Электрический способ сушки зерна

Виды сушки зерна

Радиационная (солнечная) сушка является наиболее экономичным и старейшим методом сушки зерна, который целесообразно использовать во время созревания зерновых культур и после уборки урожая.

При естественной солнечной сушке не придется тратиться на топливо, при этом гарантируется полная сохранность качества зерна. Для таких целей в прошлом использовали площадки, проводили перелопачивание зерна, из-за чего требовались большие затраты ручного труда. Сегодня эти работы механизировали и проводят в южных и иных районах, где при уборке урожая стоит жаркая сухая солнечная погода с температурой 25-35 градусов.

Конвективный метод сушки. При таком методе сушки теплота, которая требуется для испарения влаги, начинает передаваться зерну горячей газовоздушной смесью или потоком нагретого воздуха. Ими же из зерна поглощается и выводится испарившаяся влага.

Конвективный метод сушки более подходящий для зерновых культур, потому широко распространен во всех странах.

Контактный (кондуктивный) метод сушки. При этом методе сушки теплота, которая требуется для испарения влаги, подводится к зерну от нагреваемых поверхностей или от нагреваемого зерна. Метод «сковородки» применялся в разных вариантах достаточно широко до развития более эффективного и экономичного воздушно-теплового метода сушки зерна. Метод контактного влаго- и теплообмена в процессе сушки зерна широко применяется в практике. В особенности эффективна конвективно-контактная сушка, когда теплота к зерну подводится комбинированно, как контактным, так и конвективным методом (при смешивании нагреваемого и свежего зерна).

Обезвоживание (сорбционная сушка) зерна. В основе данного способа лежит высокая гигроскопичность зерна, который может поглощать пары разных веществ из окружающей среды.

Сорбционные свойства зерна имеют большое значение и берутся в учет в процессе его транспортировки, переработки, хранения и обработки.

Но применение для сушки зерна специальных адсорбентов – это очень непрактичный и дорогой метод. Он неконкурентоспособен в отличие от других методом, в особенности конвективного.

Сушка зерна в вакууме. Тепло в вакуум-сушилках сообщается зерну от нагреваемых поверхностей (к примеру, паровых трубок), а испаряемую влагу откачивает вакуум-насос. В вакууме процесс проходит так же, как и во время конвективной сушки. С увеличением вакуума и ростом температуры нагреваемых поверхностей увеличивается скорость сушки.

Во время радиационной сушки инфракрасными лучами передача тепла зерну осуществляется от генераторов инфракрасного излучения, в качестве которых выступают специальные электрические краны, нагревающиеся до 500-1000 градусов.

Основные достоинства сушки инфракрасными лучами заключаются в возможности подведения к материалу значительно большие потоки тепла (больше в 30-100 раз, чем во время конвективной сушки). Но для проведения сушки биологического термочувствительного объекта, то есть зерна, реализация данного достоинства невозможна.

Сушка зерна в электрическом поле токов повышенной частоты выполняется из-за превращения в теплоту энергии электрического поля. Интенсивность сушки зависит от объема выделяемого тепла при допустимой температуре нагревания зерна. В поле СВЧ зерно нагревается равномерно по всей толщине и быстро. Но сегодня сушка зерна методом СВЧ стоит существенно больше, чем нагреваемым воздухом.

Акустический метод сушки. Ультразвуковыми генераторами акустическая энергия превращается в тепловую, в итоге из зерна влага начинает испаряться и частично выводится в виде жидкости за счет различия парциального давления.

Так, из вышеперечисленных методов сушки зерна в хозяйственной практике широко применяются:

• Конвективная (воздушно-газовая и воздушная) сушка на установках для активной вентиляции зерна, в зерносушилках и в специальных металлических силосах, редко силосах элеваторов для любых регионов страны;
• Солнечная сушка на зернотоках хозяйств в районах с соответствующим климатом.

