RU2137692C1

RU2137692C1 - Installation for transportation and active ventilation of seeds and grain

Info

Publication number: RU2137692C1
Application number: RU98120738A
Authority: RU
Inventors: В.И. Анискин; А.В. Голубкович; Л.О. Онхонова
Original assignee: Всероссийский научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства
Priority date: 1998-11-05
Filing date: 1998-11-05
Publication date: 1999-09-20

Abstract

FIELD: agricultural machinery. SUBSTANCE: in proposed installation adjacent walls of transportation and additional air distributing channels are provided with scale or screens with free cross sectional area 1.5-2.0 times exceeding that of screens of main air distributing channel. EFFECT: reduced speed of air streams and decreased damage k to seeds owing to increased free cross sectional area. 3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области пневматического транспортирования сыпучего материала, а именно к устройствам пневматического транспортирования семян и зерна. The invention relates to the field of pneumatic transportation of bulk material, and in particular to devices for pneumatic transportation of seeds and grain.

Пневматическое транспортирование семян и зерна преследует цели их сохранности при временном хранении в складах и зернохранилищах, в том числе при транспортировании и активном вентилировании влажных семян и зерна. Pneumatic transportation of seeds and grain is aimed at preserving them during temporary storage in warehouses and granaries, including during transportation and active ventilation of wet seeds and grain.

Известна установка для вентилирования и транспортирования зерна в зернохранилищах с плоским днищем, содержащая вентилятор нагнетательный канал, параллельные воздухораздающие каналы, в стенках которых выполнены скошенные щели для выхода воздуха и отверстие для выгрузки материала, а также дополнительный воздухораздающий канал, установленный в торцевой части [1]. A known installation for venting and transporting grain in granaries with a flat bottom, containing a fan, a discharge channel, parallel air distribution channels, in the walls of which are made beveled slots for air outlet and an opening for unloading material, as well as an additional air distribution channel installed in the end part [1] .

Недостаток известной установки заключается в том, что эффективность ее работы зависит от ширины транспортирующего канала, расположенного между параллельными воздухораздающими каналами. При малой ширине канала струи воздуха, вытекающие из щелей боковых воздухораздающих каналов, достаточно эффективно воздействуют на перемещаемый материал, но с увеличением ширина канала эффект воздействия струй снижается и материал, находящийся в центре канала, перемещается медленнее, чем по краям или вообще залегает, чтобы предотвратить залегание необходимо увеличить скорость истечения струй из боковых воздухораздающих каналов, что в силу предохранения влажных семян и зерна от травмирования делать не рекомендуется. A disadvantage of the known installation is that the efficiency of its operation depends on the width of the conveying channel located between the parallel air-distributing channels. With a small channel width, air jets emanating from the slots of the lateral air-distributing channels effectively affect the material being moved, but as the channel width increases, the effect of the jets decreases and the material located in the center of the channel moves more slowly than at the edges or even lies to prevent bedding, it is necessary to increase the rate of expiration of the jets from the side air-distributing channels, which, due to the protection of wet seeds and grain from injury, is not recommended.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой является выбранная в качестве прототипа установка для транспортирования и активного вентилирования сыпучих материалов, содержащая транспортирующий, основной и дополнительные воздухораздающие каналы, расположенные с обеих сторон транспортирующего и основного воздухораздающего каналов. При этом в смежных стенках транспортирующего и дополнительных воздухораздающих каналов выполнены отверстия [2]. Closest to the technical nature of the claimed is the selected as a prototype installation for the transportation and active ventilation of bulk materials containing transporting, main and additional air-distributing channels located on both sides of the transporting and main air-distributing channels. Moreover, holes are made in adjacent walls of the conveying and additional air-distributing channels [2].

