Устройство для вентилирования зерна или другого сыпучего материала (варианты)

 

Устройство может быть использовано в сельском хозяйстве, на хлебоприемных и зерноперерабатывающих предприятиях. Устройство включает хотя бы одну вентилируемую емкость, подводящую и отводящую камеры, имеющие с емкостью общие стенки, средства для создания в емкости потоков вентилирующей среды, соединенные по меньшей мере с одной из камер, а также расположенные в емкости один над другим ряды открытых снизу и с одного торца газопроводов, закрепленных с интервалами, смешанных относительно друг друга в соседних рядах и соединенных с камерами так, что газопроводы нечетных рядов сообщены через отверстия в их открытых торцах с одной камерой, например, с подводящей, в четных - с другой, т.е. с отводящей. В первом варианте отводящая камера расположена рядом с подводящей, причем - справа или слева от нее, а газопроводы, образующие нечетный или четный ряд, имеют основной коллектор, соединенный с камерой, соответствующей данному ряду, и с открытым торцем хотя бы одного газопровода этого ряда, смещенным относительно указанной камеры. Во втором варианте отводящая камера расположена рядом с подводящей, но выше или ниже нее, а устройство снабжено промежуточными патрубками, каждый из которых соединен с подводящей или отводящей камерой и хотя бы с одним соответствующим ей газопроводом, открытый торец которого находится выше или ниже камеры, с которой соединен этот патрубок. В третьем варианте газопроводы концами с открытыми торцами прикреплены к стенке, общей для емкости и соответствующей им камеры. При этом подводящая и отводящая камеры имеют между собой общую многократно изогнутую стенку, которая примыкает к стенке, общей для емкости и камер, между отверстиями в открытых торцах всех соседних газопроводов нечетного и четного рядов для отделения первых из них к одной камере, а вторых - к другой. Устройство снижает материалоемкость и упрощает организацию реверсивной продувки материала путем подвода исходной и отвода отработавшей вентилирующей среды в одном месте емкости без нарушения равномерности вентилирования. 3 с и 6 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к устройствам для активного вентилирования сыпучих материалов. Его варианты могут использоваться при создании вентилируемых бункеров, закромов, силосов мини-элеваторов, шахт порционных сушилок и подобных им активно вентилируемых емкостей для хранения, сушки, охлаждения, воздушно-теплового обогрева и иной обработки зерна и другого сыпучего материала преимущественно в сельском хозяйстве, а также на хлебоприеных и зерноперерабатывающих и иных предприятиях.

Известны устройства для вентилирования зерна, например бункер (авт. св. СССР N 1611263 A1, кл. A 01 F 25/08, 1990) и хранилище (авт. св. СССР N 1706455 A1, кл. A 01 F 25/08 1992). Каждое из них включает вентилируемую емкость, смежный с ней магистральный воздухораспределительный коллектор, то есть подводящую камеру, имеющую с емкостью общую стенку, соединенные с этой камерой средства для создания в емкости потоков вентилирующей среды, в частности, вентилятор (у бункера еще и воздухонагреватель), а также закрепленные в емкости ряды (ярусы) расположенных на расстоянии газопроводов (коробов), смещенных относительно друг друга в соседних рядах. У хранилища подводящая камера (она двухсекционная) расположена снаружи емкости, а у бункера - внутри нее. Каждый газопровод выполнен открытым снизу и с одного торца, т. е. в каждом из названных мест он имеет отверстие для прохода вентилирующей среды. Открытые торцы подводящих газопроводов, расположенных между ярусами отводящих, соединены с подводящей камерой, а отводящих газопроводов через отверстия в стенке емкости - с атмосферой.

Поскольку названные устройства снабжены только подводящими камерами, они не допускают реверсивное вентилирование, т.е. переменную по направлению продувку сыпучего материала, когда вентилирующая среда - не наружный, а например подогретый, воздух. Реверсивное вентилирование повышает равномерность сушки, охлаждения и других процессов обработки толстых слоев сыпучего материала в емкостях с разреженной расстановкой газопроводов. Последнее имеет место в емкостях-хранилищах и порционных сушилках для увеличения их удельной вместимости.

Прототипом предложенного технического решения является устройство для вентилирования сыпучего материала, выполненное в виде шахтной зерносушилки (Окнин Б. С., Горбачев И.В., Терехин А.А., Соловьев В.М. (Машины для послеуборочной обработки зерна. М.: Агропромиздат, 1987, с. 128-131, 137, рис. 44, 45, 48). Оно имеет две вентилируемые емкости (шахты), расположенные одна напротив другой, выполненную между ними общую подводящую камеру, две отводящие камеры, примыкающие к стенкам емкостей с противоположных сторон от подводящей камеры, средства для создания в каждой емкости потоков вентилирующей среды, а также расположенные в каждой емкости один над другим ряды открытых снизу и с одного торца газопроводов, закрепленных с интервалами, смещенных относительно друг друга в соседних рядах и соединенных с камерами так, что газопроводы нечетных рядов сообщены через отверстия в их открытых торцах с одной камерой, например с подводящей, а четных - с другой, то есть с отводящей. При этом газопроводы концами с открытыми торцами прикреплены к стенке, общей для емкости и соответствующей им камеры. Средства для создания потоков вентилирующей среды в емкостях данного устройства имеют воздухонагреватель (выполненный в виде топки), соединенный с подводящей камерой, и два вентилятора, всасывающими патрубками подключенные к отводящим камерам.

