RU2713802C1 - Grain storage device in controlled air environment and method of its implementation - Google Patents

Grain storage device in controlled air environment and method of its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2713802C1
RU2713802C1 RU2019112936A RU2019112936A RU2713802C1 RU 2713802 C1 RU2713802 C1 RU 2713802C1 RU 2019112936 A RU2019112936 A RU 2019112936A RU 2019112936 A RU2019112936 A RU 2019112936A RU 2713802 C1 RU2713802 C1 RU 2713802C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
container
grain
air
carbon dioxide
vacuum
Prior art date
Application number
RU2019112936A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Борисович Латышенок
Алексей Викторович Ивашкин
Надежда Михайловна Латышенок
Виктор Алексеевич Биленко
Михаил Иванович Голубенко
Original Assignee
Михаил Борисович Латышенок
Алексей Викторович Ивашкин
Надежда Михайловна Латышенок
Виктор Алексеевич Биленко
Михаил Иванович Голубенко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Михаил Борисович Латышенок, Алексей Викторович Ивашкин, Надежда Михайловна Латышенок, Виктор Алексеевич Биленко, Михаил Иванович Голубенко filed Critical Михаил Борисович Латышенок
Priority to RU2019112936A priority Critical patent/RU2713802C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2713802C1 publication Critical patent/RU2713802C1/en

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01F—PROCESSING OF HARVESTED PRODUCE; HAY OR STRAW PRESSES; DEVICES FOR STORING AGRICULTURAL OR HORTICULTURAL PRODUCE
    • A01F25/00—Storing agricultural or horticultural produce; Hanging-up harvested fruit
    • A01F25/14—Containers specially adapted for storing

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Storage Of Harvested Produce (AREA)

Abstract

FIELD: storage; agriculture.
SUBSTANCE: invention relates to technology of storage of agricultural products, in particular, grains, cereals and other agricultural products. Device comprises container, bottom of which has tapered side walls. Tapered bottom accommodates branch pipe and gate. Branch pipe is made in the form of a removable container. Damper is made in the form of detachable protective mesh attached to the bottom and located above fastening of the detachable container. Detachable tank is equipped with a gas analyzer which extracts carbon dioxide content through an opening in the wall of the removable container through the intake and return branch pipes. Detachable container through the vacuum electromagnetic valve with the vacuum pump is connected to the control and control device connected to the personal computer. Periodic monitoring of air medium inside container is carried out according to readings of temperature and humidity sensor in intergranular space, connected to personal computer through control and control device. Flat cover of container contains branch pipe with balloon of fresh warm air dryer. Preliminary dried grain is loaded at removal of container cover. Fresh atmospheric air is supplied. Vacuum is created by vacuum pump depending on intensity of respiration of grain material. Process of storage of grain is connected to collection of carbon dioxide in a removable container, content of which is established by formulas recommended for this device and method for its implementation.
EFFECT: technical result is preventing loss of grain from spoilage during storage while preserving its presentation.
2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к хранению и сушки зерна и других продуктов питания в металлических контейнерах, а также в технологии хранения зерна в типовых зернохранилищах, фермерских хозяйствах.The invention relates to agriculture, in particular to the storage and drying of grain and other food products in metal containers, as well as in the technology of storage of grain in typical granaries, farms.

Существующие способы хранения семенного зерна позволяют установить, что наиболее приемлемым технологией хранения семенного зерна является технология хранения в металлических силосах (контейнерах) малой емкости. Однако анализ литературных источников показывает, что в настоящее время технология хранения зерна в металлических контейнерах имеет ряд существенных недостатков:Existing methods for storing seed grain allow us to establish that the most acceptable technology for storing seed grain is storage technology in metal silos (containers) of small capacity. However, an analysis of literary sources shows that currently the technology of storing grain in metal containers has a number of significant drawbacks:

изменение состава воздуха в межзерновом пространстве связано с накоплением углекислого газа в глубинных слоях зерновой насыпи;a change in the composition of air in the intergranular space is associated with the accumulation of carbon dioxide in the deep layers of the grain embankment;

возможность образования конденсата влаги на поверхности зерна при проведении вентиляции межзернового пространства зерновой массы;the possibility of moisture condensation on the grain surface during ventilation of the intergranular space of the grain mass;

затруднена борьба с вредителями хлебных злаков, которые могут оказаться в зерновой насыпи внутри контейнера;difficult to control pests of cereals that may be in the grain mound inside the container;

сложность конструкции системы вентиляции зерна, за счет чего высокая стоимость его изготовления, ремонта и обслуживания вентиляционного оборудования;the complexity of the design of the grain ventilation system, due to which the high cost of its manufacture, repair and maintenance of ventilation equipment;

процесс хранения и контроля качества хранения зерна не автоматизирован и требует периодического присутствия операторов, что ведет к увеличению эксплуатационных затрат.the process of storage and quality control of grain storage is not automated and requires the periodic presence of operators, which leads to an increase in operating costs.

Проблема получения достаточно распространения не допущения в герметичном контейнере с регулируемой воздушной средой, позволяющую не допускать конденсацию влаги внутри контейнера в процессе вентиляции межзернового пространства и при разных температурных колебаний окружающего контейнер воздуха, за чет снижения влажности, поступающего в контейнер воздуха, и уменьшить теплообмен зерна с окружающей средой, а также прекратить жизнедеятельность насекомых вредителей, путем разряжения воздуха внутри контейнера весьма актуальна в целом.The problem of obtaining sufficient spread of non-assumptions in an airtight container with a controlled air environment, which prevents moisture condensation inside the container during the ventilation of the intergranular space and at different temperature fluctuations of the air surrounding the container, due to the decrease in humidity entering the air container, and to reduce the heat transfer of grain with environment, as well as stop the activity of insect pests, by discharging the air inside the container is very relevant in general.

Известен способ хранения биологических объектов в регулируемой газовой среде, при котором устанавливают зависимость коэффициента дыхания данных объектов от содержания кислорода и диоксида углерода в камере анализатора и на основе полученных данных автоматически создают газовую среду заданного состава в герметичной камере, в которой хранят биологические объекты (Патент RU №2016501, A01F 25/00 от 30.07.1994).A known method of storing biological objects in a controlled gas environment, in which the dependence of the respiration coefficient of these objects on the oxygen and carbon dioxide content in the analyzer chamber is established and based on the data obtained, a gas medium of a given composition is automatically created in a sealed chamber in which biological objects are stored (Patent RU No. 20146501, A01F 25/00 dated 07/30/1994).

Недостатком этого способа является использования его только к технологии хранения плодоовощной продукции и значительные эксплуатационные издержки, связанные со стоимостью контрольно-измерительной аппаратуры, хотя установка при закладке на хранение в РТС, рассматривает коэффициент дыхания биологического эффекта от содержания О2 и СО2, т.е. необходимостью учета его физиологического состояния плодоовощной продукции. Однако проблемы в этом случае проявляются несколько в другом рабочем функциональном технологическом процессе, а именно для хранения посевного зерна, процессы, которые развиваются и усугубляются со временем для данной предложенной сельскохозяйственной культуре. Вся степень проблем обычно не раскрывается до тех пор, пока не наступает время перемещения зерна на посев или продажу, а это вызвано и экономическими потерями зерновой массы.The disadvantage of this method is its use only in technology for storing fruit and vegetable products and significant operating costs associated with the cost of instrumentation, although the installation, when laying in storage in the RTS, considers the respiratory coefficient of the biological effect of the content of O 2 and CO 2 , i.e. . the need to take into account its physiological state of fruits and vegetables. However, the problems in this case are manifested somewhat in a different working functional technological process, namely for storing sowing grain, processes that develop and worsen over time for a given proposed crop. The full extent of the problems is usually not disclosed until the time comes to move the grain to sowing or selling, and this is also due to economic losses of grain mass.

