RU2811707C1 - Шахтная зерносушилка - Google Patents
Шахтная зерносушилка Download PDFInfo
- Publication number
- RU2811707C1 RU2811707C1 RU2023120012A RU2023120012A RU2811707C1 RU 2811707 C1 RU2811707 C1 RU 2811707C1 RU 2023120012 A RU2023120012 A RU 2023120012A RU 2023120012 A RU2023120012 A RU 2023120012A RU 2811707 C1 RU2811707 C1 RU 2811707C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drying
- grain
- dispensers
- zones
- shaft
- Prior art date
Links
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 54
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 abstract description 70
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 239000004464 cereal grain Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 3
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000011169 microbiological contamination Methods 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 3
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 3
- 235000021122 unsaturated fatty acids Nutrition 0.000 description 3
- 150000004670 unsaturated fatty acids Chemical class 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 240000002791 Brassica napus Species 0.000 description 1
- 235000004977 Brassica sinapistrum Nutrition 0.000 description 1
- ULSLJYXHZDTLQK-UHFFFAOYSA-N Coumatetralyl Chemical compound C1=CC=CC2=C1OC(=O)C(C1C3=CC=CC=C3CCC1)=C2O ULSLJYXHZDTLQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 1
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 1
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 1
- 240000006240 Linum usitatissimum Species 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к сушильной технике и может быть использовано для сушки зерна злаковых и масличных культур. В зерносушилке, включающей шахту прямоугольного сечения, образующую тракт гравитационно движущегося зернового слоя, дозаторы загрузки и выгрузки зерна роторного типа; две противоположные стенки шахты выполнены перфорированными и снабжены воздухоподводящими и воздухоотводящими коробами с патрубками и установленными в них заслонками, между коробами и перфорированными стенками размещены перегородки, одни из которых разделяют зерносушилку на зоны низкотемпературной, высокотемпературной сушки и охлаждения, а остальные перегородки смещены относительно друг друга по высоте шахты и обеспечивают зигзагообразное движение сушильного агента в поперечном направлении через зерновой слой, причем в тракте гравитационно движущегося зернового слоя между зонами дополнительно расположены дозаторы роторного типа, у каждого из которых лопастной вал выполнен полым с отверстиями; все дозаторы установлены с возможностью вертикального перемещения; в воздухоподводящих и воздухоотводящих коробах между перегородками дополнительно установлены патрубки с заслонками, открытие и закрытие которых обеспечивает зигзагообразное движение сушильного агента через зоны сушки и охлаждения; при этом образовавшиеся промежуточные зоны в тракте гравитационно движущегося зернового слоя используют для ввода антиоксиданта в слой зерна через отверстия в полых лопастных валах дозаторов. Сушилка позволяет интенсифицировать процесс сушки. 4 ил.
Description
Изобретение относится к сушильной технике и может быть использовано для сушки зерна злаковых и масличных культур.
Известны зерносушильные установки различных типов [Жидко В.И., Резчиков В.А., Уколов В.С. Зерносушение и зерносушилки. – М.: Колос. 1982; Атаназевич В.И. Сушка зерна. – М.: Агропромиздат, 1989].
Известные установки объединяет один общий недостаток. Их конструктивное оформление не позволяет обеспечить изменение высоты зон в шахте в соответствии с кинетическими закономерностями процесса сушки. Зерносушилки с рециркуляцией высушенного зерна для выравнивания начальной влажности зерна, поступающего на сушку, или частичной рециркуляцией сушильного агента не позволяют в полной мере обеспечить рациональное использование теплоты сушильного агента, его температура на выходе из сушилки составляет 40-60 °С, что приводит к существенным потерям энергии и увеличению энергозатрат.
Известен способ сушки [Пат. РФ 2406340, А23В 9/02], в котором двухзонная шахтная зерносушилка укомплектована пароэжекторным тепловым насосом. Однако сушилки с пароэжекторным тепловым насосом не нашли широкого применения в зерносушении, так как их стоимость достаточно велика.
В сушильной установке для осуществления способа осциллирующей сушки семян масличных культур с циклическим вводом антиоксиданта [Пат. РФ 2511293, A23B 9/00] между камерами сушки и охлаждения установлены смесители для обработки семян антиоксидантом. Ввод антиоксиданта между циклами сушки и охлаждения семян предотвращает окислительные процессы при взаимодействии с кислородом воздуха, снижают общую микробиологическую обсемененность и увеличивают срок хранения семян. Однако известная установка сложна в изготовлении и обладает высокой металлоемкостью.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является зерносушилка используемая в способе стабилизации термовлажностных характеристик зерна злаковых и масличных культур при его сушке и хранении [Пат. № 2425304 С1 РФ, МПК7 F26 В 3/14, F26 В 21/08, F26 В 21/10].