Это устройство (прототип) рационально для поточных сушилок, в которых газопроводы в вентилируемых емкостях расположены часто. Однако, при разреженной расстановке газопроводов присущее прототипу расположение подводящей и отводящей камер с противоположных сторон каждой емкости исключает или существенно затрудняет организацию реверсивного вентилирования, поскольку требует для этого сложной системы дополнительных трубопроводов, а также увеличивает габариты емкости и занимаемую ею при работе производственную площадь. Все это повышает потребность материалов для создания на основе прототипа действующих вентилируемых емкостей.

Задача изобретения - разработать устройство, позволяющее снизить потребность конструкционных и строительных материалов на изготовление вентилируемой емкости с разреженной расстановкой в ней газопроводов и подготовку производственного участка для ее эксплуатации, а также упростить организацию реверсивной продувки обрабатываемого в емкости сыпучего материала путем подвода исходной и отвода отработавшей вентилирующей среды в одном месте, например с одной стороны или в середине, емкости без нарушения равномерности вентилирования. Задача решена тремя вариантами изобретения.

Суть первого варианта. Заявленное устройство для вентилирования зерна или другого сыпучего материала, как и прототип, включает хотя бы одну вентилируемую емкость, подводящую и отводящую камеры, имеющие с емкостью общие стенки, средства для создания в емкости потоков вентилирующей среды, соединенные по меньшей мере с одной из камер, а также расположенные в емкости один над другим ряды открытых снизу и с одного торца газопроводов, закрепленных с интервалами, смещенных относительно друг друга в соседних рядах и соединенных с камерами так, что газопроводы нечетных рядов сообщены через отверстия в их открытых торцах с одной камерой, например с подводящей, а четных - с другой, т.е. с отводящей. Однако, в заявленном устройстве отводящая камера расположена рядом с подводящей камерой, причем - справа или слева от нее (условимся, что при определении сторон "наблюдатель" находится в подводящей камере лицом к стенке, отводящей ее от емкости), а газопроводы, образующие нечетный или четный ряд, имеют основной коллектор, соединенный с камерой, соответствующей данному ряду, и с открытым торцем хотя бы одного газопровода этого ряда, смещенным относительно указанной камеры.

Суть второго варианта. Заявленное устройство для вентилирования зерна или другого сыпучего материала, как и прототип, включает хотя бы одну вентилируемую емкость, подводящую и отводящую камеры, имеющие с емкостью общие стенки, средства для создания в емкости потоков вентилирующей среды, соединенные по меньшей мере с одной из камер, а также расположенные в емкости один над другим ряды открытых снизу и с одного торца газопроводов, закрепленных с интервалами, смещенных относительно друг друга в соседних рядах и соединенных с камерами так, что газопроводы нечетных рядов сообщены через отверстия в их открытых торцах с одной камерой, например с подводящей, в четных - с другой, то есть с отводящей. Однако, в нем отводящая камера расположена рядом с подводящей камерой, причем - выше или ниже нее, при этом устройство снабжено промежуточными патрубками, каждый из которых соединен с подводящей или отводящей камерой и хотя бы с одним соответствующим ей газопроводом, открытый торец которого находится выше или ниже камеры, с которой соединен этот промежуточный патрубок.

Предложенное размещение отводящей камеры рядом с подводящей в первом варианте справа или слева от нее, а во втором - выше или ниже нее, и указанное соединение камер с газопроводами всегда позволяют подводить исходную и отводить отработавшую вентилирующую среду в одном месте емкости. При этом равномерность вентилирования не нарушается благодаря новому соединению камер с открытыми торцами газопроводов, которые оказались смещенными относительно соответствующих им камер. Такое соединение осуществляется в первом варианте всегда посредством основных коллекторов, а во втором - промежуточных патрубков.

Кроме того, во втором варианте изобретения нечетный или четный ряд газопроводов, расположенный выше или ниже соответствующей ему камеры, может иметь основной коллектор, связанный с открытыми торцами газопроводов этого ряда и соединенный по меньшей мере одним промежуточным патрубком с указанной камерой.

Такое дополнение рационально только в частных случаях, когда названный, т. е. смещенный ряд имеет много газопроводов и (или) значительно удален от соответствующей ему камеры. В таких случаях, введение в этот ряд основного коллектора (поз.13 на фиг.5-7) позволяет уменьшить число промежуточных патрубков и, за счет этого - сократить расход материала на патрубки и коллектор.

