ЕМКОСТЬ ДЛЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ
TANK FOR BULK MATERIALS

Изобретение относится к области хранения сыпучих материалов, в частности зерна.
Известен силос для хранения зерна, представляющий собой металлическую цилиндрическую емкость с чехлом-усилителем в нижней части (патент US №3318229, 1967 г.). Чтобы обеспечить возможность выгрузки зерна через разгрузочный узел в днище, емкость нуждается в мощном фундаменте и дополнительных опорах, поднимающих ее над фундаментом. Недостатками силоса являются большие капитальные затраты и время на его сооружение, а также повышенная материалоемкость в пересчете на единицу хранимого зерна.
Известны также силосы для хранения зерна, выполненные из гибкого материала, в частности из металлической сетки (патент GB 1213709, 1970 г.) или из поливинилхлорида (опубликованная заявка WO 99/28578, 1999 г.). Первый из упомянутых силосов имеет слишком сложное устройство, поскольку нуждается в дополнительной герметизирующей оболочке. Во втором случае материал емкости не очень долговечен при периодическом распрямлении и сжатии в меняющихся атмосферных условиях.
В патенте US 2730150, 1956 г. описан бункер для зерна с гибкими стенками из многослойной бумаги, пропитанной битумом для защиты самого бункера и его содержимого от атмосферных условий. Такой бункер еще менее прочен и долговечен, чем предыдущая емкость.
Известен гибкий силос для зерна, выполненный из тканого материала, который имеет воздухопроницаемые участки поверхности и воздухонепроницаемые участки, преимущественно в донной и боковой части силоса (патент JP 2000233834, 2000 г.). Силос предназначен преимущественно для транспортировки зерна и малопригоден и неудобен для стационарного хранения.
Общим недостатком всех упомянутых емкостей является их узкое назначение: только в качестве вместилища сыпучих материалов, в частности зерна. Для любых процессов обработки зерна (сушки, охлаждения, увлажнения и т.д.) перед закладкой на хранение или во время хранения в большинстве случаев требуется перегрузка зерна в специализированные аппараты и емкости и обратная перегрузка после обработки.
Предлагаемая конструкция емкости позволяет значительно удешевить сушку, охлаждение и хранение зерна. Ее преимуществами является универсальность, герметичность, простота изготовления, низкие капитальные затраты при быстрой установке на местности, экологическая чистота.
Согласно изобретению, емкость для сыпучих материалов содержит выполненные из тканого материала с полимерным покрытием днище, боковую стенку и верх, причем емкость на большей части высоты имеет номинально коническую форму, расширяющуюся книзу. Верх емкости снабжен герметизируемым фланцем. В донную часть емкости через стенку проходит разгрузочная труба с шибером на боковой стенке. Внутри емкости на днище установлена опора для разгрузочной трубы, а по всему днищу распределены трубы-диффузоры, одним концом соединенные с кольцевым коллектором, который, в свою очередь, соединен с разгрузочной трубой.
Для защиты от случайных механических повреждений и, особенно, от грызунов в случае хранения зерна нижнюю часть емкости можно обернуть металлической мелкоячеистой сеткой и металлическим листом, который охватывается и удерживается стягивающими кольцами. Днище, как правило, защищают жесткой подкладкой.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на Фиг.1 схематически показан общий вид емкости для сыпучих материалов. На Фиг.2 - расположение конструктивных элементов и узлов на днище емкости. Емкость с защитными элементами в нижней части изображена на Фиг.3. На Фиг.4 показана принципиальная схема конденсационной сушки зерна в емкости согласно предлагаемому изобретению.
Емкость для сыпучих материалов (Фиг.1) содержит верх 1, боковую стенку 2 и днище 3 из тканого материала с полимерным покрытием, которое позволяет изолировать содержимое емкости от воздействия наружной атмосферы. Верх 1 емкости снабжен герметизируемым фланцем 4. На днище 3 установлена опора 5 для разгрузочной трубы 6, а по всему днищу распределены трубы-диффузоры 7, одним концом соединенные с кольцевым коллектором 8, который, в свою очередь, соединен с разгрузочной трубой 6 с шибером 13.
На Фиг.3 защитные элементы емкости обозначены позициями 9 (металлическая сетка) и 10 (металлический лист). Металлический, предпочтительно стальной, лист 10 может быть единым сплошным, охватывающим всю периферию емкости или может быть составным из нескольких коротких листов, но также охватывающих вместе всю периферию емкости. Для более плотного прилегания к боковой стенке 2 металлического листа 10 последний охватывают одним или несколькими стягивающими кольцами 11. Позицией 12 на Фиг.3 обозначена жесткая, желательно металлическая, подкладка под днище. Подкладка 12 нужна для защиты днища емкости и ее содержимого от повреждения грызунами.
Процесс загрузки и разгрузки емкости достаточно понятны из самой конструкции емкости и в подробном описании не нуждаются.
Герметичность емкости позволяет применить для сушки и охлаждения зерна так называемый «конденсационный» тип сушки (экологически чистый), когда сушильный агент (воздух) движется по замкнутому контуру (Фиг.4). Сушильный агент движется по замкнутому контуру по принципу бытового кондиционера. Из сушильной камеры теплый, напитанный влагой воздух откачивается на теплообменник-охладитель, где резко охлаждается с 35 до 5°С. Вода переходит из газообразного состояния в жидкое, образуется конденсат. Он отводится наружу, за пределы замкнутого контура. Далее сухой холодный воздух поступает на горячий теплообменник и нагревается. Подогретый до 50°С воздух возвращается обратно в сушильную камеру.
Если ставится задача не сушить, а охлаждать материал, то горячий теплообменник исключается из цепи циркуляции. Охлаждающий агент движется по замкнутому контуру, без сообщения с теплом атмосферы.
В обоих упомянутых процессах обработки разгрузочная труба 6 служит для подачи циркулирующего воздуха через кольцевой коллектор 8 и трубы-диффузоры 7 под массу зерна, заполняющего емкость. При этом шибер 13 на боковой стенке разгрузочной трубы 6 переводится в закрытое положение. Для опорожнения емкости через разгрузочную трубу 6 шибер 13 открывают.
Оптимальная высота емкости для хранения зерна ориентировочно составляет 6-8 м, диаметр основания 5-8 м, вместимость 100-200 тонн в зависимости от размеров емкости и удельного веса сыпучего продукта.
Преимуществом изобретения является универсальность, позволяющая организовать весь процесс сушки, охлаждения и хранения в одной и той же емкости. Нет необходимости перегружать продукт из одной специализированной емкости в другую, что увеличивает затраты и повреждает зерно.