Устройство для подсушивания семян

 

Использование: для обработки семян зерновых, зернобобовых культур, семян трав в элитно-семеноводческих и зернопроизводящих хозяйствах. Сущность изобретения: лотки обеих камер 3 и 4 по длине разделены на отдельные участки, расположенные по схеме нисходящего каскада, причем смежные участки лотков соединены между собой вертикальными нисходящими стенками и вдоль них расположены дополнительные пластины, установленные с шаговым смещением по вертикали и горизонтали относительно друг друга и поверхностей перфорированных днищ, при этом каждый из участков лотков снизу охвачен изолированным рессивером, сообщенным с соответствующим воздухоподводящим каналом через впускные заслонки, а у задней стенки корпуса устройства над перепускным окном 29 выполнена свободно открытая снизу вытяжная шахта 30, сообщающаяся своим выходом с пылеотделителем, при этом воздухоподводящий канал 23 верхней камеры имеет возможность дополнительного сообщения с вытяжной шахтой 30 посредством окна и отделен от нее заслонкой, установленной на конце перегородки 2 между камерами, а перепускные патрубки, сообщающие между собой полости над лотками 13 и 32 снабжены шиберами, установленными на выходе из полости нижней камеры 4, пластины совместно с боковыми стенками корпуса 1 устройства образуют перепускные патрубки между участками лотков. 2 з. п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к зерносушильной технике и предназначено для сушки семян преимущественно зерновых, зернобобовых культур и семян трав, и может быть применено в зернопроизводящих и элитно-семеноводческих хозяйствах.

За прототип изобретения принято зерносушильное устройство, содержащее размещенные в общем корпусе друг под другом ступени сушки и охлаждения в виде лотков с перфорированными днищами, снабженных домкратами для изменения их угла наклона. Верхний лоток (ступень сушки) на выходном участке имеет регулировочную заслонку, при этом вдоль днища выполнен воздуховод для подачи снизу горячего воздуха от теплоносителя. Под нижним лотком расположен также воздушный канал, сообщенный патрубком, в котором установлен нагнетающий вентилятор, с атмосферой.

Ряд аналогичных по конструкции устройств снабжены патрубками, соединяющими между собой полости над днищем нижней и верхней камерами. Отработавший теплоноситель выводится в атмосферу через пылеотделитель. Качество сушки семян на перфорированной поверхности днища верхней камеры в значительной степени зависит от равномерности загрузки ее перфорированной поверхности. Необходимо, чтобы слой семян был одинаковым по толщине на всех участках днища. Однако при использовании принципа самотека за счет наклона днища и из-за наличия регулировочной заслонки, создающей подпирающий эффект, перед последней наблюдается сгруживание семян, то есть увеличение толщины слоя в сравнении с толщиной слоя на начальном и среднем участке перфорированной поверхности.

Следствием этого является увеличение скорости фильтрации семян на начальных участках и ухудшение качества сушки перед заслонкой. При этом с увеличением длины днища и увеличением его наклона из-за плохой сыпучести семян при повышенной влажности, неравномерность сушки семян будет возрастать.

При движении материала вдоль верхнего днища происходит постепенная его сушка, причем с уменьшением влагосодержания семенной материал меняет свои свойства. Следовательно, целесообразно учитывать эти изменения и соответственно изменять степень воздействия теплоносителя на разных участках перфорированной поверхности. Это было бы возможно реализовать, например, путем рассечения днища лотка на участки, снабдив регулировочной заслонкой каждый из них по схеме прототипа для обеспечения одинаковой производительности каждого участка. Однако, при этом значительно усложняется регулирование процесса сушки. Вместе с тем, при данном решении полностью не устраняется перекос в фильтрации на каждом участке, определяемой наличием заслонки.

Теплоноситель, прошедший через слой высушиваемого материала, выводится в атмосферу без повторного его использования. Целесообразно использовать теплоноситель не только для рециркуляции с целью экономии топлива, но и для привлечения его кинетической энергии для выноса примесей из высушиваемого материала и транспортирования их на определенное расстояние от сушилки. В существующих сушилках для выполнения этой задачи устанавливают перед сушилкой машину предварительной очистки и соединяют ее транспортирующим органом с загрузочным бункером сушилки, а для удаления выделенных отходов устанавливают дополнительный транспортер. Такая технологическая схема, которую необходимо соблюдать, требует подъемно-транспортирующих органов, машину предварительной очистки, больших капитальных затрат. В то же время машина предварительной очистки обеспечивает лишь очистку семян за счет воздействия воздушного потока в аспирационном канале и выносит преимущественно воздушно-отделимые примеси, так как задача машин предварительной очистки состоит в выделении до 60 примесей от их исходного содержания.

Целью изобретения является повышение эффективности сушки и расширение технологических возможностей для обеспечения одновременной очистки семян в корпусе устройства, что в конечном итоге улучшает экономические параметры сушки.