Следовательно, задача вакуумирования при хранении зерна в контейнерах имеет возможность регулирования параметров воздушной среды различных видов термодинамических систем: закрытую и открытую, где закрытая система контейнера для хранения семенного зерна в регулируемой воздушной среде имеет большую часть времени. При этом при накоплении углекислого газа необходимо осуществлять аэрацию зерна свежим воздухом для исключения анаэробного дыхания зерна, а при вакуумировании система будет открытой, что должно учитываться при расчете термодинамических процессов в предложенном устройстве, чтобы исключить увлажнение воздуха и зерна, а значит должны рассматриваться для анализа состава газовой многокомпонентной смеси - молярные и объемные доли.Therefore, the task of evacuation during storage of grain in containers has the ability to control the parameters of the air environment of various types of thermodynamic systems: closed and open, where the closed container system for storing seed grain in a controlled air environment has most of the time. In this case, during the accumulation of carbon dioxide, it is necessary to aerate the grain with fresh air to exclude anaerobic respiration of the grain, and when evacuating the system will be open, which should be taken into account when calculating the thermodynamic processes in the proposed device in order to exclude humidification of air and grain, and therefore should be considered for analysis of the composition gas multicomponent mixture - molar and volume fractions.

Таким образом, известный способ (аналог) хранения биологических объектов в регулируемой газовой среде, связанные при хранении плодоовощной продукции невозможно в полной мере использовать однозначно переносом в систему при хранении и сушки зернового материала (даже по своей структуре происхождения).Thus, the known method (analogue) of storing biological objects in a controlled gas environment, associated with the storage of fruits and vegetables, cannot be fully used unambiguously by the transfer to the system during storage and drying of grain material (even in its structure of origin).

В качестве прототипа выбрано зернохранилище, включающее герметизированную емкость вакуумировочной конструкции, соединенную со средствами вакуумирования, при этом емкость образована из установленного на опорах цилиндра, сверху и снизу замкнутого конуса с патрубками, шиберами и металлотканым адсорбатором, при этом стенки цилиндра и конусов выполнены из легких трехслойных предварительно раскроенных и склеенных панелей вакуумпрочной конструкции, а средства вакуумирования выполнены в виде электровакуумного насоса, закрепленного на верхнем корпусе емкости и связанного с ветрогенератором, либо фотоэлектробатареями, перерабатывающими радиацию в электрический ток, а также вакуумпровода с шибером для приемки зерна и вакуумметра (Патент RU №2122313, A01F 25/08, A01F 12/60, A01F 25/16 от 27.11.1998).As a prototype, a granary was selected, including a sealed container of a vacuum design connected to a vacuum system, and the tank is formed from a cylinder mounted on the supports, above and below a closed cone with pipes, gates and a metal-woven adsorber, while the walls of the cylinder and cones are made of light three-layer pre-cut and glued panels of a vacuum-resistant design, and the evacuation means are made in the form of an electric vacuum pump mounted on a hnem container body and associated with a wind generator, or photoelectric batteries that convert radiation into electric current, as well as a vacuum pipe with a gate for receiving grain and a vacuum gauge (Patent RU No. 2122313, A01F 25/08, A01F 12/60, A01F 25/16 from 27.11. 1998).

К недостаткам прототипа относятся: сохранение неравномерности сушки, и сохранения материала по слою многослойным в изготовлении; не использованный резерв по повышению производительности процесса и снижения энергоемкости; хранение зернового материала не позволяет в полной мере обеспечить в фермерских хозяйствах, т.е. не достаточно промышленно удобен для использования к современным условиям, и развития компьютерной техники, в частности, в сельском хозяйств. Другим недостатком является то, что известный прототип не решает задачу полностью изменения состава воздуха в межзерновом пространстве и учет выделения углекислого газа с последующим его удалении при длительном хранении зерна в герметизированном контейнере, т.е. во время интенсивного выделения углекислого газа, который оседает на дно контейнера, а значит, анаэробная фаза характеризуется выделением относительно необходимого количества тепла.The disadvantages of the prototype include: maintaining the unevenness of drying, and preserving the material over the multilayer layer in manufacture; unused reserve to increase process productivity and reduce energy intensity; storage of grain material does not allow to provide fully in farms, i.e. not industrially convenient enough to use to modern conditions, and the development of computer technology, in particular in agriculture. Another disadvantage is that the known prototype does not solve the problem of completely changing the composition of air in the intergranular space and taking into account the emission of carbon dioxide with its subsequent removal during prolonged storage of grain in a sealed container, i.e. during intense evolution of carbon dioxide, which settles to the bottom of the container, which means that the anaerobic phase is characterized by the release of a relatively necessary amount of heat.

Таким образом, закрытый контейнер для хранения семенного зерна в регулируемой воздушной среде большую часть времени осуществляется в режиме хранения семян, а значит, при накоплении углекислого газа необходимо осуществлять аэрацию зерна находящегося в контейнере со свежим воздухом для исключения анаэробного дыхания зерна. Отсюда необходимо вести расчеты образования углекислого газа в контейнере, как в закрытом. Вакуумирование системы будет открытым в контейнере, а это в целом должно учитываться при расчете устройства термодинамических процессов, чтобы исключить увлажнение воздуха и зерна. Кроме того, в атмосферном воздухе содержится множество газов, основными из которых являются: азот - 78%, кислород - 21%, водород - 0,01%, углекислый газ - 0,03% и инертные газы - 0,93%, при этом в воздухе всегда находятся водяные пары, количество которых зависит от температуры. Среднее содержание водяных паров в воздухе при нормальных условиях (8…17 г/м3).Thus, a closed container for storing seed grain in a controlled air environment is spent most of the time in seed storage mode, which means that with the accumulation of carbon dioxide, it is necessary to aerate the grain in the container with fresh air to exclude anaerobic respiration of the grain. Hence, it is necessary to carry out calculations of the formation of carbon dioxide in the container, as in a closed one. Evacuation of the system will be open in the container, and this as a whole should be taken into account when calculating the device of thermodynamic processes in order to exclude humidification of air and grain. In addition, atmospheric air contains many gases, the main of which are: nitrogen - 78%, oxygen - 21%, hydrogen - 0.01%, carbon dioxide - 0.03% and inert gases - 0.93%, while there are always water vapor in the air, the amount of which depends on temperature. The average content of water vapor in the air under normal conditions (8 ... 17 g / m 3 ).

Таким образом, интенсивность дыхания семян злаковых культур зависит от их влажности и температуры. Следует также отметить, что в процессе аэробного дыхания семян, состав воздуха в межзерновом пространстве постоянно меняется, содержание углекислого газа увеличивается, а кислорода падает.Thus, the respiration rate of cereal seeds depends on their moisture and temperature. It should also be noted that in the process of aerobic respiration of seeds, the composition of air in the intergrain space is constantly changing, the carbon dioxide content increases, and oxygen decreases.

Технической задачей предлагаемого изобретения является сокращение капитальных затрат и затрат на обслуживание при контейнером хранении зернового материала в любых фермерских хозяйствах в период всего времени от уборки на поле, сушки до его продажи или сохранить сухого посевного зерна.The technical task of the invention is to reduce capital costs and maintenance costs for container storage of grain material in any farms during the entire time from harvesting on the field, drying to its sale or to save dry sown grain.