Источник

Способы сушки зерна

Как можно сушить зерно

Существует много способов сушки зерна, но в них используются два принципа:

• либо влажность уменьшают, выводя воду из зерна в жидком состоянии,
• либо её выпаривают.

На первом принципе основаны механический и сорбционный способы сушки. На втором – конвективный, кондуктивный, электрический и применение излучения.

Механический способ сушки зерна

В этом случае вода удаляется с помощью центрифуги. Центрифугирование используется, когда речь идет о зерне, намоченном дождём. Также к такой обработке обращаются после обработки жидкими обеззараживающими средствами или сортировки по удельному весу в жидкости.

Сорбционный способ сушки зерна

В зерно добавляют сорбент – вещество, которое поглощает лишнюю воду. Это может быть хлористый кальций, опилки, силикагель и другие варианты смесей. Главный критерий – легкость отделения дополнительного вещества от зерна.

Иногда смешивают влажное и сухое зерно, чтобы процент влажности распределился на больший объем, и, соответственно, сократился. В некоторых случаях используют разные культуры, например, к пшенице добавляют овёс или ячмень. Плюсы: зерно не травмируется. Минусы: влага перераспределяется очень долго, 1-2 недели.

Конвективный способ сушки

Конвекция – это передача тепла за счёт вынужденного или естественного теплового движения воздуха. Горячий воздух обдувает зерно, выпаривая из него воду. Агентом сушки может быть атмосферный воздух или его смесь с топочными газами. Тёплый воздух поглощает влагу и отводится.

Кондуктивный (контактный) способ сушки зерна

Используется процесс передачи тепла теплопроводностью. Способ основан на прямом контакте зерна с поверхностью, которая выделяет тепло. При таком способе зерно не может просушиться равномерно, так как нижний слой будет нагрет сильнее, чем тот, который не соприкасается с теплой поверхностью.

Электрический способ сушки зерна

В этом варианте используют электрический ток. Зерно располагается между пластинами, к которым подведено напряжение. При прохождении тока пластины нагреваются и передают тепло зерну. Влага в таком случае испаряется и удаляется с воздухом. Этот способ гарантирует равномерный прогрев, однако затрачивает очень много электроэнергии.

Излучение как способ сушки зерна

Излучение может быть естественным, в виде солнечных лучей, и искусственным, в виде инфракрасных ламп. При естественной сушке на солнце важным фактором является погода, поэтому такой способ неудобен и не зависит от человека. При сушке инфракрасными лучами зерно прогревается равномерно, однако для генерации излучения необходимо большое напряжение, поэтому сушилки, работающие на этом принципе, расходуют очень много энергии.

Какой способ сушки зерна лучше?

Выбор способа сушки зерна зависит от целей и возможностей. В настоящее время самыми популярными являются конвективный и контактный способы. Для сушки зерна в промышленных масштабах используются зерносушилки различных типов. Их работа основана на конвективном принципе сушки.

Конвейерные зерносушилки ASM-AGRO также используют конвективный способ сушки зерна. Тёплый воздух проходит сквозь горизонтальный слой зерна, снимая с него влагу. Такая организация процесса позволяет прогревать продукт равномерно, без «горячих точек». Возгорания в зерносушилках исключены, так как зерно не соприкасается с нагретой поверхностью.

Подробнее о принципе работы оборудования можно узнать здесь.

Источник

Способы сушки зерна

• 

• 

Сушка зерна — это эффективный метод подготовки зерна для длительного хранения. Сушка уменьшает повышенную влажность зерна после уборки с 33 — 34% до оптимальной при хранении — 14 — 15%. Она улучшает качественные характеристики зерна, значительно уменьшая стоимость его переработки.

Сохранность зерна зависит от таких основных параметров, как влажность и температура зерна, а также окружающей среды. Кроме того, на длительное хранение зерновых культур оказывает влияние возможность доступа воздуха к зерну, иными словами — степень аэрации. В зависимости от данных этих факторов можно выделить режимы хранения: сухое состояние, охлажденное состояние и герметическое состояние.