Суть третьего варианта. Заявленное устройство для вентилирования зерна и другого сыпучего материала, как и прототип, включает хотя бы одну вентилируемую емкость, подводящую и отводящую камеры, имеющие с емкостью общие стенки, средства для создания в емкости потоков вентилирующей среды, соединенные по меньшей мере с одной из камер, а также расположенные в емкости один над другим ряды открытых снизу и с одного торца газопроводов, закрепленных с интервалами, смещенных относительно друг друга в соседних рядах и соединенных с камерами так, что газопроводы нечетных рядов сообщены через отверстия в их открытых торцах с одной камерой, например с подводящей, а четных - с другой, т. е. с отводящей, причем газопроводы концами с открытыми торцами прикреплены к стенке, общей для емкости и соответствующей им камеры. В отличии от прототипа в заявленном устройстве подводящая и отводящая камеры имеют между собой общую многократно изогнутую стенку, которая примыкает к стенке, общей для емкости и камер, между отверстиями в открытых торцах всех соседних газопроводов нечетного и четного рядов для отделения первых из них к одной камере, а вторых - к другой.

В этом варианте изобретения расположение камер, а следовательно, подвод и отвод вентилирующей среды в одном месте емкости стали возможны без нарушения равномерности вентилирования благодаря наличию у камер общей указанным образом изогнутой стенки. Последняя образует чередующиеся выступы камер, которыми непосредственно соединяет каждую камеру с отверстиями в открытых торцах соответствующих ей газопроводов.

Кроме того, в каждом варианте заявленное устройство отличается от прототипа тем, что газопроводы, образующие ряд, снабжены выравнивающим коллектором и выполнены с открытыми вторыми торцами, которыми присоединены к выравнивающему коллектору.

Это повышает равномерность вентилирования, благодаря поддержанию в каждом газопроводе ряда одинакового давления вентилирующей среды за счет перераспределения ее между газопроводами через открытые вторые торцы и объединяющий их выравнивающий коллектор.

Кроме того, в каждом варианте основной или выравнивающий, или каждый коллектор ряда газопроводов размещен в емкости и имеет стенку с наклонной верхней частью, кромка которой прикреплена к стенке емкости, а газопроводы открытыми торцами присоединены к стенке коллектора так, что нижние кромки их стенок и стенки коллектора расположены на одном уровне, причем, между нижней кромкой стенки коллектора и стенкой емкости выполнен зазор.

Кроме того, в каждом варианте заявленного устройства ширина зазора снизу основного или выравнивающего, или каждого коллектора определяется выражением: D < S ≅ 0,5 F (1), где D - наибольший размер поперечного сечения наиболее крупного компонента, который может быть внесен в коллектор отработавшей вентилирующей средой из сыпучего материала, для которого рассчитана емкость, включающая коллектор, мм; S - ширина зазора, мм; F - ширина открытой снизу части газопровода, не примыкающего боком к стенке емкости, мм.

Расположение коллектора в емкости и наличие снизу его зазора, через который проходит часть вентилирующей среды, как в газопроводе, позволяет надежно продувать слои сыпучего материала, расположенные у стенки емкости (что важно для его сохранности, особенно в металлических емкостях), а также обеспечивает самоочищаемость коллектора при выгрузке материала. Кроме того, коллекторы, прикрепленные к стенке емкости, увеличивают ее жесткость, что экономит материал, исключая специальные ребра жесткости. При одинаковых габаритах поперечного сечения емкости, проходящего через газопроводы и коллекторы одного ряда, и прочих сопоставимых условиях, перенос коллекторов снаружи во внутрь емкости увеличивает ее вместимость, уменьшая удельную материалоемкость. Этот результат проявляется, когда пространство между одноименными коллекторами соседних рядов больше пространства, занимаемого коллектором.

Кроме того, в каждом варианте заявленного устройства под нижним рядом газопроводов выполнен аэрожелоб с перфорированным дном и коробом под ним, имеющим приспособление для ввода в этот короб исходной вентилирующей среды или выпуска из него отработавшей.

Кроме того, в каждом варианте изобретения верхняя часть вентилируемой емкости выполнена герметичной, а полость ее соединена с подводящей или отводящей камерой, связанной со вторым сверху рядом газопроводов.

Это позволяет, активно продувать (в том числе реверсивно) во-первых, слой сыпучего материала, находящийся в выгрузной части емкости, между нижним рядом газопроводов и дном аэрожелоба, а во-вторых - слой, расположенный над верхним рядом газопроводов.

На фиг. 1 схематично показана часть блока двух вентилируемых емкостей с подводящей и отводящей камерами первого варианта заявленного устройства, вид спереди с местными разрезами; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1, дополнительный воздухонагревателем и вентилятором; на фиг.3 и 4 - сечение Б-Б и В-В на фиг. 1; на фиг.5 - схематично показан второй вариант заявленного устройства с видом сбоку на емкости, имеющим местные разрезы по камерам и по аэрожелобу; на фиг.6 и 7 - сечения Г-Г и Д-Д на фиг.5; на фиг.8 - третий вариант заявленного устройства, местный разрез по аэрожелобу и вертикальный разрез по камерам, на котором условно совмещены два примера; когда одна камера расположена сбоку другой, тогда их общая изогнутая стенка показана сплошной линией, а когда одна камера ниже другой, тогда - штриховой.

