемычками 43 верхнюю секцию корпуса 3 поднимают и устанавливают на фланцевый торец цилиндрической перфорированной оболочки 22 днища 4. При этом верхняя секция решетчатой оболочки 6 опирается на опорный фланец 33 нижней 31 автономной секции аэратора 5.

Крышу 2 (без горловины 14 с юбкой) поднимают и с помощью фланцев на вертикальных ребрах 10 закрепляют болтами к фланцу автономной секции корпуса 3. Стык между кольцевым поясом 13 и внутренней перфорированной оболочкой 17 корпуса 3 перекрывают накладками.

Последовательно сверху вниз устанавливают и закрепляют между собой посредством болтовых соединений другие секции корпуса 3, собранные с секциями решетчатой оболочки 6 и перфорированными перемычками 43. Стыки между внутренними оболочками 17 соединяют секционными поясами (накладками).

В нижней части оболочки 17, 18 корпуса 3 аналогично прикрепляют к оболочкам 22 23 днища 4, а фланцевый торец решетчатой оболочки 6 закрепляют к опорному фланцу 33. Через центральное отверстие в крыше 2 (при снятой горловине 14) отдельно собранную верхнюю 30 автономную секцию аэратора 5 пропускают сверху вниз (с помощью крана) и размещают внутри решетчатой оболочки 6. Ее нижний фланцевый торец болтами также закрепляют к опорному фланцу 33.

Трубопроводы, присоединенные к патрубкам 35, 36 и 39, прокладывают наружу через отверстия, выполненные в секторах усеченной конической 21 оболочки днища 4, и присоединяют к закрепленным на фундаментальной основе 47 соответственно блокам - «вентилятор-нагреватель» 37, «озонатор-компрессор (вентилятор)» 38 и к вентилятору 40.

В конце сборки зерносушилки к крыше 2 прикрепляют юбку с горловиной 14, а к днищу 4 снизу (после установки необходимых приборов для контроля состояния среды и зерна) закрепляют коническую юбку с горловиной 25, к которой посредством электрозадвижки закрепляют клапан 26 переключения потока зерна.

Рядом с зерносушилкой 1 на бетонной фундаментальной основе 47 устанавливают вертикальный элеватор 48, подкрепленный фермой 49. Один рукав клапана 26 соединяют через самотек с приемным фланцем вертикального элеватора 48. Другой рукав клапана 26 соединяют с отгрузочным транспортером (не показан). Между отгрузочным фланцем с клапаном переключения потока зерна, расположенных в верхней части вертикального элеватора 48 и горловиной 14 крыши 2 прикрепляют самотек.

К фундаментальной основе 47 закрепляют приемный бункер 50 зерна. Его выпускную горловину, оснащенную задвижкой, с помощью самотека присоединяют к приемному фланцу элеватора 48.

Работа аэрационной зерносушилки осуществляется следующим образом:

Состав оборудования для обеспечения предлагаемых технологий следующий:

Оборудование общее:

• универсальная аэрационная низкотемпературная зерносушилка;

• вертикальный элеватор, подкрепленный фермой;

• трубопроводы подачи нагретого и окружающего воздуха и озоно-воздушной среды;

• зернопроводы (самотеки);

• приборы контроля параметров газовой среды и влажности зерна;

• источник электропитания;

• бункер приемный самоопорожняющийся.

Оборудование для комбинированной сушки и досушивания зерна:

• нагреватель регулируемой мощности;

• высоконапорный вентилятор регулируемой производительности;

• высоконапорный вентилятор для охлаждения зерна. Оборудование для сушки зерна в среде озона, дезинфекции зерна и предпосевной обработки семян:

• нагреватель регулируемой мощности;

• высоконапорный вентилятор регулируемой производительности;

· вентилятор для продувки зерна в полости днища;

• генератор озона регулируемой мощности, соединенный с компрессором (вентилятором).

Сушка и досушивание зерна осуществляется следующим образом:

Электрооборудование зерносушилки 1 подключают к источнику электропитания. В рабочей полости 41 зерносушилки 1 за счет подачи через верхнюю 30 автономную секцию двухсекционного аэратора 5 нагретого воздуха создают заданную температуру, выше температуры окружающей среды на 40-70°С. Включают вертикальный элеватор 48. Выгрузная горловина 25 на днище 4 при этом перекрыта задвижкой.

