RU2033022C1

RU2033022C1 - Device for drying and storage of vegetal resources

Info

Publication number: RU2033022C1
Authority: RU
Inventors: И.В. Кобозев
Original assignee: Московская сельскохозяйственная академия им.К.А.Тимирязева
Priority date: 1991-04-05
Filing date: 1991-04-05
Publication date: 1995-04-20

Abstract

FIELD: drying and storage of vegetal resources. SUBSTANCE: device for drying and storage of vegetal resources has outer cylindrical guard, wind-blowing air ducts 14 and 15 communicated with air hollow 10 found under floor 9, and upper exhaust system with solar collector. Guard is located along east-west line and made in form of cylindrical side and spherical end-face mirrors 2-5 which are hinged with their lower ends, provided with rope-block mechanisms 6-8. Mirror 3 found on the northern side is installed for vertical displacement, and installed in foci of other mirrors are folding heat-exchange black tubular members 5 and 14 communicated with lower air ducts 13. Besides, exhaust system is made in form of lens-shaped roof 17 with perforated blackened from atop attic floor 18 located in focal plane of roof 17. Installed in center of floor 18 is vertical air duct 19 communicated with attic hollow 21 through side windows 20. Attached above air duct 19 at some space relation is perforated heat-absorbing member 22 with cylindrical surface and baffles 23 above which cylindrical collecting lens 24 is fixed. Air duct 19 has humidifier in form of vessel 25 located in its lower part, and vertical wick 26 installed in center of vessel 25 and air duct 19. EFFECT: higher efficiency. 5 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству и гелиотехнике и может быть использовано для сушки и хранения сена и другого растительного сырья. The invention relates to agriculture and solar technology and can be used for drying and storing hay and other plant materials.

Известно устройство для сушки сена, включающее приточный канал и солнечный трубчатый коллектор, выполненный из черной трубы, размещенной в прозрачной оболочке [1] Досушивание сена с применением солнечного коллектора. A device for drying hay is known, including a supply channel and a solar tubular collector made of a black pipe placed in a transparent shell [1] Drainage of hay using a solar collector.

Недостатками этого устройства являются медленная сушка из-за относительно плохого использования солнечной энергии, что ведет к плохой сушке влажной массы и ее потерям; большие габариты солнечного коллектора. The disadvantages of this device are slow drying due to the relatively poor use of solar energy, which leads to poor drying of the wet mass and its losses; large dimensions of the solar collector.

Известен сенной сарай, включающий наружное ограждение с крышей, решетчатые каналы, размещенные в нижней части сарая, вытяжную систему, приточно-вентиляционную систему с подогревающим устройством [2]
Недостатками этого устройства являются высокие энергетические затраты на сушку и вентиляцию сена.Known hay barn, including an external fence with a roof, trellised channels located in the lower part of the barn, exhaust system, supply and ventilation system with a heating device [2]
The disadvantages of this device are the high energy costs of drying and ventilation of hay.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является хранилище для продуктов, включающее наружное ограждение, ветронагнетательные нижние трубы, сообщенные с воздушной полостью, расположенной под полом, верхнее вытяжное устройство с солнечными коллекторами [3]
Недостатками этого устройства являются недостаточно полное использование ветровой и солнечной энергии для сушки и хранения растительного сырья, особенно при приготовлении сена; большие затраты на подогрев, вентиляцию и сушку сырья.Closest to the proposed device is a storage for products, including an external fence, wind-driven lower pipes connected to the air cavity located under the floor, the upper exhaust device with solar collectors [3]
The disadvantages of this device are the insufficient use of wind and solar energy for drying and storage of plant materials, especially in the preparation of hay; high costs for heating, ventilation and drying of raw materials.

Цель изобретения уменьшение затрат энергии на вентиляцию и сушку сена. The purpose of the invention is the reduction of energy costs for ventilation and drying of hay.

