Устройство для сушки зерна в насыпях

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (д1) 4 А 01 F 25/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР пО делАм, изОБРетений и ОтнРытий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, g g

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

f2 (21) 3786933/30-15 (22) 03.09.84 (46) 07.07.86. Бюл. Н- 25 . (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени физико-технический институт и Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции авиационный институт им, Серго Орджоникидзе (72) В.Г.Базаров, В,A.Ëóêèí и И.В.Ширко (53) 631.362.7:633. 1 (088.8) (56) Патент ФРГ И- 1815125, кл. 45 е 25/12, Патент Великобритании 9. 1401424, кл. F 26 В 3/06, опублик. 1976 ° (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУШКИ 3ЕРНА В НАСЫПЯХ, содержащее воздухонепроницаемое основание и размещенные над основанием параллельно его поверхнос- ти перфорированные трубы, подсоеди" ненные к источнику подогретого осу„„SU„„1242046 А 1 шенного воздуха, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения сох. ранности зерна и экономичности его сушки в зерновых насыпях конусообразной формы, перфорированные трубы расположены над основанием радиально, а перфорация выполнена возрастающей от периферии к центру основания.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что источник подогретого воздуха снабжен пульсатором в виде соосных цилиндрических барабанов с выполненными по их образующим окнами, один из которых закреплен неподвижно, а другой установлен на роторе и имеет привод вращения. с

3. Устройство по п,2, о т л и ч аю щ е е с я тем, что на неподвижном барабане выполнено два ряда окон, количество которых. некратно одно другому, а порознь кратно количеству окон подвижного барабана.

f 12420

Изобретение относится к средствам хранения и осушки сельскохозяйственных продуктов и предназначено для первичного хранения и осушки зерна перед его поступлением на элеватор.

Цель изобретения — повышение сохранности зерна и экономичности его сушки в зерновых насыпях конусообразной формы.

На фиг.1 изображено устройство для )i{) сушки зерна в конусообразных насыпях, продольный разрез; на фиг.2 — то же, вид сверху; на фиг.3 — то же, вариант расположения труб с центрапьным коллектором; на фиг.4 — схема размещения 1 пульсатора в источнике подогретого осушенного воздуха, общий вид. е где Б, — плотность расположения отверстий в центре;

r — текущий радиус, отсчитываемый от центра; г, — наружный радиус основания конусной кучи зерна.

Над установленными обычно на рас28 стоянии порядка 0 5-1 диаметра трубы от основания 1 трубами 2 расположен лоток зернопогрузчика 12. Высота насыпи определяется диаметром основания 1 с трубами 2 и углом внутрен2:ъ

{йего тРения зерна, устанавливающим угол наклона образующей конического слоя относительно основания 1 (порядка 34 ), радиус округления вершины составляет 0,08-0, 12 от диаметра

ЗО основания 1.

В корпусеисточника 8 установлены сетчатые электроподогреватели 13 эквидистантно ротору в виде лопаточного рабочего колеса 14 компрессора или воздуходувки. Между рабочим колесом 14 и воздухоподогревателем 13 установлен соосно рабочему колесу неподвижный относительно корпуса барабан 15 с окнами 16 выполненными напротив межлопатных каналов рабочего колеса 14.

Барабан 15 должен быть установлен бтносительно рабочего колеса 14 с зазором, не превышающем 10 от ширины окон 16. При большей величине зазора амплитуда генерируемых колебаний и коэффициент их нелинейности резко падает. В случае, если источник воздуха не имеет лопаточного колеса 14 барабанной формы, необходимо снабдить его барабаном с.окнами, аналогичным по конструкции и соосным барабану 15.

Количество окон 16 барабана 15 должно быть равно или кратно количеству лопаток ротора 14 (или количеству окон его барабана) .

На барабане 15 могут быть выполнены два параллельных кольцевых ряда окон 16, взаимодействующих с лопаткаУстройство для сушки зерна в насыпях содержит твердое воздухонепроницаемое плоское основание I размещенные над ним параллельно его поверхности радиально металлические тру бы 2 с перфорированными стенками 3 с отверстиями 4 и коническими наконечниками 5. Трубы 2 соединены между собой кольцевым коллектором 6, который с помощью патрубка 7 соединен с источником 8 осушенного и подогретого воздуха. Кольцевой коллектор 6 и патрубок 7 могут быть выполнены гибкими, например в виде гофрированных прорезиненных брезентовых труб, аналогично рукавам аэродромного подогревателя, а их соединения — быстросъемными,например,байонетного типа.

В варианте с центральным подсоединением труб 2 источник 8 осушенного воздуха соединен через патрубок 7 и подводящую трубу 9 с центральным коллектором 10, к которому подсоединены также радиальные трубы 2, заглушенные по свободным концам заглушками 11, Предлагаемое устройство поз" воляет обойтись без кольцевого коллектора 6., однако пригодно лишь в стационарных условиях для засыпки зерном предварительно установленного устройства. Подводящую трубу 9 и центральный коллектор также следует выполнять с перфорированными стенками, Отверстия 4 в перфорированных стенках 3 труб 2 и 9 и коллектора 10, должны быть выполнены с шириной, меньшей чем размер зерен, для предотвращения их попадания внутрь труб 2, эту перфорацию в стенках 3 труб 2 и 9 можно выполнить в виде подкрепленных каркасом металлических сеток, 46 2 узких щелей и других известных приемов. Площадь стенок 3 труб 2, занятая отверстиями 4, так же как и количество отверстий 4 на единицу поверхности перфорированных участков труб, максимальна вблизи наконечников 5 и плавно уменьшается по длине каждой трубы согласно эмпирической зависимости

r2

S = S,(1 — - -), n=0,85-1,2 го

1242046 ми.колеса ротора 14. В этом случае целесообразно выполнять их проходные сечения одинаковыми, а количества окон в рядах — различными, некратными ОднО другому, нО пОрознь кратным количеству лопаток ротора 14. Например, при количестве лопаток ротора 14 m = 30 шт количество окон 16 барабана 15 в двух рядах может быть

