УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУШКИ ЗЕРНА
DEVICE FOR DRYING GRAIN

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для сушки зерна.
Известно устройство для сушки зерна, содержащее цилиндрический перфорированный кожух, загрузочный бункер, выгрузное окно, перфорированный стакан, концентрично закрепленный в кожухе со стороны выгрузного окна, соосно установленный внутри кожуха с возможностью вращения транспортирующий рабочий орган пружинного типа, а также охлаждающее устройство, состоящее из вентилятора и воздуховода. Перфорация кожуха и стакана имеет вид прорезей, расположенных между загрузочным бункером и выгрузным окном по винтовым линиям, смещенным относительно друг друга. На неконтактирующих с зерном поверхностях цилиндра (стакана) установлены нагревательные элементы. Транспортирующий рабочий орган устройства размещен в зазоре между кожухом и стаканом, а воздуховод соединен с внутренней полостью стакана за выгрузным окном [1].
К недостаткам данного устройства относятся потери теплоты в окружающую среду с наружной поверхности кожуха, а также возможность заклинивания зерна между транспортирующим рабочим органом и контактирующими с ним поверхностями кожуха и стакана.
Известно устройство для сушки зерна, содержащее цилиндрический кожух, загрузочный бункер, выгрузное окно, соосно установленный внутри кожуха с возможностью вращения транспортирующий рабочий орган, нагревательные элементы и охлаждающее устройство, состоящее из вентилятора и воздуховода, соединенного с внутренней полостью стакана за выгрузным окном. Внешняя поверхность кожуха покрыта слоем теплоизолирующего материала, транспортирующий орган выполнен в виде шнека, витки которого выполнены перфорированными, с диаметром перфорации, не превышающим минимального размера зерна, кожух выполнен составным, причем составные части кожуха разделены между собой кольцами, выполненными из теплоизолирующего материала, нагревательные элементы размещены на внешней поверхности кожуха под слоем теплоизолирующего материала между загрузочным бункером и выгрузным окном, причем каждая составная часть кожуха снабжена индивидуальным нагревательным элементом, а торцевая поверхность кожуха со стороны загрузочного бункера выполнена перфорированной [2].
К недостаткам данного устройства можно отнести достаточно большие удельные энергозатраты на обработку зерна, его травмирование в процессе перемещения внутри устройства, а также сложность изготовления установки, связанную с обеспечением необходимого рабочего зазора между витками шнека и внутренней поверхностью кожуха по всей его длине, что в свою очередь ограничивает производительность установки. Кроме этого, техническое решение данного устройства не позволяет обеспечить необходимую толщину высушиваемого материала, при сушке различных видов зерна, которая в свою очередь должна незначительно превышать максимальный размер зерна, подвергаемого сушке.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является уменьшение удельных энергозатрат на обработку зерна, снижение количества травмированных семян при сушке, а также возможность увеличения производительности установки при обеспечении необходимой толщины высушиваемого зернового слоя.
Этот результат достигается тем, что витки транспортирующего органа (шнека) выполнены в виде перфорированного эластичного профиля сплошного или полого сечения, передняя кромка которого расположена перпендикулярно к образующей цилиндрической поверхности шнека. При этом профиль имеет высоту, не меньшую, чем величина зазора между внутренней поверхностью кожуха и внешней поверхностью цилиндра. Кроме этого, в межвитковом пространстве шнека установлена сменная лента, выполненная из теплоизоляционного материала и имеющая светоотражающее покрытие на наружной поверхности.
Благодаря высоте профиля и толщине сменной ленты зазор между внутренней поверхностью кожуха и внешней поверхностью цилиндра не превышает максимального размера зерна. При необходимости обработки зернового материала с другими размерными характеристиками применяется лента необходимой толщины.
В связи с тем, что сменная лента выполнена из теплоизолирующего материала, потери тепла через стенки цилиндрической части шнека будут сведены к минимуму, а светоотражающее покрытие ленты на ее наружной поверхности будет отражать тепловой поток к внутренней поверхности кожуха и интенсифицировать процесс сушки.