Несмотря на очевидные преимущества данной зерносушилки, возможны технологические сбои при ее эксплуатации. В период массовой уборки урожая, когда в зависимости от погодно – климатических условий начальная влажность зерна может изменяться в диапазоне от 18 до 26% и более, обеспечить стабилизацию термовлажностных характеристик зерна за счет оперативного управления режимами сушки за короткий промежуток времени не представляется возможным, управление носит инерционный характер. Стабилизация температуры и влажности зерна не может быть обеспечена одномоментно. Часть высушенного зерна при спонтанном изменении начальной влажности может быть некондиционной, так как обратная связь, получаемая с объекта управления, потребует определенного времени на обработку текущей информации, формирование и подачу управляющих сигналов на изменение режима сушки. В зерносушилке не предусмотрена обработка зерна антиоксидантом, что не позволяет замедлить процесс окисления ненасыщенных жирных кислот в зерне, и как следствие, не создает реальных перспектив для увеличения сроков его хранения.
Технической задачей изобретения является снижение удельных энергозатрат и повышение качества высушиваемого зерна.
Технический результат изобретения достигается тем, что трехзонная зерносушилка, включающая шахту прямоугольного сечения, образующую тракт гравитационно движущегося зернового слоя, дозаторы загрузки и выгрузки зерна роторного типа; две противоположные стенки шахты выполнены перфорированными и снабжены воздухоподводящими и воздухоотводящими коробами с патрубками и установленными в них заслонками, между коробами и перфорированными стенками размещены перегородки, одни из которых разделяют зерносушилку на зоны низкотемпературной, высокотемпературной сушки и охлаждения, а остальные перегородки смещены относительно друг друга по высоте шахты и обеспечивают зигзагообразное движение сушильного агента в поперечном направлении через зерновой слой, новым является то, что в тракте гравитационно движущегося зернового слоя между зонами дополнительно расположены дозаторы роторного типа, у каждого из которых лопастной вал выполнен полым с отверстиями; все дозаторы установлены с возможностью вертикального перемещения; в воздухоподводящих и воздухоотводящих коробах между перегородками дополнительно установлены патрубки с заслонками, открытие и закрытие которых обеспечивает зигзагообразное движение сушильного агента через зоны сушки и охлаждения; при этом положение дозаторов и режим сушки зерна устанавливают по экспериментальным кривым сушки и нагрева в соответствии с кинетическими закономерностями процесса сушки конкретного вида зерна, а образовавшиеся промежуточные зоны в тракте гравитационно движущегося зернового слоя используют для ввода антиоксиданта в слой зерна через отверстия в полых лопастных валах дозаторов.
На фиг. 1 представлено пространственное изображение общего вида сушилки; на фиг. 2 - плоскостное изображение общего вида сушилки в двух положениях, соответствующих кривым сушки и нагрева зерна; на фиг. 3 - дозатор в двух проекциях; на фиг. 4 - увеличенное изображение зоны дозатора.
Зерносушилка представляет собой шахту прямоугольного сечения 1, образующую тракт гравитационно движущегося зернового слоя, дозаторы загрузки и выгрузки зерна роторного типа соответственно 9 и 10; две противоположные стенки шахты выполнены перфорированными и снабжены воздухоподводящими 7 и воздухоотводящими 8 коробами с патрубками 16, 17, 18 и 19, 20, 21 соответственно, с установленными в них заслонками, открытие и закрытие которых обеспечивает зигзагообразное движение сушильного агента через зоны сушки 2, 3 и зону охлаждения 4. Между коробами и перфорированными стенками размещены перегородки 15. Перегородки 14 разделяют зерносушилку на зоны низкотемпературной 2, высокотемпературной 3 сушки и зону охлаждения 4, а перегородки 15 смещены относительно друг друга по высоте шахты.
В тракте гравитационно движущегося зернового слоя между зонами 2 и 3, 3 и 4 дополнительно расположены дозаторы роторного типа 11 и 12, у каждого из которых лопастной вал 21 выполнен с полыми с отверстиями 22.
Положение дозаторов 9, 10, 11, 12 и режим сушки зерна устанавливают по экспериментальным кривым сушки и нагрева в соответствии с кинетическими закономерностями процесса сушки конкретного вида зерна, представленного кривыми сушки W=f(τ) и нагрева Θ= f(τ) зерна, где W – текущая влажность зерна, Θ – текущая температура зерна, τ - время.
Образовавшиеся промежуточные зоны 5 и 6 в тракте гравитационно движущегося зернового слоя используют для обработки зерна антиоксидантом, который вводят под давлением через отверстия 22 в полых лопастных валах 21 дозаторов 11 и 12.
