Способ сушки зерна и семянПатент на изобретение №: 2202168 Автор: Анискин В.И., Голубкович А.В., Чижиков А.Г., Нуриев Н.Н. Патентообладатель: Всероссийский научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства Дата публикации: 20 Апреля, 2003 Начало действия патента: 25 Апреля, 2001 Адрес для переписки: 109428, Москва, 1-й Институтский пр-д, 5, ВИМ, патентный отдел Изображения   Изобретение относится к сушке зерна и семян активным вентилированием с послойным заполнением хранилища по мере высушивания зерна в предыдущем слое. Сущность изобретения: зерно послойно вентилируют озоно-воздушной смесью с концентрацией озона от 1 до 30 мг/м3 и относительной влажностью не менее 75-80%. Толщину первого слоя определяют по формуле h1=A  W-3,7С0,2V0,8, второго и последующего слоев - h2=A1W-3,7С0,2V0,8, где W - исходная влажность зерна, %; С - концентрация озона в смеси, мг/м3; V - скорость озоно-воздушной смеси в слое, м/с. При этом А и А1 - коэффициенты, принятые для зерна пшеницы А= 23,3104 и A1=21,3104; для зерна ячменя А=26,8104 и A1= 24,3104, а для зерна овса А=28,5104 и A1=26,9104. Использование изобретения позволяет повысить интенсивность процесса сушки в 1,3-1,6 раза в зависимости от культуры зерна, а также повысить вместимость хранилища зерна и снизить удельные затраты тепла на сушку. 3 ил.
, ,
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУИзобретение относится к способам сушки зерна и семян зерновых, зернобобовых и крупяных культур активным вентилированием в зернохранилище с постепенным наращиванием высоты насыпи и может быть использовано в сельском хозяйстве, пищевой промышленности, системе хлебопродуктов и смежных с ними отраслях промышленности. Известен способ сушки зерна активным вентилированием наружным или слабоподогретым воздухом с послойной укладкой материала [1], в котором непрерывно наращивают толщину зернового слоя со скоростью, равной скорости перемещения зоны сушки. Недостатком этого способа являются сложность его осуществления и низкая скорость перемещения фронта сушки. Известен способ сушки активным вентилированием с периодической послойной загрузкой зерна в зернохранилище по мере снижения влажности поверхности предыдущего слоя, причем активное вентилирование осуществляют воздухом с относительной влажностью до 60...65%, а толщину первого и последующих слоев определяют по зависимостям, включающим исходную влажность зерна [2]. Этот способ является наиболее близким к заявляемому и выбран за прототип. Однако этот способ имеет ряд недостатков, основные из которых: сравнительно низкие значения толщины первого и последующих слоев зерна, особенно при повышенной его влажности, ограниченная величина относительной влажности воздуха, подаваемого в слой, что обусловливает низкую интенсивность процесса. Задача изобретения - повышение интенсивности процесса сушки и снижение затрат энергии. Это достигается тем, что в способе сушки активным вентилированием с периодическим послойным заполнением по мере начала снижения влажности поверхности предыдущего слоя согласно изобретению активное вентилирование зерна проводят озоно-воздушной смесью с концентрацией озона до 30 мг/м3 и относительной влажностью до 75...80%, а толщину первого слоя определяют по формуле h1=AW-3,7С0,2V0,8, второго и последующих слоев по формуле h2=A1W-3,7C0,2V0,8, где А и A1 - коэффициенты; С - концентрация озона в смеси, мг/м3; V - скорость воздуха, м/с; W - исходная влажность зерна, %. Для зерна пшеницы А=23,3104 и A1=21,3104, для зерна ячменя А=26,8104 и A1=24,3104, для зерна овса А=28,5104 и А1=26,9104. Новым является использование для вентилирования озоно-воздушной смеси с концентрацией озона до 30 мг/м3 и относительной влажностью до 75...80% формулы для расчета толщины первого и последующих слоев зерна, загружаемых последовательно в хранилище. Таким образом, заявленный способ соответствует критерию "новизна". Изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень", так как достигнут результат, удовлетворяющий соответствующую потребность, а именно повышение интенсивности процесса сушки. Изобретение является и "промышленно применимым", так как может использоваться в сельском хозяйстве при сушке зерна. Использование озоно-воздушной смеси известно [3], но для единовременно загружаемого слоя зерна, причем эффективность сушки