RU2756235C1 - Устройство для предварительного увлажнения и нагрева зерновой массы - Google Patents
Устройство для предварительного увлажнения и нагрева зерновой массы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2756235C1 RU2756235C1 RU2020133194A RU2020133194A RU2756235C1 RU 2756235 C1 RU2756235 C1 RU 2756235C1 RU 2020133194 A RU2020133194 A RU 2020133194A RU 2020133194 A RU2020133194 A RU 2020133194A RU 2756235 C1 RU2756235 C1 RU 2756235C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- grain
- heating
- grain mass
- meters
- per hour
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
- F26B3/02—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air
- F26B3/06—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour flowing through the materials or objects to be dried
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
- F26B3/18—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by conduction, i.e. the heat is conveyed from the heat source, e.g. gas flame, to the materials or objects to be dried by direct contact
- F26B3/20—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by conduction, i.e. the heat is conveyed from the heat source, e.g. gas flame, to the materials or objects to be dried by direct contact the heat source being a heated surface, e.g. a moving belt or conveyor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B9/00—Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards
- F26B9/06—Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards in stationary drums or chambers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Drying Of Solid Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к аграрной отрасли, а именно к хранению пищевой продукции в заданных температурно-влажностных режимах, за счет их соблюдения увеличиваются сроки безопасного хранения и сохраняется первоначальное качество продукции, заложенной на длительное хранение. Стенки устройства выполнены из теплоизоляционного материала. Для нагревания зерновой массы используется нагревательный кабель. Шаг укладки нагревательного кабеля в зерновой массе составляет от 0,04 до 0,1 метра между слоями при размерах ячейки воздухораспределительной решетки от 0,004 до 0,007 метра. При включении нагревательного кабеля необходимо плотно закрыть крышку устройства. Процесс нагревания зерна происходит из расчета от 2,75 до 3,7°С в час. Для увлажнения зерновой массы перед воздухозаборником установлен увлажнитель, распыляющий от 400 до 1000 мл жидкости в час. Для того чтобы происходило увлажнение зерновой массы, а не ее сушка, скорость фильтрации воздуха должна составлять от 0,5 до 6 см/с, высота зернового слоя от 0,6 до 1,2 метра. Техническим результатом является равномерный нагрев и увлажнение зерновой массы по заданным температурным и влажностным значениям, что обеспечивает увеличение сроков безопасного хранения. 3 ил.
Description
Изобретение относится к аграрной отрасли, а именно к хранению пищевой продукции в заданных температурно-влажностных режимах, за счет их соблюдения увеличиваются сроки безопасного хранения и сохраняется первоначальное качество продукции, заложенной на длительное хранение.
Известно устройство для предварительного нагрева зерна (патент RU 18760 U1, 2014 г., МПК F26B 17/12), имеет бункеры для загрузки и выгрузки зерна, патрубки для подвода и отвода агента сушки, а также решетчатые полки с возможностью изменения угла наклона в соответствии с углом сыпучести для различных зерновых культур.
Недостатком данного устройства является сложная конструкция, возможность перегрева зерна из-за долгого его прохождения, а главное неравномерного нагрева зерновой массы, за счет неравномерной скорости прохождения зерна.
Наиболее близким аналогом является устройство для предварительного нагрева зерна каскадного типа, включающее загрузочный бункер, питатель, корпус, состоящий из секций, внутри которых находятся четыре ряда неподвижно закрепленных под углом 40° самоочищающихся полок, два ряда которых расположены у степ, а два других пересекаются по его оси, причем первые наклонены к оси нагревателя, вторые - к его стенкам, бункер для выпуска зерна, грузовой патрубок, патрубки для подвода и отвода агента сушки (Баум А.Е., Резчиков В.А. Сушка зерна, - М.: Колос, 1983 г, с. 88-91).
К его основным недостаткам относится, низкая универсальность, так как не предусмотрена регулировка угла наклона в зависимости от угла естественного откоса различных зерновых культур, вертикальный тип загрузки и прохождения зерновой массы, за счет этого образуются застойные зоны, неравномерная скорость движения зерновой массы и как следствие неравномерный нагрев.