На чертеже приняты следующие обозначения: 1 - вентилируемая емкость; 2 - отводящая камера; 3 - подводящая камера; 4 - воздухонагреватель;
5 - вентилятор;
6 - четный ряд газопроводов;
7 - нечетный ряд газопроводов;
8 - стенка, общая для емкости и камеры (камер);
9 - общая стенка камер;
10 - основной коллектор первого варианта;
11 - люк коллектора 10;
12 - промежуточный патрубок;
13 - основной коллектор второго варианта;
14 - выравнивающий коллектор;
15 - стенка коллектора;
16 - подводящий тройник;
17 - перекидной клапан;
18 - отводящий тройник;
19 - дверь камеры;
20 - дно аэрожелоба;
21 - короб аэрожелоба;
22 - тройник, короба;
23 - люк верха емкости;
24 - впускной затвор емкости;
25 - выпускной затвор.

Заявленное устройство имеет хотя бы одну, а в данных примерах (фиг.1-8) - две одинаковые вентилируемые емкости 1, отводящую 2 и подводящую 3 камеры (при смене направления вентилирования функции и названия камер меняются на обратные), средства для создания в емкостях потоков вентилирующей среды, в частности воздухонагреватель 4 и нагнетательный вентилятор 5 (фиг.2, 5 и 8), связанные между собой и с подводящей камерой 3, а также расположенные в каждой емкости один над другим четные 6 и нечетные 7 ряды открытых снизу и по меньшей мере с одного торца газопроводов, соединенных с камерами 2 и 3. Эти камеры расположены между емкостями 1 рядом друг с другом и имеют с каждой емкостью 1 общую стенку 8, а между собой - общую стенку 9. Заметим, что последняя обязательна всегда только для третьего варианта (фиг.8). В первом и втором вариантах каждая камера 2 и 3 может иметь свою стенку (см. штрих-пунктир на фиг. 3 и 6), а в промежутке между камерами может быть выполнен воздуховод или транспортер, или пр. , то есть камеры будут между собой смежными не всегда. Газопроводы, образующие ряд 6 или 7, закреплены с интервалами, а для равномерного вентилирования они смещены относительно друг друга в соседних рядах так, что их торцы расположены в шахматном порядке (фиг. 1-8). Причем, в первой емкости 1 газопроводы нижнего ряда (который условимся считать первым) и других нечетных рядов 7 сообщены через отверстия в их открытых торцах с подводящей камерой 3, а четных 6 - с отводящей 2. В первом варианте у второй емкости 1 (фиг.1, 3 и 4 часть ее показана слева), выполненной так же, как первая емкость 1, но, по сравнению с ней, повернутой при монтаже на полоборота, нижний и другие нечетные ряды газопроводов 7 соединены с отводящей камерой 2, а все четные 6 - с подводящей 3 (см. фиг.3 и 4). В разных вариантах соединение камер 2 и 3 с соответствующими рядами газопроводов одной и той же емкости выполнено по-разному. Рассмотрим эту и другие особенности каждого варианта изобретения.

В первом варианте (фиг.1-4) отводящая камера 2 находится слева от подводящей камеры 3 (с позиции "наблюдателя", который, как условились ранее, находится в подводящей камере лицом к рассматриваемой, первой, емкости 1). При этом газопроводы, образующие ряд, всегда имеют основной коллектор 10, соединенный в нечетном ряду 7 с подводящей камерой 3 (фиг.2 и 3), а в четном 6 - с отводящей 2 (фиг.2, 4), и обязательно - с открытыми торцами той части газопроводов этого ряда, которая смещена вправо или влево от камеры, с которой соединен этот коллектор 10. Остальные газопроводы нечетного или четного ряда, находящиеся напротив соответствующей им камеры 3 или 2, могут быть присоединены к ней непосредственно открытыми торцами. Если в ряду всего три газопровода, то в первую (смещенную) часть входит один из них, а здесь (фиг. 1-4) из четырех - два, соединение которых с нужной камерой - главное назначение основного коллектора 10.

В нашем примере (фиг.1-4), для того чтобы каждый ряд газопроводов при необходимости можно было отключать от камеры, например при неполной емкости 1, к основному коллектору 10 присоединены все газопроводы ряда. Коллектор 10 имеет люк 11, снабженный затвором, например задвижкой (на фиг.1-4 она не показана). Люки 11 нечетных рядов 7 у первой емкости 1 расположены в камере 3, а четных 6 - в камере 2. По указанной ранее причине, люк 11 каждого одноименного ряда газопроводов первой и второй емкостей 1 размещен в разных камерах (см. фиг. 3 и 4). Камеры 2 и 3 имеют не показанные на чертежах входные люки, лестницы и газопроницаемые площадки, обеспечивающие доступ к затворам люков 11 и другим элементам, например к дополнительным люкам, предназначенным для отбора проб зерна или другого материала из разных мест емкостей 1.

