УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ СЕМЯН

Полезная модель относится к сельскому хозяйству и сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройству для обработки семян и предназначено для напыления на поверхность семенного зерна пленки из минеральных веществ.
Из уровня техники известно устройство к установке для протравливания семян (патент РФ №86066, МПК А01C 1/00, опубл. 27.08.2009 г.), содержащее бункер, нагнетатель воздуха, цилиндр с раструбом для обеспечения равномерного распределения семян по периметру и последующего их гравитационного осаждения в виде кругового цилиндрического зернового потока, горизонтально вращающийся распылитель пестицида и воронкообразный сборник семян, отличающееся тем, что для осуществления замкнутого цикла протравливания семян в конструкцию устройства введены корпус с воздухопроводами, переходный цилиндр, двухсекционная кассетная емкость с перегородкой и заслонками для сбора и выгрузки протравленных семян. Основным недостатком данного устройства является то, что при его использовании невозможно получить оболочку из минеральных веществ на поверхности зерна.
Также известно устройство для протравливания семян (патент РФ №13991, МПК А01C 1/00, опубл. 27.06.2000 г.), содержащее установленный вертикально на раме устройства бункер-накопитель зерна, разделенный шиберной заслонкой на верхнюю часть - камеру загрузки и нижнюю часть - заборную камеру, в нижней части последней укреплено перфорированное (сетчатое) днище, сообщающееся через замкнутую камеру с трубопроводом подачи сжатого воздуха в заборную камеру, соединенную трубопроводом с нижней частью установленной вертикально камеры протравливания семян, на вертикальной внутренней поверхности которой на заданной высоте укреплены, по меньшей мере, в два яруса множество форсунок для подачи под давлением мелкодисперсной водной эмульсии раствора обрабатывающего препарата, соединенную трубопроводом в верхней части камеры протравливания с верхней частью установленной вертикально на раме устройства выгрузного бункера, в нижней части которого установлена шиберная заслонка с выгрузным трубопроводом, соосно с которым установлен трубопровод для подачи сжатого воздуха на выгрузку зерна, при этом транспортирование зерна в псевдоожиженном (взвешенном) состоянии из заборной камеры в камеру протравливания, а затем в выгрузной бункер, осуществляют воздушным потоком (на воздушной подушке), образуемым вакуум-насосом по трубопроводу, укрепленному в верхней части выгрузного бункера, а микропроцессор осуществляет управление всеми агрегатами данного устройства в процессе протравливания семян. Главным недостатком данного устройства является сложное конструктивное исполнение, так как технологический процесс обработки семян происходит в трех емкостях: бункере-накопителе семян, камере протравливания семян и устройстве выгрузного бункера, что повышает затраты на изготовление устройства и увеличивает себестоимость обработанного семенного материала, данное устройство также не обеспечивает получение оболочки из минеральных веществ на поверхности семян.
Задачей заявляемой полезной модели является повышение качества семенного материала.
Технический результат - расширение функциональных возможностей устройства для обработки семян и упрощение конструкции.
Указанный технический результат достигается устройством для обработки семян, содержащим размещенный вертикально на раме реактор с первым датчиком давления и первой термопарой, в нижней части которого встроена газораспределительная решетка, полость под которой соединена трубопроводом через первый фильтр с муфельной печью, снабженной второй термопарой, а в верхней части которого с одной стороны расположена форсунка, соединенная трубопроводом с дозатором, а с другой стороны расположена шиберная заслонка, соединенная трубопроводом через второй фильтр с циклоном, верхняя часть которого соединена трубопроводом через вентилятор с третьим фильтром, а его нижняя часть содержит отверстие для выгрузки отработанной фракции, причем верхняя часть реактора имеет отверстие для загрузки обрабатываемого зерна, а нижняя часть реактора над газораспределительной решеткой имеет отверстие для выгрузки обработанных семян, при этом дозатор и муфельная печь соединены трубопроводом соответственно через первый и второй регулирующие клапаны с компрессором.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где представлена принципиальная схема устройства для обработки семян. Устройство для обработки семян содержит раму 1, реактор 2 снабженный первым датчиком давления 3 и первой термопарой 4. В нижней части реактора встроена газораспределительная решетка 5, полость под газораспределительной решеткой соединена трубопроводом 6 через первый фильтр 7 с муфельной печью 8, снабженной второй термопарой 9. В верхней части реактора 2 с одной стороны расположена форсунка 10, соединенная трубопроводом с дозатором 11, с другой стороны расположена шиберная заслонка 12, соединенная трубопроводом через второй фильтр 13 с циклоном 14. Верхняя часть циклона соединена трубопроводом через вентилятор 15 с третьим фильтром 16, нижняя часть циклона содержит отверстие 17 для выгрузки отработанной фракции. Верхняя часть реактора имеет отверстие 18 для загрузки обрабатываемого зерна, а нижняя часть реактора над газораспределительной решеткой имеет отверстие 19 для выгрузки обработанных семян. Дозатор 11 соединен трубопроводом через первый регулирующий клапан 20 с компрессором 22, с которым также соединена трубопроводом через второй регулирующий клапан 21 муфельная печь 8.