Недостатком известной установки является то, что при транспортировании воздух подается только в основной воздухораздающий канал, а боковые используют только для активного вентилирования насыпи материала и решетками они не оснащены, поэтому удельной подачи воздуха при умеренной скорости фильтрации через решета (порядка ~ 1,0 м/с) используемой при перемещении влажных семян и зерна недостаточно. A disadvantage of the known installation is that during transportation, air is supplied only to the main air-distributing channel, and the side ones are used only for active ventilation of the embankment of material and they are not equipped with grilles, therefore, the specific air supply at a moderate filtration rate through the sieves (about ~ 1.0 m / c) used when moving wet seeds and grain is not enough.

Действительно, решета аэротранспортных установок имеют живое сечение порядка 3. . . 5%. Указанные значения живого сечения обусловлены возможностью транспортирования материала при частично заполненной решетке. Столь низкое живое сечение решетки обуславливает при оптимальном скоростном интервале фильтрации воздуха 1,0. .. 1,3 м/с высокую скорость истечения струй из щелей решет, порядка 20... 25 м/с. Указанную скорость или близкую к ней приобретают семена или зерно при пуске или при опорожнении аэрожелоба, что недопустимо с точки зрения их травматизма. Уменьшить скорость струй путем увеличения живого сечения решет не представляется возможным из-за снижения производительности аэротранспортера, а также из-за сложности его опорожнения после прекращения работы. Indeed, the sieves of air transport installations have a living section of the order of 3.. . 5%. The indicated values of the living cross section are due to the possibility of transporting the material with a partially filled grate. Such a low living cross-section of the lattice causes an optimal air filtration interval of 1.0. .. 1.3 m / s high velocity of the outflow of jets from the slots of the sieves, of the order of 20 ... 25 m / s. The indicated speed or close to it is acquired by seeds or grain during start-up or during emptying of the air duct, which is unacceptable from the point of view of their injuries. It is not possible to reduce the speed of the jets by increasing the live section of the sieves due to a decrease in the productivity of the air conveyor, and also because of the difficulty of emptying it after termination of work.

Сущность изобретения заключается в том, что в установке транспортирования и активного вентилирования зерна, содержащей транспортирующий, основной и дополнительные воздухораздающие каналы, расположенные с обеих сторон транспортирующего и основного воздухораздающего каналов, согласно изобретению, смежные стенки транспортирующего и дополнительных воздухораздающих каналов снабжены чешуйчатыми или жалюзийными решетками, живое сечение которых в 1,5. ..2,0 раза больше решеток основного воздухораздающего канала, а отношение ширины транспортирующего канала к эквивалентному диаметру семян и зерна составляет 10^oC60. Кроме того, на выходе транспортирующий канал снабжен порогом, регулируемым по высоте, а смежные стенки наклонены к горизонту под углом 50...80^o.The essence of the invention lies in the fact that in the installation of transportation and active ventilation of grain containing the conveying, main and additional air-distributing channels located on both sides of the transport and main air-distributing channels, according to the invention, adjacent walls of the transporting and additional air-distributing channels are equipped with scaly or louvred grilles, whose live section is 1.5. ..2.0 times the lattices of the main air-distributing channel, and the ratio of the width of the transporting channel to the equivalent diameter of seeds and grain is 10 ^o C60. In addition, at the exit of the transport channel is equipped with a threshold, adjustable in height, and adjacent walls are inclined to the horizon at an angle of 50 ... 80 ^o .

Новым является наличие чешуйчатых или жалюзийных решеток и соотношение ширины транспортирующего канала к эквивалентному диаметру семян и зерна. Кроме того, наличие на конце транспортного канала порога, регулируемого по высоте, и интервала угла наклона смежных стенок к горизонту. What is new is the presence of scaly or louvre gratings and the ratio of the width of the conveying channel to the equivalent diameter of seeds and grain. In addition, the presence at the end of the transport channel of the threshold, adjustable in height, and the interval of the angle of inclination of adjacent walls to the horizon.

Таким образом заявляемая установка соответствует критерию изобретения "новизна". Thus, the inventive installation meets the criteria of the invention of "novelty."

Изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень", т.к. достигнут результат, удовлетворяющий существующую потребность, а именно: безопасное и эффективное транспортирование влажных семян и зерна при временном хранении. The invention meets the criterion of "inventive step", because A result has been achieved that satisfies the existing need, namely: safe and efficient transportation of wet seeds and grain during temporary storage.

Изобретение является и промышленно применимым, т.к. может использоваться в сельском хозяйстве для транспорта семян и зерна. The invention is also industrially applicable, because can be used in agriculture for transporting seeds and grain.

Изобретение поясняется чертежами. The invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 изображен общий вид установки для транспортирования и активного вентилирования семян и зерна, на фиг. 2 - сечение А-А по фиг. 1, на фиг. 3 зависимость удельной производительности q от параметра b/d_э.In FIG. 1 shows a general view of an apparatus for transporting and actively ventilating seeds and grain; FIG. 2 is a section AA in FIG. 1, in FIG. 3 the dependence of specific productivity q on the parameter b / d _e .

Установка содержит вентилятор 1, бункер 2, воздухоподводящий патрубок 2, клапаны к воздухораздающим каналам 4, основной воздухораздающий канал 5, боковые воздухораздающие каналы 6, решетку основного воздухораздающего канала 7, решетки боковых воздухораздающих каналов 8, порог 9, стенки камеры 10, емкость для зерна 11 и транспортирующий канал 12. The installation comprises a fan 1, a hopper 2, an air supply pipe 2, valves to the air distribution channels 4, a main air distribution channel 5, side air distribution channels 6, a grill of the main air distribution channel 7, a lattice of the lateral air distribution channels 8, a threshold 9, the walls of the chamber 10, a grain tank 11 and the conveying channel 12.

Установка работает следующим образом. Воздух, поступающий от вентилятора 1, в воздухоподводящем патрубке 3 раздается по трем воздухораздающим каналам: основному 5 и боковым 6, расход воздуха регулируют клапанами 4. Семена и зерно под действием струй воздуха, выходящих из щелей чешуйчатых или жалюзийных решет, перемещаются из бункера 2 по транспортирующему каналу 12 в емкость 11. Изменение высоты порога меняет скорость и экспозицию материала, перемещаемого по каналу 12. Installation works as follows. The air coming from fan 1, in the air supply pipe 3 is distributed through three air-distributing channels: the main 5 and side 6, the air flow is regulated by valves 4. Seeds and grain under the influence of air jets coming out of the slots of scaly or louvered sieves, move from the hopper 2 along transporting the channel 12 into the tank 11. Changing the height of the threshold changes the speed and exposure of the material moved along the channel 12.

Примеры использования заявленной установки. Examples of using the claimed installation.

Экспериментальные исследования показали, что при использовании решет как основного, так и дополнительных каналов с живым сечением 6,8% перемещение материала по транспортирующему каналу осуществляется при скорости фильтрации воздуха через решета V_ф≅ 1,0 м/с с удельной производительностью 6,5 кг/(м.с) при потерях напора, не превышающих 1,1 кПа, однако после разгрузки бункера материал полностью из транспортирующего канала не удаляется, необходима ручная зачистка. После замены решет основного канала с живым сечением 6,8% на 3,4% и 4,3%, потери напора при неизменной скорости фильтрации выросли до 1,25 кПа, удельная производительность повысилась до 7,0 и 7,5 кг/(м.с) соответственно, но остаточный материал в транспортирующем канале после прекращения разгрузки не наблюдали.Experimental studies have shown that when using sieves of both the main and additional channels with a live cross section of 6.8%, the material is moved along the transport channel at a speed of air filtration through the sieves V _f ≅ 1.0 m / s with a specific productivity of 6.5 kg / (m.s) when the pressure loss does not exceed 1.1 kPa, however, after unloading the hopper, the material is not completely removed from the transport channel, manual cleaning is necessary. After replacing the main channel sieves with a live section of 6.8% by 3.4% and 4.3%, the pressure loss at a constant filtration rate increased to 1.25 kPa, the specific productivity increased to 7.0 and 7.5 kg / ( ms), respectively, but the residual material in the transport channel after the cessation of unloading was not observed.

