УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЕНТИЛИРОВАНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ЗЕРНОВОГО ВОРОХА
DEVICE FOR VENTILATION AND TRANSPORTATION OF GRAIN HEAPS

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к устройствам для приема, временного хранения, вентилирования, подсушки и транспортирования зернового вороха и других сыпучих материалов.
Известно устройство для вентилирования и транспортирования зернового вороха [1] содержащее воздухораспределительный канал и установленный над ним короб, образованный двумя расположенными под углом перфорированными стенками и соединенный с вентилятором посредством дополнительного воздуховода, а также выпускной лоток, при этом короб по длине, на участке от 1/3 до 1/2, обращенном к вентилятору, выполнен со щелями перфорации боковых стенок, направленными выводом вниз параллельно стенкам, и с дополнительным перфорированным основанием, при этом щели перфорированного основания имеют направленный вывод воздушного потока по ходу транспортирования материала, а на участке от 1/2 до 2/3, обращенном к выпускному лотку, боковые стенки оснащены клапанами, выполненными с возможностью их поворота в вертикальной плоскости, и со щелями перфорации с направлением вывода воздушного потока по ходу транспортирования материала.
Недостатком указанной конструкции является то, что активному вентилированию подвергается центральная зона зернового вороха, а в районе боковых стенок установки возможно образование застойных зон, что способствует неравномерной сушке зерна. В производственных условиях потребуются высокие трудозатраты при эксплуатации такой сложной конструкции устройства.
Известно устройство тканевого аэрожелоба для временного хранения и вентилирования зерна [2, 3], содержащее металлические каркасы, соединенные с определенным шагом, и фиксированный на них тканевый желоб, по которому перемещается зерно. Тканевый элемент аэрожелоба состоит из двух слоев: внешнего и внутреннего. Внешний слой аэрожелоба выполнен в виде короба из водонепроницаемого материала. Внутренний слой тканевого желоба выполняет функцию воздухораспределительной грузонесущей решетки и должен быть расположен под углом к горизонтали, устойчив к воздействию теплого воздуха и к большим нагрузкам на разрыв.
К недостаткам данного устройства следует отнести то, что оно не может транспортировать даже сухое зерно при его выгрузке по двум причинам: первая - при оголении боковых стенок из сетчатой ткани - с большим коэффициентом живого сечения и площадью значительно большей, чем грузонесущая перегородка, воздух будет выходить через них по пути наименьшего сопротивления, т.е. без воздействия на зерно; вторая - ткань не обеспечивает направленное воздействие воздушного потока на зерновку, а для его смещения за счет действия силы тяжести потребуется устанавливать грузонесущую перегородку из ткани под очень большим углом к горизонту, что резко увеличит габариты бункера аэрожелоба и снизит его рабочий объем.
Наиболее близким прототипом предлагаемого изобретения является устройство для вентилирования и транспортирования зернового вороха [4], содержащее аэрожелоб, разделенный грузонесущей перфорированной перегородкой на воздухоподводящую и транспортирующую части, и расположенный над ней короб, соединенные вентилятором посредством дополнительных воздуховодов.
Недостатками указанной конструкции являются то, что устройство не обеспечивает вентилирование зерна у боковых стенок бункера, установленный дополнительный короб, клапаны уменьшают его рабочий (полезный) объем и приводят к усложнению и повышению металлоемкости конструкции. Применение жестких перфорированных решеток с низким коэффициентом живого сечения вызывает значительное снижение скорости фильтрации воздушного потока при вентилировании зерна, что существенно влияет на равномерность его распределения в зерновом слое и приводит к увеличению удельных энергозатрат из за высокого аэродинамического сопротивления системы.
Предлагаемое изобретение направлено на повышение качества вентилирования и подсушки зернового вороха без ухудшения транспортирующей способности, снижение металлоемкости конструкции, энергоемкости процесса, путем создания дополнительных воздухоподводящих каналов и использования тканых материалов, в том числе, с увеличенным живым сечением - тканевых сит.
Поставленная задача решается тем, что устройство для вентилирования и транспортирования зернового вороха, содержащее аэрожелоб, разделенный грузонесущей перфорированной перегородкой на воздухоподводящую и транспортирующую части, отличающийся тем, что аэрожелоб изготовлен из каркаса, обтянутого тканью, причем внешние стенки аэрожелоба и центральный воздухораспределительный канал изготовлены из воздухонепроницаемой и водоотталкивающей ткани, а внутренние боковые стенки из ткани для сит, образованные ими полости служат для распределения и ввода дополнительного воздушного потока в зерновой слой.
Подача воздуха при вентилировании или подсушке зернового вороха осуществляется в боковые воздухоподводящие полости и в центральный воздухораспределительный канал посредством распределяющего воздухоподводящего патрубка с поворотными заслонками от одного вентилятора, а во время выгрузки только в центральный воздухораспределительный канал под жесткую перфорированную грузонесущую перегородку, обеспечивающую направленное воздействие на зерно.
