RU2121257C1

RU2121257C1 - Grain receiving, drying and storing unit

Info

Publication number: RU2121257C1
Application number: RU97113973/13A
Authority: RU
Inventors: Н.В. Шашкин; Т.Г. Хадеев; Ф.Ф. Мингазов; Г.Н. Марченко; А.Ф. Дрегалин; И.А. Усанов; О.Н. Клементьева
Original assignee: Казанский государственный технический университет им.А.Н.Туполева
Priority date: 1997-07-31
Filing date: 1997-07-31
Publication date: 1998-11-10

Abstract

FIELD: agricultural equipment. SUBSTANCE: unit has supporting frame, vessel-type storage mounted on frame and composed of two parallel multisectional storages, charging and discharge devices, and heat carrier supply and discharge systems. Vessel-type storage is made in the form of rectangular parallelepiped and divided into adjacent sections. Perforated walls are mounted within each section to define, together with walls of adjacent section and end boundary walls, cavities communicated with heat-carrier supply and discharge systems. Charging device has annular hopper whose annular space is circumferentially divided into discharge sections, each connected with related section through conveyance trough or pipe. Branch pipe is positioned above annular hopper for rotation about hopper axis through predetermined sector for charging grain into related section. Unit is further provided with heat generator and heat carrier distributing line. Heat carrier flow rate is controlled by gate mounted in related section and discharge of heat carrier is regulated by slide valve. Sections are provided with heat carrier supply and discharge unions. EFFECT: high-quality drying and reliable storage of different kinds of cereals delivered from fields during harvesting and having any initial moisture content at different weather conditions, and reduced metal usage and power consumption. 3 cl, 4 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области сельскохозяйственной техники, в частности к области разработки и изготовления аппаратов для сушки и хранения зерна, семян, зерновых культур. The invention relates to the field of agricultural machinery, in particular to the field of development and manufacture of apparatus for drying and storing grain, seeds, crops.

Известны аппараты для сушки сыпучих материалов, в том числе зерновых культур (см. Баум А.Е., Резчиков В.А. Сушка зерна. М.: Колос, 1986, с.19-70, рис. 6, 21). В силу специфических особенностей процесса обработки зерна, где требуется сохранять исходный состав зерна, его качественные показатели, для сушки зерна, в основном, используют два типа сушилок: шахтные и барабанные. Known apparatus for drying bulk materials, including cereals (see Baum A.E., Rezchikov V.A. Drying grain. M: Kolos, 1986, S. 19-70, Fig. 6, 21). Due to the specific features of the grain processing process, where it is required to preserve the initial grain composition, its quality indicators, two types of dryers are mainly used for drying grain: shaft and drum.

Краткосрочность уборочного сезона диктует высокопроизводительную интенсивную сушку сырого зерна на указанных сушках при температурных режимах до 150-180^oC по теплоагенту. Это нередко приводит к перегреву зерна и снижению его качественных показателей, в частности к тепловому разложению белка. Особенно негативно сказывается интенсивный режим сушки на семенах (снижение показателей всхожести, жизнестойкости, тепловое и механическое растрескивание зерен и др). Более мягкие режимы сушки во многих хозяйствах реализуются в напольных и камерных сушилках периодического действия. Однако уровень механизации при этом настолько низок, что более 80% работы выполняется вручную (загрузка, разравнивание слоя, выгрузка, чистка и т.д.)
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому и принятым за прототип является агрегат, содержащий бункера активного вентилирования типа ОБВ (см. Баум А.Е., Резчиков В.А. Сушка зерна. М.: Колос, 1986, с. 205-210, рис. 74), содержащий емкостное хранилище, загрузочный и разгрузочный узлы, транспортеры, системы подвода и отвода теплоносителя. Однако бункера предназначены, в основном, для предварительной консервации сырого зерна с целью исключения саморазогрева и порчи зерновой массы. Поэтому предварительно консервированное в них зерно в последующем также подвергается сушке в шахматных или барабанных сушилках. При этом приходится зерновую массу многократно перегружать из одной емкости в другую, что вызывает дополнительное механическое повреждение элементов зерна.The short duration of the harvest season dictates high-performance intensive drying of raw grain on these dryers at temperatures up to 150-180 ^o C by heat agent. This often leads to overheating of the grain and a decrease in its quality indicators, in particular, to the thermal decomposition of protein. Especially negatively affects the intensive drying mode on the seeds (reduction in germination, viability, thermal and mechanical cracking of grains, etc.). Softer drying modes in many households are realized in floor and chamber dryers with periodic action. However, the level of mechanization is so low that more than 80% of the work is done manually (loading, leveling the layer, unloading, cleaning, etc.)
The closest in technical essence to the proposed and adopted for the prototype is the unit containing the active ventilation bunker type OBV (see Baum A.E., Rezchikov V.A. Grain drying. M .: Kolos, 1986, S. 205-210, Fig. 74), which contains a capacitive storage, loading and unloading units, conveyors, systems for supplying and removing coolant. However, the bunkers are intended mainly for the preliminary conservation of raw grain in order to exclude self-heating and spoilage of the grain mass. Therefore, the grain that was previously canned in them is subsequently also dried in a chess or drum dryer. In this case, the grain mass has to be repeatedly reloaded from one tank to another, which causes additional mechanical damage to the grain elements.