В бункер 50 из автомобиля загружают зерно, передаваемое самотеком (транспортером) при открытой на бункере электрозадвижке в приемный карман вертикального элеватора 48. Далее зерно через отгрузочный фланец в верхней части элеватора, клапан переключения потока зерна, самотек и горловину 14 на крыше 2 перегружают в зерносушилку 1. Поток зерна, протекающий через горловину 14, установленную с заданным зазором к конической крышке двухсекционного аэратора 5, равномерно распределяется по периметру рабочей полости 41. На перфорированных перемычках 43 поток зерна разрыхляется и через узкие зазоры между перемычками равномерно просыпается сверху вниз. При этом за счет поддувания воздуха через перфорацию вокруг перемычек 43 обеспечивается «взвешенное» состояние зерна.

Подогретый воздух от вентилятора-нагревателя 37 через патрубок 35 под давлением подают в верхнюю 30 автономную секцию и далее через перфорации в двухсекционном аэраторе - в рабочую полость 41. Благодаря кольцевым шайбам 32 объем, например, нагретого воздуха, подаваемый в полость зерносушилки через патрубок 35, распределяется по высоте в зависимости от плотности насыпи. Наибольший объем воздуха, где плотность зерна наибольшая, подают в ее нижнюю часть. После обработки зерна отработанный увлажненный воздух выходит за пределы зерносушилки 1 через «зарубашечную» полость 19 и кольцевой зазор 1 под крышей. Воздух, который может в процессе сушки накапливаться под обшивкой крыши 2, выходит наружу через зазоры между обшивкой и верхним торцом кольцевого пояса 13.

После заполнения рабочей полости 41 зерносушилки 1 зерном выше уровня двухсекционного аэратора 5 открывают задвижку на выгрузной горловине 25 днища 4. Зерно через рукав клапана 26 переключения потока зерна и самотек поступает в вертикальный элеватор 48 и далее в рабочую полость 41, проходит днище 4 и далее подается на повторный цикл обработки зерна. При этом скорость протекания различных видов зерен через зазоры между перфорированными перемычками 43 может регулироваться задвижкой на выгрузной горловине 25 и производительностью вертикального элеватора 48.

При достижении заданных расхода 1200-2200 м 3 /ч на тонну зерна и температуры воздуха внутри рабочей полости 41 зерносушилки 1 60-90°С (в зависимости от сушки зерна или семян) включают автономный вентилятор 40. Окружающий воздух через патрубок 39 подают в нижнюю 31 автономную секцию двухсекционного аэратора из расчета 300-500 м 3 /ч на тонну и он выходит через перфорации в коническом днище 34 в противотоке к движению зерна. Далее окружающий воздух проходит через слой нагретого зерна и, отобрав от него избыточную влагу, выходит за пределы зерносушилки 1 по кратчайшему пути в радиальном направлении через перфорации в цилиндрических оболочках 23 22 днища 4, а также частично через «зарубашечную» полость 19 без повторного контакта с зерном.

Для интенсификации процесса отвода влаги при сушке зерна возможно подключение к работе блока озонатор-компрессор 38. Озоно-воздушная смесь подается в рабочую полость через патрубок 36.

За несколько циклов нагрева и периодического охлаждения в процессе рециркуляции зерно достигает кондиционной влажности (по показаниям датчиков). Клапан 26 переключения потока зерна, расположенный на выгрузной горловине 25 днища 4, переключают в положение отгрузки, и зерно через отгрузочный рукав клапана 26 передают потребителю (через наклонный транспортер). При использовании аналогичного клапана на отгрузочном фланце в верхней части вертикального элеватора 48 зерно подают непосредственно в кузов автомобиля. После отгрузки порции кондиционного зерна из зерносушилки 1 клапан 26 переключают в положение рециркуляции зерна и одновременно открывают задвижку на приемном бункере 50. Зерносушилку 1 или полностью загружают, если была полная отгрузка, или догружают новой порцией зерна, если отгрузка была неполной. Дальнейшая сушка при догрузке новой порции за счет перемешивания зерна и перераспределения влаги в насыпи происходит быстрее. Отходы зернового мусора, собирающиеся в процессе сушки зерна внутри «зарубашечной» полости 19, пересыпаются в днище 4 самотеком через кольцевой зазор 24.

