RU2121401C1

RU2121401C1 - Seed material cleaning and drying apparatus

Info

Publication number: RU2121401C1
Application number: RU96105765A
Authority: RU
Inventors: Шавхат Шайхиевич Хуснутдинов; Тагир Галимзянович Хадеев; Алексей Дмитриевич Коновалов
Original assignee: Шавхат Шайхиевич Хуснутдинов; Тагир Галимзянович Хадеев; Алексей Дмитриевич Коновалов
Priority date: 1996-03-20
Filing date: 1996-03-20
Publication date: 1998-11-10

Abstract

FIELD: agriculture, in particular, post-harvest treatment of crop seeds. SUBSTANCE: apparatus has primary and secondary cleaning machines, wet and dry grain bucket chains, grain drier, cooling column and seed cleaning attachment formed as cleaning and cooling unit. Seed material is supplied from grain drier cooling columns to hopper 11 and is delivered through inclined seed guides 12 into charging device 16, from which it is fed by feeding roll 18 through window 24 into cleaning section, where it is separated into light and heavy fractions. Heavy seeds are settled in cooling section and discharged by discharge device 13. Light contaminants and light-weight seeds are drawn by air flow into settling chamber 10 and advanced through lock valve 23 onto discharge auger 22 to be discharged outside. EFFECT: increased efficiency, simplified construction and enhanced reliability in operation. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для послеуборочной обработки семян зерновых и других сельскохозяйственных культур и может быть использовано как приставка очистительно-сушильных комплексов или в качестве самостоятельного агрегата. The invention relates to devices for post-harvest seed treatment of grain and other crops and can be used as a prefix of cleaning and drying complexes or as an independent unit.

Известны установки для очистки и сушки семенного материала (Желтов В.С., Павлихин Н. Н. , Соловьев В.М. Механизация послеуборочной обработки зерна. Справочник.- М.: Колос, 1973, с. 214-219), содержащая зерносушилку с выносными охладительными колонками, очистительные машины первичной и вторичной очистки, транспортирующие механизмы и централизованную воздушную систему. Known installations for cleaning and drying of seed material (Zheltov V.S., Pavlihin N.N., Soloviev V.M. Mechanization of post-harvest grain processing. Handbook.- M .: Kolos, 1973, p. 214-219), containing a grain dryer with external cooling columns, primary and secondary cleaning machines, conveying mechanisms and a centralized air system.

Недостатком известных установок является недостаточная эффективность очистки, особенно сильнозасоренного зерна. A disadvantage of the known installations is the lack of cleaning efficiency, especially strongly clogged grain.

Известна также установка для комплексной механизации послеуборочной обработки зерна продовольственного и семенного назначения (там же, с. 224-226), отличительной особенностью которой от вышеуказанной установки является наличие семяочистительной приставки для повышения степени очистки, включающей семяочистительное оборудование (одну семяочистительную машину СВУ-5, два стола сортировальных пневматических ССП-1,5) и другое транспортное и технологическое оборудование. Эта установка является наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому. There is also known an installation for the complex mechanization of post-harvest processing of food and seed grain (ibid., Pp. 224-226), a distinctive feature of which from the above installation is the presence of a seed cleaning attachment to increase the degree of cleaning, including seed cleaning equipment (one seed cleaning machine SVU-5, two pneumatic sorting tables ССП-1,5) and other transport and technological equipment. This installation is the closest in technical essence and the achieved result to the proposed one.