На фиг.1 изображено устройство при открытом наружном ограждении; на фиг. 2 то же, в закрытом положении наружного ограждения, поперечный разрез; на фиг. 3 вытяжное устройство с солнечным коллектором; на фиг.4 схема крепления теплообменного трубчатого элемента в боковом цилиндрическом зеркале; на фиг. 5 схема телескопического теплообменного трубчатого элемента торцевого сферического зеркала; на фиг.6 кинематическая схема перемещения зеркала северной стороны. In Fig.1 shows a device with an open outer fence; in FIG. 2 the same, in the closed position of the outer fence, a cross section; in FIG. 3 exhaust device with a solar collector; figure 4 diagram of the fastening of the heat-exchange tubular element in a side cylindrical mirror; in FIG. 5 diagram of a telescopic heat-exchange tubular element of the end spherical mirror; Fig.6 kinematic diagram of the movement of the mirror of the north side.

Устройство для сушки и хранения растительного сырья, преимущественно сена, выполнено в виде сарая, который размещен вдоль линии восток-запад, и наружное ограждение выполнено в виде остова 1 и цилиндрических боковых и сферических торцевых зеркал 2-5, которые закреплены нижними торцами на остове 1 шарнирно и снабжены трособлочными механизмами 6 8. При этом зеркало 3, расположенное на северной стороне (N), установлено с возможностью вертикального перемещения, а остальные зеркала 2, 4, 5 южной (S), восточной (О) и западной (W) сторон закреплены с возможностью перевода их из вертикального в горизонтальное положение и обратно. A device for drying and storing plant materials, mainly hay, is made in the form of a barn, which is placed along the east-west line, and the outer fence is made in the form of a frame 1 and cylindrical side and spherical end mirrors 2-5, which are fixed with the lower ends on the frame 1 pivotally and equipped with cable-block mechanisms 6 8. The mirror 3, located on the north side (N), is mounted with the possibility of vertical movement, and the remaining mirrors 2, 4, 5 are south (S), east (O) and west (W) sides secured with possible Stu transfer them from the vertical to horizontal position and vice versa.

Для улучшения улавливания солнечной энергии зеркало 2, обращенное на юг, выполнено цилиндрическим, а зеркала 4 и 5 торцевых восточной и западной сторон сферическими. Для облегчения зеркала 2 5 могут быть выполнены в виде отдельных фрагментов. To improve the capture of solar energy, the mirror 2 facing south is made cylindrical, and the mirrors 4 and 5 of the end faces of the eastern and western sides are spherical. To facilitate the mirror 2 5 can be made in the form of separate fragments.

Устройство снабжено решетчатым полом 9, под которым расположена воздушная проточная полость 10, сообщающаяся с приточными воздуховодами 11 и 12, которые гидравлически сообщены с ветронагнетающими трубами 13 и 14. The device is equipped with a trellised floor 9, under which an air flow cavity 10 is located, communicating with the supply air ducts 11 and 12, which are hydraulically connected to the wind pressure pipes 13 and 14.

Ветронагнетающие трубы 13 сообщены с воздуховодом 11 через трубчатый черный теплообменный элемент 15, который размещен в фокусе зеркала 2. При этом ветронагнетающие трубы 13 соединены с торцами теплообменного трубчатого элемента 15 с помощью гибких воздуховодов 16. The wind blower pipes 13 are in communication with the air duct 11 through a tubular black heat exchange element 15, which is placed in the focus of the mirror 2. In this case, the wind blower pipes 13 are connected to the ends of the heat exchange tube element 15 by means of flexible ducts 16.

Трубчатый теплообменный элемент 15, воздуховоды 11, 12, 16 выполнены из полимерной пленки (полиэтилен, ПВХ, полихлорвинил, прорезиненная ткань). The tubular heat exchange element 15, the ducts 11, 12, 16 are made of a polymer film (polyethylene, PVC, polyvinyl chloride, rubberized fabric).

Ветронагнетательные трубы 14 зачернены и размещены по центру сферических зеркал 4 и 5. Wind injection pipes 14 are blackened and placed in the center of spherical mirrors 4 and 5.