для периодического послойного заполнения хранилища по этому способу низка: в случае недостаточной толщины слоя зерно быстро насыщается озоном и озоно-воздушная смесь поступает в атмосферу с концентрацией озона в смеси, близкой к исходной, в случае повышенной толщины слоя озоно-воздушная смесь отрабатывается, но сам процесс сушки замедляется, что ведет к порче верхнего слоя зерна, кроме того, концентрация озона не превышает 20 мг/м3. Изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1 изображены графики выбора толщины слоя в зависимости от влажности зерна пшеницы, ячменя и овса. Кривые 1, 3, 5 и 7 относятся к загрузке первого слоя; кривые 2, 4, 6 и 8 - к загрузке последующих слоев, причем кривые 3 и 4 получены для продувки слоев наружным воздухом, остальные - озоно-воздушной смесью. Условия сушки по фиг.1: концентрация озона в слое С=10 мг/м3; скорость газовой смеси в слое зерна V=0,1 м/с; относительная влажность газовой смеси   75. . . 80%, при этих условиях начало снижения влажности поверхности зерна произойдет не более чем через 6 ч, что обеспечит качественную сушку. На фиг. 2 представлены в логарифмических координатах графики изменения скорости сушки зерна N от концентрации озона С в озоно-воздушной смеси, кривые 1, 2 и 3 относятся к зерну пшеницы, ячменя и овса соответственно. На фиг. 3 изображены в логарифмических координатах графики изменения скорости сушки зерна N от относительной влажности газовой смеси. Кривые 1 и 2 относятся к зерну ячменя и пшеницы соответственно при продувке озоно-воздушной смесью, а кривые 3 и 4 - к зерну ячменя и пшеницы при продувке наружным воздухом. Способ сушки осуществляют следующим образом. Предварительно очищенное влажное зерно подают средствами напольной механизации (ленточными транспортерами, погрузчиками и т.д.) в хранилище и распределяют равномерным слоем по полу, которое оснащено системой воздухораспределительных каналов, подключенных к вентилятору и калориферу. Толщину первого слоя зерна, загружаемого за один прием определяют по формуле h1=АW-3,7С0,2V0,8, м; при выявлении снижения влажности на поверхности первого слоя производят загрузку очередного слоя зерна, толщина которого, как и последующих слоев, загружаемых за один прием, определяют по формуле h2=A1W-3,7С0,2V0,8, где для пшеницы А= 23,3104 и A1= 21,3104; для ячменя А=26,8104 и A1=24,3104; для овса А= 28,5104 и A1=26,9104. Сушку зерна активным вентилированием при скорости воздуха в слое 0,1... 0,25 м/с при послойной укладке в хранилище широко используют в сельском хозяйстве, основное ее преимущество - низкие затраты энергии и живого труда на обслуживание сушильного оборудования. Однако в средней полосе России в уборочный сезон часто выпадают осадки, что ограничивает возможность вентилирования зерна наружным воздухом, так как относительная влажность воздуха существенно превышает значения 60...65%, которые являются предельными для сушки зерна до кондиционной влажности без риска его порчи. Подогрев воздуха на 4...6oС позволяет снизить его относительную влажность на 20...30% и вентилировать, однако при этом существенно возрастают затраты энергии на сушку при сравнительно низкой интенсивности процесса, что не исключает возможность порчи зерна или семян. Более высокая степень подогрева воздуха (6...10oС) интенсифицирует процесс сушки, однако ведет к повышенным затратам энергии и пересушке нижнего слоя зерна, что нежелательно при хранении. Насыщение воздуха озоном позволяет как повысить его влагопоглощающую способность, так и интенсифицировать процесс сушки зерна за счет ускорения миграции влаги в зерновке при распаде озона с выделением теплоты. Таким образом обеспечивается интенсификация процесса сушки за счет повышенной влагопоглощающей способности озоно-воздушной смеси, а также возможности использования наружного воздуха с большей относительной влажностью, т.е. обойтись без его подогрева или с меньшей степенью подогрева, что снижает затраты энергии на сушку. Дополнительные затраты энергии на синтез озона не превышают 2 кВтч/кг озона и ими можно пренебречь. Пример 1. Высушивали увлажненное до 16, 19, 24, 28 и 33% зерно пшеницы, ячменя и овса в кассете лабораторной установки при скорости озоно-воздушной смеси V=0,10 м/с, концентрации озона 10 мг/м3, температуре 26oС в течение 6 ч. При этом исследовали положение верхней границы фронта сушки, которая перемещалась на высоту h1 (экспозиция 6 ч выбрана на основании рекомендации [1] по условиям безопасной сушки семян в хранилищах с послойной загрузкой). Затем избыток навески зерна с толщиной, превышающей h1, удаляли, а в кассету добавляли свежий материал и вновь продували при аналогичных условиях в течение 6 ч, фиксируя положение верхней границы фронта сушки, т.