Технический результат в предлагаемом устройстве хранения зерна в регулируемой воздушной среде, характеризующийся тем, что содержит контейнер, дно которого имеет конусные боковые стенки, выполненные из металла, у замкнутого конусного днища размещен патрубок и шибер, согласно изобретения, патрубок выполнен в виде съемной емкости с креплением к стенке проема конусного днища, при этом шибер выполнен прикрепленной к днищу съемной плоской сетки с ручкой и расположенной выше крепления емкости, кроме того, съемная емкость снабжена газоанализатором, который через отверстие в стенке съемной емкости через заборный и возвратный патрубок производит забор содержания углекислого газа, а также съемная емкость соединена через вакуумный электромагнитный клапан с вакуумным насосом, а также компьютер соединен через контрольно-управляющее устройство с датчиком контроля давления и датчика концентрация кислорода в воздухе и электродвигателя вакуумного насоса, при этом периодический контроль внутри контейнера осуществляют датчиком контроля температуры и влажности воздуха в межзерновом пространстве, также персональным компьютером через контрольно-управляющее устройство, при этом корпус контейнера снабжен сверху плоской крышкой с патрубком с баллоном осушителя впуска свежего теплого атмосферного воздуха.The technical result in the proposed device for storing grain in a controlled air environment, characterized in that it contains a container, the bottom of which has conical side walls made of metal, a pipe and a gate are placed at the closed conical bottom, according to the invention, the pipe is made in the form of a removable container with fastening to the wall of the opening of the conical bottom, while the gate is made attached to the bottom of a removable flat mesh with a handle and located above the tank mount, in addition, the removable tank is equipped with gas analysis a torus which, through an opening in the wall of the removable container through the intake and return pipe, draws carbon dioxide content, and the removable container is connected through a vacuum solenoid valve to a vacuum pump, and the computer is connected via a control device to a pressure monitoring sensor and an oxygen concentration sensor in the air and the electric motor of the vacuum pump, while periodic monitoring inside the container is carried out by a sensor for monitoring the temperature and humidity in the grain ohm space, also a personal computer through the control device, while the container body is equipped with a flat top on top with a nozzle with a cylinder of an intake dryer of fresh warm atmospheric air.

Технический результат предлагаемого способа хранения зерна в регулируемой воздушной среде с использованием устройства, согласно пункта первого, предусматривающий загрузку предварительно высушенного зерна, создание вакуума, забор воздуха для определения температуры и влажности воздуха и передаче показателей на персональный компьютер, при этом в зависимости от показателей с помощью контрольно-управляющего устройства осуществляют процесс вакуумирования для откачки воздуха из контейнера при заполнении его через атмосферный электромагнитный клапан с баллоном осушителя воздуха, а затем с помощью вакуумного насоса - создание вакуума, причем контрольно-управляющее устройство, объединенное с персональным компьютером, получают информацию в режиме реального времени от датчика температуры и влажности воздуха в межзерновом пространстве, а также контроля давления и концентрации кислорода в воздухе, при этом в процессе хранения содержание сбора углекислого газа в съемной емкости устанавливают по формулеThe technical result of the proposed method of storing grain in a controlled air environment using the device according to paragraph one, which provides for loading pre-dried grain, creating a vacuum, taking air to determine temperature and humidity and transferring indicators to a personal computer, depending on the indicators using control and control devices carry out the evacuation process for pumping air from the container when filling it through atmospheric electric an agitating valve with a cylinder of an air dryer, and then using a vacuum pump to create a vacuum, and the control device, combined with a personal computer, receive real-time information from a temperature and humidity sensor in the intergranular space, as well as pressure and concentration control oxygen in the air, while during storage the content of carbon dioxide collection in a removable tank is set by the formula

Vco2=(m(CO2)R⋅Txp)/Mcp⋅pxp V co2 = (m (CO 2 ) R⋅T xp ) / M cp ⋅p xp

где Vco2 - объем емкости для накопления углекислого газа, м3; pxp - давление воздушной смеси внутри контейнера, Па; m(CO2) - масса углекислого газа, образовавшегося в контейнере в результате дыхания семян, кг; R - универсальная газовая постоянная, 8,314 Дж(моль K); Mcp - молярная масса углекислого газа, кг/моль; Txp - температура хранения °K, при этом массу углекислого газа v(CO2) определяют по зависимостиwhere V co2 is the volume of the tank for the accumulation of carbon dioxide, m 3 ; p xp is the pressure of the air mixture inside the container, Pa; m (CO 2 ) is the mass of carbon dioxide formed in the container as a result of respiration of seeds, kg; R is the universal gas constant, 8.314 J (mol K); M cp — molar mass of carbon dioxide, kg / mol; T xp - storage temperature ° K, while the mass of carbon dioxide v (CO 2 ) is determined by the dependence

m(CO2)=(ω(CO2)⋅(pxp⋅Vk⋅S⋅Mcp)/R⋅Txp⋅100%,m (CO 2 ) = (ω (CO 2 ) ⋅ (p xp ⋅V k ⋅S⋅M cp ) / R⋅T xp ⋅ 100%,

где Mcp - молярная масса углекислого газа, кг/моль; m - масса газовой смеси в контейнере, г; Vk - общий объем контейнера, м3; S - скважность зерновой массы, %; ω - массовая доля газа, %; CO2 - углекислый газ.where M cp is the molar mass of carbon dioxide, kg / mol; m is the mass of the gas mixture in the container, g; V k - the total volume of the container, m 3 ; S - duty cycle of the grain mass,%; ω is the mass fraction of gas,%; CO 2 - carbon dioxide.

Таким образом, термодинамические приемы в условиях хранения зерна в регулируемой воздушной среде с помощью устройства устанавливают в нижней части конусных боковых стенок с проемом съемную емкость для сбора углекислого газа, проходящего через съемную плоскую решетку, закрепленную к днищу контейнера выше съемной емкости с возможностью перекрытия проема для исключения поступления зернового материала в процессе хранения зерна, а затем предусматривают возможность ее открытия (защитной решетки) в проеме днища конусных боковых стенок, после снятия емкости, и удаления углекислого газа, а также для выгрузки зернового материала потребителю. Кроме того, к съемной емкости сбора углекислого газа через водозаборный и возвратный патрубки подсоединены к газоанализатору. Процесс аэрации воздуха в межзерновом пространстве осуществляется с помощью вакуумного насоса. Насос соединен со съемной емкостью сбора углекислого газа через вакуумный электромагнитный клапан. Для автоматической аэрации межзерновоого пространства и создания необходимого разряжения воздуха в конструкцию герметичного контейнера входит контрольно-управляющее устройство, которое соединено с датчиком контроля давления и концентрации кислорода в воздухе. Периодический контроль состояния воздушной атмосферы внутри герметичного контейнера может осуществлять оператор с помощью персонального компьютера соединенного с газоанализатором и датчиком контроля температуры и влажности воздуха в межзерновом пространстве.Thus, thermodynamic methods in the conditions of grain storage in a controlled air environment using the device install in the lower part of the conical side walls with an aperture a removable container for collecting carbon dioxide passing through a removable flat grill fixed to the bottom of the container above the removable tank with the possibility of overlapping the opening for excluding the receipt of grain material during the storage of grain, and then provide for the possibility of its opening (protective lattice) in the opening of the bottom of the conical side walls, Do not remove the container and remove carbon dioxide, as well as for unloading grain material to the consumer. In addition, to a removable carbon dioxide collection tank through the intake and return pipes are connected to a gas analyzer. The process of aeration of air in the intergranular space is carried out using a vacuum pump. The pump is connected to a removable carbon dioxide collection tank through a vacuum solenoid valve. For automatic aeration of the intergranular space and the creation of the necessary air discharge, a control and control device is included in the design of the sealed container, which is connected to a sensor for monitoring pressure and oxygen concentration in the air. Periodic monitoring of the state of the air atmosphere inside a sealed container can be carried out by an operator using a personal computer connected to a gas analyzer and a sensor for monitoring air temperature and humidity in the intergranular space.

