Способ сушки зерна



Способ сушки зерна
Способ сушки зерна
Способ сушки зерна
Способ сушки зерна
Способ сушки зерна

 


Владельцы патента RU 2534509:

Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) (RU)

Способ сушки зерна включает обработку зерна во вращающемся барабане с использованием озоновоздушной смеси. Скорость вращения барабана устанавливают от 0,9 до 0,95 от критической угловой скорости, концентрацию озона устанавливают 200-250 мГ/м3. Барабан заполняют зерном до значения 0,5 LR2, где L - длина барабана, R - внутренний радиус барабана. Изобретение обеспечивает повышение эффективности процесса обработки зерна. 1 пр., 5 ил.

 

Изобретение относится к способам послеуборочной сушки зерна и других сельскохозяйственных культур.

Известно, что после уборки зерно, особенно при неблагоприятных погодных условиях, необходимо подвергать сушке для удаления излишней влаги. Для лучшей сохранности зерна пшеницы и ржи влажность их не должна превышать 13-13,5%. Для других культур значение влажности несколько отличается от вышеприведенного значения. Сушка зерна является весьма энергоемким процессом - на каждую тонну высушенного зерна затрачивается до 10 кг жидкого топлива. Для сокращения затрат энергии предложено несколько методов интенсификации процесса сушки.

Наиболее часто применяют термический способ сушки вентилированием слоя зерна подогретым воздухом (Малинин Н.И. Энергосберегающая сушка зерна. Изд. «Колос», 2004 г.).

Известен способ интенсификации сушки зерна путем обработки озоновоздушной смесью в стационарном слое и технические средства для этой цели (а.с. СССР №1095899 МКИ A01F 25/08, 1984 г.). Данный способ обеспечивает ускорение процесса сушки и одновременно значительное энергосбережение.

Известный способ сушки имеет недостатки, основные из которых:

- неравномерность распределения озона по высоте слоя;

- обработка озоновоздушной смесью слоя в течение всего времени сушки, из-за чего длительность процесса достигает десятков часов.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ обработки семян сельскохозяйственных культур (патент РФ №2248111, кл. A01C 1/00, 20.03.2005, бюл. из. №8 2005 г.). По этому способу обработку проводят в барабанной сушилке, вращающейся со скоростью 120-150 об/мин с подачей озоновоздушной смеси с концентрацией озона 10-80 мГ/м3, причем озоновоздушную смесь подают в движущийся слой зерна.

Указанный способ также имеет недостатки, основной из которых - недостаточная эффективность обработки зерна, заключающаяся в том, что при определенных размерах сушильного барабана и указанных скоростях вращения его обрабатываться будет только поверхностный слой зерна.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности процесса обработки за счет выбора оптимальной скорости вращения барабана с учетом его диаметра. В результате использования предлагаемого способа обеспечивается равномерность, и быстрота обработки зерна, и, тем самым, значительное энергосбережение.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе сушку зерна, включающую обработку зерна во вращающемся барабане с использованием озоновоздушной смеси, проводят при скорости вращения барабана от 0,9 до 0,95 от критической угловой скорости, а концентрацию озона устанавливают 200-250 мГ/м3 в течение нескольких первых минут обработки, при этом барабан заполняют зерном до значения 0,5 L R2, где L - длина барабана, R - внутренний радиус барабана.

Барабан сушилки вращают с такой скоростью, чтобы каждый внешний слой отрывался от основной зерновой массы и, за счет силы тяжести, падал на дно барабана через озоновоздушный слой по самой длинной траектории. Скорость вращения барабана не должна превышать того значения, когда центробежная сила превысит силу тяжести, и все зерно будет прижато к внутренней поверхности барабана - так называемая критическая скорость. В таком случае контакт с озоном у зерновой массы будет недостаточным.

