RO132273B1 - Aparat pentru uscarea uniformă a seminţelor de plante agricole - Google Patents

Description

RO 132273 Β1

Invenția se referă la un aparat pentru uscarea uniformă a semințelor de plante agricole.

Uscătoarele convective au o utilizare largă fiind folosite în diverse domenii din industria agro-alimentară, cum ar fi cele pentru uscarea cerealelor, fructelor, legumelor, pastelor făinoase, etc. De aceea uscătoarele sunt fabricate în diverse variante, funcție de natura produsului uscat. în general, uscătoarele au în componență subansambluri specifice cerințelor impuse de tehnologia de deshidratare a produsului respectiv.

în prezent, pe plan mondial, pentru uscarea semințelor de plante agricole sunt folosite uscătoare verticale și orizontale, cu funcționare continuă și discontinuă, și care se bazează pe deshidratarea prin convecție, la care căldura este transmisă prin convecție de la agentul de uscare la produs. Ca agent de uscare se folosește aerul cald, gazele de ardere, aburul supraîncălzit etc.

Se cunoaște, din documentul US 8601714, un uscător și o metodă de uscare a semințelor, uscătorul care are în compunere un jgheab de intrare, un con, un trunchi de con, un amestecător de semințe, un ansamblu încălzitor, un panou de tablă exterior, o coloană de uscare, un panou de tablă la interior, un trunchi de con, un jgheab și picioare de susținere.

Se cunoaște, din documentul US 6035544, un amestecător de cereale pentru uscătorul de cereale și metodă, care are în compunere un jgheab de intrare, un con, un trunchi de con, un amestecător de semințe, unîncălzitor/suflantă, un panou de tablă exterior, o coloană de uscare, un panou de tablă la interior, un jgheab de evacuare a semințelor și picioare de susținere.

Semințele de plante agricole, care sunt supuse operației tehnologice de uscare, se comportă diferit în funcție de structură și compoziția lor. De aceea, unele dintre acestea, nu suportă condiții agresive de uscare, caracterizate prin temperaturi și viteze neuniforme ale agentului de uscare la trecerea prin stratul de produs supus uscării.

Până în prezent au fost concepute mai multe variante de uscătoare, cum ar fi: uscătoare cu încălzire intermediară a agentului de uscare; uscătoare cu recircularea parțială a agentului de uscare; uscătoare cu circuit închis pentru agentul de uscare și uscătoare cu soluții tehnice combinate.

Toate aceste uscătoare nu rezolvă problema uniformității curgerii agentului de uscare în stratul de material. De exemplu, la uscătoarele verticale care au sau nu în interior agregatul de producere a agentului termic, existente pe plan mondial, de tipul cu cilindri concentrici perforați (semințele supuse uscării se deplasează prin spațiul generat de cele două corpuri concentrice), nu au alte aparate sau dispozitive de uniformizare a agentului termic, iar uscarea este mai intensă către capătul camerei de amestec a agentului.

Pentru a elimina acest neajuns s-a conceput un aparat pentru uniformizarea parametrilor agentului de uscare/răcire, dispus deasupra/dedesubtul arzătorului (schimbătorului de căldură) din interiorul cilindrului perforat, de tipul cu talere tronconice bazate pe efectul Coandă, și care permite repartizarea uniformă a aerului cald/rece în masa de produs supus uscării (fig. 1).

Aparatul cu talere tronconice și inele deflectoare de dirijare a agentului de uscare a fost conceput prin simulare, calcule de dinamica fluidelor (CFD), după care s-au efectuat reglaje de dispunere optimă, pentru a obține o uniformitate a profilului de viteză și temperatură pe toată suprafața interioară a cilindrului perforat în care este inclus, indiferent de porozitatea stratului de semințe.

Scopul invenției este de a rezolva uscarea/răcirea uniformă a stratului de produs aflat în uscător, prin conceperea unui aparat care să permită uniformizarea curgerii fluidului.

RO 132273 Β1

Aparatul pentru uscare uniforma a semințelor, compus dintr-o structura metalică 1 formată dintr-o înșiruire de trunchiuri de con cu inele deflectoare, înlătură dezavantajele și rezolvă problema tehnică menționată prin aceea că trunchiurile de con cu deflectoare sunt 3 dispuse pe un ax filetat central cu ajutorul unor spițe, prinse într-un ansamblu demontabil cu niște piulițe pentru mărirea distanței dintre trunchiurile de con cu deflectoare, structura 5 metalică incluzând și un con de capăt dispus pe axul filetat la partea superioară, respectiv inferioară. 7

Aparatul conform invenției este caracterizat prin aceea că are o structură metalică formată dintr-o înșiruire de trunchiuri de con, concentrice, cu baza mare egală și prevăzută 9 cu inele deflectoare, iar baza mică având diametre descrescătoare, în sensul curgerii agentului de uscare, până la ultimul con, pentru dirijarea completă a agentului de uscare. 11

Numărul de trunchiuri de con cu inele deflectoare, înălțimea fiecăruia, distanța dintre ele, diametrele bazelor mici, diametrele inelelor deflectoare sunt corelate cu înălțimile 13 coloanelor de uscare/răcire, grosimea stratului supus uscării și vitezele de lucru ale uscătorului pentru agentul de uscare. 15

Prin aplicarea invenției se obțin următoarele avantaje:

- uniformizarea procesului de uscare a semințelor de plante agricole; 17

- reducerea consumului energetic pentru procesul de uscare;

- reducerea duratei procesului de uscare; 19

- îmbunătățirea calității uscării semințelor;

- reducerea lungimii coloanei de uscare, respectiv a mărimii uscătorului, întrucât 21 uscarea se realizează uniform.