В летний период технология комбинированной сушки зерна может быть существенно удешевлена путем использования 30-35°С тепла окружающей среды. Технология включает нагрев зерна в полости сушилки в течение 4-8 циклов рециркуляции (в зависимости от влажности зерна) с помощью вентилятора и теплонагревателя. Последний после этого отключают, а нагретое зерно в дальнейшем сушат с помощью вентилятора теплым окружающим воздухом до кондиционного состояния. Сушка зерна по этой технологии, по сравнению с методом постоянного нагрева зерна, является более продолжительной ~ на 30-40% времени, но по электрической энергии менее затратной, ~ на 15-20%. Согласно исследованиям предлагаемая рециркуляционная электрическая сушка зерна дешевле газовой сушки в пересчете на удаление 1т% влаги ~ в 1,6-1,8 раза.

Сушка зерна с добавлением озона осуществляются следующим образом:

Проводят при добавлении в рабочую полость 41 от озонатора-компрессора 38 малых доз озона для повышения устойчивости зерна от порчи вредителями. Обработка зерна малыми дозами озона в процессе рециркуляции позволяет обеспечить надежное хранение зерна, в том числе и в неприспособленных (без аэрации) хранилищах, а также профилактику зерна для его последующего длительного хранения.

Сушку зерна в среде, обогащенной озоном, проводят аналогично операциям, перечисленным выше. При этом температура воздуха в межзерновом пространстве для оптимального использования дезинфицирующих свойств озона не должна быть выше 50°С. Окружающий нагретый воздух и озоно-воздушная смесь заданной концентрации одновременно подают по патрубкам 35, 36 и смешивают в полостях двухсекционного аэратора 5.

Концентрацию озона в образованной озоно-воздушной смеси измеряют с помощью газоанализатора на 0 3 .

Эта технология имеет низкие показатели эксплуатационных расходов.

Дезинфекция и детоксикация зерна в среде озоно-воздушной смеси осуществляется следующим образом.

Дезинфекцию применяют для исключения порчи влажного зерна микровредителями с последующей его сушкой, а также для подавления амбарных вредителей в сухом зерне. Детоксикацию озоном проводят для зерна, имеющего первичные признаки порчи (например, зерна, пролежавшего во влажном состоянии на открытом складе более 3-х суток), и применяют для подавления токсинов с целью последующего безопасного использования. Технология детоксикации требует более высоких концентраций и доз озона по сравнению с дезинфекцией зерна.

Озоновую обработку зерна осуществляют при температуре 20-50°С, при которой озон имеет наибольшую (по данным эксперимента) диффузионную и окислительную способность. Поэтому воздух в зерносушилке после загрузки в нее зерна (в холодное время) предварительно нагревают, пропуская через теплонагреватель.

Заданные дозы озона для дезинфекции и детоксикации зерна достигаются, исходя из мощности генератора озона и времени экспозиции, т.е. времени воздействия озона на зерно за несколько циклов его рециркуляции через рабочую полость 41.

Предпосевная обработка семян осуществляется следующим образом.

Для предпосевной обработки семян озоном с целью повышения урожайности экспериментальным путем определяют оптимальные дозы насыщения озоном для каждого вида семян, при которых максимально стимулируется их ферментная система. После завершения (за несколько циклов рециркуляции) процесса насыщения семян озоном (чтобы не изменить дозу насыщения) его продувают воздухом для удаления остатков озона из межзернового пространства.

Работы по предпосевной обработке семян целесообразно проводить в зерносушилке, изготовленной преимущественно из нержавеющей стали или имеющей специальное покрытие (для исключения озоновой коррозии металла) малой емкости, до Ю т е полной выгрузкой семян.

Как вариант, предпосевную обработку семян массой до 2 тонн можно проводить в нижней части зерносушилки при использовании озонатора-компрессора 38.

В основе изложенных решений по устранению недостатков известных конструкций сушилок лежат результаты проведенных заявителями экспериментов, показавших, что 40-минутная сушка в модели зерносушилки порции пшеницы в 100 кг с влажностью 18% при постоянном нагревании воздухом до 50°С уменьшает содержание влаги только на 10 %. В то же время 30-минутная сушка той же порции зерна при такой же температуре с последующей 10-минутной продувкой атмосферным воздухом при температуре 20°С уменьшает содержание влаги на 13%. То есть такая ступенчатая комбинированная сушка зерна осуществляется в 1,3 раза быстрее предыдущей, протекающей при постоянном нагреве зерна.

Анализ механизма повышенной влагоотдачи при охлаждении нагретого зерна показал следующее.

Величина потока парообразной влаги, движущейся при сушке к поверхности зерна, зависит, как известно, от суммы градиентов влажности, температуры и давления.