Однако в этой установке не удается обеспечить высокую эффективность разделения (очистки) семян, обусловленное несовершенством контактных устройств очистительных машин для взаимодействия воздушного потока с обрабатываемым (сепарируемым) материалом. Так, например, в семяочистительной машине СВУ-5, входящей в семяочистительную приставку, подлежащий разделению семенной материал подается в контактную зону - аспирационные каналы толстым неразрыхленным слоем, в результате чего сепарация (отделение) полноценных (высокосортных) частиц зерна от легких примесей и щуплых семян основной культуры происходит далеко в неблагоприятных условиях. However, in this installation, it is not possible to provide high efficiency of separation (cleaning) of seeds due to imperfection of contact devices of cleaning machines for the interaction of the air flow with the processed (separated) material. So, for example, in the seed cleaning machine SVU-5, which is included in the seed cleaning attachment, the seed material to be separated is fed into the contact zone - aspiration channels with a thick unbroken layer, as a result of which the separation (separation) of full (high-grade) grain particles from light impurities and full seeds The main culture occurs far in adverse conditions.

Кроме того, наличие в семяочистительной приставке большого числа передаточных механизмов (норий) и разветвленной сети материалопроводов приводит к травмированию зерна и, как следствие этого, к снижению качества семенного материала. In addition, the presence in the seed cleaning attachment of a large number of transmission mechanisms (elevators) and an extensive network of material pipelines leads to injury to the grain and, as a result, to a decrease in the quality of seed material.

В известной установке не удается также интенсифицировать процесс сушки зерна за счет повышения эффективности охлаждения зерна, так как процесс охлаждения в выносных охладительных колонках зерносушилки происходит в неэффективном режиме - малоподвижном толстом продуваемом слое. In the known installation, it is also not possible to intensify the drying process of grain by increasing the cooling efficiency of the grain, since the cooling process in the external cooling columns of the grain dryer occurs in an inefficient mode - a slow-moving thick blown layer.

Цель изобретения - улучшение качества семенного материала путем повышения степени очистки и уменьшения травмирования зерна, а также интенсификация процесса сушки за счет повышения эффективности охлаждения зерна. The purpose of the invention is to improve the quality of the seed by increasing the degree of purification and reducing injury to the grain, as well as the intensification of the drying process by increasing the cooling efficiency of the grain.

Поставленная цель достигается тем, что в известной установке для очистки и сушки семенного материала, содержащей сушильную камеру с выносными охладительными колонками, очистительные машины первичной и вторичной очистки, транспортирующие механизмы, централизованную воздушную систему и семяочистительную приставку, последняя выполнена в виде моноблока - очистительно-охладительного аппарата, включающего очистительную и охладительную секции, причем очистительная секция выполнена в виде колонок с каскадно-размещенными внутри них полками для перемещения обрабатываемого материала тонким слоем, а охладительная секция - в виде колонок жалюзийного типа. This goal is achieved by the fact that in the known installation for cleaning and drying of seed material containing a drying chamber with external cooling columns, primary and secondary cleaning machines, conveying mechanisms, a centralized air system and seed cleaning attachment, the latter is made in the form of a monoblock - cleaning and cooling apparatus, including cleaning and cooling sections, and the cleaning section is made in the form of columns with cascade-mounted shelves inside them and to move the processed material in a thin layer, and the cooling section in the form of louvre type columns.

Очистительно-охладительный аппарат, в свою очередь, снабжен разгрузочным устройством шлюзового типа с заслонкой, установленной с возможностью отклонения, а централизованная воздушная система имеет воздуховоды с дроссельными заслонками, посредством которых она подключена к очистительной и охладительной секциям аппарата. The purification and cooling apparatus, in turn, is equipped with a gateway-type unloading device with a damper installed with the possibility of deflection, and the centralized air system has air ducts with throttle valves, through which it is connected to the cleaning and cooling sections of the apparatus.

Оснащение сепарационных колонок (аспирационных каналов) каскадно расположенными полками, по которым обрабатываемый материал перемещается тонким слоем, позволяет существенно повысить равномерность распределения сепарируемых частиц по сечению канала, ликвидировать струйное пристенное движение материала, увеличить время воздействия воздушного потока на обрабатываемый материал, что в конечном счете обеспечивает высокую эффективность разделения семян. Equipping separation columns (suction channels) with cascaded shelves along which the material to be processed is moved in a thin layer, can significantly increase the uniformity of the distribution of separated particles over the channel cross section, eliminate the jet wall motion of the material, and increase the exposure time of the air flow to the processed material, which ultimately ensures high efficiency of separation of seeds.