Предлагаемая конструкция устройства для вентилирования и транспортирования зернового вороха для приема, временного хранения, вентилирования, подсушки и транспортирования зерна и других сыпучих материалов за счет отличительных признаков обеспечивает решение поставленной задачи повышения качества вентилирования, подсушки, времени хранения и надежное транспортирование влажного зернового вороха, снижения металлоемкости конструкции, энергоемкости процесса.
Конструкция устройства для вентилирования и транспортирования зернового вороха поясняется фигурами 1 и 2.
На фиг. 1 представлен общий вид устройства для вентилирования и транспортирования зернового вороха.
На фиг. 2 изображена изометрия устройства для вентилирования и транспортирования зернового вороха.
Устройство включает в себя вентилятор 1 (фиг. 1, 2), соединенный с центральным 4 и боковыми 5 воздухораспределительными каналами посредством распределяющего воздухоподводящего патрубка 2 с поворотными заслонками 3. Центральный воздухораспределительный канал 4 (фиг. 1) образован жесткой грузонесущей перфорированной перегородкой 6 и воздухонепроницаемыми стенками 13, а боковые воздухораспределительные каналы 5 образованы из воздухонепроницаемых стенок 11 и тканевых сит 12. Жесткая перфорированная грузонесущая перегородка 6 (фиг. 1, 2) расположена под углом к горизонту для обеспечения текучести зерна. Для обеспечения жесткости конструкции аэрожелоба ткань и жесткая перфорированная грузонесущая перегородка крепятся на металлическом каркасе, состоящем из вертикальных звеньев 7 и продольных металлических балок 8. Для разгрузки устройство для вентилирования и транспортирования зернового вороха оснащено выпускным лотком 10 с шиберной заслонкой 9.
Устройство для вентилирования и транспортирования зернового вороха работает следующим образом (фиг. 1, 2): зерновой ворох загружается сверху загрузочным устройством на жесткую грузонесущую перфорированную перегородку 6 и боковые стенки из тканевых сит 12 до полного заполнения всего объема, затем включается вентилятор 1 и открываются поворотные заслонки 3 воздухоподводящего патрубка 2, при этом воздух через жесткую грузонесущую перфорированную перегородку 6 и тканевые сита 12 с высоким коэффициентом живого сечения вводится в зерновой слой, охлаждая и отбирая поверхностную влагу выходит из него в атмосферу. По окончании процесса вентилирования или подсушки зернового вороха, для осуществления его выгрузки из устройства, открывается шиберная заслонка 9 выпускного лотка 10, а поворотные заслонки 3 воздухоподводящего патрубка 2 закрываются, и весь воздушный поток от вентилятора направляется в центральный воздухораспределительный канал 4 под жесткую перфорированную грузонесущую перегородку 6, при этом возрастает скорость струй воздуха, выходящих под острым углом из щелей жесткой перфорированной грузонесущей перегородки 6, чем обеспечивается надежное смещение влажного зерна вдоль аэрожелоба к выгрузному устройству.
Конструкция устройства для вентилирования и транспортирования зернового вороха за счет интенсификации вентилирования зернового слоя - повышения скорости фильтрации на всей его площади от применения дополнительных воздухораспределительных каналов и использования тканых материалов, в том числе, с увеличенным живым сечением - тканевых сит обеспечивает улучшение процессов тепломассообмена между зерном и воздушным потоком, значительное снижение металлоемкости конструкции, энергоемкости процесса. Конструкция устройства обеспечивает подачу всего воздушного потока, генерируемого вентилятором в режиме выгрузки материала под жесткую перфорированную грузонесущую перегородку и направленное воздействие струй воздуха, рассекаемых ею на зерно, что гарантируют надежное транспортирование зернового вороха, независимо от его влажности и загрузки аэрожелоба.
Использованная литература
1. Пат. 2140143 Российская Федерация, МПК7 A01F 25/08; B65G 53/20. Устройство для вентилирования и транспортирования зернового вороха [Текст] / Зимин Е.М., Березовский Г.С., Крутов B.C., Иванов С.В., Волхонов М.С.; заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО Костромская ГСХА, заявл. 1998-03-30; опубл. 27.10.1999
2. Сочкова, Е.С. Разработка и исследование тканевого аэрожелоба для временного хранения и вентилирования зерновых культур / Е.С. Сочкова, И.А. Смирнов, О.В. Метелева // Молодые ученые - развитию текстильно-промышленного кластера (ПОИСК - 2017): сборник материалов межвузовская научно-техническая конференция аспирантов и студентов (с международным участием): в 2 ч., Ч. 2. - Иваново: ИВГПУ, 2017. - 550 с. Стр. 306-308.
3. Сочкова, Е.С. Разработка и исследование тканевого аэрожелоба для временного хранения и вентилирования зерновых культур / Е.С. Сочкова, И.А. Смирнов, О.В. Метелева // Материалы докладов 50-й международной научно-технической конференции преподавателей и студентов, посвященной году науки: в 2 т., Т. 2. - Витебск: ВГТУ, 2017. - 351 с. Стр. 178-180.
4. Пат. 1412652 СССР, МПК А01F 25/08. Устройство для вентилирования и транспортирования зернового вороха [Текст] / Е.М. Зимин; заявитель и патентообладатель Костромской сельскохозяйственный институт «Караваево», заявл. 26.01.87; опубл. 30.07.88