В способе хранения зерна в регулируемой воздушной среде с использованием устройства для его осуществления после включения контрольно-управляющего устройства, начинается процесс вакуумирования, для чего устройством подается команда на открытие вакуумного электромагнитного клапана. Насос производит откачку воздуха из контейнера, пока давление воздушной смеси в контейнере не достигнет величины, при котором будет поддерживаться аэробное дыхание зерна, и нарушена жизнедеятельность насекомых вредителей. При этом давлении воздуха, зерно будет храниться внутри герметичного контейнера. Образовавшийся в процессе дыхания углекислый газ из-за тяжести будет опускаться на днище контейнера и проходит через съемную плоскую защитную решетку и, скапливаться в съемной емкости.In the method of storing grain in a controlled air environment using a device for its implementation after turning on the control device, the vacuum process begins, for which the device sends a command to open the vacuum solenoid valve. The pump evacuates the air from the container until the pressure of the air mixture in the container reaches a value at which aerobic respiration of the grain is maintained and the vital activity of insect pests is disrupted. At this air pressure, the grain will be stored inside an airtight container. Due to gravity, carbon dioxide formed during breathing will fall on the bottom of the container and pass through a removable flat protective grill and accumulate in a removable container.

Способ хранения зерна в герметичном контейнере с регулируемой воздушной средой предусматривает периодическую принудительную аэрацию воздуха в межзерновом пространстве. Аэрация проводится при снижении концентрации кислорода в контейнере ниже критической величины, и при превышении температуры и влажности воздуха в межзерновом пространстве. Процесс смены вида дыхания фиксируется датчиками концентрации кислорода газоанализатором, температура и влажность воздуха датчиком, расположенным в межзерновом пространстве. При получении соответствующего от этих датчиков контрольно-управляющее устройство открывает вакуумный электромагнитный клапан и включается вакуумный насос. Производится откачка воздуха с пониженным содержанием кислорода из контейнера. Откачка производится до тех пор, пока вакуумметрическое давление не снизится до минимального возможного для вакуумного насоса значения. Затем вакуумный электромагнитный клапан закрывается, и открывается атмосферный электромагнитный клапан, через который свежий воздух, проходя через баллон с осушителем воздуха, через патрубок в плоской крышке, заполняет межзерновое пространство в контейнере. После того как будет заменен воздух в контейнере повторно открывается вакуумный клапан и включается насос. Производится откачка воздуха до тех пор, пока вакуумметрическое давление достигнет величины заданной технологическим процессом, а это все также связано оператором с помощью персонального компьютера, к которому по линиям связи подключены вышеперечисленные элементы управления.A method of storing grain in an airtight container with a controlled air environment provides for periodic forced aeration of air in the intergranular space. Aeration is carried out when the oxygen concentration in the container decreases below a critical value, and when the temperature and humidity in the intergranular space are exceeded. The process of changing the type of breathing is recorded by oxygen concentration sensors by a gas analyzer, air temperature and humidity by a sensor located in the intergranular space. Upon receipt of the appropriate from these sensors, the control device opens the vacuum solenoid valve and turns on the vacuum pump. Low-oxygen air is pumped out of the container. Pumping is performed until the vacuum pressure drops to the minimum possible value for the vacuum pump. Then the vacuum solenoid valve closes, and the atmospheric solenoid valve opens, through which fresh air, passing through the cylinder with an air dryer, through the nozzle in the flat cap, fills the intergranular space in the container. After the air in the container is replaced, the vacuum valve reopens and the pump starts. Air is pumped out until the vacuum pressure reaches the value set by the technological process, and this is also connected by the operator using a personal computer to which the above-mentioned control elements are connected via communication lines.

Следовательно, необходимы новые разработки, позволяющие решить проблему хранения зерна в герметичном контейнере в регулируемой воздушной среде, при этом экспериментальные данные показывают, что с уменьшением концентрации кислорода средняя молярная масса воздушной смеси возрастает из-за увеличения доли углекислого газа. Углекислый газ тяжелее других газов и может их вытеснять из нижней части контейнера. Увеличение доли углекислого газа может привести к переходу зерна, находящегося на дне контейнера, к анаэробному дыханию, поэтому при хранении зерна в регулируемой воздушной среде необходимо периодически контролировать содержание кислорода, особенно в нижней части контейнера, а для этого рассчитывают объем съемной емкости сбора углекислого газа (более подробно теоретическая часть заявителем раскрыта ниже в материалах данного предложения).Therefore, new developments are needed to solve the problem of storing grain in an airtight container in a controlled air environment, while experimental data show that with a decrease in oxygen concentration, the average molar mass of the air mixture increases due to an increase in the share of carbon dioxide. Carbon dioxide is heavier than other gases and can displace them from the bottom of the container. An increase in the share of carbon dioxide can lead to the transition of grain located at the bottom of the container to anaerobic respiration, therefore, when storing grain in a controlled air environment, it is necessary to periodically monitor the oxygen content, especially in the lower part of the container, and for this, the volume of the removable carbon dioxide collection tank is calculated ( in more detail, the theoretical part of the applicant is disclosed below in the materials of this proposal).

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что предлагаемое устройство и его способ осуществления отличается от известного и соответствует критерию «новизна».A comparative analysis of the proposed solution with the prototype shows that the proposed device and its method of implementation is different from the known one and meets the criterion of "novelty."

Признаки, отличающие предлагаемое устройство и способ его осуществления от прототипа, не выявлены в других технических решениях, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «существенные отличия».Signs that distinguish the proposed device and its implementation from the prototype are not identified in other technical solutions, which allows us to conclude that the criterion of "significant differences".

Изобретение поясняется чертежом. На фиг. 1 представлена схема, общего вида конструкции контейнера с регулируемой воздушной средой для хранения зерна.The invention is illustrated in the drawing. In FIG. 1 shows a diagram of a general view of the design of a container with an adjustable air environment for storing grain.

Заявленное устройство хранения зерна в регулируемой воздушной среде содержит установленный на опорах 1 корпус контейнера 2 с герметичной плоской крышкой 3. На герметичной крышке 3 смонтирован контрольный вакуумметр 4, баллон с осушителем воздуха 5 с атмосферным электромагнитным клапаном 6. В нижней части корпуса между конусными боковыми стенками 7 имеется разгрузочный проем (разгрузочная горловина), который перекрывается съемной плоской защитной сеткой 8 с ручкой. К днищу конусных боковых стенок подсоединяют (крепят) через герметичную прокладку (не показано) съемную емкость 9 для сбора углекислого газа, образованного и осевшего в результате дыхания зерна. К емкости 9 для сбора углекислого газа через заборный 10 и возвратный 11 патрубки подсоединяют газоанализатор 12. Съемная защитная сетка 8 предохраняет от попадания зерна в емкость 9. Процесс аэрации воздуха в межзерновом пространстве осуществляют с помощью вакуумного насоса 13. Насос соединяют с емкостью 9 для сбора углекислого газа через вакуумный электромагнитный клапан 14.The claimed device for storing grain in a controlled air environment comprises a container body 2 mounted on supports 1 with a sealed flat cover 3. A control vacuum gauge 4 is mounted on the sealed cover 3, a cylinder with an air dryer 5 with an atmospheric solenoid valve 6. In the lower part of the body between the conical side walls 7 there is a discharge opening (discharge neck), which is blocked by a removable flat protective net 8 with a handle. A removable container 9 is connected to the bottom of the conical side walls via a sealed gasket (not shown) for collecting carbon dioxide formed and deposited as a result of grain breathing. A gas analyzer 12 is connected to the tank 9 for collecting carbon dioxide through the intake 10 and return 11 nozzles 12. A removable protective grid 8 prevents grain from entering the tank 9. The process of aeration of air in the intergranular space is carried out using a vacuum pump 13. The pump is connected to the tank 9 for collecting carbon dioxide through a vacuum solenoid valve 14.

