Способы сушки зерна классификация

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

Классификация способов сушки зерна

Зерносушение

Тепло, просушиваемому зерну можно передать различными способами:

Суть конвективного способа сушки в том, что тепло необходимое для нагрева и испарения влаги передается зерну при соприкосновении его с агентом сушки, имеющим более высокую температуру. При этом способе нагрева агент сушки не только подводит и передает тепло зерну, но и одновременно поглощает испарившеюся влагу.

При конвективном способе сушки зерно может находиться как в неподвижном состоянии, так и в непрерывном или периодическом движении: слой может быть разрыхленным, «кипящим», пересыпающимся.

Перемешивание зернового слоя в процессе сушки способствует более быстрому и равномерному нагреванию зерна и испарению из него влаги.

Кондуктивным или контактным называют способ, когда тепло передается зерну при непосредственном соприкосновении с поверхностью, имеющей более высокую температуру. В настоящее время данный способ не применяется, так как зерно, находящееся в нижнем слое, который соприкасается с нагретой поверхностью, перегревается, а вышележащие слои нагреваются слабо и медленно просушиваются.

Кондуктивный способ сушки применяют для испарения влаги из зерна в вакуум-сушилках, в которых тепло передается от стенок паровых труб. Чем больше разряжение в сушилке, создаваемое вакуум-насосом, тем ниже температура кипения воды, тем интенсивней испаряется влага. Главным недостатком таких сушилок является их дорогая стоимость.

Радиационным называют способ, при котором тепло передается просушиваемому зерну термоизлучением от нагретых поверхностей, находящихся от него на расстоянии. Сушка зерна солнечными лучами является одним из способов радиационной сушки.

Передача тепла на расстоянии может осуществляться при помощи инфракрасных лучей, получаемых от специальных электрических ламп, керамических плиток. Слабая проницаемость зернового слоя инфракрасными лучами приводит к неравномерности нагрева и сушки зерна. Поэтому в настоящее время этот способ сушки не применяется.

Электротоком тепло передается зерну, находящемуся в поле токов высокой частоты. Зерно нагревается вследствие превращения энергии электрического поля в тепло.

При облучении токами высокой частоты температура зерна повышается в течении нескольких секунд и равномерно по всей толщине слоя. Быстрый и высокий нагрев внутренних слоев зерна влечет за собой интенсивное испарение влаги, что сокращает продолжительность сушки, однако этот способ требует большого расхода электроэнергии. Установки для сушки зерна токами высокой частоты имеют сложную конструкцию и обслуживание.

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

Сушка зерна и зерносушилки

1. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ СУШКИ.

Сушка является основной технологической операцией по приведению зерна ячменя и семян в стойкое состояние необходимое для длительного хранения. Ячмень во время хранения живет и дышит, хотя при этом все его жизненные функции сведены к минимуму. При дыхании происходят химические превращения, которые в итоге сводятся к потреблению крахмала – важнейшего поставщика экстракта. Сушка и охлаждение зерна позволяют добиться максимально низких потерь на дыхание во время хранения.

С понижением влажности зерна снижается интенсивность дыхания зерновой массы, подавляется жизнедеятельность микроорганизмов и вредителей зерна. Процесс послеуборочного дозревания в свежеубранном ячмене при сушке ускоряются, зерновая масса выравнивается по влажности и степени зрелости.

Пределы влажности, до которых должно быть просушено зерно, имеют большое значение для обеспечения его сохранности. Зерно с низкой влажностью, прошедшее послеуборочное дозревание сохраняет жизнеспособность, обладая незначительным дыханием. В условиях постоянной температуры, чем выше влажность зерновой массы, тем быстрее нарастает энергия дыхания, причем этот процесс происходит неравномерно. Это связано с появлением в зерне свободной воды.

При низком содержании влаги в зерне вода, поглощенная им, находится в связанном состоянии: ее прочно удерживают белки и крахмал. При повышении влажности зерновой массы в клетках зерна появляется вода, которая слабо или совсем не удерживается крахмалом и белками. Свободная вода легко перемещается по различным частям зерна и используется клетками для гидролитических процессов. При появлении свободной воды также резко возрастает активность ферментов, участвующих в дыхании.

Влажность зерна, при которой в клетках появляется свободная влага и в зерне наблюдается резкий скачок интенсивности дыхательных процессов, называется критической . Для пивоваренного ячменя критической влажностью является влажность 14,5%, все зерно с влажностью выше 14,5% необходимо подвергнуть сушке.

Однако следует помнить, что при неправильной технологии сушки, нарушении установленных режимов и правил технической эксплуатации сушилок можно отрицательно повлиять на качество ячменя, прежде всего на жизнеспособность и органолептические показатели.

