RU2452171C2

RU2452171C2 - Method of drying of agricultural raw material

Info

Publication number: RU2452171C2
Application number: RU2009121428/13A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Нестерович Черепанов (RU); Анатолий Нестерович Черепанов; Валерий Генрихович Иванов (RU); Валерий Генрихович Иванов; Эмиль Наильевич Заянгиров (RU); Эмиль Наильевич Заянгиров; Станислав Наумович Надежкин (RU); Станислав Наумович Надежкин; Мавлетбай Минтагирович Абдуллин (RU); Мавлетбай Минтагирович Абдуллин; Азат Вахитович Валитов (RU); Азат Вахитович Валитов
Priority date: 2009-06-04
Filing date: 2009-06-04
Publication date: 2012-06-10
Also published as: RU2009121428A

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: invention relates to agricultural production, namely, to methods of harvesting forage grasses. Laying of raw materials is carried out with density of 100-300 kg/m³. The influence of ozone is carried out at a concentration 10.0-0.1 g/m with exposure 9·10²-3·10² sec. on the biophysical processes of drying alternatively cyclically with an time-varying exposure and air flow rate of active aeration with a repetition rate of ozonation and active aeration, defined by the formula

where t₀, t_AB - time of influence of ozone on the biological structure and time of active ventilation, respectively. The concentration and influence exposure to ozone is regulated by the porosity in the range γ=90-10%. The porosity is determined from the ratio of time of ozonation to the period of ozonation time and time of active aeration according to the formula

The flow of exhaust air is regulated toward the intensification of removal of moisture from the raw material in accordance with the rate of change in humidity of plant materials and exhaust air in time. The finished product is placed which was obtained as a result of the biochemical process of ozone exposure on the green mass.

EFFECT: method provides intensification of the drying process, increase of energetic, protein and vitamin nutritional value of feed.

1 tbl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области сельскохозяйственного производства, а именно к способам заготовки травянистых кормов.The invention relates to the field of agricultural production, and in particular to methods of harvesting grassy feed.

Известен способ сушки сельскохозяйственного сырья, включающий установку стога над вентиляционным каналом и его вентилирование атмосферным воздухом, выбранный в качестве аналога [1]. (A.C. SU №731926, A01F 25/08. Способ сушки сельскохозяйственного корма. Абельтиньш Р.Ю., Блаус В.О. и др. БИ №17, 1980).A known method of drying agricultural raw materials, including the installation of a stack over the ventilation duct and its ventilation with atmospheric air, selected as an analogue [1]. (A.C. SU No. 731926, A01F 25/08. Method for drying agricultural feed. Abeltins R.Yu., Blaus V.O. et al. BI No. 17, 1980).

Известен способ сушки сельскохозяйственного сырья, включающий укладку сырья на каркас воздухораспределительного канала вентиляционной установки, сушку путем активного вентилирования и размещение на хранение, выбранный в качестве прототипа [2]. (A.C. SU №1410906, A01F 25/08. Способ сушки сельскохозяйственных материалов методом активного вентилирования. Фрегер Ю.Л., Шнюрявичус Э.В. и др. БИ №27, 1988).A known method of drying agricultural raw materials, including laying raw materials on the frame of the air distribution channel of a ventilation unit, drying by active ventilation and storage, selected as a prototype [2]. (A.C. SU No. 1410906, A01F 25/08. Method for drying agricultural materials by active ventilation. Freger, Yu.L., Shnyuryavichus E.V. et al. BI No. 27, 1988).

Недостатками способов, выбранных за аналог [1] и прототип [2], являются значительные потери энергетической, протеиновой и витаминной питательности травяной массы (корма) при сушке.The disadvantages of the methods selected for the analogue [1] and prototype [2] are significant losses of energy, protein and vitamin nutritional value of the grass mass (feed) during drying.

Техническим результатом изобретения является интенсификация процесса сушки, повышение энергетической протеиновой и витаминной питательности кормов.The technical result of the invention is the intensification of the drying process, increasing the energy protein and vitamin nutritional value of feed.

Технический результат по заявляемому способу достигается тем, что в способе сушки сельскохозяйственного сырья, включающем укладку сырья на каркас воздухораспределительного канала вентиляционной установки, сушку путем активного вентилирования и размещение сена на хранение, при этом укладку сырья осуществляют плотностью 100-300 кг/м³, воздействуют озоном с концентрацией 10,0-0,1 г/м³ при экспозиции (9·10²-3·10²) с на биофизические процессы сушки поочередно циклично с воздействием изменяющейся во времени и расходом воздуха активного вентилирования с частотой следования озонирования и активного вентилирования, определяемой по формулеThe technical result according to the claimed method is achieved by the fact that in the method of drying agricultural raw materials, including laying the raw materials on the frame of the air distribution channel of the ventilation unit, drying by active ventilation and placing hay for storage, the laying of raw materials is carried out with a density of 100-300 kg / m ³ , ozone with a concentration of 10.0-0.1 g / m ³ during exposure (9 · 10 ² -3 · 10 ² ) s on the biophysical drying processes is alternately cyclically with the effect of the active fans changing in time and air flow with a frequency of ozonation and active ventilation, determined by the formula

