Дефлекторная сушка скошенных трав, заготовка витаминного сена

Автор: Тышкевич Е.В. (Патент RU 2343380)

Дефлекторная сушка может использоваться для заготовки сена, соломы, лекарственных трав, а также различных сельскохозяйственных культур, не нарушая естественный баланс экологической системы.

Из существующих способов заготовки высококачественного витаминного сена наибольшее распространение получило приготовление рассыпного сена с помощью активного вентилирования. Несмотря на высокую эффективность активного способа сушки, он имеет как минимум два существенных недостатка: энергозависимость и высокую себестоимость готовой продукции.

Сушка скошенной травы на открытом воздухе под действием ветра и солнечной энергии используется с давних пор повсеместно – это самый распространенный способ заготовки кормов. Зелёные растения, лежащие в прокосах на поверхности луга, в течение дня несколько раз переворачиваются, к вечеру, во избежание действия росы или ночного дождя, сгребаются в копны, а к утру снова разбрасываются. Так поступают до тех пор, пока зеленая масса не превратиться в сено. В хорошую, ясную погоду таким путём сено можно убрать в теченье 2 - 3-х дней, при этом оно сохраняет естественный цвет, имеет приятный запах и охотно поедается животными. В ненастную погоду процесс уборки задерживается на неопределенное время до наступления ведер.

Во время заготовки сена на открытом воздухе имеют место большие потери незащищенной зеленой массы вследствие неблагоприятного действия атмосферных факторов. Кроме того, при многократном переворачивании высушиваемой травы отламываются самые нежные части растений - листья и цветы, отчего качество заготавливаемых кормов понижается.

Существенно повысить эффективность естественной сушки, уменьшить механические и биологические потери продукта можно с помощью дефлекторной сушилки, в конструкции которой заложен принцип работы статического дефлектора, основанного на использовании эффекта разрежения, возникающего в процессе свободного обдува аэродинамического устройства потоком атмосферного воздуха.

Описание конструкции дефлекторной сушилки.

Конструкция энергонезависимой сушилки, поясняющая процесс дефлекторной сушки свежескошенных трав, представлена на Фиг.1.

Устройство состоит из несущего каркаса 4, выполненного в виде четырех вертикальных стоек, установленного на основании 5, загрузочного бункера 1, горизонтальной воздухопроницаемой перегородки 3, защитного экрана 8, вытяжного цилиндра 7 и вытяжного колпака 6.

Основание 5 представляет собой горизонтальную, приподнятую, выровненную площадку, поверхность которой имеет минимальное аэродинамическое сопротивление, выполненную из бетона, асфальта, песчано-гравийной смеси, дерева и других материалов. На высоте h1 от основания 5 расположен загрузочный бункер 1, в нижней части которого смонтирована горизонтальная воздухопроницаемая перегородка 3. Выше загрузочного бункера 1 на расстоянии h2 установлен защитный экран 8, в верхней части содержащий вытяжной цилиндр 7. Над вытяжным цилиндром 7 на расстоянии h3 закреплен вытяжной колпак 6. Защитный экран 8 совместно с вытяжным колпаком 6 предотвращают проникновение атмосферных осадков в рабочий объем сушилки. Вытяжной цилиндр 7 конструктивно выполняет функции статического дефлектора, обеспечивая оптимальное распределение воздушного потока между вытяжным колпаком 6 и экраном 8. Форма загрузочного бункера 1 может быть круглой, прямоугольной или в виде многогранника. Габаритные размеры зависят от заданной производительности сушилки.

Конструкция имеет три дефлекторных воздушных канала: первый h1 образован между основанием 5 и нижней частью загрузочного бункера 1, второй h2 - между верхней частью бункера 1 и защитным экраном 8, и третий h3 - между вытяжным цилиндром 7 и вытяжным колпаком 6. Таким образом, атмосферный воздушный поток может перемещаться в горизонтальном направлении по всем трем воздушным каналам h1, h2, h3 и в вертикальном - от основания 5 до вытяжного колпака 6.

Описание процесса дефлекторной сушки.