Отметим, что живое сечение решет в интервале 3...4% по мнению ряда исследователей является оптимальным, например [3,4]. Поэтому большие величины живого сечения решет основного воздухораздающего канала не использовали. Оснащение боковых воздухораздающих каналов решетами с живым сечением 7,4% при условии живого сечения решет для основного канала 3,4% ухудшили условия транспортирования, величина q снизилась с 7,0 до 5,5 кг/(м.с) в тоже время потери напора при активном вентилировании насыпи семян и зерна толщиной до 1,0 м с использованием воздухораздающих решет с живым сечением 6,8 и 7,4% практически не различались. Note that the live cross-section of the sieves in the range of 3 ... 4% according to some researchers is optimal, for example [3,4]. Therefore, large values of the living cross section of the sieves of the main air distribution channel were not used. The equipment of the side air-discharge channels with sieves with a live section of 7.4%, provided that the sieve section for a main channel of 3.4% live, worsened the conditions of transportation, q decreased from 7.0 to 5.5 kg / (ms) at the same time The head with active ventilation of the embankment of seeds and grains up to 1.0 m thick using air-distributing sieves with a live section of 6.8 and 7.4% practically did not differ.

Влияние ширины транспортирующего канала b на эффективность перемещения материала исследовали при значении b = 20, 40, 60 и 100 мм на материалах: пшеница с эквивалентным диаметром зерновки d_э= 3,9 мм, овес d_э= 3,5 мм, семена рапса d_э = 1,3 и клевера d_э = 1.1 мм, т.е. параметр b/d_э изменяли в пределах 10,2. . . 90,9 для условий транспортирования материала при подаче воздуха во все три воздухораздающих канала (фиг. 3, кр. 1), только в основной (фмг. 3, кр. 2), и только в боковые (фиг. 3, кр. 3) каналы. Установлено, что наибольшая величина удельного расхода q характерна для подачи воздуха во все 3 воздухораздающих канала в интервале 10≤b/d≤60, причем нижний интервал обусловлен стесненностью движения, а верхний ослаблением эффекта воздействия боковых струй.The influence of the width of the conveying channel b on the material transfer efficiency was studied at b = 20, 40, 60 and 100 mm on materials: wheat with an equivalent grain diameter d _e = 3.9 mm, oats d _e = 3.5 mm, rapeseed seeds d _e = 1.3 and clover d _e = 1.1 mm, i.e. the parameter b / d _{e was} varied within 10.2. . . 90.9 for the conditions of transportation of the material when air is supplied to all three air-distributing channels (Fig. 3, curve 1), only in the main (fmg. 3, cr. 2), and only in the side (Fig. 3, cr. 3 ) channels. It has been established that the largest specific flow rate q is characteristic of air supply to all 3 air-distributing channels in the range of 10≤b / d≤60, the lower interval being due to the constrained movement, and the upper one due to the weakening of the side jets effect.

При малых подачах q≤ 2,0 кг/(м.с) транспортирующий канал полностью материалом не заполняется, поэтому из верхней части боковых решет воздухораздающих каналов при перемещении зерна установлен проскок воздуха, что снижает эффективность работы установки и может привести к разрывам потока материала, причем установлено, что минимальная толщина слоя, при которой отсутствуют разрывы потока, составляет 0,02 м, а установка порога на высоту верхнего среза решет боковых воздухораздающих каналов гарантирует отсутствие проскок воздуха при любой подаче материала. At low feeds q ≤ 2.0 kg / (ms), the conveyor channel is not completely filled with material, therefore, an air leakage is established from the upper part of the side sieves of the air-dispensing channels when moving grain, which reduces the efficiency of the installation and can lead to disruptions in the material flow, moreover, it was found that the minimum layer thickness at which there are no flow discontinuities is 0.02 m, and setting the threshold to the height of the upper cut of the sieves of the lateral air-distributing channels guarantees the absence of air leakage at any supply material.