Все дозаторы 9, 10, 11, 12 могут изменять свое положение в тракте гравитационно движущегося зернового слоя. При этом фиксированное положение дозаторов 11 и 12 обеспечивают кронштейнами 23, установленных на раме 24. Вращение полых валов 21, в подшипниках обеспечивает мотор-редуктор 25, установленный на раме 24. Вертикальное перемещение дозаторов 11 и 12 в пазах 26, расположенных в боковых стенках шахты, обеспечивают гидроцилиндры 27. Пластины 28 перекрывают пазы в стенках шахты и предотвращают потери сушильного агента в окружающую среду. Пластины жестко крепятся к торцевой части дозаторов.
Сушилка работает следующим образом.
Вначале по экспериментальным кривым сушки и нагрева зерна устанавливают положение дозаторов 9, 10, 11, 12, которые определяют зоны низкотемпературной и высокотемпературной сушки, промежуточные зоны и зону охлаждения в тракте гравитационно движущегося зернового слоя (фиг. 1).
Через роторный дозатор 9 влажное зерно подают в зону низкотемпературной сушки 2 и устанавливают заданный темп подачи, что особенно важно при сушке различных видов зерна. При этом низкотемпературный сушильный агент подают в патрубок 16 воздухоподводящего короба 7 и отводят через патрубок 19 воздухоотводящего короба 8, создавая зигзагообразное движение через гравитационно движущийся зерновой слой.
В промежуточных зонах 5 и 6 осуществляют обработку зерна антиоксидантом, что необходимо, прежде всего, для семян масличных культур (сои, рапса, льна и др.).
Ввод антиоксиданта, например антиоксиданта Эндокс, под давлением через отверстия 22 лопастного вала 21 и смешивание с зерном, обеспечивает стабилизацию ферментативной активности в зерне, при этом снижается активность ферментов, активизирующих окисление ненасыщенных жирных кислот, микробиологическая обсемененность и кислотное число, существенно сокращается интервал отклонения значений активности ферментов, что в результате обеспечивает увеличение сроков хранения зерна.
Из промежуточной зоны 5 с помощью дозатора 11 гравитационно движущийся зерновой слой подают в зону высокотемпературной сушки 3, а затем в промежуточную зону 6, в которой проводят повторный ввод антиоксиданта. На заключительной стадии зерно охлаждают в зоне 4.
Отличительной особенностью данной сушилки является то, что она максимально адаптирована для ведения процесса сушки зерна злаковых и масличных культур в соответствии с основными кинетическими закономерностями процесса сушки. Известно, что [1. Гинзбург А.С. Основы теории и техники сушки пищевых продуктов. - М: Пищевая пром-сть, 1973. - 528 с. 2. Лыков А.В. Теория сушки. - М.: Энергия, 1968. - 470 с.] в первом периоде сушки (в периоде постоянной скорости сушки) доминирующее влияние на интенсивность удаления влаги оказывает скорость сушильного агента, в во втором периоде (периоде убывающей скорости сушки) - температура сушильного агента. Поэтому ведение процесса в зоне низкотемпературной сушки, конвективный контакт зерна с омывающим его сушильным агентом при повышенных скоростях способствует удалению свободной, осмотической и поверхностной влаги.
Ведение процесса сушки в зоне высокотемпературной сушки, конвективный контакт зерна с высокотемпературным сушильным агентом при пониженных скоростях способствует удалению связанной адсорбционной влаги и влаги, находящейся в микро- и макрокапиллярах.
Такая организация процесса способствует повышению эффективности сушки за счет более рационального использования энергии сушильного агента, позволяет интенсифицировать процесс сушки вследствие ведения его в соответствии с основными кинетическими закономерностями процесса сушки. Адаптированный в соответствии с основными кинетическими закономерностями процесс сушки позволяет обеспечить подачу сушильного агента в зоны сушки и охлаждения, в соответствии с рациональными режимами с заданными параметрами, с учетом изменения влагосодержания материала по высоте сушилки.
Таким образом, предлагаемая сушилка позволяет:
- интенсифицировать процесса сушки вследствие ведения его в соответствии с основными кинетическими закономерностями за счет рационального использования теплоты сушильного агента;
- за счет ввода антиоксиданта снизить активность ферментов в зерне, активизирующих окисление ненасыщенных жирных кислот, микробиологическую обсемененность и кислотное число, что в результате обеспечит увеличение сроков хранения зерна;
- обеспечить сохранность зерна с гарантированным качеством при долгосрочном хранении;
- снизить энергозатраты на 5-7%, приходящихся на единицу массы высушенного зерна за счет рационального использования теплоты сушильного агента.