Известен способ увлажнения зерна (патент SU 1683812 А1, 1989 г., МПК В02В 1/04). Увлажнение зерна происходит за счет распыления капель воды, заряженных отрицательных электрическим зарядом при прохождении воды через распылительную головку. Регулируя величину потенциала источника тока, изменяя размер капель, можно регулировать величину заряда каждой капли. Наличие одноименного заряда препятствует слипанию капель в более крупные. Попадая на зерно, капля равномерно распределяется по его поверхности за счет сил электрического взаимодействия и явления смачивания. Зерно при этом приобретает поверхностный заряд, который препятствует попаданию следующих капель на поверхность зерна за счет сил электростатического отталкивания
К недостаткам данного способа относится сложная конструкция, высокие затраты электрической энергии, слипанию капель в более крупные и за счет этого невозможность обеспечения равномерного увлажнения зерновой массы.
Техническим результатом изобретения является устройство, обеспечивающее равномерный нагрев и увлажнение зерновой массы заданным температурным и влажностным значениям, что обеспечивает увеличение сроков безопасного хранения.
Поставленная задача достигается тем, что создается устройство (см. фигуру 1), позволяющее обеспечить равномерный нагрев и увлажнение помещенной в него зерновой массы по заданным температурным и влажностным значениям. Нагрев от 2,75 до 3,7°С в час осуществляется при помощи нагревательного кабеля, уложенного с шагом от 0,04 до 0,1 метра, при размерах ячейки воздухораспределительной решетки от 0,004 до 0,007 метра, увлажнение происходит при помощи распыляющего от 400 до 1000 мл жидкости в час увлажнителя, заданной скорости фильтрации воздуха от 0,5 до 6 см/с, высоты зернового слоя от 0,6 до 1,2 метра.
Устройство позволяет задать необходимые значения температуры и влажности для зерновой массы от 140 до 300 килограмм в зависимости от культуры и насыпной массы.
Габариты устройства: ширина - 0,5 м, высота 1,2 метр, длина - 0,6 м, рабочий объем составляет 0,36 м3.
На фиг. 1 изображен общий вид устройства, на фиг.2 представлена схема расположения нагревательного кабеля, на фиг.3 изображены автономные регистраторы данных, установленные в зерновой массе.
Рабочие элементы устройства:
1 - крышка устройства;
2 - зерновая масса;
3 - нагревательный кабель;
4 - вентиляционная решетка;
5 - воздухораспределительная заслонка;
6 - воздушный вентилятор;
7 - увлажнитель, (см. фигуру 1).
Стенки устройства выполнены из теплоизоляционного материала. Зерновая масса должна быть однородна по заданным значениям температуры. Для этих целей используется нагревательный кабель.
Шаг укладки нагревательного кабеля в зерновой массе составляет 0,1 метра между слоями, данное условие необходимо учитывать, так как при кондуктивном нагреве зерна на расстоянии более 0,2 метра необходимо затрачивать большое количество времени и энергии, а при расстояниях свыше 0,3 метра нагрев зерна практически не происходит, так как зерновая масса имеет низкий коэффициент температуропроводности.
При включении нагревательного кабеля необходимо плотно закрыть крышку устройства. Процесс нагревания зерна происходит из расчета 2,75°С в час.
Для увлажнения зерновой массы перед воздухозаборником (см. фигуру 1) установлен увлажнитель, распыляющий 1000 мл жидкости в час. Для того, чтобы происходило увлажнение зерновой массы, а не ее сушка скорость фильтрации воздуха должна составлять не более 6 см/с.
Для контроля показателей относительной влажности воздуха межзернового пространства и температуры зерновой массы по слоям необходимо использовать автономные регистраторы данных, имеющие следующие габариты: 100×25×23 миллиметра. Они одновременно измеряют и записывают температуру и относительную влажность воздуха в месте своего расположения. Периодичность записи регулируется от 2 секунд до 24 часов. Погрешность измерения температуры в пределах от -40°С до 70°С составляет 2°С, погрешность измерения относительной влажности воздуха в пределах от 10% до 95% составляет 5%. Автономные регистраторы устанавливаются в зерновую массу на удалении 0,2 метра друг от друга по вертикали и строго друг под другом, (см. фигуру 3). У1 и У6 записывали параметры с пограничных областей: в местах соприкосновения зерновой массы и металлической решетки (У1), в месте контакта зерновой массы с воздухом (У6).