Устройство снабжено вытяжной системой с солнечными коллекторами, которая выполнена в виде линзообразной крыши 17, в фокальной плоскости которой размещено зачерненное сверху чердачное перфорированное перекрытие 18, по центру которого установлен продольный вертикальный продух 19, сообщенный с помощью окон 20 с надчердачной полостью 21. При этом над продухом 19 с зазором закреплен перфорированный теплоулавливающий элемент 22 с цилиндрической поверхностью и ветроулавливающими козырьками 23 на его кромках. Над теплоулавливающим элементом зафиксирована цилиндрическая собирательная линза 24. The device is equipped with an exhaust system with solar collectors, which is made in the form of a lenticular roof 17, in the focal plane of which there is a black perforated attic floor 18 blackened from above, in the center of which a longitudinal vertical air duct 19 is installed, communicated by means of windows 20 with an attic cavity 21. Moreover, A perforated heat-collecting element 22 with a cylindrical surface and wind-collecting visors 23 at its edges is fixed with a gap 19 through the duct. A cylindrical collective lens 24 is fixed above the heat-collecting element.

Продух 19 снабжен увлажнителем воздуха, который выполнен в виде сосуда 25, расположенного в нижней части продуха 19 под окнами 20, и вертикального фитиля 26, установленного нижним концом в сосуде 25, а в продухе 19 по центру. The air duct 19 is equipped with an air humidifier, which is made in the form of a vessel 25 located in the lower part of the air duct 19 under the windows 20, and a vertical wick 26 installed by the lower end in the vessel 25, and in the center 19 in the air duct.

Надчердачная полость 21 и продух 19 с вертикальных торцов закрыты зеркальными плоскостями 27. Продух 19, козырьки 23 и теплоулавливающий элемент 22 зачернены. Кроме того, при верхнем положении зеркала 3 продух 19 размещен в его фокальной плоскости (см.фиг.1-3). Верхние кромки окон 20 продуха 19 выполнены на уровне нижней поверхности крыши 17, а нижняя на уровне верхней части сосуда 25 (см.фиг.3). The nadistachny cavity 21 and the air vent 19 from the vertical ends are closed by mirror planes 27. The air duct 19, the visors 23 and the heat-collecting element 22 are blackened. In addition, with the top position of the mirror 3, the duct 19 is placed in its focal plane (see Fig. 1-3). The upper edges of the windows 20 of the intake 19 are made at the level of the lower surface of the roof 17, and the lower at the level of the upper part of the vessel 25 (see figure 3).

Для того, чтобы обеспечить автоматическую установку теплоулавливающего трубчатого элемента 15 в фокусе бокового цилиндрического зеркала 2 при горизонтальном его расположении они соединены межу собой телескопическими амортизаторами, каждый из которых состоит из шарнирно закрепленного на трубчатом элементе 15 штока 28, помещенного в трубку 29, прикрепленную к зеркалу 2 шарнирно. При этом шток 28 снизу подпружинен пружиной 30, размещенной в трубке 29 (см.фиг.4). In order to ensure automatic installation of the heat-collecting tubular element 15 in the focus of the side cylindrical mirror 2 when it is horizontally mounted, they are interconnected by telescopic shock absorbers, each of which consists of a rod 28 pivotally mounted on the tubular element 15, placed in a tube 29, attached to the mirror 2 articulated. In this case, the rod 28 is spring-loaded from below by a spring 30 placed in the tube 29 (see Fig. 4).

Трубчатые теплообменные элементы 14 торцовых сферических зеркал 3 и 4 выполнены в виде телескопических труб 31 с жестко зафиксированными над ними ветроулавливающими козырьками 32, которые снизу подпружинены пружинами 33, размещенными в трубах 31. Для повышения надежности и максимального уменьшения длины телескопической трубы 31 пружина 33 в нижней части помещена в трубку 34, а в верхней расположена коаксиально на штоке 35, зафиксированном на козырьке 32 (см.фиг.5). The tubular heat exchange elements 14 of the end-face spherical mirrors 3 and 4 are made in the form of telescopic tubes 31 with wind-catching visors 32 rigidly fixed above them, which are spring-loaded from below by springs 33 located in the tubes 31. To increase reliability and minimize the length of the telescopic tube 31, the spring 33 in the lower part is placed in the tube 34, and in the upper one is located coaxially on the rod 35, fixed on the visor 32 (see figure 5).