Во втором варианте (фиг.5-7) камера 3 находится под камерой 2. При этом отдельные ряды газопроводов смещены вверх или вниз от соответствующих им камер. В частности, второй ряд газопроводов оказался ниже отводящей камеры 2, а третий - выше подводящей - 3. Для соединения с камерами этой части газопроводов, устройство всегда имеет промежуточные патрубки 12, каждый из которых соединен с подводящей камерой 3 или с отводящей - 2 и хотя бы с одним соответствующим ей и смещенным от нее газопроводом 7 или 6. Можно было каждый газопровод второго и третьего рядов соединить с его камерой индивидуальным промежуточным патрубком 12, выполнив для каждой емкости 1 десять таких патрубков, поскольку в каждом ряду пять газопроводов, один из которых (полукороб) примыкают боком к стенке емкости (см. фиг.5). Однако, в частном случае, представленном на чертеже, для сокращения числа необходимых промежуточных патрубков 12, а также для повышения жесткости передней стенки 8, общей для емкости 1 и камер 2 и 3, второй и третий ряды газопроводов снабжены основными коллекторами 13. Газопроводы 6 и 7 этих рядов открытыми торцами присоединены к коллекторам 13. Каждый коллектор 13 хотя бы одним промежуточным патрубком 12, а в данном примере двумя такими патрубками, соединен с соответствующей ему камерой 2 или 3. Газопроводы первого (нижнего) ряда и четвертого (верхнего), расположенные против соответствующих им камер 3 и 2, соединены с ними непосредственно через отверстия в передней стенке 8, к которой прикреплены открытые торцы этих газопроводов.

Заметим, что во втором варианте основной коллектор 13, как отмечено ранее (см. стр. 4) и показано выше (при десяти патрубках 12), необходим не всегда и в отличии от основного коллектора первого варианта (поз.10 на фиг. 1-4), является частным существенным признаком изобретения, а общим - промежуточные патрубки 12.

В третьем варианте (фиг.8) все газопроводы концами с открытыми торцами прикреплены к стенке 8, общей для емкости 1 и каждой камеры 2 и 3. Общая для камер 2 и 3 стенка 9 многократно изогнута. При этом она примыкает к обшей с камерами стенке 8 емкости 1 между отверстиями в открытых торцах всех соседних газопроводов нечетного 7 и четного 6 рядов для отделения первых из них к камере 3, а вторых - к камере 2. Стенка 9 образует боковые выступы, которые у одной камеры расположены между выступами второй (кроме крайних). Благодаря этому все газопроводы оказываются соединенными с нужной для каждого из них камерой 2 или 3 (фиг.8). Причем, это происходит при различных расположениях камер, характерных для первого или второго вариантов, а именно: когда отводящая камера 2 находится справа или слева от подводящей камеры 3, а также - выше или ниже нее (на фиг.8 в первом случае изогнутая стенка 9 показана сплошной линией, а во втором - штриховой).

Кроме того, в каждом варианте (фиг.1-8), для повышения равномерности вентилирования, особенно в широких емкостях 1, образующие ряд газопроводы снабжены выравнивающим коллектором 14, выполнены с открытыми вторыми торцами и присоединены ими к названному коллектору. Основной коллектор 10 или 13, или выравнивающий 14, или каждый из них, расположен в емкости 1. Каждый коллектор 10, 13, 14 имеет стенку 15 с наклонной верхней частью, кромка которой прикреплена к стенке емкости 1. К стенке 15 коллектора открытыми торцами прикреплены образующие ряд газопроводы так, что нижние кромки их стенок и стенки 15 коллектора расположены на одном уровне. Между нижней кромкой стенки 15 каждого коллектора и стенкой емкости 1 выполнен зазор, ширина S которого определяется выражением (1), приведенным ранее.

Например, в емкости 1, рассчитанной для свежеубранного урожая зерновых колосовых культур, интересующим нас компонентом, который может быть внесен отработавшей вентилирующей средой из емкости в коллектор, можно считать крупную головку осота (сорняка) с параметром D = 20 мм. При размере газопровода F = 220 мм (фиг.1-3, 5, 7), ширина зазора внизу коллектора S может быть больше 20 мм, но не более 110 мм. В противном случае, с одной стороны, компоненты с параметром D=20 мм, оставшиеся в коллекторе, не провалятся через его зазор при разгрузке емкости, а с другой - выемка в сыпучем материале под этим зазором, то есть под открытой снизу частью каждого коллектора 10, 13, 14, образующаяся при загрузке емкости 1, будет глубже аналогичной выемки под каждым газопроводом, соединенным с этим коллектором. Последнее снизит равномерность вентилирования так же, как если бы нижние кромки стенок газопроводов, образующих каждый ряд 6, 7 и стенки 15 объединяющего их соответствующего коллектора 10, 13, 14 не были бы на одном уровне.

Для большинства устройств, в которых может применяться изобретение, рационально реверсивное вентилирование. Последнее легко осуществимо благодаря расположению камер 2 и 3 рядом друг с другом. Для этого каждая камера выполнена с впускным отверстием и соединена им с подводящим тройником 16, снабженным перекидным клапаном 17, а также имеет выпускное отверстие. Последнее соединено с отводящим тройником 18, аналогичным тройнику 16, но с противоположно установленным перекидным клапаном (фиг.1, 2, 8), или имеет отдельный клапан, например дверь 19 камеры 2 или 3 (фиг.5). Для нагнетания вентилирующей среды в подводящую камеру 3 тройник 16 соединен с вентилятором 5 и воздухонагревателем 4.