В предлагаемом способе сушку зерна осуществляют следующим образом. Внутрь барабана направляют зерно и подают озоновоздушную смесь. При вращении барабана зерно, за счет сил трения, будет подниматься вверх до тех пор, пока сила тяжести не превысит их значение. В поперечном сечении барабана зерно примет форму, с одной стороны ограниченную внутренней поверхностью барабана, а с другой - конусом с углом естественного откоса у основания. Внутренние слои зерна в контакт с озоном не вступают. По мере увеличения скорости вращения барабана зерна верхнего слоя начнут, за счет действия центробежной силы, отрываться от него и падать вниз на дно барабана, контактируя с озоном. С дальнейшим увеличением скорости траектория падения будет все более увеличиваться и контакт зерна с озоном возрастет. Еще при большей скорости зерно будет прижато центробежной силой к внутренней поверхности барабана, и обработка озоновоздушной смесью зерна будет нарушена. После нескольких минут обработки подачу озоновоздушной смеси прекращают, а сушку зерна осуществляют обычным образом.

Предлагаемый способ сушки зерна поясняют фиг.1, 2, 3 и 4. На фиг.1 представлен поперечный разрез барабана 1 и положение зерна 2 при отсутствии вращения ω=0, на фиг.2 - положение зерна при вращении барабана при ω min = g R cos α . На фиг.3 - положение зерна при скорости вращения барабана меньше критической и траектории движения отдельных зерен. На фиг.4 показано положение зерна при скорости вращения барабана больше критической.

Угловая скорость вращения барабана ω=2πn/60,

где n - скорость вращения барабана в об/мин;

Сила тяжести, действующая на зерно Fт=mg.

Центробежная сила, действующая на отдельное зерно в поверхностном слое Fц=mω2R.

Сила, отрывающая внешний слой зерна от основной массы равна

Fотр=F/cosα=mg/cosφ.

Минимальная скорость вращения барабана ω min = g R cos α

Критическая скорость вращения барабана, когда зерно будет прижиматься центробежной силой к внутренней поверхности барабана при codα=1

ω к р = g R

Рекомендуемая скорость вращения барабана 0,9-0,95 от ωкр.

Таким образом, при вращении барабана с указанной угловой скоростью внешний слой зерна будет отрываться от основной массы и падать через озоновоздушный слой на дно сушильного барабана, а скорость и траектория движения будут обеспечивать требуемое время контакта зерна с озоном. Очередной слой с изменением положения барабана будет замещать внешний, и процесс будет повторяться. При этом для увеличения времени контакта общий объем зерна в барабане не должен превышать значения 0,5 L R2, где L - длина барабана, т.е. объем барабана наполнен зерном примерно на 1/6.

В зависимости от целей проведения операции - предпосевная обработка, обеззараживание зерна или интенсификации сушки его, обеззараживание или дезинсекция, концентрация озона в озоновоздушной смеси и время пребывания в барабане может быть изменено.

На фиг.5 представлены диаграммы сравнения результатов сушки семян пшеницы - влажность исходная и конечная (опыт и контроль).

Время обработки озоном должно быть таким, чтобы озон мог продиффундировать внутрь зерна. В таком случае, для сокращения времени диффузии концентрацию озона в озоновоздушной смеси необходимо увеличить до 200-250 мГ/м3.

Новым является то, что обработку озоном зерна или другого материала осуществляют со скоростью вращения сушильного барабана в зависимости от его диаметра.

Конкретный пример выполнения способа. Производили обработку зерна с целью интенсификации сушки в барабанной сушилке диаметром 200 мм. Скорость вращения регулирования от 40-80 об/мин. Озоновоздушную смесь подавали в барабан с концентрацией от 100 до 250 мГ/м3. Время обработки составляло 1, 2 и 3 минуты. Время сушки составляло 4 часа. Периодически (каждые полчаса) отбирались пробы для проведения анализов. На фиг.5 представлены диаграммы сушки зерна, полученные при проведении опытов.

Таким способом можно вести предпосевную обработку зерна и других культур, обеззараживание озоном комбикормовых смесей и других материалов, не опасаясь недостаточного или чрезмерного воздействия озона при обработке, что существенно снижает затраты на проведении процесса сушки и обработки.

Способ сушки зерна, включающий обработку зерна во вращающемся барабане с использованием озоновоздушной смеси, отличающийся тем, что скорость вращения барабана выбирают от 0,9 до 0,95 от критической угловой скорости, концентрацию озона устанавливают 200-250 мГ/м3, при этом барабан заполняют зерном до значения 0,5 LR2, где L - длина барабана, R - внутренний радиус барабана.