Основные способы сушки зерна заключаются в использовании воздуха в качестве сушильного агента. Процесс сушки происходит за счет того, что воздух подводит тепло к зерну и устраняет влагу через процесс испарения.

Существующие методы сушки зерна можно разделить на 2 основные группы:

1) Искусственный (с использованием тепла) — сушка в специальных сушилках.
2) Естественный (без использования тепла) — сушка зерна на воздухе.

Искусственный способ сушки, в свою очередь, делится на:

а) конвективный способ;
б) кондуктивный способ;
в) электрический способ;
г) сорбционный способ;
д) облучение зерна.

К искусственному способу относится сушка при помощи контактирования зерна с сушильными веществами твердой консистенции, способными поглотить влагу — сухая древесина, активированный уголь, сульфат натрия или за счет сухого воздуха.

При использовании технического сульфата натрия, который обладает высокой водопоглотительной способностью, сушка происходит на фоне равномерного смешивания агента с зерном. Если влажность составляет 20 — 24 % зерно перемешивается всего два раза, большая влажность требует более частого перемешивания в сутки — три-четыре раза. Общая продолжительность сушки составляет 5-10 суток.

Воздушно-солнечная сушка пока не теряет своей актуальности при сушке зерна небольшими партиями. При этом влага испаряется через наружную поверхность насыпи зерновой культуры. Это значит, чем тоньше слой зерна, тем быстрее и эффективнее оно высушивается. Поэтому при этом способе сушки зерно насыпают не более 10 – 20 см в толщину.

Естественный способ создает условия, обеспечивающие увеличение влагоемкости среды из воздуха и пара, окружающей зерно. Агентом сушки является воздух, который способен сильнее поглощать влагу, если его разогревать. Наиболее часто применяется теплый воздух в зерносушилках и при способе сушки на солнце.

Более 50 лет основным способом сушки зерна считается использование нагретого воздуха. До сих пор на фоне введения новых технологий в обработке зерновых культур интерес к сушке не ослабевает. Тем более, что на фоне использования высокопроизводительных комбайнов, происходит значительное сокращение сроков уборки. В этой ситуации неизбежно приходится обращаться к сушке зерна при помощи высокопроизводительных сушилок для того, чтобы сократить временной интервал для подготовки зерна к длительному сохранению.

В зерносушилках, в которых продукты сгорания топлива перемешиваются с воздухом для высушивания зерна, практически всегда используется природный газ в виде топлива. Продукты сгорания не оказывают негативного влияния на качество зерна при правильной регулировке их концентрации. Большие сушилки используют в качестве топлива жидкое топливо. Альтернативные виды энергии пока не могут конкурировать с жидким топливом и природным газом.

Источник

Технология сушки зерна

Завершает обработку зерна сушка, на этом этапе зерновую массу доводят до кондиционной влажности 14%. Важно, чтобы при снятии с посевного продукта излишней влажности технология сушки обеспечила минимальное травмирование зерна, а главное — гарантировала правильную сушку. Только так можно получить физиологическое дозревание и улучшить качество культуры.

Для каждой сельскохозяйственной культуры предусмотрен свой тепловой режим, к тому же зерна различаются размерами и имеют свои особенности. Так определенная сушка отлично работает для одних культур, но не подходит для других. Поэтому важно подобрать оптимальную зерносушилку с балансом качества и стоимости.