Сущность сушки заключается в испарении влаги из зерна, в результате чего в нем увеличивается относительное содержание сухого вещества. Испарение влаги с поверхности зерна происходит при любой его температуре. Необходимым условием испарения является разница в давлении пара: в зерне оно должно быть выше, чем в окружающей среде. При этом поверхность зерна высыхает и в зерне возникает градиент влаги, вызывающий перемещение её от центра к периферии. Скорость испарения зависит от скорости движения воздуха, омывающего зерно. Испарение на начальных этапах сушки происходит довольно легко за счет непрерывности капилляров, по мере подсушивания зерна часть капилляров сужается, а иногда совсем исчезает, что затрудняет перемещение влаги из внутренних слоев к поверхности.

При повышении температуры зерна продвижение влаги ускоряется, так как вязкость воды при этом уменьшается. Однако при слишком высокой температуре теплоносителя влага из внутренних слоев зерна не успевает продвигаться к поверхности, что приводит к спеканию оболочки зерна. Поэтому во время сушки важно не только удалять влагу с поверхности зерна, но и содействовать равномерному ее подводу из внутренних слоев.

2. ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ СУШКИ ЗЕРНА

Основное количество влаги в зерне прочно связано с сухим веществом, удалить ее из зерна удается лишь при испарении. Необходима определенная энергия на преодоление силы связи влаги с сухим веществом, а также на теплоту парообразования. Такая сушка называется тепловой.

Тепловая сушка является наиболее эффективным мероприятием по подготовке зерна к хранению. Теплота, необходимая для превращения влаги в пар, может быть подведена к зерну различными способами: конвективным, кондуктивным, инфракрасными лучами и другими способами. Сушку называют соответственно конвективной, кондуктивной и т.п.

Основным способом сушки зерна является конвективная сушка , при которой теплота передается к зерну от нагретого воздуха или смеси воздуха с продуктами сгорания топлива. Подведенная конвективным путем теплота на испарение влаги, на подогрев влаги до температуры испарения, на перегрев образующегося пара и на нагрев самого зерна. Образующиеся водяные пары поглощаются воздухом (в нагретом состоянии он имеет низкую относительную влажность) и выводятся из зоны сушки. Нагретый воздух, таким образом, выполняет функции не только теплоносителя, но и влагопоглотителя, поэтому его называют агентом сушки .

При конвективном способе сушки испарение влаги зависит от влагопоглотительной способности теплоносителя, которая, в свою очередь, зависит от температуры: с увеличением температуры она увеличивается. Следовательно, чтобы усилить испарение, надо повышать температуру, но следует помнить, что высокие температуры губительны для зародыша зерновки и в процессе сушки пивоваренного ячменя его жизнеспособность должна быть полностью сохранена, поэтому важно соблюдать рекомендуемые режимы сушки.

Величина нагрева зерна зависит от температуры теплоносителя, продолжительности воздействия этой температуры, а также количество теплоносителя и его скорость. Чем больше теплоносителя поступает в сушилку, тем быстрее он проходит через межзерновые пространства массы зерна и тем быстрее происходит процесс сушки. Но скорость движения теплоносителя при выходе из отводящих коробов сушилки не должна превышать 6 м/с, чтобы исключить вынос зерна из сушилки.

При кондуктивной сушке теплота передается зерну от нагретой поверхности. В качестве нагретой поверхности могут использоваться трубы, обогреваемые изнутри паром, горячей водой или паром. Для поглощения водяного пара, выделяемого из зерна, через сушильную шахту пропускают нагретый или холодный воздух. Воздух выполняет функции только влагопоглотителя.

Кондуктивный способ сушки в чистом виде в настоящее время не применяется, а сочетается с конвективным способом в рециркуляционных сушилках. При этом теплота, необходимая для испарения влаги, передается зерну конвективным путем, в дальнейшем эта теплота перераспределяется кондуктивным теплообменом между нагретым рециркулирующим и холодным сырым зерном, поступающим на сушку.

Сущность рециркуляционного способа сушки заключается в следующем. Сырое зерно смешивают с просушенным (рециркулирующим) и затем направляют в зону нагрева, где температуре агента сушки до 250-300˚С, а время нахождения зерна в зоне нагрева 2-3 секунды. Средняя температура смеси достигает предельно допустимой, а влажность сырого зерна снижается на 0,5-1,0%, в основном в результате испарения поверхностной влаги. Влажность рециркулирующего зерна снижается при этом незначительно. Нагретое зерно поступает в зону контактного тепловлагообмена. Сырое и рециркулирующее зерно выходит из зоны нагрева с разной влажностью и температурой. Температура рециркулирующего зерна несколько выше, чем сырого. При контакте и выдержке сырого и рециркулирующего зерна в течение 10-20 мин в зерновой смеси происходит тепловлагообмен: сухое зерно поглощает влагу из сырого и отдает ему часть теплоты. Влажность сырого зерна снижается при этом на 1,5-3,0%, а температура выравнивается.