Для автоматической аэрации межзернового пространства и создания необходимого разряжения воздуха в конструкцию герметичного контейнера входит контрольно-управляющее устройство 15, которое соединяют с датчиком контроля давления 16 и концентрации кислорода в воздухе 17. Периодический контроль состояния воздушной атмосферы внутри герметичного контейнера может осуществлять оператор с помощью персонального компьютера 18 соединенного через линии связи 19 и 20 с датчиками 17 и 19 с газоанализатором 12 и датчиком контроля температуры и влажности воздуха в межзерновом пространстве 24, по линиям связи 22 и 23 с подключением вакуумного насоса 13 по линии связи 21, линии связи, которых соединены с контрольно-управляющим устройством 15.For automatic aeration of the intergranular space and the creation of the necessary air discharge, a control device 15 is included in the design of the sealed container, which is connected to a sensor for monitoring the pressure 16 and oxygen concentration in the air 17. The operator can periodically monitor the air atmosphere inside the sealed container using a personal computer 18 connected through communication lines 19 and 20 with sensors 17 and 19 with a gas analyzer 12 and a temperature and humidity control sensor in zduha in intergranular space 24 by communication lines 22 and 23 connecting the vacuum pump 13 through the communication line 21, communication lines, which are connected to control the control device 15.

Для осуществления способа хранения зерна в регулируемой воздушной среде, контейнер через горловину (при снятии плоской крышки 3) заполнятся зерном. Затем крышку 3 через уплотнение (не показано) герметично закрывают. После включения контрольно-управляющего устройства 15, начинают процесс вакуумирования, для чего подается команда на открытие вакуумного электромагнитного клапана 14, и включают вакуумный насос 13. Насос производит откачку воздуха из контейнера 2, пока давление воздушной смеси в контейнере 2 не достигнет величины, при котором будет поддерживаться аэробное дыхание зерна, и при этом нарушена жизнедеятельность насекомых вредителей. При этом давлении воздуха, зерно будет храниться внутри герметичного контейнера 2. Образовавшийся в процессе дыхания углекислый газ из-за своей тяжести опускается в сторону днища контейнера 2, проходя через плоскую защитную съемную сетку 8 вниз, и накапливается в емкости 9.To implement the method of storing grain in a controlled air environment, the container through the neck (when removing the flat cap 3) will be filled with grain. Then the cover 3 through the seal (not shown) is hermetically closed. After turning on the control device 15, the process of evacuation is started, for which a command is issued to open the vacuum solenoid valve 14, and the vacuum pump 13 is turned on. The pump evacuates air from container 2 until the air mixture pressure in container 2 reaches a value at which aerobic respiration of grain will be supported, and at the same time, the vital activity of insect pests will be disrupted. At this air pressure, the grain will be stored inside the airtight container 2. The carbon dioxide formed during breathing, due to its gravity, falls to the bottom of the container 2, passing down through the flat protective removable mesh 8, and accumulates in the container 9.

Способ хранения зерна в регулируемой воздушной среде предусматривает периодическую принудительную аэрацию воздуха в межзерновом пространстве. Аэрация проводится при снижении концентрации кислорода в контейнере 2 ниже критической величины, и при повышении температуры и влажности воздуха в межзерновом пространстве. Процесс смены вида дыхания фиксируется датчиком концентрации кислорода 17, газоанализатора 12, температура и влажность воздуха 24. При получении соответствующего сигнала от датчиков 17 и 24 контрольно-управляющее устройство 15 открывает вакуумный электромагнитный клапан 14 и включается вакуумный насос 13. Производят откачку воздуха с пониженным содержанием кислорода из контейнера 2. Откачку производят до тех пор, пока вакуумметрическое давление не снизится до минимально возможного. Затем вакуумный электромагнитный клапан 6, через который свежий воздух, проходя через баллон с осушителем воздуха 5, заполняет межзерновое пространство в контейнере 2. После того, как будет заменен воздух в контейнере 2, атмосферный электромагнитный клапан 6 закрывает и повторно открывается вакуумный клапан 14 и включается вакуумный насос 13. Производится откачка воздуха до тех пор, пока вакуумметрическое давление достигнет величины заданной технологическим процессом. Периодический контроль условий хранения семенного зерна в герметичном контейнере с регулируемой воздушной средой может проводить оператор с помощью персонального компьютера 18, к которому подключают газоанализатор 12 и датчик контроля температуры и влажности воздуха 6 в межзерновом пространстве.A method of storing grain in a controlled air environment involves periodic forced aeration of air in the intergranular space. Aeration is carried out with a decrease in the oxygen concentration in the container 2 below a critical value, and with an increase in temperature and air humidity in the intergranular space. The process of changing the type of breathing is fixed by the oxygen concentration sensor 17, the gas analyzer 12, temperature and humidity 24. Upon receipt of the corresponding signal from the sensors 17 and 24, the control device 15 opens the vacuum solenoid valve 14 and the vacuum pump 13 is turned on. The low-pressure air is pumped out oxygen from the container 2. Pumping is performed until the vacuum pressure drops to the minimum possible. Then the vacuum solenoid valve 6, through which fresh air, passing through the cylinder with the dehumidifier 5, fills the intergranular space in the container 2. After the air in the container 2 is replaced, the atmospheric solenoid valve 6 closes and reopens the vacuum valve 14 and turns on vacuum pump 13. Air is pumped out until the vacuum pressure reaches the value specified by the process. Periodic monitoring of the storage conditions of seed grain in an airtight container with controlled air can be carried out by an operator using a personal computer 18, to which a gas analyzer 12 and a temperature and humidity control sensor 6 in intergranular space are connected.

Полученные предварительные исследования используются для расчета на основе обоснования конструктивно технологических параметров влияющих на сохранность зерна находящегося на хранении в герметичном контейнере 2 с регулируемой воздушной средой.The obtained preliminary studies are used to calculate, based on the justification of the structurally technological parameters affecting the safety of grain stored in an airtight container 2 with a controlled air environment.

В закрытой предложенной системы элементов конструкции контейнер 2 будет находиться большую часть времени для хранения зерна в регулируемой воздушной среде. При накоплении углекислого газа осуществляют аэрацию зерна находящегося в контейнере 2 свежим воздухом для исключения анаэробного дыхания зерна. Поэтому расчеты ведутся как для закрытой системы. При аэрации зерна находящегося в контейнере 2 и его вакуумировании система будет открытой и это необходимо учитывать при расчете термодинамических процессов, чтобы исключить увлажнение воздуха и зерна. Отсюда воздушная смесь теоретически рассматривают, как смесь, состоящую из «п» компонентов. Поэтому состав газовой воздушной смеси есть многокомпонентная смесь, т.е. применимы массовые (ω), молярные (χ) и объемные доли (ϕ).In the closed proposed system of structural elements, the container 2 will be most of the time for storing grain in a controlled air environment. With the accumulation of carbon dioxide, aeration of the grain in the container 2 with fresh air is carried out to exclude anaerobic respiration of the grain. Therefore, calculations are carried out as for a closed system. During aeration of the grain located in the container 2 and its evacuation, the system will be open and this must be taken into account when calculating the thermodynamic processes in order to exclude humidification of air and grain. Hence, the air mixture is theoretically considered as a mixture consisting of "n" components. Therefore, the composition of the gas air mixture is a multicomponent mixture, i.e. mass (ω), molar (χ) and volume fractions (ϕ) are applicable.