Таблица №1 состояние влажности некоторых культур

Сухое Средней сухости Влажное Сырое до свыше до свыше до свыше Пшеница, рожь,
ячмень, рис, гречиха 14,0 14,0 15,5 15,5 17,0 17,0 Кукуруза в зерне 14,0 14,0 16,0 16,0 18,0 18,0 Подсолнечник 7,0 7,0 8,0 8,0 9,0 9,0

Сушка положительно влияет на собранное влажное зерно и выполняет следующие задачи:

• Дозревание культуры. Просушивание способствует равномерному высыханию, распределению и дозреванию. После потери влаги дозревание культуры ускоряется.
• Обеззараживание зерновой массы. После потери влаги в зернах уменьшается жизнедеятельность вредных бактерий.
• Повышение и сохранение качества. Обработка зерновой массы повышает продовольственные характеристики и класс продукции. Сушка в зерносушилке доводит сырую продукцию до высокого качества, тем самым повышает конкурентоспособность предприятия и выводит компанию на новые рынки сбыта.
• Обеспечение длительного хранения. Просушивание консервирует сельскохозяйственную культуру, что сохраняет продукт до следующего сезона.

Способы сушки зерна

1. Солнечная естественная сушка экономична, ведь отсутствуют затраты на топливо. Проводится после уборки урожая или во время созревания, также гарантирует сохранность качества зерновой культуры.

2. Конвективный способ сушки. Тепло, нужное для уменьшения влаги, поступает к культуре потоком нагретого воздуха или горячей газовоздушной смесью.

3. Контактный (конвективный) метод. Способ контактного тепло- и влагообмена особенно эффективен, если теплота к зерну поступает с совмещением комбинированного и конвективного метода. Например, если смешивать нагреваемое зерно со свежим.

4. Сорбционная сушка. Зерно обладает высокой гигроскопичностью, поэтому поглощает пары из окружающей среды. Данные свойства культуры обязательно учитывают в процессе переработки, обработки, транспортировки и хранения. Однако использовать специальные адсорбенты непрактично и дорого.

5. Сушка зерна с применением вакуума. Тепло поступает к зерну от нагреваемых поверхностей, а откачивает испаряемую влагу вакуумный насос. Вакуумная сушка идентична конвективному способу. Скорость сушки может возрасти, если поднять температуру или увеличить вакуум.

6. Радиационная сушка передает тепло инфракрасными лучами от генераторов (специальные электрические краны) с нагревом до 1000 градусов.

7. Сушка в электрическом поле тока с увеличенной частотой. Энергия электрического поля превращается в теплоту. Зерно нагревается равномерно и быстро.

8. Акустический метод. С помощью ультразвуковых генераторов происходит превращение акустической энергии в тепловую, а из зерна испаряется влага и выводится в виде жидкости.

Выбор зерносушилки

Сушилки зерна различаются по типу конструкции. Выделяют шахтный, мобильный, карусельный, барабанный, колонковый, башенный вид.

Виды зерносушилок

Зерносушилки классифицируются по нескольким видам:

1. Шахтные модели характеризуются непрерывным действием, используется на протяжении всего сезона. Такой тип сушилки оборудован рабочей камерой (шахта), поперек которой для подачи нагретого воздуха размещены короба.

2. Барабанные сушилки. Барабан перемещает зерна лопастями — это рабочая емкость оборудования.

3. Рециркуляционные сушилки. Агрегат сушит зерно любого назначения в течение одного прохода до требуемой влажности. Зерносушилка перемешивает кратковременно влажные зерна с разогретыми.

4. Колонковые агрегаты. Позволяет наращивать мощности с помощью добавления новых модулей, в случае, если увеличен масштаб производства или собран хороший урожай, который надо в сжатые сроки обработать. Поперечная подача через перфорированные стенки холодного и горячего воздуха сквозь слой зерновой массы позволяет быстро убрать влагу.

5. Камерные зерносушилки. Процесс сушки состоит в продувании зерновой массы подогретым воздухом. Зерно в камеру поступает механическим способом, слой не должен превышать 80 см.

6. Конвейерное оборудование. Горизонтальный агрегат эффективно сушит за один проход зерно любой влажности. Источником тепла служит газогенераторный котел, что позволяет использовать отходы (щепа, опилки, лузга) и любой вид твердого топлива, формируя дополнительную экономию.