Примеры осуществления способа.
Пример 1. Нагрев и увлажнение зерновой массы происходит при скорости фильтрации 0,5 см/с, высоты зернового слоя 0,6 метра, плотно закрытой крышке устройства и при распылении 400 мл жидкости в час. Шаг расположения нагревательного кабеля составлял 0,04 метра, вес зерновой массы составил 140 килограмм, размер ячейки воздухорапредеделительной решетки 0,004×0,004 м. При заданных условиях нагрев зерновой массы происходит со скоростью 3,7°С и приростом относительной влажностью воздуха межзернового пространства на 8% в час.
Пример 2. Нагрев и увлажнение зерновой массы происходит при скорости фильтрации 2,5 см/с, высоты зернового слоя 0,8 метра, плотно закрытой крышке устройства и при распылении 600 мл жидкости в час. Шаг расположения нагревательного кабеля составлял 0,06 метра, вес зерновой массы составил 200 килограмм, размер ячейки воздухорапредеделительной решетки 0,005×0,005 м. При заданных условиях нагрев зерновой массы происходит со скоростью 3,3°С и приростом относительной влажностью воздуха межзернового пространства на 12% в час.
Пример 3. Нагрев и увлажнение зерновой массы происходит при скорости фильтрации 4,5 см/с, высоты зернового слоя 1 метра, плотно закрытой крышке устройства и при распылении 800 мл жидкости в час. Шаг расположения нагревательного кабеля составлял 0,08 метра, вес зерновой массы составил 250 килограмм, размер ячейки воздухорапредеделительной решетки 0,006×0,006 м. При заданных условиях нагрев зерновой массы происходит со скоростью 3,0°С и приростом относительной влажностью воздуха межзернового пространства на 15% в час.
Пример 4. Нагрев и увлажнение зерновой массы происходит при скорости фильтрации 6,0 см/с, высоты зернового слоя 1,2 метра, плотно закрытой крышке устройства и при распылении 1000 мл жидкости в час. Шаг расположения нагревательного кабеля составлял 0,1 метра, вес зерновой массы составил 300 килограмм, размер ячейки воздухорапредеделительной решетки 0,007×0,007 м. При заданных условиях нагрев зерновой массы происходит со скоростью 2,75°С и приростом относительной влажностью воздуха межзернового пространства на 17% в час.
В результате испытаний были получены данные, подтверждающие ожидаемый технический результат. При применении устройство удалось получить равномерный нагрев и увлажнение зерновой массы.
Claims (1)
- Устройство, обеспечивающее равномерный нагрев и увлажнение зерновой массы по заданным температурным и влажностным значениям, отличающееся тем, что нагрев от 2,75 до 3,7°С в час осуществляется при помощи нагревательного кабеля, уложенного с шагом от 0,04 до 0,1 метра при размерах ячейки воздухораспределительной решетки от 0,004 до 0,007 метра, увлажнение происходит при помощи распыляющего от 400 до 1000 мл жидкости в час увлажнителя, заданной скорости фильтрации воздуха от 0,5 до 6 см/с, высоты зернового слоя от 0,6 до 1,2 метра.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020133194A RU2756235C1 (ru) | 2020-10-08 | 2020-10-08 | Устройство для предварительного увлажнения и нагрева зерновой массы |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020133194A RU2756235C1 (ru) | 2020-10-08 | 2020-10-08 | Устройство для предварительного увлажнения и нагрева зерновой массы |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2756235C1 true RU2756235C1 (ru) | 2021-09-28 |
Family
ID=77999842
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020133194A RU2756235C1 (ru) | 2020-10-08 | 2020-10-08 | Устройство для предварительного увлажнения и нагрева зерновой массы |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2756235C1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1683812A1 (ru) * | 1989-12-05 | 1991-10-15 | Куйбышевский Механико-Технологический Техникум Министерства Хлебопродуктов Рсфср | Способ увлажнени зерна |
ATE212707T1 (de) * | 1994-05-06 | 2002-02-15 | Ecc Internat Ltd | Trocknung von suspensionen von materialien |