Сушилка устанавливается на открытой местности, хорошо обдуваемой со всех сторон атмосферным воздухом. Зеленая масса 2, которую необходимо высушить, загружается в бункер 1 на воздухопроницаемую перегородку 3. Атмосферный воздух (показан стрелками), обдувая сушильный агрегат, проходит сквозь воздушные каналы h1, h2, h3 устройства. В результате дефлекторного эффекта внутри бункера 1 образуется зона пониженного давления, вследствие чего происходит интенсивное движение воздуха через объем высушиваемой продукции 2.

В данной конструкции наибольшее разряжение создает дефлекторный канал h2, поэтому преобладающее направление движения воздуха через слой заложенной биомассы 2 будет снизу вверх. Для усиления отсоса воздуха из загрузочного бункера 1 используется дефлектор, образованный вытяжным цилиндром 7 и вытяжным колпаком 6. Конвекционные потоки теплого воздуха выбрасываются наружу через верхний дефлекторный канал h3, усиливая эффект сушки. Благодаря этому производительность сушильного агрегата возрастает на 12…15%. Особенно эффективно действие вытяжного дефлектора в солнечную погоду, когда разогретые потоки влажного воздуха устремляются в верхнюю часть защитного экрана 8, не успевая выйти наружу через канал h2.

Сушилка работает одинаково эффективно независимо от направления движения воздушного потока в дефлекторных каналах. В случае вихревого движения воздуха в атмосфере или движения его сверху вниз, когда происходит опрокидывание тяги основного h2 и вытяжного h3 каналов, начинает работать нижний дефлекторный канал h1, в результате движение воздуха через загруженный слой продукции 2 не прекращается, оно лишь изменяет свое направление.

При безветренной солнечной погоде перемещение теплого воздуха через высушиваемую продукцию поддерживается благодаря конвекционному потоку, образованному в результате непрерывного нагрева основания 5 солнечной энергией. Поэтому материалы конструкции основания 5 целесообразно выбирать с учетом их повышенного теплопоглощения и теплопроводности, при этом габаритные размеры площади основания 5 должны превышать габаритные размеры вертикальной проекции сушилки.

Таким образом, сушильный агрегат сохраняет работоспособность в любую погоду, днем и ночью, при любом направлении движения атмосферного воздуха.

Простота конструкции дефлекторной сушилки позволяет использовать различное технологическое оборудование и оснастку для загрузки, выгрузки, размещения, перемещения или контроля состояния высушиваемой продукции, вплоть до применения средств, использующих возобновляемые источники энергии.

Дефлекторная сушилка отмечена бронзовой медалью на 11-й Российской агропромышленной выставке «Золотая осень - 2009». Конструкция защищена патентом RU 2343380 и не имеет аналогов.

Разновидности дефлекторных сушилок.

Конструкции дефлекторных сушилок могут быть выполнены в виде компактных установок или в виде стационарных строений, расположенных в удаленных местах заготовки сельхозпродукции. Затраты на строительство таких объектов сопоставимы с затратами на строительство сооружений, в которых обычно хранится продукция растениеводства в виде сена, соломы или спрессованных кип.

Используя принцип дефлекторной сушки обычный сарай можно превратить в полноценный сушильный модуль.

Уникальные возможности устройств, использующих принцип дефлекторной сушки.

Дефлекторная сушилка обладает высокой производительностью, обеспечивая сохранность белков, витаминов и микроэлементов, способствует достижению высоких экономических показателей, универсальна, абсолютно энергонезависима, проста в обслуживании и имеет широкий диапазон применения. Она может использоваться для заготовки сена, сушки соломы, лекарственных трав, грибов а также различных сельскохозяйственных культур, например, семян подсолнуха, зернобобовых, зернофуражных и другой продукции, не нарушая естественный ритм экологической системы.

В ненастную погоду при скорости ветра 3-5м/сек влажность зеленой массы снижается на 5-9% в сутки.
Во время переменной облачности полный технологический цикл сушки скошенных трав составляет 4-6 дней.

Ниже представлен один из вариантов энергонезависимого сушильного модуля, выполненного в виде стационарного строения, размеры которого определяются объемом заготавливаемой продукции. Производительность одного квадратного метра технологической рабочей площади такого строения составляет 50…160кг высушенной зеленой массы в неделю. В зимний период такое сооружение можно использовать в качестве хранилища сельскохозяйственной продукции.