Кроме того, для выгрузки материала из емкости, а также для реверсивного вентилирования его нижнего слоя, под нижним рядом газопроводов 7 выполнен аэрожелоб с перфорированном дном 20 и коробом 21 под ним (фиг. 2, 5, 8). Короб 21 имеет приспособление, например тройник 22 с перекидным клапаном, для ввода в этот короб исходной вентилирующей среды или выпуска из него отработавшей.

Кроме того, для реверсивной продувки верхнего слоя материала, находящегося в емкости 1, верхняя часть этой емкости выполнена герметичной (фиг.1, 2, 5-8), а полость ее соединена с камерой, связанной со вторым сверху рядом газопроводов. В данных примерах указанный ряд является нечетным 7, связанным с подводящей камерой 3, с которой люком 23 и соединена полость верхней части первой емкости 1. Люк 23, как и люк 11, выполнен в стенке 8 и снабжен затвором. Во втором варианте (фиг.5) люк 23 связан с камерой 3, например одним из промежуточных патрубков 12, который для этого расширен и удлинен. Емкость 1 оборудована впускным 24 и выпускным 25 затворами для сыпучего материала. Для загрузки емкости 1, разравнивания материала в ней, а также для перемещения или отгрузки его, вентилируемые емкости комплектуются транспортерами (нория, шнек и др.).

Устройство работает следующим образом (фиг.1-8). При вентилировании сыпучего материала, например предварительно очищенного от легких и крупных примесей влажного зерна, в каждом полной емкости 1 затворы 24 и 25 закрыты, зерно находится на уровне не выше люка 23 и заполняет пространство между всеми газопроводами и коллекторами каждого ряда 6 и 7. Все люки 11 и 23 каждой емкости 1 открыты. Перекидные клапаны 17 тройников 16, 18 и 22, а также двери 19 (фиг.5), находятся в положениях, показанных на фиг.2, 5 и 8. Вентилирующая среда, в частности воздух, подогретый нагнетателем 4, вентилятором 5 нагревается через тройник 16 в подводящую камеру 3 и создает в ней избыточное давление. Под этим давлением воздух из камеры 3 поступает во все соединенные с ней газопроводы нечетных рядов 7, а также через люк 23 входит в полость емкости 1 над зерном (фиг.1-8), которая становится своеобразным подводящим газопроводом. Из этой полости воздух опускается через насыпь зерна к верхнему ряду 6 газопроводов и поступает от него в отводящую камеру 2. Из открытых снизу газопроводов и основных коллекторов 10 или 13 и выравнивающих - 14 нечетных рядов 7 потоки подогретого воздуха входят в зерновую насыпь и двигаются по ней вверх и вниз к соседним четным рядам 6, от которых поступают в отводящую камеру 2. От нижнего ряда 7 газопроводов потоки подогретого воздуха движутся в зерне не только к вышележащему ряду 6, но и ко дну 20 аэрожелоба, продувая зерно в нижней части емкости 1. Пройдя через перфорированное дно 20, эта часть воздуха входит в короб 21 и удаляется из него через тройник 22. Все рассмотренные потоки подогретого воздуха при движении в зерновой насыпи нагревают и сушат зерно, охлаждаясь и насыщаясь водяными парами. Отработавший воздух, поступающий в отводящую камеру 2, удаляется из нее через тройник 18 или открытую дверь 19 (фиг.1, 2, 5, 8).

Движение исходного воздуха от подводящей камеры 3 к ее газопроводам 7, а отработавшего - от газопроводов 6 к отводящей камере 2, в каждом варианте изобретения имеет следующие особенности.

В первом варианте (фиг.1-4) подогретой воздух из камеры 3 через расположенные в ней люки 11 емкости 1 входит в основные коллекторы 10, а из них - в газопроводы нечетных рядов 7. Например, в нижнем ряду 7 (фиг.1-3) воздух, пройдя люк 11, распределяется в основном коллекторе 10 и поступает во все присоединенные к нему газопроводы, в том числе в два из них, торцы которых смещены влево от подводящей камеры 3 (рассматривается первая емкость 1). Давление в газопроводах этого и других рядов выравнивается за счет перераспределения воздуха через открытые вторые торцы газопроводов и объединяющий их коллекторов 14. В каждом ряду 6 или 7 газопроводы и коллекторы 10 и 14 образуют открытую снизу газопроводящую решетку (фиг.3, 4). В однородной насыпи зерна между выполненными в виде таких решеток соседними рядами 6 и 7 газопроводов проходят равномерно распределенные потоки воздуха по всему поперечному сечению емкости 1, что обеспечивает достаточно высокую равномерность вентилирования. Потоки воздуха от нечетных рядов 7, пройдя зерновую насыпь, достигают соседние четные ряды 6 и входят в их открытые снизу газопроводы и коллекторы 10 и 14. В четных рядах 6 поток воздуха из каждого газопровода поступает в основной коллектор 10 (фиг.1-4), а из него через люк 11 выходит в отводящую камеру 2.