Z„ = 24 (кратно 6), а Е, = 25 (крат- 10 но 5). В патрубке 7 должен быть установлен датчик 17 температуры осушенного воздуха, соединенного с автоматикой отключения электропитания воздухоподогревателя 13, 15

Устройство для сушки зерна в насыпях работает следующим образом, При подаче подогретого до 40.60 и осушенного до относительной влажности 8-12Х воздуха от источни- . ка 8, которым может служить высоконапорный вентилятор с воздухоподогревателем 13, воздух через патрубок 7 и коллекторы 6 или 10 поступает в трубы 2 и через отверстия 4 в перфорированных стенках 3 просачивается в толщу слоя зерна, являющегося полупроницаемой средой, движение воздуха в которой подчиняется закону Дарси

30 где nP — перепад давления;

К вЂ” коэффициент пропорциональности;

V — скорость газового потока.

При движении воздуха через слой зерно в нем осушается, а воздух насыщается парами воды, которые удаляются из слоя через его поверхность.

Большая проницаемость перфорирован- 4О ных стенок 3 труб 2 центра основания обеспечивает оптимальное изменение удельного расхода воздуха по радиусу слоя зерна. При установке в корпусе источника 8 подогретого осушенно-4 го воздуха пульсатора в виде барабана 15 с окнами 16 сжатый в рабочем . колесе 14 воздух поступает в окна 16 барабана 15, периодически перекрываемых лопатками колеса 14, что обеспечивает генерирование нелинейных

t колебаний с частотой основной гармоники, определяемой по формуле и — N

55 где n — число оборотов ротора 14 в минуту; количество окон 16 барабана 15.

Наибольшая амплитуда этих колебаний достигается, если количество лопаток колеса 14 равно или кратно количеству окон 16 барабана 15. Форма нелинейных колебаний определяется формой окон 16, При прямоугольной форме окон 16 генерируются трапецеил дальные и пилообразные колебания. При возбуждении нелинейных колебаний давления, имеющих изломы на зависимости давления по времени и пространству, их первая производная по времени теоретически достигает сколь угодно больших значений. Практически из-за вязкостных и других демпфирующих свойств среды амплитуда колебаний первой производной скорости превышает амплитуду гармонических колебаний в 10-15 раз. Интенсивность тепло- и массообмена между слоем зерна и осушенным воздухом зависит не только от мгновенной скорости омывающего их воздушного потока, но и от ее первой

av производной — . Рост последней npuBt водит к срыву ламинарного подслоя пограничного слоя, повышению градиента скорости, интенсификации тепломассообмена.

Слой осушаемого зерна является полупроницаемой пористой структурой, интенсиВНО диссилирующей как нелинейные, так и гармонические колебания. Поэтому возбуждаемые колебания практически полностью поглощаются в слое зерна и не повышают обычного звукового фона работающей сельскохозяйственной техники. Вся идущая на их возбужцение энергия переходит в,тепло и утилизируется для подогрева и осушки зерна, Особенно эффективным оказывается возбуждение в осушенном воздушном потоке колебаний двух близких и отличающихся на 1-5Х частот колебаний, одни из которых являются нелинейными., При этом между близкими по частоте колебания появляются биения, т.е. периодическое увеличение и уменьшение частоты и амплитуды колебаний.

В предлагаемом устройстве это достигается наиболее простым методом: в барабане 15 выполняется два ряда окон 16, количество которых отличается на одно °

Устройство работоспособно и в случае дождя, когда его капли смачивают

1242046 лишь наружный слой зерна и не проса- ° чиваются внутрь бурта, а стекают по его склону, так как влага не может проникнуть в толщу слоя зерна навстречу потоку воздуха. После прекращения дождя наружный слой зерна быстро подсыхает.

После прекращения насыпки слоя 10 зерна с помощью погрузчика 12 можно в случае дождливой погоды накрыть бурт брезентом или другим проницаемым для воздуха и непроницаемым для воды материалом. При этом всякое на- 15 мокание зерна исключается, так как осушенный воздух просачивается через слой брезента, препятствуя увлажнению зерна.

Температуру слоя зерна следует стабилизировать с помощью датчиков температуры и влажности, размещенных в патруб.ке 7 источника 8 и внутри слоя, и заводя их сигнал в качестве обратной связи в цепь питания источника 8 подогретого и осушенного -воздуха, изменяя тем самым его температуру и расход. При сухой и теплой погоде можно вообще отключить подогрев воздуха,, используя его естественный подогрев при сжатии в вентиляторе, и включать источник 8 лишь периодически для осушения вновь поступившего зерна или по команде датчика влажности зерна. Вместо засыпки зерном предварительно уложенных на основании 1 на подставках труб 2 можно вонзать трубы 2 своими коническими наконечниками 5 в насыпи зерна, а затем подсоединять их гибким колектором 6 и патрубком 7 к источни,ку 8 подогретого и осушенного воздуха (фиг.2).

1242046

Составитель Л.Майтенфель

Редактор И.Шулла Техред Л.Олейник Корректор И. Эрдейи

Заказ 3631/3 Тираж 679 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, 4