Зеркало 3 на нижней кромке снабжено колесами 36, размещенными между вертикальными упорными пластинами 37 вертикальных опор 38. Ось каждого колеса связана с трособлочными механизмом 7, блоки 40 и 41 которого закреплены на опоре 38. При этом на кромках зеркала 3 по хорде закреплены тросы 42, размещенные в блоках 40 и 41 (см.фиг.6). The mirror 3 on the lower edge is equipped with wheels 36 located between the vertical thrust plates 37 of the vertical supports 38. The axis of each wheel is connected to the cable block mechanism 7, the blocks 40 and 41 of which are fixed to the support 38. At the same time, cables 42 are fixed to the edges of the mirror 3, placed in blocks 40 and 41 (see figure 6).

Зеркала 2 5 могут быть выполнены в виде металлической основы, на которой закреплена зеркальная полимерная пленка. Mirrors 2 5 can be made in the form of a metal base on which a mirror polymer film is fixed.

Работает устройство следующим образом. The device operates as follows.

Сырье укладывается на пол 9, при этом зеркала 2, 4, 5 находятся в нижнем положении, а зеркало 3 поднимается вертикально (см.фиг.1). Солнечные лучи зеркалами 2, 4, 5 отражаются на теплообменные трубчатые элементы 15 и 14, нагревая их. При этом ветровой поток улавливается ветронагнетательными трубами 13 и козырьками 32 труб 31 элементов 14 и направляется, предварительно нагреваясь, в полость 10, а затем через решетчатый пол 9 в сырье. The raw materials are laid on the floor 9, while the mirrors 2, 4, 5 are in the lower position, and the mirror 3 rises vertically (see figure 1). Sun rays mirrors 2, 4, 5 are reflected on the heat-exchange tubular elements 15 and 14, heating them. In this case, the wind flow is captured by the wind blowing pipes 13 and the visors 32 of the pipes 31 of the elements 14 and is directed, preheating, into the cavity 10, and then through the grating floor 9 into the raw materials.

При раскрытии зеркал 2 4 и 5 благодаря наличию пружин 33 (см.фиг.5)и 30 (см. фиг. 4) теплообменные элементы 14 и 15 автоматически устанавливаются в фокусах зеркал 2,4 и 5. When opening mirrors 2 4 and 5 due to the presence of springs 33 (see Fig. 5) and 30 (see Fig. 4), the heat exchange elements 14 and 15 are automatically installed in the foci of the mirrors 2,4 and 5.

Воздух, проходя через сырье,увлажняется. Влажный воздух легче сухого, поскольку молекулярная масса водяного пара 18, а воздуха 29. В результате влажный воздух поднимается, усиливая приток сухого воздуха в массу. Air passing through the raw material is humidified. Wet air is lighter than dry, because the molecular mass of water vapor is 18, and air 29. As a result, moist air rises, increasing the flow of dry air into the mass.

Одновременно при этом линзообразная крыша 17 направляет лучи на перфорированное чердачное перекрытие 18, подогревая воздух в полости 21, что способствует усилению приточно-вытяжной вентиляции. Влажный воздух из сырья проходит через отверстия перекрытия 18, нагреваясь, выбрасывается через окна 20 продуха 19. At the same time, the lenticular roof 17 directs the rays to the perforated attic floor 18, heating the air in the cavity 21, which helps to enhance the supply and exhaust ventilation. Wet air from the raw material passes through the openings of the floor 18, heating up, is ejected through the windows 20 of the air duct 19.

Продух 19 нагревается солнечными лучами, в том числе отраженными зеркалом 3, что усиливает его вытяжную способность, которая резко возрастает благодаря увлажнению воздуха в нем за счет наличия емкости 25 с водой и фитиля 26. The air duct 19 is heated by sunlight, including the reflected mirror 3, which enhances its exhaust ability, which increases dramatically due to humidification of air in it due to the presence of a container 25 with water and a wick 26.