Таким образом, недостатком прототипа является низкое качество высушиваемого, особенно семенного зерна, так как зерновой слой продувается теплым воздухом только в одном направлении, что приводит к пересушиванию слоев зерна, находящихся со стороны подачи теплоагента. Агрегат отличается громоздкой конструкцией, повышенной металлоемкостью. Кроме того, установка обладает высокой энергоемкостью, так как каждый бункер работает в автономном режиме, что увеличивает потребление электроэнергии. Thus, the disadvantage of the prototype is the low quality of dried, especially seed grain, since the grain layer is blown with warm air in only one direction, which leads to overdrying of the grain layers located on the supply side of the heat agent. The unit is characterized by a bulky design, increased metal consumption. In addition, the installation has a high energy intensity, since each hopper operates autonomously, which increases energy consumption.

Задачей, решаемой предлагаемым изобретением является обеспечение высококачественной сушки и одновременно надежного хранения зерна разных культур, в том числе семенного зерна, поступающего с полей в уборочный сезон с любой исходной влажностью при различных погодных условиях, снижение энергоемкости, а также металлоемкости установки. The problem solved by the invention is the provision of high-quality drying and at the same time reliable storage of grain of different crops, including seed grain coming from the fields during the harvest season with any initial humidity under various weather conditions, reducing the energy intensity and metal consumption of the installation.

Поставленная цель достигается тем, что в агрегате для приема, сушки и хранения зерна, содержащем емкостное хранилище, загрузочной и выгрузочный узлы и системы подвода и отвода теплоносителя, емкостное хранилище выполнено в форме прямоугольного параллелепипеда и разделено на множество смежных секций, внутри каждой секции установлены перфорированные стенки, образующие со смежными стенками соседних секций и торцевыми пограничными стенками полости, сообщенные с системами подвода и отвода теплоносителя, загрузочный узел включает кольцевой бункер, кольцевое пространство которого равномерно по окружности разделено на выгрузочные сектора, каждый из которых соединен с соответствующей секцией емкостного хранилища посредством транспортного желоба или трубы. Над кольцевым бункером расположен патрубок, сообщенный с подающим зерно транспортером, причем патрубок установлен с возможностью поворота его вокруг оси бункера на заданный сектор для загрузки зерна в соответствующую секцию хранилища. Ширина каждой секции емкостного хранилища равна 400-800 мм. Кроме того, угол наклона каждого транспортного желоба или трубы составляет не менее 40^o от горизонтали.This goal is achieved by the fact that in the unit for receiving, drying and storing grain containing a capacitive storage, loading and unloading units and systems for supplying and removing coolant, the capacitive storage is made in the form of a rectangular parallelepiped and divided into many adjacent sections, perforated inside each section walls forming cavities with adjacent walls of adjacent sections and end boundary walls connected with coolant supply and removal systems, the loading unit includes rings th bin, an annular space which is divided uniformly circumferentially on the unloading sector, each of which is connected to the corresponding section of the capacitive storage means of the transport chute or pipe. Above the annular hopper there is a nozzle in communication with the grain feed conveyor, and the nozzle is mounted with the possibility of turning it around the axis of the hopper on a given sector for loading grain into the corresponding section of the store. The width of each section of the capacitive storage is 400-800 mm. In addition, the angle of inclination of each transport channel or pipe is at least 40 ^o from the horizontal.

На фиг.1 представлен общий вид предлагаемого агрегата для приема, сушки и хранения зерна, включающий в себя два параллельно расположенных многосекционных хранилища. Figure 1 presents a General view of the proposed unit for receiving, drying and storing grain, which includes two parallel multi-sectional storages.

На фиг.2 представлен вид сбоку фиг.1. Figure 2 presents a side view of figure 1.

На фиг.3 - вид А-А фиг.2. Figure 3 is a view aa of figure 2.