Указанная цель достигается данным изобретением, которое как и прототип, содержит корпус, разделенный по горизонтали перегородкой на две камеры. В верхней камере установлены питающий бункер и лоток с перфорированным днищем, под которым расположен воздухоподводящий канал от теплогенератора. В верхней выходной части этой камеры выполнено газоотводящее устройство. В нижней камере размещена ступень охлаждения, выполненная также в виде лотка с перфорированным днищем, под которым расположен другой воздухоподводящий канал. При этом, полости обеих камер над днищами лотков сообщены между собой и с атмосферой перепускными патрубками, а лотки сообщаются через семяпровод со скатной доской в горизонтальной межкамерной перегородке.

В отличие от прототипа в предлагаемом устройстве верхний и нижний лотки по длине разделены на ряд участков, образующих нисходящий каскад от загрузочного бункера, при этом обращенные друг к другу кромки смежных участков соединены вертикальной стенкой, вдоль которой установлен пакет пластин, связанных боковыми гранями между собой и со стенками корпуса. Особенностью устройства является также то, что каждый из участков обоих лотков снизу охвачен изолированными друг от друга ресиверами, сообщающимися полостью канала, подводящего теплоноситель, через регулировочные заслонки. Пластины в пакете установлены с одинаковым смещением по вертикали и горизонтали относительно друг друга и поверхностей перфорированных днищ. Аналогичный пакет пластин установлен у передней стенки корпуса верхней камеры между бункером-питателем и началом перфорированного днища. При этом заслонка регулирующая выпуск семян из бункера питателя может фиксироваться у кромки определенной пластины, устанавливая таким образом в начальной части верхнего лотка заданную толщину слоя семян. Другой особенностью является то, что за последним участком верхнего лотка над семяпроводом к нижнему лотку выполнена вытяжная шахта, образованная дополнительной вертикальной перегородкой и задней стенкой корпуса. Входной створ этой шахты сообщен с полостью нижней камеры и каналом подвода теплоносителя верхней камеры, а выходной с атмосферой через жалюзийный инерционный пылеотделитель, с которым также сообщена и полость верхней камеры.

Еще одной особенностью является оснащение конечной части канала подвода теплоносителя воздушной поворотной заслонкой, отделяющей этот канал от вытяжной шахты.

Изобретение не вытекает явным образом из уровня техники. Рассечение лотка на отдельные участки и оборудование их пакетом пластин позволяет установить одинаковую производительность каждого из участков при общем непрерывном движении материала по лотку в зависимости от хода процесса сушки. Эта производительность обуславливается степенью загрузки перфорированной поверхности материалом путем открытия регулировочной заслонки и подачей воздуха. Загрузка, в свою очередь, обуславливается пакетом пластин, которые совместно с несущей их вертикальной стенкой образуют, в сущности, перепускной патрубок, поделенный по длине пластинами на ряд каналов. При этом уровень входа в эти каналы, а следовательно и толщину слоя на предшествующем им участке, можно регулировать, манипулируя заслонкой на выходе лотка. За счет равномерности пластин в пакете одновременно синхронно регулируется толщина слоя и степень загрузки последующего нижерасположенного участка. Управление пакетом пластин сочетается с управлением подачи теплоносителя под каждый участок днища. Это обеспечивается за счет того, что каждый участок образован своим изолированным ресивером с заслонками, которыми регулируется подача теплоносителя из общего воздухоподводящего канала. Таким образом, каскадный принцип компоновки лотков обеспечивает успешное осуществление процесса сушки и охлаждения семенного материала. Одновременно изобретение позволяет выделять во время основного процесса легкие примеси, которые вместе с семенами, пройдя сушку, становятся менее связаны с ними, так как при уменьшении влажности текучесть материала существенно увеличивается. Для этого у задней стенки выполнена вытяжная шахта, передняя стенка которой заглубляется в поток материала и совместно со скатной доской переходного патрубка между камерами образует своеобразный промежуточный бункер нижнего лотка.

Воздух в вытяжную шахту, в основном, поступает из полости нижней камеры, продувая поток свободно падающих семян и вынося при этом легкие примеси (полову, мякину, семена сорняков и т. п.). При необходимости можно дополнительно в этот процесс включить воздух из воздухоподводящего канала верхней камеры, открыв заслонку на его конечном участке. Таким образом, процесс сушки сочетается с процессом очистки в объеме одного и того же устройства без изменения его габаритов. Этот результат достигается предложенным сочетанием существенных признаков.

На фиг. 1 представлена общая схема устройства совместно с технологическим процессом; на фиг. 2 поперечное сечение устройства в области нагнетательного вентилятора; на фиг. 3 стык двух участков верхнего лотка.