Критерии выбора зерносушилок

Правильный выбор зерносушилки избавит от неприятных моментов – необходимости ремонта и постоянных финансовых вложений для поддержания на протяжении всего срока эксплуатации работоспособности оборудования.

Основной показатель, отвечающий за эффективность оборудования — это производительность. Заявленный показатель производительности агрегата всегда будет значительно отличаться от фактического, что зависит от объема камеры сушки. Поднять производительность можно сократив длительность цикла, убрать загрузку зерна, сушку, охлаждение и выгрузку.

Выбирая зерносушилку, необходимо учитывать влажность зерновой культуры в начале и в конце сушки. Например, производительность сушилки при уменьшении 20-15% влажности у пшеницы равна 10 тонн/в час. Если влажность 18%, то производительность при обработке культуры равна 14 тонн/в час. Примеры доказывают насколько важны различия между показателями зерносушилок по снятию влажности.

Засоренность продукции стоит выделить отдельно. В комплектацию некоторых моделей входит система аспирации. Данные комплексы увеличивают качество зерновой культуры, так как удаляют примеси и мусор в процессе просушивания.

Следующий критерий, от которого зависит выбор зерносушилки – это внешние свойства: влажность воздуха, ветер, температура. В таких случаях самым удобным вариантом станет мобильная зерносушилка, которую можно легко перенести в закрытое помещение. При этом внешние факторы не навредят обработке зерновых культур.

Последний нюанс при выборе — эффективность работы шнеков. Именно от функционирования шнеков зависит вероятность возникновения простоя и загрузка в сушильную емкость.

Режимы сушки зерна

Режим сушки устанавливают для обеспечения бесперебойной работы, достижения высокой производительности, контроля и сохранения качества зерна. В зерносушилки есть параметры, которые можно самостоятельно регулировать: температура охлаждения зерна, максимального нагрева, теплового носителя.

Влажность и скорость движения воздуха невозможно отрегулировать. Исходя из вида культуры, влажности и физиологического состояния зерна, назначения и типа зерносушилки выбирается соответствующий режим сушки. Зерна пшеницы, масличных, крупяных, бобовых культур отличаются друг от друга биологической и химической составляющей, термической устойчивостью, что непременно оказывает влияние на выбор режима просушивания культур. А также стоит обязательно учитывать конструктивные особенности оборудования.

Так просушивая пшеницу в прямоточной зерносушилке (шахтный тип) режимы выбирают, исходя из стандартов, установленных нормативными актами. Каждый новый пропуск зерновой культуры снижает показатель влажности только до 8%. Поэтому зерна с высоким показателем влажности проходят несколько циклов просушки в агрегате.

Зерна ржи и ячменя обладают хорошей термостойкостью, что позволяет их в процессе сушки нагревать до 55-60 градусов. Исключением считаются пивоваренные сорта ячменя, максимальный нагрев до 35-40 С, что обусловлено хорошей всхожестью пивоваренных сортов.

Зерна овса разрешается нагревать до 50 С и даже не стоит учитывать влажность. Но, важно тщательно наблюдать за зернами, ведь с них слезает пленка в процессе просушивания, что негативно влияет на весь цикл сушки.

Ядро гороха может трескаться, поэтому следует выбирать щадящий режим сушки, с температурой нагрева не более 40 С. За один прогон через зерносушилку влажность уменьшается примерно на 3%, что контролируется на промежуточных этапах.

Рапс с уровнем влажности менее 13% просушивают при температуре 80 С, а зерна прогреваются до 50 С. Если уровень влажности выше, то температура сушки уменьшается до 20%, а сами зерна нагреваются до 5 С. Сушка без тасования зерна проводится при температуре около 60 градусов. Зерносушилки для товарного рапса должны быть герметичны, чтобы исключить потерю зерна из сушилки.

Таблица №2 Высшие пределы температуры агента сушки и нагрева зерна в шахтных прямоточных зерносушилках

Источник