2
Обработка семян производится следующим образом. В реактор 2, при закрытой шиберной заслонке 11, через отверстие 17 загружается порция семян для обработки, которая располагается на газораспределительной решетке 5. Атмосферный воздух засасывается компрессором 22 и под давлением около 4 кг/см, регулируемым реле давления (на схеме не обозначено), установленным непосредственно на компрессоре, подается по двум каналам на муфельную печь 8 и на распыление в реактор 2. Атмосферный воздух проходит через регулирующий клапан 20 и подается на подогрев в муфельную печь 8. Температура в муфельной печи регулируется с помощью второй термопары 9. Подогретый до 30°С воздух проходит через первый фильтр 7 для очистки от пыли и под давлением 2 - 2,2 кг/см подается на газораспределительную решетку 5, на которой находится порция зерна. В течение 1-2 минут происходит обдувка зерна теплым воздухом для удаления мусора из порции зерна. При этом шиберная заслонка 12 находится в открытом положении, чтобы частицы пыли и мусора сразу удалялись из реактора в циклон 15. По окончании продувки заслонка 12 закрывается. При этом открывается первый регулирующий клапан 20, и воздух под давлением около 2 кг/см подается в форсунку 10 распыления микроэлементов, которая представляет собой простую систему типа «труба в трубе». По внутренней части с помощью дозатора 11 подается на распыление жидкая смесь минеральных веществ. Давление наддува внизу реактора повышается приблизительно до 2,5 кг/см и при визуальном контроле наблюдается поднятие псевдоожиженного слоя зерна. Капли смеси на выходе из форсунки 10 распыляются сверху на образованный слой. Контроль давления воздуха в слое осуществляется с помощью первого датчика давления 3. Температура воздуха в слое контролируется с помощью первой термопары 4. Максимально допустимая температура на короткий промежуток времени (не более 5 минут) составляет 35°С.При более высокой температуре зерно может потерять свои репродуктивные свойства. По истечении приблизительно 20-30 минут (по степени формирования слоя) закрывается первый регулирующий клапан 20, останавливается дозатор 11, и распыление прекращается. Под воздействием восходящего теплого потока воздуха в реакторе 2 происходит сушка и образование пленки из минеральных веществ на поверхности зерна. Затем закрывается второй регулирующий клапан 21, и отключается муфельная печь 8. Зерно при этом оседает на решетку 5. После этого открывается шиберная заслонка 12, и отработанный воздух и избыточное давление удаляются из реактора 2 в циклон 14 через второй фильтр 13, препятствующий выходу готового зерна через верхнюю часть реактора. Выгрузка готового зерна осуществляется через специальное отверстие 19 в нижней части реактора 2. Отработанный воздух из циклона 14 с помощью вентилятора 15 удаляется через третий фильтр 16, который предназначен для обеспечения экологической безопасности и препятствует попаданию отходов производства в атмосферу. Весь объем удаленной фракции выгружается через отверстие 17 в нижней части циклона для утилизации. Все используемые средства контроля и управления на данной установке имеют унифицированный выходной сигнал. Управление всем процессом осуществляется с помощью программируемого логического микропроцессорного контроллера SIMATIC S7-200 (на схеме не обозначено) и происходит полностью в автоматическом режиме, исключая процессы загрузки зерна и выгрузки готового продукта.
Зерно после обработки становится покрытым оболочкой. Отпадает необходимость вносить удобрения в землю, т.к. необходимое количество минеральных веществ содержится непосредственно на зерне. Такой подход позволит сократить потери сырья при посадке растительных культур, а также повысить урожайность, особенно на слабых землях, т.к. при внесении удобрений непосредственно в землю во время посевной растениями усваивается около 10%, остальная часть удобрений, как правило, не участвует в росте растений.
Таким образом предложенное устройство позволяет улучшить качество семенного материала при невысоких конструктивных и технологических затратах на его изготовление и эксплуатацию.