БУНКЕР ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОГО АКТИВНОГО ВЕНТИЛИРОВАНИЯ ЗЕРНА В ПЕРИОД ХРАНЕНИЯ

Полезная модель относится к технологическому оборудованию, а именно к устройствам для сохранения собранного сельскохозяйственного урожая без снижения показателей качества в период хранения.
Известен бункер активного вентилирования сельскохозяйственного продукта (Пат. 2406291 Российская Федерация, МПК A01F 25/14, Бункер активного вентилирования сельскохозяйственного продукта, [Текст] Наумов М.А., Демин В.А., Лобанов В.И., Макарычев С.В., Лихачев М.В. опубл. 20.12.2010. Бюл. 35) [1]. Он состоит из корпуса, перфорированного цилиндра с образованием между ними сушильной камеры, загрузочной воронки, откидной крышки.
Прототип имеет ряд существенных недостатков, выраженные в том, что не обеспечивается в полном объеме защита зерновой массы от слипания между собой отдельных зерен.
Техническая задача полезной модели направлена на недопущение снижение показателей качества зерна в период его хранения за счет предотвращения слеживаемости и слипания отдельных зерен.
Техническая задача решена за счет того, что бункер для динамического активного вентилирования зерна в период хранения, содержащий корпус, загрузочную воронку, откидную крышку, отличающийся тем, что внутри корпуса, к внутренней стороне его крыши, жестко зафиксирован цилиндр с винтовой лопастью, внутри которого подвижно зафиксирован шнековый ворошитель и неподвижно воздуховод, выполненные из составных коаксиальных перфорированных цилиндрических стоек, через который в технологическую зону-2 подается рекуператором под давлением теплый воздух, а также вращение шнекового ворошителя обеспечивает подъем зерновой массы в верхнюю точку технологической зоны-2, а отверстия в горлышке цилиндра с винтовой лопастью обеспечивают перемещение зерновой массы в нижнюю точку технологической зоны-1.
Положительный эффект от предложенной конструкции достигается за счет того, что при вращении шнекового ворошителя периодически обеспечивается совмещение перфораций, проделанных в его стенке и воздуховода, что обеспечивает периодический выброс под давлением теплого воздуха и принудительный разрыв слипшихся зерен за счет динамического действия. Движение зерновой масса внутри корпуса обеспечивается за счет разнонаправленной ориентации шнекового ворошителя, который поднимает ее в технологической зоне-2 в область горлышка цилиндра с винтовой лопастью и через отверстия в нем перегружает в технологическую зону-1. Противоположная нарезка винтовой лопасти цилиндра позволяет перемещать зерно вниз бункера.
Техническое решение поясняется фиг. 1 и фиг. 2.
Конструкция бункера представлена на фиг. 1, где показано: поз. 1 - корпус; поз. 2 - цилиндр с винтовой лопастью; поз. 3 - шнековый ворошитель; поз. 4 - воздуховод; поз. 5 - перфорация; поз. 6 - отверстие; поз. 7 - загрузочная воронка; поз. 8 - откидная крышка; поз. 9 - зазор; поз. 10 - задвижка; поз. 11 - горлышко; поз. 12 - поток воздуха; поз. 13 - зерновая масса; 14 - люк; поз 15 - крышка; поз 16 - технологическая зона-1; поз 17 - технологическая зона-1.
На фиг. 2 представлен вид сверху, где показано: поз 18 - шкив; поз 19 - двигатель; поз. 20 - рекуператор.
Бункер для динамического активного вентилирования зерна в период хранения состоит из: корпуса 1 (как вариант, из металла толщиной 15 мм, круглой формы), внутри которого к внутренней стороне крыши жестко зафиксирован (сварочным швом) горлышком 11 цилиндр с винтовой лопастью 2, окончание которого заканчивается на расстоянии 15 см от пола корпуса 1. В горлышке 11 проделано отверстие 6 (как вариант несколько). Шнековый ворошитель 3 (как вариант, в стенки вала проделана перфорация, металлический, диаметр 2,6 метра) подвижно зафиксирован внутри цилиндра с винтовой лопастью 2, его круговое вращение обеспечивает двигатель 19, жестко закрепленный на внешней стороне крыши корпуса 1, передающий крутящий момент через шкив 18. Воздуховод 4 (как вариант, металлическая труба, в стенке которой проделана перфорация) жестко зафиксирован к полу корпуса 1 внутри шнекового ворошителя 3, а другой стороной соединен с рекуператором 20. Шнековый ворошитель 3 и воздуховод 4 выполнены из составных коаксиальных перфорированных цилиндрических стоек. Пространство между шнековым ворошителем 3 и внутренней стенкой цилиндра с винтовой лопастью 2 образует технологическую зону-2.
Принцип работы бункера сводится к следующему. Загрузка зерновой массы 13 осуществляется через загрузочную воронку 7. Зерновая масса 13 подается вовнутрь корпуса 1 на цилиндр с винтовой лопастью 2, по которой ссыпается вниз, заполняя технологическую зону-1 16. Вращение шнекового ворошителя 3 обеспечивает заполнение технологической зоны-2 17 и подъем зерновой массы 13 до отверстий 6, проделанных в горлышке 11 цилиндра с винтовой лопастью 2. По заполнению технологической зоны-1 и технологической зоны-2 17 зерновой массой 13 загрузочная воронка 7 закрывается откидной крышкой 8.
Подача сухого, теплого потока воздуха 12 под давлением в воздуховод 4 осуществляется через зазор 9 из рекуператора 20, для этой цели открывается задвижка 10. Одновременно с подачей воздуха обеспечивается вращение шнекового ворошителя 3. В процессе вращения шнекового ворошителя 3 происходит совмещение перфораций 5 в его корпусе с воздуховодом 4. Это обеспечивает динамический активный выброс потока воздуха 12 в технологическую зону-2 17. Перемещаясь и обдуваясь потоком воздуха 12 (который «сдувает» сухое зерно, обеспечивая теплоносителю доступ до влажных слоев), зерновая масса 13 внутри корпуса 1 отдает излишки теплоты и влаги. Выгрузка зерновой массы 13 осуществляется через люк 14 после открытия крышки 15 при вращении шнекового ворошителя 3.
2
Проведенные исследования позволили определить основные геометрические характеристики шнекового ворошителя с использованием принципа динамического активного вентилирования. Установлено, что при влажности зерна W=12%, скорость его перемещения возрастает с увеличением диаметра шнекового ворошителя. Более влажное зерно (W=16%) целесообразно сушить при существенном повышении пиковых значений напора зерновой массы до Н=3 кг/с⋅м, что может быть реализовано за счет изменения частоты и диаметра перфорации в воздуховоде (воздух под давлением сбивает наросты влажного зерна на внешней стороне лопастей).
Таким образом, бункер для динамического активного вентилирования зерна в период хранения отличается новизной и обеспечивает новые полезные характеристики, не допускает снижение показателей качества зерна в период его хранения за счет предотвращения слеживаемости и слипания отдельных зерен. Бункер может быть использован в районах со сложными природно-климатическими условиями.
Список литературы:
1. Пат. 2406291 Российская Федерация, МПК A01F 25/14, Бункер активного вентилирования сельскохозяйственного продукта, [Текст] Наумов М.А., Демин В.А., Лобанов В.И., Макарычев С.В., Лихачев М.В. опубл. 20.12.2010. Бюл. 35.