УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУШКИ СЕМЯН

Полезная модель относится к оборудованию для переработки сельскохозяйственного сырья, а именно к устройствам радиационной сушки инфракрасными лучами движущегося транспортерной лентой слоя сырья при атмосферном давлении.
Устройство может использоваться в производстве элитного семенного материала зерновых и других аграрных культур, для сушки семенников лекарственных трав и эфиромасличных растений с целью обеспечения высокого качества и сохранности, а именно сохранения высокой и одинаковой всхожести всего массива семян и стабильность их биологических свойств при условии отсутствия порчи, поражения микроорганизмами и грибком.
Наиболее близким по технической и технологической сущности, и принятое как прототип, является устройство для инфракрасной сушки семян (патент RU №2453782 С2, F26B 9/06, F26B 3/30, опубл. 20.06.2012, бюл. №17), содержащее установленные под отражателями инфракрасные трубчатые излучатели с керамической функциональной оболочкой и электронагреваемой спиралью внутри, которые распределенно закреплены на диэлектрических опорах каркаса над лотками, несущими слой семян, средство перегрузки обрабатываемых семян на лоток нисходящего яруса и вентилятор, закрытые термоизолированным кожухом, при этом инфракрасные излучатели с длиной волны 1,5-3,0 мкм распределены вдоль лотка, дно которого выполнено в виде тефлоновой ленты бесконечного транспортера с шагом, равным 1,1-1,3 расстояния до слоя семян подсолнечника на ленте высотой 2-3 см, а средство перегрузки, представляющее собой бункер, оснащенный шиберной заслонкой выпускного окна, установлено между ярусами в шахматном порядке у противных торцов их транспортеров. Кроме того, угол конического сужения бункера перегрузки превышает угол естественного откоса насыпного материала.
Сушильное устройство-прототип имеет следующие недостатки. В данном устройстве сушка семян подсолнечника осуществляется воздействием ИК излучения на слой семян, движущийся на нескольких горизонтальных ленточных транспортерах, расположенных каскадно друг под другом. Семена для сушки через бункер загружаются на первый верхний транспортер и движутся лентой под ИК излучателями, проходят первую стадию сушки. Дойдя до конца транспортера, семена под собственным весом ссыпаются в бункер перегрузки для дозированной подачи семян слоем высотой 2-3 см на движущуюся ленту следующего, ниже расположенного транспортера, однако этот способ перегрузки не обеспечивает достаточного перемешивания семенной массы. Бункер перегрузки представляет собой прямоугольный короб с наклонной стенкой, сквозным проемом на месте днища, которым он прислонен к поверхности транспортирующей тефлоновой ленты. Внизу короба, на стенке со стороны транспортирующей ленты имеется выходное окно для семян, оснащенное шиберной заслонкой, которая предусмотрена для регулировки высоты слоя семян подсолнечника на транспортной ленте в пределах 2-3 см. Вынос семян из бункера перезагрузки на транспортирующую ленту через шиберную заслонку предполагается движущейся транспортирующей тефлоновой лентой за счет сил трения между лентой и оболочкой семян. Однако, учитывая то, что материал транспортирующей ленты тефлон имеет низкий коэффициент трения, то возникающая сила трения между транспортирующей лентой и семенами будет недостаточна для непрерывного выноса семян из перегрузочного бункера через шиберную заслонку и формирования равномерного распределения семян на ленте слоем требуемой высоты не произойдет. Т.к. бункеры перегрузки, подающие семена на ленточный транспортер каждого яруса установки имеют одинаковые конструкцию и принцип действия, то неравномерность распределения семян будет иметь место на каждом транспортере, т.е на всей магистрали движения сушащихся семян.
Магистраль движения сушащихся семян в установке имеет сквозной характер, что не позволяет в случает недосушки материала возвратить его на досушивание. Также недостатком сушильного устройства-прототипа является отсутствие в нем приспособлений для контроля технологических параметров, в частности влажности продукта сушки. Очевидно, что перечисленные недостатки прототипа характеризуют его как сушильное устройство низкотехнологичное, с низким качеством сушки, проявляющемся в спонтанном отклонении влажности продукта сушки от нормы.
Задачей полезной модели является совершенствование устройства для инфракрасной сушки семян, движущихся на ленточном транспортере, с целью повышения качества сушки.