где t₀, t_AB - соответственно время воздействия озона на биологическую структуру и время активного вентилирования, при этом регулируют концентрацию и экспозицию воздействия озона по скважности в интервале γ=(90-10)%, где скважность определяют из соотношения времени озонирования к периоду времени озонирования и времени активного вентилированияwhere t ₀ , t _AB - respectively, the exposure time of ozone on the biological structure and the time of active ventilation, while regulating the concentration and exposure of ozone exposure by duty cycle in the range γ = (90-10)%, where the duty cycle is determined from the ratio of ozonation time to time period ozonation and time of active ventilation

регулируют расход отработанного воздуха в сторону интенсификации удаления влаги из сырья по отношению скорости изменения влажности растительного сырья и отработанного воздуха во времени и размещают готовую продукцию, полученную в результате биохимического процесса воздействия озона на зеленую массу.they regulate the flow of exhaust air in the direction of intensifying the removal of moisture from the raw materials with respect to the rate of change in the moisture content of the vegetable raw materials and the exhaust air over time and place the finished products obtained as a result of the biochemical process of the effect of ozone on the green mass.

На фиг.1 изображена установка, реализующая заявляемый способ сушки сельскохозяйственного растительного сырья. На фиг.2 - временная диаграмма процесса сушки: а) - изменение влажности растительного сырья B_c (сена) от начала сушки t_н до окончания t_к; б) 1 - управление работой озонатора, 2 - изменение G_о расхода и концентрации озона; в) - изменение G_АВ расхода отработанного воздуха; г) - изменение G_AB расхода воздуха активного вентилирования; д) - изменение влажности отработанного воздуха B_ов; е) - управляющие сигналы работой устройства.Figure 1 shows the installation that implements the inventive method of drying agricultural plant materials. Figure 2 - a timing diagram of the drying process: a) - the change of humidity vegetable raw B _c (Hay) from the start of drying to t _n _to t closure; b) 1 - ozonator operation control, 2 - change G _on ozone consumption and concentration; c) - change in G _{AB of the} exhaust air flow rate; g) - change G _AB air flow active ventilation; d) - change in humidity of the exhaust air B _s ; f) - control signals by the operation of the device.

Установка для реализации способа содержит каркас 1 воздухораспределительного канала вентиляционной установки, растительное сырье 2, уложенное на каркас внутри изолированного объема 3, воздухозаборник активного вентилирования с вентилятором 4, программное управляющее устройство 5, озонатор 6 с форсуночным блоком 6.1, канал удаления отработанного воздуха 7, датчики влажности 8 и температуры 9 воздуха активного вентилирования, датчики влажности отработанного воздуха 10, вентиляторы для удаления отработанного воздуха 11, датчик измерения величины статического заряда и температуры 12, систему электростатической безопасности 13.The installation for implementing the method comprises a frame 1 of the air distribution channel of a ventilation installation, vegetable raw materials 2 laid on a frame inside an insulated volume 3, an active ventilation inlet with a fan 4, a control device 5, an ozonizer 6 with an atomizer unit 6.1, an exhaust air removal channel 7, sensors humidity 8 and temperature 9 of active ventilation air, humidity sensors for exhaust air 10, fans for exhaust air 11, sensor for measuring Static charge and temperature 12, electrostatic safety system 13.

Способ сушки растительного сырья осуществляется следующим образом.The method of drying plant materials is as follows.

Сырье 2 укладывается на каркас воздухораспределительного канала 1 плотностью в пределах 100-300 кг/м³. Периодическая подача озона осуществляется через форсуночный блок 6.1 при работе озонатора 6 (фиг.2б) по управляющему сигналу 1 и удаление отработанного воздуха с расходом G_ов из канала 7 вентилятором 11 (фиг.2в).Raw materials 2 are laid on the frame of the air distribution channel 1 with a density in the range of 100-300 kg / m ³ . The periodic supply of ozone is carried out through the nozzle unit 6.1 during operation of the ozonizer 6 (Fig.2b) by the control signal 1 and the exhaust air is removed with the flow rate G _s from the channel 7 by the fan 11 (Fig.2c).

Благодаря этому озон проникает по всему объему растительного сырья 2 в замкнутом пространстве 3. Озон с изменением концентрации от 10 г/м³ до 0,1 г/м³ во времени и пропорционально изменению влажности растительного сырья при экспозиции 9·10² сек в начальный момент сушки t_н воздействует на биофизические процессы выделения влаги на поверхности растительного сырья (фиг.2а). При активном вентилировании вентилятором 4 с расходом воздуха G_AB и удалении отработанного влагосодержащего воздуха вентилятором 11 происходит сушка растительного сырья без воздействия солнечной радиации и тепловой энергии. Интенсивность процесса сушки повышается за счет периодического воздействия озоном и активного вентилирования и удаления влагосодержащего отработанного воздуха (фиг.2б, в, г, е).Due to this, ozone penetrates the entire volume of plant material 2 in an enclosed space 3. Ozone with a concentration change from 10 g / m ³ to 0.1 g / m ³ in time and is proportional to the change in moisture of plant material during an exposure of 9 · 10 ² sec to the initial the drying time t _n affects the biophysical processes of moisture release on the surface of plant materials (figa). With active ventilation by the fan 4 with an air flow rate G _AB and the removal of exhaust moisture-containing air by the fan 11, the drying of plant materials occurs without exposure to solar radiation and thermal energy. The intensity of the drying process increases due to periodic exposure to ozone and active ventilation and removal of moisture-containing exhaust air (fig.2b, c, d, e).