Выполнение охладительной секции в виде колонок жалюзийного типа позволяет повысить скорость поперечного продувания холодным (наружным) воздухом слоя обрабатываемого материала, в результате чего интенсифицируется процесс охлаждения, увеличивается влагосъем. The implementation of the cooling section in the form of louvre-type columns allows to increase the speed of transverse blowing with cold (external) air of the layer of the processed material, as a result of which the cooling process is intensified, and moisture removal increases.

Кроме того, благодаря совмещению в одном аппарате различных технологических операций - очистки и охлаждения, т.е. благодаря агрегатированию (объединению в моноблок) очистительных и охладительных устройств, в предлагаемом техническом решении удается сократить травмирование зерна, так как уменьшаются при этом число передаточных механизмов (норий) и длина межоперационного тракта движения материала. In addition, due to the combination of various technological operations in one device - cleaning and cooling, i.e. due to aggregation (uniting in a monoblock) of cleaning and cooling devices, the proposed technical solution manages to reduce grain trauma, since the number of transmission mechanisms (elevators) and the length of the interoperational path of material movement are reduced.

На фиг. 1 схематично изображена описываемая установка; на фиг. 2 - приставка - очистительно-охладительный аппарат с более детальным раскрытием устройства. In FIG. 1 schematically depicts the described installation; in FIG. 2 - prefix - cleaning and cooling apparatus with a more detailed disclosure of the device.

Установка содержит очистительные машины второй очистки 1 (триггеры и воздушно-решетные машины на чертеже показаны условно, контур этих машин изображен штрих-пунктирной линией с двумя точками), очистительную машину первичной очистки 2, нории сырого 3 и сухого 4 зерна, зерносушилку 5, охладительную колонку 6 зерносушилки, семяочистительную приставку - очистительно-охладительный аппарат 7. The installation contains second-type cleaning machines 1 (triggers and air-sieve machines are shown in the drawing conventionally, the outline of these machines is shown by a dash-dot line with two points), the primary cleaning machine 2, nori raw 3 and dry 4 grain, grain dryer 5, cooling column 6 of a grain dryer, seed cleaning attachment - purification and cooling apparatus 7.

Очистительно-охладительный аппарат содержит вертикальные колонки 8 прямоугольного сечения, разделенные внутренней перегородкой 9 на очистительную I и охладительную II секции. В верхней части аппарата расположена осадочная камера 10 с бункером 11 и наклонными материалопроводами 12 для загрузки аппарата, а в нижней - разгрузочное устройство 13 шлюзового типа с отклоняющейся заслонкой 14 с грузом 15. The cleaning and cooling apparatus contains vertical columns 8 of rectangular cross-section, separated by an internal partition 9 into a cleaning I and a cooling II section. In the upper part of the apparatus there is a sedimentation chamber 10 with a hopper 11 and inclined material lines 12 for loading the apparatus, and in the lower part there is a discharge device 13 of the lock type with a deflecting shutter 14 with a load of 15.

Осадочная камера содержит закрепленные к боковым стенкам очистительных секций 1 загрузочные устройства 16, включающие приемный бункер (корпус) 17, питающие валики 18, заслонки 19 для регулирования подачи семян. Осадочная камера гравитационного типа, служит для выделения из воздушного потока легких примесей и щуплых (некондиционных) семян основной культуры. Внутри осадочной камеры установлены два отражательных щитка 20, воздухозаборник 21. Вывод отсепарированных частиц в разгрузочный шнек 22 осуществляется через запорный клапан (качающуюся заслонку) 23, исключающий подсос воздуха в осадочную камеру. The sedimentation chamber contains loading devices 16 fixed to the side walls of the cleaning sections 1, including a receiving hopper (housing) 17, feed rollers 18, and shutters 19 for regulating the seed supply. A gravity-type sedimentation chamber serves to isolate light impurities and puny (substandard) seeds of the main culture from the air stream. Inside the sediment chamber there are two reflective shields 20, an air intake 21. Separated particles are discharged to the discharge screw 22 through a shut-off valve (swing damper) 23, which prevents air from entering the sediment chamber.