 

Похожие патенты:

Устройство для сушки рулонов льна содержит полый цилиндр с отверстиями, которые равномерно размещены по высоте и диаметру, конус для прокалывания рулона и воздуховод для подачи теплоносителя.

Устройство для сушки сельскохозяйственного корма содержит вентиляционный каркас, соединенный с вентилятором, имеющим нагнетательный патрубок, снабженный соплом с криволинейными канавками, полимерное покрытие корма, имеющее зазор, в котором размещен всасывающий патрубок вентилятора.

Устройство относится к сельскому хозяйству, а именно к установкам для досушивания сена методом активного вентилирования. Установка содержит воздухопроводящий канал, патрубок для подачи воздуха с гибким переходником.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может применяться для сушки прессованной в рулоны сельскохозяйственной продукции. .

Изобретение относится к области сельскохозяйственного производства, а именно к способам заготовки травянистых кормов. .

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при заготовке грубых кормов и других сеносоломистых материалов в рулонах. .

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способам заготовки травянистых кормов. .

Изобретение относится к устройствам для механизации перевозки, погрузки, выгрузки и сушки зерна и, в частности, семян. .

Изобретение относится к сушильной технике, в частности предназначено для сушки зернообразных продуктов активным вентилированием. .

Способ периодического удаления избыточной влаги из зерновой массы при навальном способе складирования заключается в том, что осуществляют периодическое удаление избыточной влаги из зерновой массы по всему объему одновременно последовательными циклами изменяющимся по направлению воздушным потоком различной температуры. Устройство для осуществления способа представляет собой систему активного вентилирования с каналами, проходящими сквозь объем зерновой массы. Каналы системы состоят как минимум из одного или нескольких соединенных между собой цилиндрических перфорированных воздуховодов, при этом воздуховоды помещены в сетчатый рукав, укрепленный зажимами по его длине. На торцах каналов установлены нагнетательные устройства, которые соединены непосредственно с каналом, если в системе один канал, или через коллекторы, если система состоит из нескольких каналов. Для периодической поочередной подачи воздушного потока различной температуры в каналы имеются воздушные заслонки, которые установлены в соединительных элементах перед нагнетательными устройствами. Изобретение обеспечивает исключение пересушивания зерновой массы по всему объему и повышение эффективности процесса активного вентилирования. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Хранилище сельскохозяйственной продукции включает фундамент, ограждение в виде арочного бескаркасного утепленного свода, бетонный пол, опорную стенку, ограждение из панелей, содержащих два слоя металлического гофрированного П-образного профиля с теплоизоляцией между ними. Опорная стенка выполнена в виде стоек с горизонтально закрепленными на них металлическими листами П-образного профиля и прямоугольными трубами, уложенными в углубления профиля. Система вентиляции содержит двухслойное полотно, расположенное над насыпью сельскохозяйственной продукции, напорные магистральные вентиляционные каналы, соединенные с полотном, всасывающие магистральные вентиляционные каналы, соединенные с воздуховодами, проложенными в конструкции пола. Магистральные напорные и всасывающие вентиляционные каналы соединены с установкой кондиционирования воздуха. Нижний слой полотна выполнен с отверстиями. Изобретение обеспечивает повышение сохранности сельскохозяйственной продукции. 5 ил.

Устройство для вентилирования состоит из перфорированных секций с ребрами жесткости, выполненных в форме арки с профилированной поверхностью и высотой волны профиля не менее 5 мм. Опорные концы арки имеют участки, параллельные вертикальной оси арки. Высота параллельных участков составляет от 0,05 до 0,1 диаметра арки. Секции выполнены с шагом по диаметру. Диаметр предыдущей шаговой секции меньше диаметра последующей шаговой секции на величину от двух до четырех толщин листового материала, из которого изготавливают секции. Изобретение обеспечивает повышение устойчивости секций устройства и способствует более равномерному распределению воздуха по всей его длине. 4 ил.