Во втором варианте (фиг.5-7) подогретый воздух из камеры 3 поступает в газопроводы первого (снизу) ряда 7 непосредственно через отверстия в их торцах. К газопроводам третьего ряда 7 он поднимается по пяти промежуточным патрубкам 12, когда основной коллектор 13 в этом ряду отсутствует, а в данном случае - через два промежуточных патрубка 12 и соединенный с ними основной коллектор 13. По второму патрубку 12 подогретый воздух поступает еще и к люку 23, а через него - в полость емкости 1 над зерном. Эта часть воздуха опускается в слое зерна, сушит его и через верхний ряд 6 отводится в камеру 2 (фиг. 5, 6). От газопроводов второго ряда 6 отработавший воздух поступает в камеру 2 по пяти промежуточным патрубкам 12, когда коллектора 13 в данном ряду нет, а в нашем примере - через основной коллектор 13 и два промежуточных патрубка 12, связанные с ним и с камерой 2. От каждого газопровода четвертого ряда отработавший воздух отводится в камеру 2 через отверстие в торце этого газопровода. Благодаря коллекторам 14, как и в первом варианте, выравнивается давление воздуха в газопроводах каждого ряда 6 и 7. Кроме того, воздушные потоки, возникающие между соседними коллекторами, в частности 14, из-за наличия зазоров (проходов) внизу их, надежно продувают зерно у наружной стенки емкости 1. Это особенно важно для сохранности зерна, когда эта стенка металлическая (фиг.1-8).

В третьем варианте, в первом примере (фиг.8, изогнутая стенка 9 показана сплошной линией), когда камера 2 находится слева от камеры 3, подогретый воздух из последней поступает в газопроводы нечетных рядов 7 непосредственно через отверстия в их торцах, расположенных в камере 3, включая ее выступы, образованные изгибами стенки 9. Давление в газопроводах каждого ряда 6 или 7 выравнивается через коллектор 14, объединяющий их вторые торцы. Это происходит так же, как в первом и втором вариантах. Отработавший воздух из газопроводов четных рядов 6 поступает в отводящую камеру 2 через расположенные в ней отверстия в открытых торцах названных газопроводов. Во втором примере, когда отводящая камера 2 находится выше подводящей 3 (фиг.8, стенка 9 показана штриховой линией), движение вентилирующего воздуха между камерами 3, 4 и соединенными с ними газопроводами рядов 6 и 7 происходит аналогично рассмотренному в первом примере.

Для обратной продувки зерна в каждой емкости 1 положения перекидных клапанов 17 в тройниках 16, 18 и 22, а также дверей 19 камер 2 и 3 (фиг.1-8), изменяют на противоположные. После этого подводящей станет камера 2, а отводящей - 3. Короб 21 и перфорированное дно 20 аэрожелоба будут своеобразным подводящим газопроводом, а полость емкости 1 над зерном - отводящим. При этом направления всех рассмотренных выше потоков воздуха в зерне, станут обратными (фиг.1-8). В остальном работа предложенного устройства при обратной продувке зерна будет аналогично рассмотренной.

В первом варианте (фиг.1-4) при необходимости отключить от камер первую или вторую емкость 1, либо часть ее (например, незаполненную) задвижки соответствующих люков 11 закрывают. Такое же может быть предусмотрено в других вариантах (фиг. 5-8), однако это потребует оснащения емкостей 1 большим числом необходимых люков. Разгрузка емкости 1 осуществляется через открытый выпускной затвор 25. Часть зерна, оставшаяся в емкости 1 после гравитационной разгрузки, выгружается аэрожелобом, в короб 21 которого вентилятором 5 нагревается наружный (неподогретый) воздух.

Возможны другие примеры осуществления заявляемого устройства. В частности, камеры 2 и 3 могут быть расположены в середине емкости 1, части которой примыкают к их противолежащим сторонам. Во втором варианте (фиг.5-7) патрубки 12 допускается выполнять в емкости 1, а коллекторы 13 не делать. В последнем случае число промежуточных патрубков 12, как отмечалось ранее, увеличится. Во всех вариантах (фиг.1-8) основной коллектор 10 и 13 или выравнивающий 14, или тот и другой может быть размещен вне емкости 1 и выполнен без зазора внизу его. Газопроводы, образующие ряд, могут не иметь выравнивающего коллектора 14, например, когда ряд расположен в сужающейся выгрузкой части емкости 1.

Первый вариант изобретения реализован в складе-сушилке зерна ССЗ-65, имеющем две металлические емкости общей вместимостью 65 тонн зерна пшеницы. Проведенные испытания склада-сушилки в двух хозяйствах подтвердили его работоспособность и снижение материалоемкости. При заданных подачах воздуха (до 600 м³/ч · т) обеспечивается равномерное реверсивное вентилирование. Вынос зерна отработавшим воздухом отсутствует.