Очистительная секция 1, имеющая в верхней части окно 24 для загрузки, в центральной части содержит каскадно расположенные полки 25 для перемещения обрабатываемого материала тонким слоем. Нижняя часть очистительной секции перфорирована для подсоса (забора) сепарирующего воздуха. The cleaning section 1, which has a loading window 24 in the upper part, in the central part contains cascaded shelves 25 for moving the processed material in a thin layer. The lower part of the cleaning section is perforated for suction (intake) of separating air.

Боковые стенки колонок 8 в охладительной секции II - жалюзийного типа, причем в нижней своей части эти колонки для беспрерывной выгрузки обрабатываемого материала выполнены открытыми в слой материала в разгрузочной (конической) части аппарата. The side walls of columns 8 in the cooling section II are of the louvre type, and in their lower part these columns, for continuous unloading of the processed material, are made open in the material layer in the unloading (conical) part of the apparatus.

Разгрузочное устройство 13 состоит из наклонной течки 26 с размещенной в ее диагональном сечении отклоняющейся заслонкой 14 с грузом 15, масса G которой рассчитывается по формуле (1), исходя из условия, чтобы уровень материала в охладительной секции находился не выше нижнего среза нижнего ряда отверстий очистительной секции 1. The unloading device 13 consists of an inclined estrus 26 with a deflecting valve 14 with a load 15 located in its diagonal section, the mass G of which is calculated according to formula (1), based on the condition that the material level in the cooling section is not higher than the lower cut of the lower row of cleaning holes section 1.

где
B - ширина колонки (отклоняющейся заслонки);
h - толщина слоя материала (расстояние от выходного сечения течки до границы очистительной и охладительной секций;
a - величина рычага;
q - удельное давление воздуха над слоем материала;
ρ - плотность семенного материала;
K₁, K₂ - коэффициенты.

Where
B - column width (deviating flapper);
h is the thickness of the material layer (the distance from the outlet section of the estrus to the border of the cleaning and cooling sections;
a is the magnitude of the lever;
q is the specific air pressure above the layer of material;
ρ is the density of the seed material;
K ₁ , K ₂ - coefficients.

Значения параметров B, h и a выбираются по конструктивным соображениям. The values of the parameters B, h and a are chosen for structural reasons.

Конструкция разгрузочного устройства 13 позволяет автоматически поддерживать постоянный уровень обрабатываемого материала в охладительной секции независимо от изменения (колебания) производительности аппарата. При повышении (уменьшении) производительности увеличивается (уменьшается) только величина разгрузочного зазора между стенкой течки 26 и отклоняющейся заслонкой 14, при этом условие непрерывности работы (шлюзования) устройства сохраняется. The design of the unloading device 13 allows you to automatically maintain a constant level of the processed material in the cooling section regardless of changes (fluctuations) in the productivity of the apparatus. With an increase (decrease) in productivity, only the magnitude of the discharge gap between the heat wall 26 and the deflecting damper 14 increases (decreases), while the condition for the operation (locking) of the device is maintained.

Очистительная I и охладительные II секции соответственно через воздухосборники 21 и 21 подключены к централизованной воздушной системе 28, причем воздуховоды каждой секции снабжены дроссельными заслонками 29 и 30, что позволяет снизить материальные затраты и энергозатраты на вентиляционное оборудование. The cleaning I and cooling II sections, respectively, through the air collectors 21 and 21 are connected to the centralized air system 28, and the air ducts of each section are equipped with throttle valves 29 and 30, which reduces material costs and energy costs for ventilation equipment.