Автоматическое управление на всех режимах сушки осуществляет программное управляющее устройство 5 по величине входных измеренных параметров датчиками влажности 8 и температуры воздуха 9, датчиками влажности отработанного воздуха 10. В программном управляющем устройстве 5 производится вычисление отношения влажности растительного сырья (B_с) к влажности отработанного воздуха (B_ов), а также формируются управляющие сигналы работой озонатора 6 вентиляторами 4 и 11, пропорциональные скважностиAutomatic control in all drying modes is performed by a software control device 5 according to the value of the input measured parameters by humidity sensors 8 and air temperature 9, exhaust air humidity sensors 10. In the software control device 5, the ratio of the moisture content of plant materials (B _s ) to the humidity of the exhaust air is calculated ( B _s ), and control signals are also generated by the operation of the ozonizer 6 by fans 4 and 11, proportional to the duty cycle

по изменению отношения влажностей

растительного сырья к влажности отработанного воздуха.humidity change

plant materials to the humidity of the exhaust air.

Для обеспечения электростатической безопасности технологического процесса сушки установка содержит датчик измерения величины статического заряда и температуры 12, включенный в систему контроля электростатической безопасности 13. Снятие уровня статического заряда достигается путем заземления установки 1. По величине накопления и спада электростатического заряда во времени контролируют уровень электростатической и пожарной опасности.To ensure the electrostatic safety of the drying process, the installation contains a sensor for measuring the static charge and temperature 12, which is included in the electrostatic safety control system 13. The removal of the static charge level is achieved by grounding the installation 1. The electrostatic and fire levels are monitored by the amount of electrostatic charge accumulation and decrease in time. danger.

Экспериментальные результаты сушки растительного сырья представлены в таблице 1. The experimental results of drying of plant materials are presented in table 1.

Таблица 1.Table 1. Результаты предварительных исследований технологии сушкиResults of preliminary research on drying technology ТраваGrass Содержание каротина, мг/кгCarotene content, mg / kg Выводыfindings традиционная сушкаtraditional drying по предлагаемому способуby the proposed method превышение, %excess% Опыт №1Experience No. 1 76,076.0 208208 33 витаминная питательность кормов увеличилась в 3-4 разаvitamin nutrition of feed increased 3-4 times Опыт №2Experience No. 2 76,076.0 270270 4four Опыт №3Experience No. 3 76,076.0 220220 33

Положительный эффект заключается в повышении интенсивности процесса сушки и сохранении питательной ценности растительного сырья. Положительный эффект достигается и тем, что готовую продукцию получают в виде сена в результате биохимического процесса воздействия озона и механического воздействия циклическими расходами воздуха на растительное сырье. При этом улучшаются условия хранения и сохранность питательности корма.The positive effect is to increase the intensity of the drying process and preserve the nutritional value of plant materials. A positive effect is achieved by the fact that the finished product is obtained in the form of hay as a result of the biochemical process of exposure to ozone and mechanical effects of cyclic air flow to plant materials. This improves the storage conditions and the safety of the nutritional value of the feed.

Положительный эффект заключается и в том, что заявляемый способ совместим с существующими способами приготовления травяной муки, а также со способами досушивания сена.A positive effect lies in the fact that the inventive method is compatible with existing methods of preparing herbal flour, as well as with methods of drying the hay.

Claims

A method of drying agricultural raw materials, including laying the raw materials on the frame of the air distribution channel of the ventilation unit, drying by active ventilation and placing hay for storage, while laying the raw materials with a density of 100-300 kg / m ³ , they act with ozone with a concentration of 10.0-0.1 g / m at an exposure of 9 · 10 ² -3 · 10 ² s on biophysical drying processes, alternately cyclically with the effect of time-varying air flow of active ventilation with a frequency of ozonation and active ventilation, determined divided by the formula

where t _o , t _AB - respectively, the time of exposure to ozone on the biological structure and the time of active ventilation, while regulating the concentration and exposure of ozone by duty cycle in the range γ = 90-10%, where the duty cycle is determined from the ratio of ozonation time to the period of ozonation time and active ventilation time according to the formula

they regulate the flow of exhaust air in the direction of intensifying the removal of moisture from the raw materials with respect to the rate of change in moisture of the vegetable raw materials and the exhaust air over time, place the finished products obtained as a result of the biochemical process of the effect of ozone on the green mass.