Ветер также в значительной степени способствует усилению вытяжной способности продуха, так как козырьки 23 и перфорированный цилиндрический элемент 22 создают эжектирующий эффект. Этому же способствует и нагрев последнего линзой 24. The wind also greatly contributes to enhancing the exhaust ability of the air, as the visors 23 and the perforated cylindrical element 22 create an ejective effect. The heating of the latter by the lens 24 also contributes to this.

При прекращении сушки с помощью трособлочных механизмом 6 и 8 зеркала 2, 4, 5 приводят в горизонтальное положение, при этом автоматически трубчатые элементы 14, поскольку они выполнены в виде телескопических подпружиненных труб 31, складываются, т.е. укорачиваются (см.фиг.5), а трубчатый элемент 15 приближается к зеркалу 2, так как он закреплен с помощью шарнирных трубок 29, штоков 28 и пружин 30. When drying is stopped using the cable block mechanism 6 and 8, the mirrors 2, 4, 5 are brought into a horizontal position, while the tubular elements 14 are automatically folded, i.e. they are made in the form of telescopic spring-loaded tubes 31, i.e. are shortened (see Fig. 5), and the tubular element 15 approaches the mirror 2, since it is fixed using hinge tubes 29, rods 28 and springs 30.

Опущенное зеркало 3 и расположение при этом его колес 39 между упорными пластинами 37, а также наличие на хорде троса 42,размещенного в блоках 40 и 41, обеспечивают его плавную и точную посадку в нижнем положении. При необходимости, например для отбора корма или его вентиляциизеркало 3 можно снова поднять. The lowered mirror 3 and the location of its wheels 39 between the thrust plates 37, as well as the presence on the chord of the cable 42, placed in blocks 40 and 41, ensure its smooth and accurate landing in the lower position. If necessary, for example for feeding or venting, mirror 3 can be raised again.

Claims

1. DEVICE FOR DRYING AND STORAGE OF VEGETABLE RAW MATERIALS, mainly hay, containing a cylindrical fence, lower ducts connected with an air cavity located in the lower part of the fence, an exhaust duct with a solar heater, characterized in that, in order to reduce energy costs for ventilation and drying of hay, the fence with its longitudinal side is oriented along the east-west line, the side cylindrical walls of the fence are made in the form of mirrors and are detachable with its roof, end fences in the form of spheres mirrors, while the said side and end mirrors are fixed with lower edges and are equipped with cable-block mechanisms, the north end mirror being installed with the possibility of vertical movement, and the focus of the other mirrors has folding black heat-exchanging tubular elements communicated with the lower air ducts, while the roof of the fence is made in the form of a lens, under which there is a perforated attic blackened from above, in communication with the exhaust duct through windows in it, and the solar heater is made in the form of a part of a cylindrical surface with a clearance above the exhaust duct with wind pickups on its edges, over which a cylindrical collective lens is mounted, while an air humidifier is installed in the cavity of the exhaust duct in the form of a humidifier located in its lower part a vessel with a vertical wick located in the center of the exhaust duct, the upper part of which is fixed in the upper part of the exhaust duct, with the attic and exhaust duct the oven is closed with mirror plates from the ends.

2. The device according to claim 1, characterized in that the upper edges of the windows of the exhaust duct are located at the level of the lower surface of the roof, and the lower at the level of the upper part of the humidifier vessel.

3. The device according to claim 1, characterized in that the tubular element is fixed by means of spring-loaded pivotally mounted on the tubular element and placed in the tubes of the rods, while the tubes are pivotally attached to the mirror.

4. The device according to claim 1, characterized in that the tubular elements of the spherical end mirror are made in the form of a vertical telescopic pipe, on top of which a wind pick-up visor is installed, the latter being spring-loaded from the lower side placed in the center of the pipe by a spring.

5. The device according to claim 1, characterized in that the northern end mirror is equipped with support wheels mounted on its lower edge and vertical support plates fixed on vertical supports, between which support wheels are placed, while the axes of the latter are equipped with a cable block mechanism, the blocks of which are fixed one above the other on vertical supports, and the cable is fixed on the edges of the mirrors and covers the above blocks.