Рассмотрим применение изобретения на примере устройства производительностью 4 5 т/ч на пшенице со съемом 6 влажности.

Устройство содержит корпус 1 прямоугольного сечения из листовой стали, имеющей габариты 1000 х 3500 х 5200 мм. Корпус горизонтальной перегородкой 2 разделен на верхнюю 3 и нижнюю 4 камеры. В верхней передней части камеры 3 размещен бункер 5 с заслонкой 6, имеющий объем около 1 м³. Этот бункер связан с завальной ямой посредством нории (на чертеже не показаны). В потолке камеры 3 у задней стенки 7 выполнено окно 8, соединенное газоходом 9 с пылеотделителем 10, имеющим пылесборник 11 и жалюзийную решетку 12.

В полости камеры 3 размещена ступень сушки, включающая верхний лоток 13 с перфорированным днищем. Боковыми стенками служат стенки камеры 3. Днище имеет ширину 400 мм, рассечено в поперечном направлении на ряд участков 14 длиной 1200 мм. Эти участки установлены под углом альфа, равным 3 4^o, относительно горизонтальной плоскости. Кроме того, каждый из участков 14, начиная с второго, ступенчато опущен на 200 мм, при этом смежные кромки двух соседних участков соединены сплошной вертикальной стенкой 15. Таким образом, верхний лоток 13 представляет собой нисходящий каскад. Перфорированная поверхность участков 14 набрана из стандартных сит с отверстиями до 1 мм или из жалюзийной решетки. Перед каждым из участков 14 смонтирован перепускной патрубок 16, образованный пакетом пластин 17, установленных с шагом a 35 мм параллельно стенке 15. Последняя из пластин 17 и стенка 15, а также стенки корпуса 1, образуют корпус указанных патрубков 16. Пластины 17 имеют следующие размеры: ширина 400 мм, высота 245 мм. Под каждым из участков 14 выполнен ресивер 18, верхней стенкой которого является переформированная поверхность участков 14, боковыми стенками стенки корпуса 1 и продолжение стенок 15. В нижней стенке 19 ресивера выполнены впускные щели 20, перекрывающиеся заслонками 21 (см. фиг. 1, 3). Кроме того, внутри ресивера установлены порожки 22 для лучшего распределения воздуха в полости ресивера. Высота каждого из ресиверов 18 составляет 300 мм. Полость между ресиверами 18 и перегородкой 2 является полостью верхнего воздушного канала 23, который соединен воздуховодом 24 с источником теплоносителя в виде теплогенератора ТАУ-0,75 (на чертеже не показан). За последним участком 14 лотка 13 (см. фиг. 1) выполнена скатная доска 25, на конце которой установлена заслонка 26, обеспечивающая выпуск воздуха из канала 23. Заслонка 27 позволяет ступенчато открывать каналы, образованные пластинами 17. Аналогичная заслонка 28 установлена в конце нижнего лотка. У задней стенки корпуса 1 устройства над перепускным окном 29 выполнена свободно открытая снизу вытяжная шахта 30 и сообщающаяся верхним выходом с пылеотделителем 10. Вытяжная шахта 30 образована задней стенкой корпуса 1 и вертикальной дополнительной стенкой 31.

В нижней камере 4 размещена ступень охлаждения, содержащая нисходящий лоток 32, длиной 5000 мм и шириной 400 мм, образованный перфорированной поверхностью 33, разделенной на два каскадно расположенных участка 34. Угол наклона этих участков гамма, равный 4^o. Участки 34 по общей схеме исполнения аналогичным участкам 14, одинаковы и по конструкции перепускные патрубки из пакета пластин. Над лотком 32 расположена воздушная полость 35 ступени охлаждения, сообщенная через перепускное окно 29 с вытяжной шахтой 30, а также сообщенная перепускными воздушными патрубками 36 с полостью камеры сушки 3 и далее через нее с пылеотделителем 10. В патрубках 36 в зоне камеры охлаждения размещены шиберы 37. Воздух для охлаждения в камеру 4 поступает от вентилятора 38 через подающий воздуховод в два ресивера 39 под участками 34. Ступень охлаждения имеет выпускное отверстие 40 с заслонкой 28 для выпуска высушенного материала.

Устройство работает следующим образом.

Влажный семенной материал с примесями из бункера 5 поступает на верхний лоток 13. Горячий воздух от теплогенератора подается в воздушный канал 23. При этом открывают выпускные щели 20 ресивера 18 под первым участком 14, а затем и под остальными по мере загрузки. Заслонками 21 регулируют подачу воздуха таким образом, чтобы обеспечивалось равномерное перемешивание материала без заметных выбросов над кипящим слоем. Для обеспечения съема влажности в пределах 6 за один пропуск при производительности около 4 т/ч устанавливают следующие режимы процесса сушки: рабочую скорость перемещения материала около 0,5 м/мин, температура теплоносителя от 55 до 100^o в зависимости от назначения сушки (семенного или продовольственного зерна).