е толщину h2 и т.д. Полученные значения h1 и h2 соединили кривыми (фиг.1). Пример 2. Высушивали увлажненное до 19% зерно пшеницы, ячменя и овса в кассете лабораторной установки слоем h=0,3 м озоно-воздушной смесью с концентрацией озона С от 1 до 30 мг/м3 при температуре 26oС до влажности 16...17% и определяли скорость сушки N. Полученные зависимости в координатах N~С приведены на фиг.2. Установлен рост величины N с возрастанием концентрации озона С вплоть до 30 мг/м3, а при С 30 мг/м3 скорость сушки зерна не зависит от величины концентрации, также не зависит скорость сушки N от концентрации С при С2 мг/м3 (фиг.2). Пример 3. Высушивали увлажненное до 19% зерно ячменя и пшеницы до влажности 16...17% озоно-воздушной смесью с концентрацией С=10 мг/м3 в слое толщиной 0,3 м, температура теплоносителя составляла 25...26oС, а относительную влажность смеси меняли в пределах от 35 до 90% (путем увлажнения теплоносителя). Установлено плавное снижение величины N с ростом значений >75...80%. В случае сушки зерна неозонорованным воздухом крутое падение N установлено при >60...65% (фиг.3). Установлено, что благодаря более высокой влагопоглощающей способности озоно-воздушной смеси величина N быстро снижается не при =60...65%, а при = 75. ..80%, что существенно расширяет возможность сушки зерна неподогретой озоно-воздушной смесью. Использование предлагаемого способа сушки позволяет: - повысить интенсивность процесса сушки в 1,3...1,6 раза в зависимости от культуры зерна; - до 2 раз повысить вместимость хранилища зерна; - снизить на 20...40% удельные затраты тепла на сушку. Источники информации 1. Берзиныш Э. Р. Производительность и энергетические показатели сушки активным вентилированием с послойной укладкой зерна. Труды Латвийской сельскохозяйственной академии, 1979, вып. 159, с. 13-22. 2. RU 2016504 С1, 30.07.1994. 3. SU 1095899 А, 07.06.1984.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯСпособ сушки зерна и семян, включающий активное вентилирование в пределах хранилища, с периодическим послойным заполнением хранилища по мере начала снижения влажности материала на поверхности предыдущего слоя, отличающийся тем, что зерно вентилируют озоно-воздушной смесью с концентрацией озона от 1 до 30 мг/м3 и относительной влажностью не менее 75-80%, при этом толщину первого слоя определяют по формуле h1=АW-3,7С0,2V0,8, второго и последующего слоев - h2= А1W-3,7C0,2V0,8, где W - исходная влажность зерна, %; С - концентрация озона в смеси, мг/м3; V - скорость озоно-воздушной смеси в слое, м/с; А и А1 - коэффициенты, принятые для зерна пшеницы А= 23,3104 и А1= 21,3104; для зерна ячменя А=26,8104 и А1=24,3104, для зерна овса А=28,5104 и А1=26,9104.Популярные патенты: 2054862 Гидравлический режущий аппарат ... а также в горнодобывающей промышленности, в металлообработке и т.п. в установках для резки и раскроя материалов. В настоящее время проведения подобных работ сопряжено со значительными затратами энергетических ресурсов, причем уровень применяемой техники не обеспечивает высокую эффективность (КПД, стабильные гидродинамические параметры) использования энергоносителей для получения непрерывной высоконапорной струи. Известен гидравлический режущий аппарат сельскохозяйственных растений, содержащий компрессор, камеру низкого давления и соленоидный вал. Камера сообщена посредством гидрораспределителя с наконечником для подачи рабочей жидкости и сливом [1] Для обеспечения непрерывности ... 2167510 Способ и устройство для изготовления круглых тюков соломы или подобного материала с пленочным защитным покрытием ... тюк подается наружу путем открывания сенного пресса, как показано на фиг. 4, после чего процедура может быть возобновлена. При использовании настоящего изобретения весь узел для использования шпагата может быть ликвидирован, так как вместо него может использоваться дополнительное оборудование, как показано на фиг. 5, где это оборудование показано в первоначальной позиции внизу с правой стороны и в завершающей позиции внизу с левой стороны. Оборудование состоит из рулона 20 пленки, расположенного на удерживающем средстве, в качестве которого использован поддерживающий каркас 22, который расположен горизонтально с возможностью смещения на направляющих и управляющих средствах в виде ... 