При работе установки исходный семенной материал поступает в очистительную машину предварительной очистки 2, где семенная смесь разделяется на фракции воздушным потоком (по аэродинамическим свойствам). Тяжелая фракция (очищенное зерно от крупных примесей) норий 3 подается в зерносушилку 5, откуда высушенное зерно норией 4 транспортируется в охладительные колонки 6 зерносушилки и далее поступает в очистительную приставку 7 - очистительно-охладительный аппарат 7, где оно подвергается доочистке и дополнительному охлаждению. During operation of the installation, the initial seed material enters the pre-cleaner 2, where the seed mixture is separated into fractions by an air stream (according to aerodynamic properties). The heavy fraction (refined grain from coarse impurities) of elevator 3 is fed to a grain dryer 5, from where the dried grain of elevator 4 is transported to the cooling columns 6 of the grain dryer and then goes to the cleaning unit 7 - cleaning and cooling apparatus 7, where it is subjected to post-treatment and additional cooling.

В зависимости от степени засоренности и требуемой глубины очистки исходного материала установка может работать в двух вариантах: с включением машин вторичной очистки 1 в технологический процесс с помощью тройника-распределителя 31 или без них. Во втором случае семенной материал из очистителя-охладителя направляется непосредственно на склад готовой продукции. Depending on the degree of clogging and the required cleaning depth of the source material, the installation can operate in two versions: with the inclusion of secondary cleaning machines 1 in the technological process using the distribution tee 31 or without them. In the second case, the seed from the cleaner-cooler is sent directly to the finished goods warehouse.

Очистительно-охладительный аппарат работает следующим образом. Cleaning and cooling apparatus operates as follows.

Семенной материал из охладительных колонок 6 зерносушилки 5 (при работе в качестве приставки очистительно-сушильных комплексов) или загрузочной норией (при работе в качестве самостоятельного агрегата) подается в бункер аппарата 11 и далее по наклонным материалопроводам 12 поступает в загрузочное устройство 16. Seed material from the cooling columns 6 of the grain dryer 5 (when working as a prefix for cleaning and drying complexes) or loading noriya (when working as an independent unit) is fed to the hopper of the apparatus 11 and then through inclined material pipelines 12 enters the loading device 16.

Из загрузочного устройства 16 семенной материал питающим валиком 18 через окно 24 вводится в очистительную секцию 1 (пневмосепарирующий канал) аппарата, где он разделяется по различию аэродинамических свойств частиц на две фракции: "легкую" и "тяжелую". "Тяжелые" семена движутся навстречу воздушному потоку и оседают в охладительной секции II вертикальных колонок 8 и вводятся из аппарата при помощи разгрузочного устройства 13. Отходы - "легкая" фракция (легкие примеси, щуплые (маловесные) семена основной культуры) уносятся воздухом в осадочную камеру 10, откуда через запорный клапан 23 разгрузочным шнеком 22 выводятся наружу. From the loading device 16, the seed material is fed through the window 24 into the cleaning section 1 (air separation channel) of the apparatus through the window 24, where it is divided into two fractions: “light” and “heavy” by the difference in the aerodynamic properties of the particles. "Heavy" seeds move towards the air flow and settle in the cooling section II of the vertical columns 8 and are introduced from the apparatus using the unloading device 13. Waste - "light" fraction (light impurities, puny (lightweight) seeds of the main culture) are carried away by air into the sedimentation chamber 10, from where, through the shutoff valve 23, the discharge screw 22 is brought out.

Регулирование режимов работы очистительной (сепарационной) секции 1 осуществляется дроссельной заслонкой 29 и заслонкой подачи семян 19. The regulation of the operating modes of the cleaning (separation) section 1 is carried out by the throttle valve 29 and the seed feed valve 19.