RU147218U1 (ru) * | 2014-07-14 | 2014-10-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежский государственный университет инженерных технологий (ФГБОУ ВПО ВГУИТ) | Увлажнитель зерна |
RU2537541C1 (ru) * | 2013-07-23 | 2015-01-10 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт механизации животноводства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВНИИМЖ Россельхозакадемии) | Способ микронизации фуражного зерна |
RU2672331C1 (ru) * | 2017-12-18 | 2018-11-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ), отдел интеллектуальной и промышленной собственности (ОИПС) | Способ гидротермической обработки зерна |
RU2679053C1 (ru) * | 2017-12-22 | 2019-02-05 | Алексей Викторович Ивашкин | Способ хранения зерна в емкости в регулируемой газовой среде и устройство для его осуществления |
-
2020
- 2020-10-08 RU RU2020133194A patent/RU2756235C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1683812A1 (ru) * | 1989-12-05 | 1991-10-15 | Куйбышевский Механико-Технологический Техникум Министерства Хлебопродуктов Рсфср | Способ увлажнени зерна |
ATE212707T1 (de) * | 1994-05-06 | 2002-02-15 | Ecc Internat Ltd | Trocknung von suspensionen von materialien |
RU2537541C1 (ru) * | 2013-07-23 | 2015-01-10 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт механизации животноводства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВНИИМЖ Россельхозакадемии) | Способ микронизации фуражного зерна |
RU147218U1 (ru) * | 2014-07-14 | 2014-10-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежский государственный университет инженерных технологий (ФГБОУ ВПО ВГУИТ) | Увлажнитель зерна |
RU2672331C1 (ru) * | 2017-12-18 | 2018-11-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ), отдел интеллектуальной и промышленной собственности (ОИПС) | Способ гидротермической обработки зерна |
RU2679053C1 (ru) * | 2017-12-22 | 2019-02-05 | Алексей Викторович Ивашкин | Способ хранения зерна в емкости в регулируемой газовой среде и устройство для его осуществления |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Thompson et al. | A sprinkler water droplet evaporation and plant canopy model: II. Model application | |
RU2756235C1 (ru) | Устройство для предварительного увлажнения и нагрева зерновой массы | |
US3879857A (en) | Spiral moisture equaliser and method of using same | |
CN209327257U (zh) | 一种花生荚果水分转移变化测试装置 | |
Lewis et al. | An automated approach to peanut drying with real-time microwave monitoring of in-shell kernel moisture content | |
Jayas et al. | Airflow resistance of canola (rapeseed) | |
Thompson et al. | A sprinkler water droplet evaporation and plant canopy model: I. Model development | |
CN208188251U (zh) | 绝缘子电气特性模拟实验装置 | |
RU2437044C1 (ru) | Сушилка для сыпучих материалов | |
Nellist | Exposed layer drying of ryegrass seeds | |
Suzihaque et al. | Effects of solar radiation, buoyancy of air flow and optimization study of coffee drying in a heat recovery dryer | |
Liu et al. | CFD simulations of aeration for cooling paddy rice in a warehouse-type storage facility | |
Ariwibowo et al. | Characteristic of vertical mixed flow dryer in coffee bean drying process | |
Hossain et al. | Development and performance evaluation of hybrid dryer for quality grain seeds | |
Mittal et al. | Simulation of low temperature corn drying | |
Harnoy et al. | Optimization of grain drying—With rest-periods | |
Lantsova et al. | Investigation of water evaporation from cattle manure | |
RU166569U1 (ru) | Зерносушилка комбинированная | |
US20240180065A1 (en) | Apparatus and method for treating seeds | |
RU2777500C1 (ru) | Камера соляного тумана | |
Abdallah | Influence of pad configuration on evaporative cooling system effectiveness inside a wind tunnel | |
Chung et al. | Measurement of rice moisture during drying using resistance-type sensors | |
CN111337753A (zh) | 一种微波加热条件下高钙镁钛精矿的介电常数调节方法 | |
Grähs et al. | The Two Point Temperature Measurement—A Method to Determine the Rate of Respiration in a Potato Pile | |
Gent et al. | Experimentally investigating the thermal effects of cross flow corn drying |