Указанная задача решается тем, что устройство для сушки семян, содержащее ленточные транспортеры в виде лотка с опирающейся на него транспортирующей тефлоновой лентой, несущей слой семян, над которыми распределенно закреплены трубчатые инфракрасные излучатели, оснащенные отражателями, и средство перегрузки сушащихся семян на ленту ниже расположенного транспортера, согласно полезной модели дополнительно содержит средство перемещения сушащихся семян от последнего транспортера в технологической магистрали сушки к первому верхнему транспортеру - началу технологической магистрали сушки, которое включает ковшовый элеватор, загрузочный бункер с датчиком влажности семян, семяраспределительный механизм, состоящий из воронки-накопителя семян и семяподающего выходного патрубка, подвижно соединенного с горловиной воронки-накопителя верхним проемом с возможностью совершения нижним проемом, расположенным над лентой транспортера, дугообразных движений посредством штока линейного электродвигателя, при этом ковши элеватора имеют возможность захвата семян из бункера для транспортировки их к воронке-накопителю и разгрузки в нее семян, а средство перегрузки сушащихся семян на ленту ниже расположенного транспортера выполнено в виде изогнутого листа с ребрами на поверхности.
Признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками полезной модели, являются наличие в устройстве для сушки каскада ленточных транспортеров в виде лотка с опирающейся на него транспортирующей тефлоновой лентой, несущей слой семян, над которыми распределенно закреплены трубчатые инфракрасные излучатели, оснащенные отражателями, а также наличие средства перегрузки сушащихся семян на ленту ниже расположенного транспортера.
Отличительными признаками устройства для сушки семян от прототипа является то, что средство перегрузки сушащихся семян на ленту ниже расположенного транспортера выполнено в виде изогнутого листа с ребрами на поверхности, кроме того устройство дополнительно содержит средство перемещения сушащихся семян от последнего транспортера в технологической магистрали сушки к первому верхнему транспортеру - началу технологической магистрали сушки, которое включает ковшовый элеватор, загрузочный бункер с датчиком влажности семян, семяраспределительный механизм, состоящий из воронки-накопителя семян, семяподающего выходного патрубка, подвижно соединенного с горловиной воронки-накопителя верхним проемом с возможностью совершения нижним проемом, расположенным над лентой транспортера, дугообразных движений посредством штока линейного электродвигателя, при этом ковши элеватора имеют возможность захвата семян из бункера для транспортировки их к воронке-накопителю и разгрузки в нее семян.
Совокупность существенных признаков полезной модели обеспечивает устранение недостатков прототипа и является необходимым и достаточным условием для достижения технического результата - повышения качества сушки инфракрасными лучами семенного материала, движущегося в виде слоя на транспортерной ленте, при атмосферном давлении.
Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, где на Фиг. 1 показана схема устройства для сушки семян, на Фиг. 2 - вид сверху А-А, показана схема семяраспределительного механизма, на Фиг. 3 приведе-
но сечение В-В, показывающее размещение транспортерной ленты в поддерживающем желобе и распределение на ленте сушащегося материала, на Фиг. 4 показано сечение Б-Б перегрузочного устройства семян.
Устройство для сушки семян содержит горизонтальные транспортеры верхний 1, нижний 2 (между ними могут быть установлены каскадом промежуточные транспортеры). Каждый транспортер имеет индивидуальный привод 3, поддерживающие лотки 4, на которые опирается тефлоновая лента 5, несущая распределенный слой семян. Над семянесущей частью тефлоновой транспортирующей ленты 5 установлены инфракрасные лучевые нагреватели 6, состоящие из инфракрасного трубчатого излучателя 7 (например, электронагреваемая фихралевая спираль в кварцевой трубке с тепловой мощностью 10 кВт) и спрофилированного отражателя 8 (например, зеркально полированный алюминий с анодированным покрытием, с отражательной способностью не ниже 95%). Для перегрузки сушащихся семян на транспортирующую ленту 5 ниже расположенного транспортера имеется средство перегрузки 9, выполненное в виде изогнутого листа с ребрами на рабочей поверхности. Кроме того, устройство содержит средство перемещения сушащихся семян от последнего нижнего транспортера 2 к первому верхнему транспортеру 1, которое включает ковшовый элеватор 10, бункер 11 с датчиком влажности семян 12 (например, модель FIZEPR-SW100.10.6), а также семяраспределительный механизм 13, состоящий из воронки-накопителя семян 14 с цилиндрической выходной горловиной, семяподающего наклонного цилиндрического патрубка 15, который верхним проемом коаксиально подвижно соединен с горловиной воронки накопителя 14, а нижний проем расположен над лентой 5 транспортера 1. К стенке верхнего проема семяподающего наклонного патрубка 15 шарнирно прикреплен шток цилиндрического линейного электродвигателя 16 (например модель LMTB…LMTC), продольная ось которого расположена касательно к стенке проема. Электрическая схема линейного электродвигателя 16 обеспечивает возвратно-поступательное движение его штока. В бункере 11 имеется выгрузочный люк 17 с заслонкой.