2015633 Способ переработки отходов животноводческих комплексов и устройство для его осуществления ... параметры процесса вакуумного кипения взаимосвязаны уравнением Менделеева - Клайперона. При этом создаваемое разрежение легко может быть создано, например водоструйным насосом. Необходимо подчеркнуть, что струя этого насоса является также лучшим поглотителем (сорбентом) для выделяющихся при вакуумном кипении воды из-за явления избирательного поглощения (в данном случае воды водой). Предложенное решение обеспечивает высокую эффективность процесса разделения на твердую фракцию, воду и летучие компоненты при улучшении условий труда обслуживающего персонала. При этом применение рекуперативного теплообмена повышает эффективность проведения процесса, а применение рубашки охлаждения на ... 2485762 Ракета для активного воздействия на облака ... сопловом блоке 2 (фиг.1 и 5) пристыкованы к кольцевому (поперечному) ленточному заряду 25, при этом их пространственное положение зафиксировано посредством несущей аэродинамические лопасти 3 обечайки 30, которая прижата резьбовой втулкой 31. Резьбовая втулка 31 с обечайкой 30 при осевом силовом перемещении взаимодействуют по коническому сопряжению, что обеспечивает неподвижность аэродинамических лопастей 3 относительно корпуса 1 ракеты и зажимает ленточные заряды 25, 26 соплового блока 2 в выбранном положении.Функционирует ракета следующим образом.Для запуска ракеты с пусковой установки подается электрический импульс на электровоспламенителъную втулку 11, при срабатывании которой ... 2137365 Способ отпугивания биологических существ ... может вызвать нежелательное изменение химического состава, прямую порчу и разложение хранящихся в защищаемом помещении продуктов, во-вторых, для создания заметной концентрации озона в воздухе защищаемое помещение должно быть хорошо герметизировано для исключения выдувания, в-третьих, после обработки оставшийся в помещении озон должен быть разрушен, поскольку при значительных концентрациях создает угрозу здоровью людей, работающих в помещении. Известен также способ отпугивания биологических существ, наиболее близкий к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату, включающий формирование репеллентного воздействия в виде акустических сигналов с частотной и амплитудной ... |
Еще из этого раздела: 2476277 Способ защиты почв от остатков пестицидов 2294617 Устройство для отрезания и погрузки силоса и сенажа 2217912 Способ проведения контрольного лова молоди пелагических рыб, в частности лососевых, и обкидной невод 2005344 Способ облучения живых организмов или растений 2159526 Устройство для навешивания сельскохозяйственных орудий на трактор 2094986 Гербицидный состав 2124290 Препаративная форма в виде раствора для местного применения для обработки животных (варианты), способ получения и способ обработки животных (варианты) 2065260 Гидравлическая система самоходной сельскохозяйственной машины 2195808 Способ хранения корнеплодов, картофеля и капусты 2475025 Средство для обработки семян зерновых и зернобобовых культур, пораженных фузариозом |
Изобретения в сельском хозяйстве
Обработка почвы в сельском и лесном хозяйствах
Посадка, посев, удобрение
Уборка урожая, жатва
Обработка и хранение продуктов полеводства и садоводства
Садоводство, разведение овощей, цветов, риса, фруктов, винограда, лесное хозяйство
Новые виды растений или способы их выращивания
Производство молочных продуктов
Животноводство, разведение и содержание птицы, рыбы, насекомых, рыбоводство, рыболовство
Поимка, отлов или отпугивание животных
Консервирование туш животных, или растений или их частей
Биоцидная, репеллентная, аттрактантная или регулирующая рост растений активность химических соединений или препаратов
Хлебопекарные печи, машины и прочее оборудование для хлебопечения
Машины или оборудование для приготовления или обработки теста
Обработка муки или теста для выпечки, способы выпечки, мучные изделия
|
|
||