Для обеспечения такого режима пластины 17 устанавливают между собой с шагом a 35 мм и поднимают вверх на шаг b 35 мм, заслонку 27 приподнимают вверх для образования минимального прохода высотой 35 мм. Одновременно регулируют выходные параметры воздуха из теплогенератора его регулирующими устройствами и также устанавливают расход воздуха под каждый из участков, равный примерно 5 тыс. м³ на 1 м² перфорированной поверхности участка, посредством заслонок 21.

Благодаря наличию вертикальных перегородок, установленных в пакете с равным смещением по горизонтали и вертикали относительно поверхности смежных днищ и одинаковым открытием заслонок на входе и выходе лотков, устанавливается равномерная толщина высушиваемого зерна в камере. Горизонтальные слои материала на смежных днищах взаимосвязаны между собой через вертикальные каналы, образованные пластинами 17. Ступенчатое регулирование производительности путем открытия или закрытия части каналов на входе и выходе лотка позволяет точно устанавливать производительность на всех участках днища без сгруживания материала.

Горячий семенной материал от последнего участка 14 поступает по скатной доске 25 в перепускное окно 29 и свободной струей падает на первый участок лотка 32 ступени охлаждения. В момент прохода материала под вытяжной шахтой 30 через него фильтруется уходящий воздух из полости 35 ступени охлаждения. Вместе с воздухом из материала выносятся через шахту в пылеотделитель 10 воздушно-отделимые примеси, которые затем отбрасываются на 4 5 м в сторону от сушилки. Если процесс выноса примесей нарушается из-за недостатка воздуха, его дополнительное количество можно получить открыв заслонку 26. Для этого предназначены также шиберы 37 в патрубках 36. Очищенный от примесей семенной материал поступает на первый участок нижнего нисходящего лотка 32 ступени охлаждения и движется по нему, продуваясь холодным воздухом от вентилятора 38. Для этого устанавливают расход воздуха равным 12 тыс. м³/ч (то есть 3 тыс. м³/ч на 1 м² поверхности днища). Воздух, фильтруясь сквозь семенной материал (толщина слоя до 300 мм), частично через перепускные патрубки 36 поступает в полость камеры 3 и далее в пылеотделитель 10. Дополнительно, как было указано ранее, воздух может направляться на продувку материала между верхним и нижним лотками, тем самым повышается КПД устройства в целом. Толщину слоя на участках 34 лотка 32 регулируют элементами 28.

Предлагаемое устройство может с успехом применяться для сушки семян трав. Оно может быть реализовано как для небольших хозяйств, например фермерских, так и для крупных совхозов и колхозов, так как его можно изготовить разных типоразмеров (на 2 5 т/ч, 5 10 т/ч и т. д.). Устройство агрегатируется с различными теплогенераторами (ТАУ-0,75; ТАУ-1,5;), с воздухоподогревателями типа ВПТ-600.

Формула изобретения

1. Устройство для подсушивания семян, содержащее корпус, разделенный по высоте горизонтальной перегородкой на верхнюю и нижнюю камеры, сообщающиеся через перепускное окно между горизонтальной перегородкой и задней стенкой корпуса и включающие наклонные по ходу движения материала лотки с перфорированными днищами и расположенными под ними воздухоподводящими каналами, бункер-питатель над началом перфорированного днища верхнего лотка, причем полости над перфорированными днищами сообщены между собой и атмосферой через патрубок с пылеотделителем, воздухоподводящий канал верхней камеры соединен с теплогенератором, а аналогичный канал нижней камеры с нагнетательным вентилятором атмосферного воздуха, отличающееся тем, что перфорированные днища лотков обеих камер по длине разделены на отдельные участки, расположенные по схеме нисходящего каскада, причем смежные участки днищ соединены между собой вертикальными нисходящими стенками, вдоль каждой из которых установлен пакет одинаковых с ней по высоте перегородок, со смещением по горизонтали и вертикали над поверхностями смежных днищ, при этом каждый из участков днища верхней камеры охвачен снизу изолированным ресивером, сообщенным с основным воздухоподводящим каналом через впускные заслонки, а у задней стенки корпуса устройства над перепускным окном выполнена свободно открытая снизу вытяжная шахта и сообщающаяся своим выходом с расположенным за корпусом пылеотделителем, при этом воздухоподводящий канал верхней камеры имеет возможность дополнительного сообщения с вытяжной шахтой посредством окна с заслонкой.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пакет пластин совместно с боковыми стенками корпуса образуют перепускные патрубки между участками каскадно расположенных днищ.

3. Устройство по пп. 1,2, отличающееся тем, что пакет пластин дополнительно установлен у передней стенки корпуса верхней камеры между бункером-питателем и началом перфорированного днища.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3