На начальном этапе нагрева влажность поверхностных слоев зерна постепенно снижается, что вызывает повышенную диффузию влаги. Градиент влажности при этом имеет положительный знак, что увеличивает скорость диффузии. Когда в дальнейшем зерно прогревается вглубь, градиент температуры имеет отрицательный знак, что препятствует диффузии влаги к поверхности и замедляет ее извлечение. Для интенсификации процесса сушки предлагается, на этапе, когда скорость извлечения влаги из нагретого зерна замедляется, зерно продуть окружающим воздухом, имеющим более низкую температуру. Тогда на участке охлаждения градиенты температуры и влажности будут иметь одинаковый положительный знак, что увеличит суммарный поток влаги от ядра к поверхности. При этом за счет сужения охлажденных наружных слоев зерна и расширения внутренних, нагретых на предыдущем цикле, внутри зерна появляется градиент избыточного давления водяного пара с тем же положительным знаком, что и градиенты температуры и влажности, дополнительно увеличивающий поток влаги от ядра к поверхности. При одинаковой исходной температуре агента величина потока влаги, вызванного суммой градиентов температуры, влажности и давления на участке охлаждения, будет примерно в 1 ,3 раза больше, чем при сушке зерна с постоянной высокой температурой.

Следует отметить, что в начальный период сушки влажность на поверхности зерна очень высокая и естественный воздух не в состоянии ее отводить. Поэтому подогрев воздуха на этом этапе оправдан и эффективен. На этапе сушки зерна, когда зерно достаточно нагрето, дальнейшее использование нагретого воздуха для извлечения и отвода влаги является менее эффективным по сравнению с использованием окружающего воздуха и экономически не оправданным.

Поэтому комбинированный многоступенчатый метод сушки с обеспечением равномерности диффузии влаги и обеспечением естественного состояния зерна в условиях умеренных температур может быть эффективно реализован в рециркуляционной силосной зерносушилке путем поперечной продувки воздухом потокового зерна через двухсекционный аэратор, сверху нагретым, а снизу - окружающим воздухом одновременно на каждом цикле рециркуляции, или периодически через 1-2 цикла, а также с использованием окружающей температуры воздуха, достигающей в летнее время 30- 40°С.

За счет введения в конструкцию существенных усовершенствований благодаря обеспечению комбинированной технологии сушки поточного зерна нагретым и окружающим воздухом, (что исключает пересушивание и недосушивание зерна, растрескивание и возгорание при сушке масличных культур), использование в качестве теплоносителя электрической энергии, а также возможности работы на природном топливе и отходах растительного и органического происхождения, обеспечения разрыхления зерна в рабочей полости, использования для дезинфекции и предпосевной обработки семян озоно-воздушной смесью, изготовлению зерносушилки в виде термоса, уменьшающего влияние окружающих условий, и других инноваций, обеспечивается промышленная производительность электрической зерносушилки, высокие технические, экологические и энергетические показатели, надежность и долговечность в работе, высокое качество продукции, трехмесячная окупаемость при эксплуатации.

Предлагаемая низкотемпературная технология может быть эффективно использована также в термических зерносушилках для уменьшения энергорасходов и повышения качества продукции. Совместное использование для сушки зерна в одном блоке высоко- и низкотемпературных зерносушилок обеспечивает высокую производительность процесса, мягкую, равномерную и качественную сушку семян и зерна, в том числе в состоянии восковой спелости за 1-1 ,5 недели до его созревания, существенное (в 1 ,7 раза) уменьшение энергорасходов. Термическая зерносушилка в такой комбинации может выполняться без камеры охлаждения, что позволит увеличить ее производительность.

Источники инсЬормации:

1. Sukup ,США, WWW.sukup.com.

2. GSI international, США, WWW.gsiag.com.

3. Chieff, США, WWW.agri.chiefind/com.

4. Pholnix, Канада, WWW.phoenixrotary.com.

5. Tornum, Швеция, WWW.tortum.com.

6. Riela , Германия, WWW.riela.de.

7. Dina, Испания, WWW.dinasal.com.

8. Cimbria heid, Австрия, WWW.heid.cimbria.com.

9. Araj, Польша, WWW.araj.pl.

10. Dan - corn , Дания, WWW.dancorn.dk.

11. Публикация России 05-08 2005 3134862 NDN.

12. Патент от 28.02.2012 US 8.124.009 В2 (прототип).