Установка для досушивания сена в скирдах содержит секции воздухопроводящего канала, патрубок для подачи воздуха с гибким переходником, снабженным радиальными ребрами жесткости с хвостовиками в виде Г-образных поворотных кронштейнов, соединенных упругими элементами. Установка снабжена, по крайней мере, одним толкателем со стопором, установленным на патрубке для подачи воздуха. Хвостовики ребер жесткости выполнены с продольными пазами в плоскости радиального сечения патрубка, с установленным в них хомутом. Изобретение обеспечивает самофиксацию гибкого переходника и надежную герметизацию воздухопроводящего канала при работе установки как в режиме нагнетания, так и в режиме всасывания. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к хранению продуктов полеводства и садоводства, в частности к средствам вентиляции и может быть использовано в зернохранилищах, овощехранилищах и других помещениях, предназначенных для насыпного хранения сельхозпродукции. Устройство для вентиляции состоит из соединенных внахлест перфорированных секций, каждая из которых выполнена в форме арки с волнообразной поверхностью, снабженных соединительными элементами. Соединительные элементы установлены в зоне действия наибольшей разгибающей нагрузки, действующей у основания арки. Соединительные элементы выполнены из оцинкованной стали, толщиной от 0,7 мм до 2,2 мм и длиной, соответствующей расстоянию между основаниями арки. Соединительные элементы имеют отгиб по краям на угол 90°, высотой, соответствующей высоте гофрирования секции. Верх отгиба снабжен упором, отклоненным от вертикали на угол от 15° до 30°. Ширина соединительного элемента составляет от 1,5 до 2 расстояний между шагом вершин гофров перфорированной секции, имеющей форму арки. Изобретение обеспечивает повышение жесткости и устойчивости конструкции. 4 ил.

Группа изобретений относится к сельскому хозяйству и предназначена для вентилирования зерновых материалов. Способ вентилирования зерна предусматривает вкручивание вспомогательной трубы в зерновую насыпь. По мере вкручивания зерновой материал из внутренней полости трубы извлекают при помощи воздухозаборного рукава и включенного вентилятора. Во внутреннюю полость трубы вставляют вентиляционную колонку, трубу выкручивают из зерновой массы и используют ее таким же образом для последующей установки других колонок. Для вентилирования зерна вентилятор переключают в режим нагнетания воздуха. Воздух проходит в осадочную камеру с закрытой заслонкой, затем через патрубок по общему воздуховоду поступает в вентиляционные колонки, нижняя часть которых перфорирована. Изобретение обеспечивает повышение качества зерна при хранении вне зависимости от глубины зернового слоя. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к хранению сельскохозяйственной продукции, в частности к активному вентилированию кагатов сахарной свеклы. Устройство содержит горизонтально расположенные в основании кагата, поперек его продольной оси с двух сторон, перфорированные вентиляционные каналы с вентиляторами. Торец каждого вентиляционного канала оборудован наконечником в форме полого усеченного конуса. Наружное меньшее основание наконечника закрыто перфорированной пластиной, а на ½ части конической поверхности наконечника, ориентированной вниз, выполнены сквозные отверстия. Изобретение обеспечивает повышение эффективности вентилирования кагата сахарной свеклы. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для сушки и досушки льняной тресты, льносоломы и других сельскохозяйственных материалов в виде рулонов. Устройство содержит полый цилиндр с отверстиями, конус для прокалывания рулона и воздуховод для подачи теплоносителя. Внутри полого цилиндра установлен первый стержень с наружной резьбой, на котором установлен поршень. Стержень связан с валом первого электродвигателя. На внутренней поверхности полого цилиндра со стороны подачи теплоносителя установлена раздвижная шторка, связанная со штоком и с воздуховодом. Шток выполнен в виде полого вала. Первый стержень установлен внутри штока с зазором. Шток жестко связан с гайкой, установленной на втором стержне с наружной резьбой. Второй стержень установлен параллельно первому стержню и через муфту связан с валом второго электродвигателя. Датчики влажности установлены на равном расстоянии друг от друга в центральных частях зон рулона. Сигналы с датчиков влажности и задатчика поступают в блок управления электродвигателями. Изобретение обеспечивает повышение эффективности использования теплоносителя без увеличения его расхода и равномерность сушки рулона по высоте. 1 ил.
Наверх