Формула изобретения

1. Устройство для вентилирования зерна или другого сыпучего материала, включающее хотя бы одну вентилируемую емкость, подводящую и отводящую камеры, имеющие с емкостью общие стенки, средства для создания в емкости потоков вентилирующей среды, соединенные по меньшей мере с одной из камер, а также расположенные в емкости один над другим ряды открытых снизу и с одного торца газопроводов, закрепленных с интервалами, смещенных относительно друг друга в соседних рядах и соединенных с камерами так, что газопроводы нечетных рядов сообщены через отверстия в их открытых торцах с одной камерой, например с подводящей, а четных - с другой, т.е. с отводящей, отличающееся тем, что отводящая камера расположена рядом с подводящей камерой, причем справа или слева от нее, а газопроводы, образующие нечетный или четный ряд, имеют основной коллектор, соединенный с камерой, соответствующей данному ряду, и с открытым торцем хотя бы одного газопровода этого ряда, смещенным относительно указанной камеры.

2. Устройство для вентилирования зерна и другого сыпучего материала, включающее хотя бы одну вентилируемую емкость, подводящую и отводящую камеры, имеющие с емкостью общие стенки, средства для создания в емкости потоков вентилирующей среды, соединенные по меньшей мере с одной из камер, а также расположенных в емкости один над другим ряды открытых снизу и с одного торца газопроводов, закрепленных с интервалами, смещенных относительно друг друга в соседних рядах и соединенных с камерами так, что газопроводы нечетных рядов сообщены через отверстия в их открытых торцах с одной камерой, например с подводящей, а четных - с другой, т.е. с отводящей, отличающееся тем, что отводящая камера расположена рядом с подводящей камерой, причем выше или ниже нее, при этом устройство снабжено промежуточными патрубками, каждый из которых соединен с подводящей или отводящей камерой и хотя бы с одним соответствующим ей газопроводом, открытый торец которого находится выше или ниже камеры, с которой соединен этот промежуточный патрубок.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что нечетный или четный ряд газопроводов, расположенный выше или ниже соответствующей ему камеры, имеет основной коллектор, связанный с открытыми торцами газопроводов этого ряда и по меньшей мере с одним промежуточным патрубком соединенным с указанной камерой.

4. Устройство для вентилирования зерна или другого сыпучего материала, включающее хотя бы одну вентилируемую емкость, подводящую и отводящую камеры, имеющие с емкостью общие стенки, средства для создания в емкости потоков вентилирующей среды, соединенные по меньшей мере с одной из камер, а также расположенные в емкости один над другим ряды открытых снизу и с одного торца газопроводов, закрепленных с интервалами, смещенных относительно друг друга в соседних рядах и соединенных с камерами так, что газопроводы нечетных рядов сообщены через отверстия в их открытых торцах с одной камерой, например с подводящей, а четных - с другой, т.е. с отводящей, причем газопроводы концами с открытыми торцами прикреплены к стенке, общей для емкости и соответствующей им камеры, отличающееся тем, что подводящая и отводящая камеры имеет между собой общую многократно изогнутую стенку, которая примыкает к стенке, общей для емкости и камер, между отверстиями в открытых торцах всех соседних газопроводов нечетного и четного рядов для отделения первых из них к одной камере, а вторых - к другой.

5. Устройство по п. 1, или 2, или 3, или 4, отличающееся тем, что газопроводы, образующие ряд, снабжены выравнивающим коллектором и выполнены с открытыми вторыми торцами, которыми присоединены к выравнивающему коллектору.

6. Устройство по п.1, или 2, или 3, или 4, или 5, отличающееся тем, что основной или выравнивающий, или каждый коллектор нечетного или четного ряда газопроводов размещен в емкости и имеет стенку с наклонной верхней частью, кромка которой прикреплена к стенке емкости, а газопроводы открытыми торцами присоединены к стенке коллектора так, что нижние кромки их стенок и стенки коллектора расположены на одном уровне, причем между нижней кромкой стенки коллектора и стенкой емкости выполнен зазор.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что ширина зазора снизу основного или выравнивающего, или каждого коллектора определяется выражением
D < S ≅ 0,5F,
где D - наибольший размер поперечного сечения наиболее крупного компонента, который может быть внесен в коллектор отработавшей вентилирующей средой из сыпучего материала, для которого рассчитана емкость, включающая коллектор, мм;
S - ширина зазора, мм;
F - ширина открытой снизу части газопровода, не примыкающего боком к стенке емкости, м.

8. Устройство по п.1, или 2, или 3, или 4, или 5, или 6, или 7, отличающееся тем, что под нижним рядом газопроводов выполнен аэрожелоб с перфорированным дном и коробом под ним, имеющим приспособление для ввода в этот короб исходной вентилирующей среды или выпуска из него отработавшей.

9. Устройство по п.1, или 2, или 3, или 4, или 5, или 6, или 7, или 8, отличающееся тем, что верхняя часть вентилируемой емкости выполнена герметичной, а полость ее соединена с подводящей или отводящей камерой, связанной со вторым сверху рядом газопроводов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8

Дата прекращения действия патента: 12.02.2009

Извещение опубликовано: 10.04.2009        БИ: 10/2009

---