La uscătoarele existente unde interiorul cilindrului perforat este gol, uscarea are loc 23 doar în capătul acestuia conform celor evidențiate mai sus.

Se dă în continuare un exemplu de realizare a invenției în legătură cu fig. 1...3 care 25 reprezintă:

- fig. 1, schema uscătorului cu un aparat interior ce utilizează o succesiune de 27 trunchiuri de con cu inele deflectoare și un capăt conic pentru distribuția uniformă a agentului de uscare/răcire; 29

- fig. 2, secțiune a aparatului cu o succesiune de trunchiuri de con cu inele deflectoare și un capăt conic pentru distribuția uniformă a agentului de uscare; 31

- fig. 3, variația umidității și a consumului energetic în timp.

Aparatul conform invenției este format dintr-o înlănțuire de trunchiuri de con cu inele 33 deflectoare 3 și un con 2 de închidere pentru zona de uscare II, și același aparat dispus în oglindă 10, respectiv 11 pentru zona inferioară de răcire IV. Acestea sunt concentrice, exe- 35 cutate din tablă zincată și intră în componența unui uscător vertical (fig. 1) sau orizontal cu funcționare continuă sau discontinuă. 37

Trunchiurile de con 3, 10 cu inele deflectoare t^..^ și conurile de capăt 2, 11 sunt dispuse pe un ax filetat 14 cu ajutorul unor spițe prinse, printr-o asamblare demontabilă cu 39 piulițe pentru a permite schimbarea poziției acestora cu scopul de a asigura distribuția uniformă a agentului de uscare pe suprafața stratului de semințe supus uscării/răcirii ll/IV. 41

Constructiv, coloana de uscare în interiorul căreia se află aparatul este realizată dintr-o structură metalică, care încorporează doi cilindri poziționați concentric, realizați din 43 panouri din tablă inoxidabilă perforată, cu diametre diferite 7 și 9. Spațiul format între cei doi cilindri constituie coloana stratului de semințe 8, prin care se deplasează de sus în jos 45 cerealele. Acest ansamblu se sprijină pe o structură metalică cu picioare 13.

RO 132273 Β1

La partea interioară a cilindrului cu diametru mic, la mijlocul uscătorului, este amplasat grupul pentru prepararea agentului de uscare, care este alcătuit din ventilatorul axial 6 și arzătorul 5.

Viteza de deplasare a semințelor este corelată cu durata de uscare, fiind optimizată și mai mică decât în varianta convențională, datorită faptului că uscarea are loc pe toată înălțimea coloanei de deasupra arzătorului, și nu doar în capătul acesteia.

Modul de lucru cu aparatul conform invenției este următorul:

- alimentarea cu semințe are loc pe la parte superioară din zona I prin jgheabul de alimentare 1 asigurând o distribuție cât mai uniformă a semințelor în strat cu ajutorul conului de ditribuție T;

- semințele se deplasează de sus în jos prin coloana stratului de semințe 8;

- în dreptul trunchiurilor de con cu deflectoare 3 și a conului 2 are loc uscarea uniformă din zona II;

- semințele trec prin șicane 4 unde are loc răvășirea și coboară în zona de repaus III;

- răcirea uniformă are loc în zona IV în dreptul trunchiurilor de con cu deflectoare 10 și a conului 11;

- evacuarea semințelor uscate și răcite se realizează în zona V prin jgheabul 12.

Trebuie menționat că aparatul conform invenției poate fi parte componentă a unui uscător pentru semințe de plante agricole, dispus atât pe verticală cât și pe orizontală. De asemenea, aparatul poate fi montat numai pentru zona de uscare II sau pentru ambele zone de uscare și răcire II și IV.

Prin utilizarea aparatului, care constituie obiectul prezentei invenții, se reduce consumul de energie pe unitatea de produs uscat cu 6-10%, iar durata uscării scade cu 10-15%, (fig. 3).

Claims (1)

1. RO 132273 Β1

   Revendicare

   Aparat pentru uscare uniforma a semințelor, compus dintr-o structura metalică 3 formată dlntr-o înșiruire de trunchiuri de con (3, 10) cu inele deflectoare, caracterizat prin aceea că trunchiurile de con cu deflectoare sunt dispuse pe un ax filetat (14) central cu 5 ajutorul unor spițe, prinse într-un ansamblu demontabil cu niște piulițe pentru mărirea distanței dintre trunchiurile de con cu deflectoare, structura metalică incluzând și un con de 7 capăt (2, 11) dispus pe axul filetat la partea superioară, respectiv inferioară.