Возможна установка порога на высоту, большую высоты верхнего среза боковых воздухораздающих решет, при этом экспозиция семян и зерна, перемещаемых по транспортируемому каналу, возрастает в несколько раз по сравнению с перемещением без порога, что немаловажно при активном вентилировании самосогревшихся или охлаждаемых после сушки семян и зерна. Естественно при опорожнении транспортирующего канала высота порога равна нулю. It is possible to set the threshold to a height greater than the height of the upper cut of the lateral air-sieving sieves, while the exposure of seeds and grain moving along the transported channel increases several times as compared to moving without a threshold, which is important when vigorously ventilating seeds and grain that are self-warmed or cooled after drying . Naturally, when emptying the transport channel, the threshold height is zero.

Исследовали процесс транспортирования зерна при различных углах наклона боковых решет к горизонту α. Investigated the process of transporting grain at different angles of inclination of the side sieves to the horizon α.

Углы наклона изменяли в пределах от 20 до 90^o в интервале 50≤ α ≤80 установлена наибольшая величина удельной производительности транспортирующего канала при одной и той же скорости фильтрации воздуха.The tilt angles were varied from 20 to 90 ^o in the range of 50 ≤ α ≤80, the largest value of the specific productivity of the conveying channel was established at the same air filtration rate.

Экспериментальные работы, проведенные с транспортированием зерна для трех вариантов подачи воздуха (во все воздухораздающие каналы, только в основной и в боковые) в каналы, показали следующие значения удельной гидравлической мощности, необходимой на транспортирование зерна N_у= 2,16; 2,66 и 3,2, что соответствует к.п.д. аэродинамического транспортирования 46, 37 и 31%.The experimental work carried out with the transportation of grain for three options for supplying air (to all air-dispensing channels, only to the main and side channels) to the channels showed the following values of the specific hydraulic power required for grain transportation N _y = 2.16; 2.66 and 3.2, which corresponds to efficiency aerodynamic transportation of 46, 37 and 31%.

Сравнение с данными П.Б. Блохина [3] и Н.П. Черняева [4] показывает экономическую эффективность предложенной установки, в том числе и по величине КПД, например КПД по [3] не превышает 33% (стр. 63, табл. 11). Comparison with the data of P. B. Blokhin [3] and N.P. Chernyaeva [4] shows the economic efficiency of the proposed installation, including in terms of efficiency, for example, the efficiency according to [3] does not exceed 33% (p. 63, table 11).

Источники информации
1. А.С. N 897667, МПК В 65 G 53/18, 1979
2. А.С. 1022913, МПК В 65 G 53/20, 1982
3. П.В.Блохин. Аэрогравитационный транспорт. М., Колос. 1974, 1974, 118 с.Sources of information
1. A.S. N 897667, IPC B 65 G 53/18, 1979
2. A.S. 1022913, IPC B 65 G 53/20, 1982
3. P.V. Blokhin. Aerogravitational transport. M., Kolos. 1974, 1974, 118 p.

4. Н. П. Черняев. Аэротранспортеры с направленным выходом воздуха для перемещения зернопродуктов. Обзор, ЦНИИ информации и технико-экономических исследований, М., 1974 г., с. 67и 4. N.P. Chernyaev. Air conveyors with directional air outlet for moving grain products. Review, Central Research Institute of Information and Technical and Economic Research, M., 1974, p. 67and

Claims

1. Installation for transporting and actively ventilating seeds and grains, containing transporting, main and additional air-distributing channels located on both sides of the transporting and main air-distributing channels, characterized in that the adjacent walls of the transporting and additional channels are equipped with scaly or louvered gratings, the live section of which 1.5 - 2.0 times more than the lattices of the main air-distributing channel, the ratio of the width of the transporting channel to the equivalent diameter of seeds and The pH is 10 to 60.

2. Installation according to claim 1, characterized in that at the outlet the conveying channel is provided with a threshold that is adjustable in height.

3. Installation according to claim 1, characterized in that the adjacent walls are inclined to the horizon at an angle of 50 - 80 ^o .