Claims (1)
- Трехзонная зерносушилка, включающая шахту прямоугольного сечения, образующую тракт гравитационно движущегося зернового слоя, дозаторы загрузки и выгрузки зерна роторного типа; две противоположные стенки шахты выполнены перфорированными и снабжены воздухоподводящими и воздухоотводящими коробами с патрубками и установленными в них заслонками, между коробами и перфорированными стенками размещены перегородки, одни из которых разделяют зерносушилку на зоны низкотемпературной, высокотемпературной сушки и охлаждения, а остальные перегородки смещены относительно друг друга по высоте шахты и обеспечивают зигзагообразное движение сушильного агента в поперечном направлении через зерновой слой, отличающаяся тем, что в тракте гравитационно движущегося зернового слоя между зонами дополнительно расположены дозаторы роторного типа, у каждого из которых лопастной вал выполнен полым с отверстиями; все дозаторы установлены с возможностью вертикального перемещения; в воздухоподводящих и воздухоотводящих коробах между перегородками дополнительно установлены патрубки с заслонками, открытие и закрытие которых обеспечивает зигзагообразное движение сушильного агента через зоны сушки и охлаждения; при этом положение дозаторов и режим сушки зерна устанавливают по экспериментальным кривым сушки и нагрева в соответствии с кинетическими закономерностями процесса сушки конкретного вида зерна, а образовавшиеся промежуточные зоны в тракте гравитационно движущегося зернового слоя используют для ввода антиоксиданта в слой зерна через отверстия в полых лопастных валах дозаторов.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2811707C1 true RU2811707C1 (ru) | 2024-01-16 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2630621A1 (fr) * | 1988-04-29 | 1989-11-03 | Socoa | Sechoir a grain |
RU46568U1 (ru) * | 2005-01-26 | 2005-07-10 | Открытое Акционерное Общество "Мельинвест" | Зерносушилка |
RU2391611C1 (ru) * | 2008-12-08 | 2010-06-10 | Открытое Акционерное Общество "Мельинвест" | Зерносушилка |
RU2425304C1 (ru) * | 2010-03-22 | 2011-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия (ГОУ ВПО ВГТА) | Способ стабилизации термовлажностных характеристик зерна злаковых и масличных культур при сушке и хранении |
RU2663595C1 (ru) * | 2017-07-10 | 2018-08-07 | Владимир Геннадьевич Чумаков | Зерносушилка камерная |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2630621A1 (fr) * | 1988-04-29 | 1989-11-03 | Socoa | Sechoir a grain |
RU46568U1 (ru) * | 2005-01-26 | 2005-07-10 | Открытое Акционерное Общество "Мельинвест" | Зерносушилка |
RU2391611C1 (ru) * | 2008-12-08 | 2010-06-10 | Открытое Акционерное Общество "Мельинвест" | Зерносушилка |
RU2425304C1 (ru) * | 2010-03-22 | 2011-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия (ГОУ ВПО ВГТА) | Способ стабилизации термовлажностных характеристик зерна злаковых и масличных культур при сушке и хранении |
RU2663595C1 (ru) * | 2017-07-10 | 2018-08-07 | Владимир Геннадьевич Чумаков | Зерносушилка камерная |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4291472A (en) | Drying apparatus for aqueous coated articles and method | |
US4058907A (en) | Device for the heat treatment of bulk material | |
RU2811707C1 (ru) | Шахтная зерносушилка | |
Shcherbakov et al. | Drying hawthorn berries in drum dryer using blade agitator | |
US2939222A (en) | Method for drying or other treatment of a web-like material | |
CN112753752A (zh) | 微波与超声辅助果蔬变频离心脱水干燥的一体化装置及其应用 | |
US2259963A (en) | Dough product drier | |
CN207975942U (zh) | 一种土壤样品风干装置 | |
US1760444A (en) | Method of drying materials | |
KR20160131303A (ko) | 신속 저염김치 제조시스템 | |
RU2471558C2 (ru) | Способ автоматического управления процессом гидротермической обработки зерна овса при производстве толокна | |
US1303209A (en) | And herbert g | |
US2985210A (en) | Treating apparatus for fruit and vegetable articles | |
CA3216375A1 (en) | Oven ventilation for convective cooking and drying of food | |
KR20150133061A (ko) | 신속 세절 맛김치 제조시스템 | |
US1472741A (en) | Drier | |
CN210492466U (zh) | 多层微波加热和灭菌的真空带式干燥机 | |
US1495143A (en) | Process and apparatus for treating textile materials | |
WO2020119521A1 (zh) | 多层微波加热和灭菌的真空带式干燥机及其玉米浆的干燥和灭菌的方法 | |
CN219735846U (zh) | 一种干燥装置 | |
CN111141117A (zh) | 一种干燥材料的制造方法及装置 | |
US1530064A (en) | Apparatus for acidulating, drying, and carbonizing fabric webs | |
DE583260C (de) | Verfahren und Schuetteltrockner zur Ausuebung des Verfahrens zum Trocknen von Waeschestuecken | |
RU2781664C1 (ru) | Шишкосушилка | |
US1564565A (en) | Method of drying and oxidizing materials in suspended condition |