Не рассматривая подробно данную теорию (из-за сокращения материала), лишь можно отметить, что в атмосферном воздухе содержится множество газов, основными из которых являются: азот - 78,09%, кислород - 20,95%, водород - 0,01%, углекислый газ - 0,03% и инертные газы - 0,93%. Также в воздухе постоянно находятся водяные пары, количество которых зависит от температуры. Среднее содержание водяных паров в воздухе при нормальных условиях составляет 8…17 г/м3. Колебания содержания водяных паров в воздухе влияют на содержание в нем газов. Удельная масса воздуха зависит от температуры и содержания водяных паров.Without considering this theory in detail (due to material reduction), it can only be noted that there are many gases in the atmospheric air, the main of which are: nitrogen - 78.09%, oxygen - 20.95%, hydrogen - 0.01% carbon dioxide - 0.03% and inert gases - 0.93%. Also in the air are constantly water vapor, the amount of which depends on temperature. The average content of water vapor in the air under normal conditions is 8 ... 17 g / m 3 . Fluctuations in the content of water vapor in the air affect the content of gases in it. The specific gravity of air depends on temperature and water vapor content.

Анализируя объемное соотношение и массовое содержание состава атмосферного воздуха, видно, что начиная с углекислого газа, то оно ничтожно мало (таблица не приводится для сокращения материала), а объемное соотношение азота (N2), кислорода (O2), Аргона (Ar), углекислого газа (CO2) составляет около 99%. Поэтому в работе экспериментов проводились для указанных четырех компонентов.Analyzing the volume ratio and the mass content of atmospheric air, it is clear that starting with carbon dioxide, it is negligible (the table is not given to reduce the material), and the volume ratio of nitrogen (N 2 ), oxygen (O 2 ), Argon (Ar) , carbon dioxide (CO 2 ) is about 99%. Therefore, in the work of the experiments were carried out for these four components.

Как уже ранее отмечалось, интенсивность дыхания семян злаковых культур зависит от их влажности и температуры. Оптимальное значение влажности зерна для хранения в герметичном контейнере 2 с регулируемой воздушной средой аналитическим методом затруднено. Поэтому были проведены экспериментальные исследования и получены данные, которые были использованы для расчета содержания углекислого газа в процессе дыхания семян через коэффициент дыхательным, который равен отношению объемов выделенного углекислого газа к объему поглощенного кислорода. При аэробном дыхании дыхательный коэффициент (ДК) будет равен единицы, то есть в герметичном контейнере доли углекислого газа и кислорода будут равны νco2=νo2, соответственно, исходя из проведенных расчетов, это соотношение будет в пределах ωco2/ωо2=1,30…1,35.As previously noted, the respiration rate of cereal seeds depends on their moisture and temperature. The optimal value of the moisture content of the grain for storage in an airtight container 2 with a controlled air environment is difficult by the analytical method. Therefore, experimental studies were carried out and the data obtained were used to calculate the carbon dioxide content in the process of seed respiration through the respiratory coefficient, which is equal to the ratio of the volumes of carbon dioxide released to the volume of oxygen absorbed. With aerobic respiration, the respiratory coefficient (DC) will be equal to unity, that is, in a sealed container the shares of carbon dioxide and oxygen will be equal to ν co2 = ν o2 , respectively, based on the calculations, this ratio will be in the range ω co2 / ω o2 = 1, 30 ... 1.35.

Строя график зависимости молярной массы воздушной смеси от массовой доли кислорода (фиг. 2), показывает, что с уменьшением концентрации кислорода средняя молярная масса воздушной смеси возрастает из-за увеличения доли углекислого газа. Углекислый газ тяжелее других газов и может их вытеснять из нижней части контейнера.Building a graph of the dependence of the molar mass of the air mixture on the mass fraction of oxygen (Fig. 2), shows that with decreasing oxygen concentration, the average molar mass of the air mixture increases due to an increase in the proportion of carbon dioxide. Carbon dioxide is heavier than other gases and can displace them from the bottom of the container.

Увеличение доли углекислого газа может привести к переходу зерна, находящегося на дне контейнера, к анаэробному дыханию, поэтому при хранении зерна в регулируемой воздушной среде необходимо периодически контролировать содержание кислорода, особенно в нижней части контейнера, для чего и рассчитывается объем емкости 9 с углекислым газом.An increase in the share of carbon dioxide can lead to the transition of grain located at the bottom of the container to anaerobic respiration, therefore, when storing grain in a controlled air environment, it is necessary to periodically monitor the oxygen content, especially in the lower part of the container, for which the volume of the tank 9 with carbon dioxide is calculated.

Скважность зерновой массы характеризует процесс активного вентилирования межзернового пространства и зависит от многих факторов: формы и размера зерна, количество и состав примесей, массы и влажности зерновой партии, формы и вместимости хранилища. Скважность зерновой массы может быть определена из выражения S=(Vn-V)⋅100/V, где S - скважность, %; Vn - общий объем зерновой массы, см3; V - истинный объем зерна, см3.The grain mass rate characterizes the process of active ventilation of the intergrain space and depends on many factors: the shape and size of the grain, the amount and composition of impurities, the mass and humidity of the grain batch, the shape and capacity of the storage. The grain mass rate can be determined from the expression S = (V n -V) ⋅100 / V, where S is the duty cycle,%; V n - the total volume of the grain mass, cm 3; V is the true volume of grain, cm 3 .

Известно, что скважность зерновой массы пшеницы составляет 35…45%, при насыпной плотности 750…850 кг/м3.It is known that the duty cycle of the grain mass of wheat is 35 ... 45%, with a bulk density of 750 ... 850 kg / m 3 .

Строя график (фиг. 3) и используя зависимости, с помощью программы «Mathcad», на графике показана зависимость массы газовой смеси от скважности и давления внутри герметичного контейнера для хранения семян в регулируемой воздушной среде при следующих условиях Тхр=293К, рхр=3,0⋅105Па в межзерновом пространстве контейнера объемом Vк=1,0 м3. Так для пшеницы со скважностью 40% масса газовой смеси при давлении 25кПа составляет mгаз.ем.=0,150 кг, а массу углекислого газа m(CO2) в регулируемой газовой смеси определяется выражениемBuilding a graph (Fig. 3) and using the dependences using the Mathcad program, the graph shows the dependence of the mass of the gas mixture on the duty cycle and pressure inside an airtight container for storing seeds in a controlled air environment under the following conditions T xp = 293K, p xp = 3.0 × 10 5 Pa in the intergranular space of a container of volume V k = 1.0 m 3 . So for wheat with a duty cycle of 40%, the mass of the gas mixture at a pressure of 25 kPa is m gas. = 0.150 kg, and the mass of carbon dioxide m (CO 2 ) in the controlled gas mixture is determined by the expression

m(CO2)=(ω(CO2)⋅(pxp⋅Vk⋅S⋅Mcp)/R⋅Txp⋅100%,m (CO 2 ) = (ω (CO 2 ) ⋅ (p xp ⋅V k ⋅S⋅M cp ) / R⋅T xp ⋅ 100%,

где m(CO2) - масса углекислого газа, образовавшегося в контейнере в результате дыхания семян; рхр - давление воздушной смеси внутри контейнера, Па; R - универсальная газовая постоянная, 8,314 Дж (моль) К); Мср - молярная масса углекислого газа, кг/моль; Тхр - температура хранения, °К.where m (CO 2 ) is the mass of carbon dioxide formed in the container as a result of respiration of seeds; p xp - pressure of the air mixture inside the container, Pa; R is the universal gas constant, 8.314 J (mol) K); M cf - molar mass of carbon dioxide, kg / mol; T XP - storage temperature, ° K.