На фиг.4 - вид Б-Б фиг.3. Figure 4 is a view bB of figure 3.

Агрегат для приема, сушки и хранения зерна включает в себя общую опорную раму 1, на которой установлено емкостное хранилище 2, например, выполненное в виде двух параллельно расположенных многосекционных хранилищ, загрузочный и выгрузочный узлы и системы подвода и отвода теплоагента. Емкостное хранилище 2 выполнено в форме прямоугольного параллелепипеда и разделено на множество смежных секций 3. Размер секций 3 в поперечном сечении равен толщине слоя обрабатываемого зерна и составляет с учетом гидросопротивления обрабатываемой культуры и напоров выпускаемых тепловентиляционных агрегатов 400-800 мм. Внутри каждой секции 3 установлены перфорированные стенки 4, образующие со смежными стенками 5 соседних секций и торцевыми пограничными стенками 6 полости 7, сообщенные с системами подвода и отвода теплоносителя. Для последовательного адресного распределения зерна по секциям 3 хранилища 2, загрузочный узел включает кольцевой бункер 8, кольцевое пространство которого равномерно по окружности разделено на выгрузочные сектора 9, каждый из которых соединен с соответствующей секцией 3 емкостного хранилища 2 транспортным желобом или трубой 10. Над кольцевым бункером 8 расположен патрубок 11, сообщенный с подающим зерно норией 12. Патрубок 11 установлен с возможностью поворота его вокруг оси бункера 8 на заданный сектор для загрузки зерна в соответствующую секцию 3 хранилища 2, посредством привода 13. Угол наклона каждого транспортного желоба или трубы 10 составляет не менее 40^o от горизонтали. Для загрузки, выгрузки или передачи зерна в другую секцию агрегат снабжен нориями 12 и 14, сообщенными с транспортером 15. Агрегат снабжен теплогенератором 16 и линией разводки теплоагента 17. Для регулирования подачи теплоагента в каждой секции 3 хранилища 2 установлены заслонки 18, а для выгрузки зерна из секций 3 установлены шибера 19. Полости 7 секций 3 снабжены штуцерами 20 для подвода и отвода теплоносителя.The unit for receiving, drying and storing grain includes a common support frame 1 on which a capacitive storage 2 is installed, for example, made in the form of two parallel multi-sectional storages, loading and unloading units and systems for supplying and removing the heat agent. The capacitive storage 2 is made in the form of a rectangular parallelepiped and is divided into many adjacent sections 3. The size of the sections 3 in the cross section is equal to the thickness of the processed grain layer and, taking into account the hydraulic resistance of the processed culture and the pressure of the produced heat and ventilation units, is 400-800 mm. Inside each section 3, perforated walls 4 are installed, forming adjacent sections with adjacent walls 5 and end boundary walls 6 of the cavity 7, in communication with the coolant supply and removal systems. For sequential address distribution of grain into sections 3 of storage 2, the loading unit includes an annular hopper 8, the annular space of which is evenly circumferentially divided into unloading sectors 9, each of which is connected to the corresponding section 3 of the capacitive storage 2 by a transport chute or pipe 10. Above the annular hopper 8, a nozzle 11 is located, which is in communication with the grain elevator 12. The nozzle 11 is mounted with the possibility of rotation around the axis of the hopper 8 on a given sector for loading grain into the corresponding 3 ktsiyu storage 2 through the actuator 13. The inclination angle of each of the transport chute or pipe 10 is not less than 40 ^o from horizontal. For loading, unloading or transferring grain to another section, the unit is equipped with elevators 12 and 14 communicated with the conveyor 15. The unit is equipped with a heat generator 16 and a distribution line of heat agent 17. For controlling the supply of the heat agent, shutters 18 are installed in each section 3 of storage 2, and for unloading grain from sections 3, a slide 19 is installed. Cavities of 7 sections 3 are equipped with fittings 20 for supplying and discharging a heat carrier.