Охлаждение семенного материала в охладительной секции II аппарата осуществляется путем поперечного продувания колонок потоком "холодного" наружного воздуха, при этом скорость (интенсивность) охлаждения регулируется дроссельной заслонкой 30. The cooling of the seed in the cooling section II of the apparatus is carried out by transversely blowing the columns with a stream of “cold” outside air, while the cooling rate (intensity) is regulated by the throttle valve 30.

В предлагаемом техническом решении по сравнению с известным (прототипом) удается повысить качество выходящего из аппарата семенного материала за счет снижения содержания в последнем легких примесей и щуплых семян основной культуры. In the proposed technical solution, in comparison with the known (prototype), it is possible to improve the quality of the seed coming out of the apparatus by reducing the content of light impurities and hollow seeds of the main culture in the latter.

Взаимодействие обрабатываемого материала с воздушным потоком в предлагаемом аппарате происходит в условиях взвешенного "распыленного" состояния частиц (при пересыпании последних с каскадно расположенных полок), при которых примеси легко уносятся. The interaction of the processed material with the air flow in the proposed apparatus occurs under the conditions of a suspended "sprayed" state of particles (when pouring the latter from cascading shelves), in which impurities are easily carried away.

При таком способе контакта фаз (воздушного потока с частицами материала) удается снизить скорость потока воздуха до тех (оптимальных) значений, при которых устраняется возможность попадания полноценных семян в отходы легких примесей, в результате чего увеличивается выход готового продукта. With this method of phase contact (air flow with particles of material), it is possible to reduce the air flow rate to those (optimal) values at which the possibility of getting full seeds into the waste of light impurities is eliminated, resulting in an increase in the yield of the finished product.

Увеличение выхода полноценного продукта в предлагаемой установке достигается также за счет сокращения травмирования (уменьшения количеств битых семян). An increase in the yield of a full-fledged product in the proposed installation is also achieved by reducing injury (reducing the number of broken seeds).

Это достигается за счет совмещения в одном агрегате (аппарате) операций очистки и охлаждения материала. Так как при агрегатировании уменьшаются число передаточных (травмирующих) механизмов (норий) и длина пути движения материала между различными технологическими операциями (очистки и охлаждения), то соответственно снижается вероятность травм обрабатываемого материала. This is achieved by combining in one unit (apparatus) the operations of cleaning and cooling the material. Since the aggregation decreases the number of transmission (traumatic) mechanisms (elevators) and the path length of the material between various technological operations (cleaning and cooling), the likelihood of injuries of the processed material is accordingly reduced.

Кроме того, оснащение установки разгрузочным устройством шлюзового типа (с отклоняющейся заслонкой) позволяет существенно упростить конструкцию и эксплуатацию аппарата и повысить надежность ее работы. In addition, equipping the installation with an unloading device of airlock type (with a deflecting shutter) can significantly simplify the design and operation of the apparatus and increase the reliability of its operation.

Разгрузочное устройство, кроме своего прямого назначения - обеспечение непрерывного режима работы установки, одновременно служит в качестве регулятора уровня материала в аппарате, благодаря чему достигается четкое секционирование и, как следствие этого, высокая надежность работы установки в целом. The unloading device, in addition to its direct purpose - providing a continuous mode of operation of the installation, at the same time serves as a regulator of the material level in the apparatus, which ensures clear partitioning and, as a result, high reliability of the installation as a whole.

Claims

1. Installation for cleaning and drying of seed material, comprising a grain dryer with external cooling columns, primary and secondary cleaning machines, conveying mechanisms, a centralized air system and a seed cleaning attachment, characterized in that the seed cleaning attachment is made in the form of a monoblock - cleaning and cooling apparatus, including a cleaning and cooling section, and the cleaning section is made in the form of columns with cascading shelves for moving them eniya them processed material, and the cooling section - in the form of columns louver type.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the centralized air system has ducts with throttles, through which it is connected to the cleaning and cooling sections of the apparatus.

3. The installation according to claim 1, characterized in that the cleaning and cooling apparatus is equipped with a discharge device of airlock type with a shutter installed with the possibility of deviation.