Устройство для сушки семян работает следующим образом. Порция семян для сушки засыпается в бункер 11, в котором они захватываются ковшами элеватора 10 и транспортируются вверх к воронке - накопителю семян 14 и, огибая оголовок элеватора 10, инерционно разгружаются из ковшей в воронку-накопитель 14. Откуда, через горловину, под собственным весом проходят в семяподающий патрубок 15. Патрубок 15, будучи подвижно соединен с горловиной, под действием возвратно-поступательных движений штока линейного электродвигателя 16 совершает возвратно-вращательные движения, а его нижний проем соответственно совершает дугообразные возвратные движения над движущейся лентой 5 транспортера 1 в пределах ее ширины. При этом из нижнего проема патрубка 15 поступают семена на движущуюся ленту 5 транспортера 1 и ложатся на нее равномерным по высоте, ширине и в направлении движения слоем. Высота слоя семян на ленте 5 может регулироваться изменением скорости ее движения. Непрерывно образующийся слой семян перемещается лентой 5 транспортера 1 под инфракрасные лучевые нагреватели 6 и подвергается тепловому воздействию инфракрасного излучения, находясь в движении относительно инфракрасных нагревателей 6. Интенсивность инфракрасного излучения в нагревателях 6 регулируется изменением величины подаваемого электрического тока и для качественной сушки, а именно максимального сохранения репродуктивности семян, должна обеспечивать щадящий мягкий режим равномерной тепловой обработки, не допускающей перегрева семян с нарушением целостности оболочки и разрушением биологической структуры высокими температурными напряжениями. Величина интенсивности инфракрасного излучения в нагревателях 6 выбирается индивидуально для каждого вида семян.
В результате необходимого щадящего режима тепловой обработки на транспортере 1 из массы семян удаляется часть лишней влаги. После тепловой обработки на конвейере 1, движением ленты 5 семена с помощью средства перегрузки 9 ссыпаются на движущуюся ленту транспортера 2, над которой также установлены инфракрасные лучевые нагреватели 6. Ребристая
поверхность средства перегрузки 9 обеспечивает равномерное распределение семян на ленте транспортера 2 и процесс сушки семян продолжается в движении относительно инфракрасных нагревателей 6.
Не смотря на хорошее теплоотражательное свойство тефлоновой транспортирующей ленты 5, находящийся на ней слой сушащихся семян в процессе тепловой обработки ИК лучами прогревается неравномерно по высоте, в нижней части слоя семена оказываются менее прогретыми и остаются более влажными, чем семена в верхней части слоя.
Для устранения негативного влияния этого явления на качество сушки семян в предлагаемом устройстве для сушки предусмотрено полное перемешивание семян как операция технологического процесса сушки. Перемешивание семян выполняется в бункере 11, в который они ссыпаются движущейся лентой транспортера 2, пройдя на нем тепловую обработку. В бункере 11 накапливается значительная масса сушащихся семян, а их перемешивание выполняется движущимися ковшами элеватора 10. В результате перемешивания семенной массы температура отдельных семян в ней выравнивается. Ковши элеватора 10 также захватывают перемешанную семенную массу равно нагретых семян и перемещают их в семяраспределительный механизм 13, откуда они снова поступают на транспортер 1 и далее проходят повторный цикл тепловой обработки.
Число циклов тепловой обработки может быть несколько, до достижения влажности всей массы сушащихся семян нормативной влажности. Уровень влажности массы сушащихся семян определяется влагомером, датчик 12 которого установлен в бункере 11, обеспечивающим контроль большего объема материала и дающим точную оценку влажности при неоднородном распределении влаги в сушащихся семенах. После окончания сушки семена из бункера 11 выгружаются через люк 17.
Технико-экономические преимущества устройства, которое заявляется, по сравнению с ближайшим аналогом состоит в том, что выполненное усовершенствование устройства инфракрасной сушки семян, движущихся на
транспортерной ленте, обеспечивает контролируемое высокое качество сушки семенного материала зерновых и других аграрных культур, семенников лекарственных трав и эфиромасличных растений за счет кольцевой траектории движения сушащихся семян под ИК излучением, активного их перемешивания ковшами элеватора и приборным контролем влажности.