Вычисляем массу углекислого газа при максимальном допустимом содержании 7%, тогда получим: m(CO2)=0,13⋅0,150 кг=0,0195 кг.We calculate the mass of carbon dioxide at a maximum permissible content of 7%, then we get: m (CO 2 ) = 0.13⋅0.150 kg = 0.0195 kg.

Объем емкости 9 для сбора углекислого газа определен из выраженияThe volume of the tank 9 for collecting carbon dioxide is determined from the expression

Vco2=(m(CO2)⋅R⋅Txp)/Mcp⋅pxp.V co2 = (m (CO 2 ) ⋅R⋅T xp ) / M cp ⋅p xp .

Для предотвращения увлажнения зерна при продувке атмосферным воздухом необходимо установить следующие параметры подачи воздуха: скорость воздушного потока v=0,15…0,5 м/с, d2=0,0015…0,002 кг/кг; и осушителя: диаметр осушителя D=0,1 м; высота осушителя Н=0,12 м, масса адсорбента - силикагеля марки KCKГGc=0,5 кг.To prevent grain moisture during air purging, it is necessary to set the following air supply parameters: air flow rate v = 0.15 ... 0.5 m / s, d 2 = 0.0015 ... 0.002 kg / kg; and desiccant: desiccant diameter D = 0.1 m; desiccant height H = 0.12 m, the mass of the adsorbent is silica gel grade KCKGG c = 0.5 kg.

Для достижения положительного эффекта при хранении посевного зерна предложенным устройством и способом его осуществления важно, чтобы состав в воздушной среде контейнера с емкостью накопления углекислого газа оперативно регулировался. Это возможно лишь при использовании технически создаваемым устройством в целом конструкции с помощью предложенных устройств. Процесс сохранности зерна в данном случае автоматизирован и легко управляемый через контрольно-управляющее устройство персональным компьютером и легко управляем.In order to achieve a positive effect when storing seed grain with the proposed device and the method of its implementation, it is important that the composition in the air of a container with a carbon dioxide storage capacity is quickly regulated. This is possible only when using a technically designed device as a whole design using the proposed devices. The grain preservation process in this case is automated and easily controlled through a control device by a personal computer and is easily controlled.

Расчеты, проведенные полученным выражением, показали, что емкость накопления углекислого газа контейнера для хранения семян 1 м3 составляет в пределах 10 литров с учетом скважности зерновых культур.The calculations performed by the obtained expression showed that the carbon dioxide storage capacity of the container for storing seeds 1 m 3 is within 10 liters, taking into account the duty cycle of grain crops.

Следовательно, сохранность семенного зерна в герметичном контейнере с регулируемой воздушной средой оказывают влияние такие конструктивно технологические параметры: как влажность закладываемого на хранение зерна, количество кислорода, содержание в межзерновом пространстве, наличие свободного объема между зерновой массой и крышкой контейнера для обеспечения дополнительного объема для запаса кислорода и накопления водяных паров.Therefore, the safety of seed grain in an airtight container with a controlled air environment is influenced by such structurally technological parameters: as the moisture content of the grain being stored, the amount of oxygen, the content in the intergranular space, the presence of free volume between the grain mass and the lid of the container to provide additional volume for the oxygen supply and accumulation of water vapor.

Таким образом, процесс хранения зерна в герметичном контейнере с регулируемой воздушной средой можно проводить в автоматическом режиме, согласно программы работ контрольно-управляющего устройства, а это снизить себестоимость хранения зерна и улучшаются свойства высушенного зерна при хранении в любом складском помещении в виде ряда модулей. Конструкция устройства и способ его осуществления по сравнению с прототипом позволит найти широкое применение в сельском хозяйстве.Thus, the process of storing grain in an airtight container with controlled air can be carried out automatically, according to the work program of the control device, and this will reduce the cost of storing grain and improve the properties of dried grain when stored in any warehouse in the form of a number of modules. The design of the device and the method of its implementation in comparison with the prototype will allow to find wide application in agriculture.

Claims (7)

1. Устройство хранения зерна в регулируемой воздушной среде, содержащее контейнер, дно которого имеет конусные боковые стенки, выполненные из металла, у замкнутого конусного днища размещены патрубок и шибер, отличающееся тем, что патрубок выполнен в виде съемной емкости с креплением к стенке проема конусного днища, при этом шибер выполнен в виде прикрепленной к днищу съемной плоской защитной сетки с ручкой, расположенной выше крепления емкости, съемная емкость снабжена газоанализатором, который через отверстие в стенке съемной емкости через заборный и возвратный патрубки производит забор содержания углекислого газа, кроме того, съемная емкость соединена через вакуумный электромагнитный клапан с вакуумным насосом, а персональный компьютер соединен через контрольно-управляющее устройство с датчиком контроля давления, датчиком концентрация кислорода в воздухе и электродвигателем вакуумного насоса, при этом периодический контроль внутри контейнера осуществляют датчиком контроля температуры и влажности воздуха в межзерновом пространстве, а также персональным компьютером через контрольно-управляющее устройство, при этом корпус контейнера снабжен сверху плоской крышкой с патрубком, с баллоном осушителя впуска свежего теплого атмосферного воздуха, причем корпус контейнера и крышка с наружной стороны имеют тепловую изоляцию.1. Device for storing grain in a controlled air environment, containing a container, the bottom of which has conical side walls made of metal, a nozzle and a gate are placed at the closed conical bottom, characterized in that the nozzle is made in the form of a removable container with fastening to the wall of the cone bottom opening wherein the gate is made in the form of a removable flat protective grid attached to the bottom with a handle located above the container mount, the removable tank is equipped with a gas analyzer, which through an opening in the wall of the removable tank h cutting the intake and return pipes takes the carbon dioxide content, in addition, the removable tank is connected through a vacuum solenoid valve to a vacuum pump, and the personal computer is connected via a control device to a pressure monitoring sensor, an oxygen concentration sensor in the air and a vacuum pump motor, when This periodic control inside the container is carried out by a sensor for monitoring temperature and humidity in the intergranular space, as well as a personal computer rubbed through the control device, while the container body is provided with a flat top with a nozzle on top, with a cylinder of the dryer of the intake of fresh warm atmospheric air, and the container body and the lid on the outside are thermally insulated. 2. Способ хранения зерна в регулируемой воздушной среде с использованием устройства по п.1, отличающийся тем, что предусматривает загрузку предварительно высушенного зерна, создание вакуума, забор воздуха для определения температуры и влажности воздуха и передачи показателей на персональный компьютер, при этом в зависимости от показателей с помощью контрольно-управляющего устройства осуществляют процесс вакуумирования для откачки воздуха из контейнера при заполнении его через атмосферный электромагнитный клапан с баллоном осушителя воздуха, а затем с помощью вакуумного насоса создают вакуум, причем контрольно-управляющее устройство, объединенное с персональным компьютером, получает информацию в режиме реального времени от датчика температуры и влажности воздуха в межзерновом пространстве, а также контроля давления и концентрации кислорода в воздухе, при этом в процессе хранения содержание сбора углекислого газа в съемной емкости устанавливают по формуле:2. The method of storing grain in a controlled air environment using the device according to claim 1, characterized in that it involves loading pre-dried grain, creating a vacuum, taking air to determine the temperature and humidity and transmitting indicators to a personal computer, depending on indicators using a control device carry out a vacuum process for pumping air from the container when filling it through an atmospheric electromagnetic valve with a dryer cylinder air, and then using a vacuum pump create a vacuum, and the control device, combined with a personal computer, receives real-time information from a temperature and humidity sensor in the intergranular space, as well as monitoring pressure and oxygen concentration in the air, while during storage, the content of carbon dioxide collection in a removable tank is determined by the formula: Vco2=(m(CO2)R⋅Txp)/Mcp⋅pxp, V co2 = (m (CO 2 ) R⋅T xp ) / M cp ⋅p xp , где Vco2 - объем емкости для накопления углекислого газа, м3; pxp - давление воздушной смеси внутри контейнера, Па; m(CO2) - масса углекислого газа, образовавшегося в контейнере в результате дыхания семян, кг; R - универсальная газовая постоянная, 8,314 Дж (моль K); Mcp - молярная масса углекислого газа, кг/моль; Txp - температура хранения, K, where V co2 is the volume of the tank for the accumulation of carbon dioxide, m 3 ; p xp is the pressure of the air mixture inside the container, Pa; m (CO 2 ) is the mass of carbon dioxide formed in the container as a result of respiration of seeds, kg; R is the universal gas constant, 8.314 J (mol K); M cp — molar mass of carbon dioxide, kg / mol; T xp is the storage temperature, K, при этом массу углекислого газа m(CO2) определяют по зависимости:while the mass of carbon dioxide m (CO 2 ) is determined by the dependence: m(CO2)=(ω(CO2)⋅(pxp⋅Vk⋅S⋅Mcp)/R⋅Txp⋅100%, m (CO 2 ) = (ω (CO 2 ) ⋅ (p xp ⋅V k ⋅S⋅M cp ) / R⋅T xp ⋅ 100%, где Mcp – молярная масса углекислого газа, кг/моль; m - масса газовой смеси в контейнере, г; Vk - общий объем контейнера, м3; S - скважность зерновой массы, %; ω - массовая доля газа, %; CO2 - углекислый газ.where M cp is the molar mass of carbon dioxide, kg / mol; m is the mass of the gas mixture in the container, g; V k - the total volume of the container, m 3 ; S - duty cycle of the grain mass,%; ω is the mass fraction of gas,%; CO 2 - carbon dioxide.
RU2019112936A 2019-04-26 2019-04-26 Grain storage device in controlled air environment and method of its implementation RU2713802C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019112936A RU2713802C1 (en) 2019-04-26 2019-04-26 Grain storage device in controlled air environment and method of its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019112936A RU2713802C1 (en) 2019-04-26 2019-04-26 Grain storage device in controlled air environment and method of its implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2713802C1 true RU2713802C1 (en) 2020-02-07