Эластичный профиль сплошного или полого сечения выполнен таким образом, что его передняя кромка расположена перпендикулярно к образующей цилиндрической поверхности шнека. При этом поверхность профиля, контактирующая с внутренней поверхностью кожуха, может иметь фаску, что улучшает контакт профиля с этой поверхностью. В том случае, если профиль имеет полое сечение, он может быть выполнен гофрированным.
На чертеже изображен общий вид устройства для сушки зерна.
Устройство для сушки зерна состоит из цилиндрического кожуха 3, покрытого слоем теплоизолирующего материала 2, загрузочного бункера 1 и выгрузного окна 7.
В кожухе размещен транспортирующий рабочий орган 9, выполненный в виде шнека, витки которого имеют перфорацию и изготовлены в виде эластичного профиля сплошного или полого сечения, передняя кромка которого расположена перпендикулярно к образующей цилиндрической поверхности шнека.
В межвитковом пространстве шнека установлена сменная лента (не показана), выполненная из теплоизоляционного материала и имеющая светоотражающее покрытие на своей наружной поверхности.
С помощью ленты между внутренней поверхностью кожуха и внешней поверхностью цилиндрической части шнека образовано рабочее пространство, в котором перемещается обрабатываемый материал. Транспортирующий рабочий орган получает вращение от электродвигателя 10 через ременную передачу 11. Для изменения частоты вращения транспортирующего рабочего органа электродвигатель оснащен тиристорной системой управления, позволяющей в довольно широких пределах бесступенчато регулировать частоту вращения вала электродвигателя.
Охлаждающее устройство состоит из вентилятора 6 и воздуховода 7, соединенного с внутренней полостью кожуха за выгрузным окном.
Торцевая поверхность кожуха 3 со стороны загрузочного бункера 1 имеет отверстия 12. На внешней поверхности кожуха 3 под слоем теплоизолирующего материала 2 между загрузочным бункером 1 и выгрузным окном 7 размещены нагревательные элементы 4.
Кожух 3 выполнен составным, причем его составные части разделены между собой кольцами 8, изготовленными из теплоизоляционного материала. Каждая составная часть кожуха 3 снабжена индивидуальным нагревательным элементом 4. Витки шнека выполнены перфорированными, с диаметром перфорации, не превышающим минимальный размер высушиваемого зерна.
Устройство работает следующим образом. Включают нагревательные элементы 4 и после достижения необходимой температуры кожуха 3 подают зерно в загрузочный бункер 1, откуда оно поступает в рабочую зону транспортирующего рабочего органа 9 и перемещается им к выгрузному окну 7. Контактируя с нагретой поверхностью кожуха 3, зерно нагревается, теряет излишки влаги, которые в виде пара отсасываются через перфорацию витков шнека, и далее перемещается через воздуховод 6 потоком воздуха, продуваемого вентилятором 5 через отверстия 12 в кожухе 3 наружу. Сухое зерно удаляется из установки через выгрузное окно 7. При сушке зерна другой культуры меняют температуру нагрева кожуха с помощью индивидуальных нагревательных элементов, регулируют частоту вращения вала электродвигателя, а также устанавливают необходимую по толщине сменную ленту.
Пример выполнения заявляемого устройства
Рабочий орган установки для сушки зерна может быть изготовлен из толстостенной полипропиленовой или фторопластовой трубы, на наружной поверхности которой с помощью токарно-винторезного станка соответствующего типоразмера и с соответствующими приспособлениями осуществляется проточка винтовой канавки с требуемым профилем и высотой витка, после чего в межвитковом пространстве напыляется какой-либо светоотражающий состав, например алюминиевая пудра, либо создается медно-хромовое покрытие.
Рабочий орган установки для сушки зерна также может быть изготовлен в виде металлического цилиндра, на внешней поверхности которого закреплены (путем приклеивания или вулканизации) витки из эластичного профиля, а в межвитковое пространство уложена лента из термоизоляционного материала со светоотражающей поверхностью и закрепленная на концах шнека, например, винтами с потайной головкой.
1. Устройство для сушки зерна. - Патент RU 2179067 С1, опубл. Бюл. №4, 10.02.2002 г.
2. Устройство для сушки зерна. - Патент RU 2323580 С2, опубл. Бюл. №13, 10.05.2008 г.