Работает агрегат следующим образом. Сырое зерно, а также семенное, предварительно очищенное норией 12, через поворотный патрубок 11, установленный над заданным сектором адресующего бункера 8, по транспортному желобу 10 поступает в заданную свободную секцию хранилища 2. Угол наклона транспортного желоба 10 составляет 40^o от горизонтали, что является наиболее оптимальным для передачи зерна самотеком под действием сил гравитации в заданную секцию 3 хранилища 2. После набора зерна в любой секции 3 подключается линия подачи 17 теплоагента или, при необходимости, холодного воздуха. Теплоагент через штуцера 20 поступает в полости 7, продувает зерновой слой в данной секции и по системе отвода теплоносителя удаляет избыточную влагу до требуемой остаточной влажности зерна. Наличие полостей 7, образованных перфорированными стенками 4 позволяет равномерно распределить теплоагент по всему объему каждой секции 3. Перфорированные стенки 4 выполнены, например, из плетеных или пробивных сит, или сеток, не пропускающих обрабатываемое зерно, и служат для подвода и отвода теплоагента. Количество необходимого теплоагента регулируется посредством заслонок 18. При поступлении последующей порции зерна, патрубок 11 поворачивается посредством привода 13 и устанавливается над следующей свободной секцией 3 хранилища 2 и очередная партия сырого зерна или зерно другой культуры поступает в другие свободные секции 3 хранилища 2 и независимо подвергается сушке по заданным для него режимам и т.д. Таким образом, в предлагаемом аппарате производится одновременно и независимо прием, сушка и хранение зерна или семенного зерна разных культур. Высушенное зерно выгружается потребителю через транспортер 15 и норию 14 или остается в заданной секции для хранения. При необходимости возможна передача зерна из одной секции в любую другую транспортером 15 и нориями 14 и 12.The unit operates as follows. Crude grain, as well as seed, previously cleaned by noria 12, through a rotary pipe 11 installed above a given sector of the addressing hopper 8, through a transport chute 10 enters a given free section of the storage 2. The angle of inclination of the transport chute 10 is 40 ^o from the horizontal, which is the most optimal for the transfer of grain by gravity under the action of gravity into a given section 3 of storage 2. After collecting grain in any section 3, the supply line 17 of the heat agent or, if necessary, cold air is connected. The heat agent through the nozzle 20 enters the cavity 7, blows the grain layer in this section and removes excess moisture to the required residual moisture content of the grain through the heat transfer system. The presence of cavities 7 formed by perforated walls 4 makes it possible to evenly distribute the heat agent throughout the entire volume of each section 3. The perforated walls 4 are made, for example, of woven or punching sieves, or grids that do not allow the grain to be processed, and serve to supply and remove the heat agent. The amount of heat agent required is regulated by means of dampers 18. Upon receipt of a subsequent portion of grain, the nozzle 11 is rotated by means of a drive 13 and installed above the next free section 3 of storage 2 and the next batch of raw grain or grain of another culture goes to other free sections 3 of storage 2 and is independently dried according to the modes set for it, etc. Thus, in the proposed apparatus is simultaneously and independently receiving, drying and storing grain or seed grain of different crops. The dried grain is discharged to the consumer through the conveyor 15 and elevator 14 or remains in a predetermined section for storage. If necessary, it is possible to transfer grain from one section to any other conveyor 15 and elevators 14 and 12.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет обеспечить прием, высококачественную сушку и надежное хранение зерна одновременно нескольких культур, причем с любой исходной уборочной влажностью, полностью исключить саморазогрев и порчу сырого зерна. Независимая работа каждой секции с заданной зерновой культурой, включающая прием, сушку и хранение, позволяет вести интенсивную уборку урожая одновременно разных культур, например, используя метод сплошного комбайнирования уборочного процесса при худших погодных условиях. Thus, the proposed device allows you to receive, high-quality drying and reliable storage of grain at the same time several crops, and with any initial harvesting humidity, completely eliminate self-heating and spoilage of raw grain. The independent operation of each section with a given grain crop, including reception, drying and storage, allows intensive harvesting of simultaneously different crops, for example, using the continuous combine harvesting process in the worst weather conditions.

Предлагаемый агрегат в виде модельного образца успешно прошел опытные испытания. Результаты испытаний приведены в таблице: The proposed unit in the form of a model sample has successfully passed pilot tests. The test results are shown in the table:

Claims

1. A unit for receiving, drying and storing grain, containing a capacitive storage, loading and unloading units and systems for supplying and discharging a coolant, characterized in that the capacitive storage is made in the form of a rectangular parallelepiped, divided into many adjacent sections, perforated walls are installed inside each section forming cavities with adjacent walls of adjacent sections and end boundary walls, connected to the coolant supply and removal systems, the loading unit includes an annular hopper, an annular the space of which is evenly circumferentially divided into unloading sectors, each of which is connected to the corresponding section of the capacitive storage by means of a transport chute or pipe, a pipe connected to the grain feeding conveyor is located above the annular hopper, the pipe being installed with the possibility of turning it around the axis of the hopper to a given sector to load grain into the appropriate section of the store.

2. The unit according to claim 1, characterized in that the width of each section is 400 to 800 mm.

3. The unit according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that the angle of inclination of each transport channel or pipe is at least 40 ^o from the horizontal.