Family

ID=69625522

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019112936A RU2713802C1 (en) 2019-04-26 2019-04-26 Grain storage device in controlled air environment and method of its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2713802C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111632644A (en) * 2020-05-29 2020-09-08 贵州省湄潭县茅坝御膳米业有限公司 Rice processing method
CN116267254A (en) * 2023-04-19 2023-06-23 山东启腾生物科技有限公司 Soybean storage device with dampproofing function
RU219336U1 (en) * 2023-04-12 2023-07-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное Учреждение высшего образования "Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I" (ФГБОУ ВО Воронежский ГАУ) Grain storage device
CN116806561A (en) * 2023-08-23 2023-09-29 莱阳银通纸业有限公司 Seed paper encapsulation equipment

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1590136A (en) * 1968-07-29 1970-04-13
SU1755730A1 (en) * 1989-05-31 1992-08-23 И.П. Фролов Grain storage and drying device
RU2122313C1 (en) * 1996-12-14 1998-11-27 Криворотов Александр Семенович Grain storage
RU2415554C2 (en) * 2008-05-27 2011-04-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Смоленская государственная сельскохозяйственная академия" (ФГОУ ВПО "Смоленская ГСХА") Method to store moist rolled grain in anaerobic medium and device for its realisation (versions)
CN203896803U (en) * 2014-06-05 2014-10-29 李博 Corn storing device automatically controlling temperature and humidity

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1590136A (en) * 1968-07-29 1970-04-13
SU1755730A1 (en) * 1989-05-31 1992-08-23 И.П. Фролов Grain storage and drying device
RU2122313C1 (en) * 1996-12-14 1998-11-27 Криворотов Александр Семенович Grain storage
RU2415554C2 (en) * 2008-05-27 2011-04-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Смоленская государственная сельскохозяйственная академия" (ФГОУ ВПО "Смоленская ГСХА") Method to store moist rolled grain in anaerobic medium and device for its realisation (versions)
CN203896803U (en) * 2014-06-05 2014-10-29 李博 Corn storing device automatically controlling temperature and humidity

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111632644A (en) * 2020-05-29 2020-09-08 贵州省湄潭县茅坝御膳米业有限公司 Rice processing method
CN111632644B (en) * 2020-05-29 2021-08-24 贵州省湄潭县茅坝御膳米业有限公司 Rice processing method
RU219336U1 (en) * 2023-04-12 2023-07-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное Учреждение высшего образования "Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I" (ФГБОУ ВО Воронежский ГАУ) Grain storage device
CN116267254A (en) * 2023-04-19 2023-06-23 山东启腾生物科技有限公司 Soybean storage device with dampproofing function
CN116806561A (en) * 2023-08-23 2023-09-29 莱阳银通纸业有限公司 Seed paper encapsulation equipment
CN116806561B (en) * 2023-08-23 2023-10-27 莱阳银通纸业有限公司 Seed paper encapsulation equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2713802C1 (en) Grain storage device in controlled air environment and method of its implementation
US10785925B2 (en) Insulated shipping containers modified for high-yield fungi production capable in any environment
CN106035634B (en) The method of citrus storage
CN105993417B (en) The method of potato class storage
Thompson et al. Harvesting and fruit care
Jonfia-Essien et al. Hermetic storage: a novel approach to the protection of cocoa beans
CN107405416A (en) Store method and sterilizing unit
US20080050481A1 (en) Controlled Atmosphere
CN107396703A (en) A kind of automatic hygrometric dries mould proof desinsection silo device
Kaur et al. Storage structures for horticultural crops: a review
US2899884A (en) herbruck
JP2008050027A (en) Fruit and vegetable transport container and fruit and vegetable storage transport method
US5718118A (en) Controlled atmosphere system
RU2679053C1 (en) Grain in capacity storage method in the controlled gas environment and device for its implementation
EP2520159B2 (en) A method of transporting compost
JP2647735B2 (en) Low temperature storage and low temperature storage method of double chamber structure capable of controlling ethylene concentration in the chamber and maintaining constant humidity
CN207531400U (en) A kind of sweet potato storage facilities
Vishwakarma et al. Storage
DE19708669C2 (en) Environmentally friendly fumigation process
RU2689732C1 (en) Grain storage device in controlled gas medium and method of its implementation
Navarro et al. Protecting grain without pesticides at the farm level in the tropics
Soderstrom et al. Controlled atmospheres for the preservation of tree nuts and dried fruits
CN110089557A (en) The essential oil application device and application method fresh-keeping for small-sized fruit air conditioned storage, shelf
Friedmann et al. Advances in bulk storage of cereals and grains
US5732558A (en) Controlled atmosphere system