Далее зерновую смесь разделяют на две части. Основная часть поступает в зону сушки, где зерно продувают атмосферным воздухом. Происходит процесс самоиспарения влаги, при котором расходуется часть теплоты, аккумулированной зерном в зоне нагрева. Температура зерна при этом снижается. При охлаждении зерна скорость испарения влаги из него резко замедляется. Поэтому снижение температуры зерна не должно превышать 10-15˚С. В зоне сушки из зерна испаряется 0,5-0,8% влаги. По выходе из зоны сушки частично охлажденное и просушенное зерно смешивают с сырым и смесь зерна направляют в зону нагрева. Меньшая часть зерновой смеси из зоны контактного тепловлагообмена поступает в зону охлаждения, где ее также продувают атмосферным воздухом. Вместе с охлаждением зерна происходит самоиспарение влаги на 0,8-1,2%.

Рециркуляция просушенного зерна позволяет снизить среднюю влажность смеси, одновременно повысить ее температуру и обеспечить сушку до необходимой влажности за один прием.

Режим сушки

Оптимальный режим сушки – это создание и устойчивое поддержание таких условий работы, при которых обеспечивается наибольшая производительность, полное сохранение или улучшение качества зерна и высокие показатели работы сушилки.

Основными параметрами режима сушки являются:

– температура теплоносителя, подаваемого в сушильную камеру;

– температура максимального нагрева зерна в процессе сушки;

– температура охлажденного зерна;

– время пребывания зерна в нагретом состоянии, определяемое процентом съема влаги;

Для более полного представления о процессе сушки необходимо учитывать скорость движения теплоносителя и его относительную влажность, но эти два параметра в действующих сушилках не поддаются учету в единицах измерения и регулировке.

Режим сушки зависит:

— от рода зерна (семена разных культур обладают различной термоустойчивостью).

Под термоустойчивостью зерна понимают устойчивость его химического, биологического и структурного комплексов к повышенным температурам. Термоустойчивость зерна зависит от сочетания ряда факторов: состояния белкового комплекса, состояния влаги в зерне, в свою очередь, зависящих от вида культуры и сорта, влажности, степени зрелости зерна и т.д. В основе физической сущности устойчивости зерна к повышенным температурам отмечены два явления, действующие в противоположных направлениях:

а) нагревание зерна при некоторых условиях способствуют его термоактивации, что проявляется в повышении его энергии прорастания и всхожести;

б) повышение температуры приводит к тепловой денатурации белков, снижению их растворимости и нарушению физиологических функций зерна.

– от исходной влажности зерна, семян. Чем выше влажность, тем меньше должна быть температура теплоносителя и нагрева зерна. Сырые и влажные семена теряют жизнеспособность уже при нагреве до 50˚С, при нагреве до 60-65˚С жизнеспособность сырого зерна теряется полностью. По мере снижения влажности зерна его термоустойчивость повышается. Различие в термостойкости сухого и сырого зерна основано на неодинаковой скорости тепловой денатурации белков, причем с повышением влажности на 3 – 4 % или температуры на 10 ˚С скорость денатурации белков зерна возрастает в 2 – 4 раза. Поэтому в условиях, сопровождающихся снижением влажности (сушки), зерно может переносить более высокие температуры нагрева. Кроме того, оно легче переносит кратковременный нагрев, в течение которого белки не успевают заметно измениться. При сушке ячменя влажностью выше 17% следует применять ступенчатые режимы, при этом температуру агента сушки на первой ступени снижают на 10˚С, а нагрева зерна на 5˚С. Если конструкция зерносушилки не позволяет использовать ступенчатые режимы сушки, то зерно сушат за 2-3 пропуска.

– от целевого назначения. При сушке пивоваренного ячменя или семян для сохранения полной жизнеспособности применяют более мягкие режимы сушки. Белки зародыша менее термоустойчивы, чем белки эндосперма, поэтому для семенного зерна и пивоваренного ячменя допустимы более низкие температуры нагрева и меньшая продолжительность выдержки, чем для зерна продовольственного и фуражного.

– от физиологического состояния зерна. Оболочки свежеубранных зерен, так же, как и эндосперм, и зародыш, еще не достаточно отвердели, и влагопроводящая способность их понижена. В связи с этим термоустойчивость такого зерна снижена по сравнению с термостойкостью зерна, прошедшего послеуборочное дозревание. Чтобы сохранить качество свежеубранного зерна, его сушат при мягких режимах, применяя пониженные температуры теплоносителя.

— от конструкции зерносушилки (см. табл. 1): в рециркуляционных сушилках используются более высокие температуры теплоносителя, чем в шахтных сушилках.

Табл. 1 Режимы сушки пивоваренного ячменя [2, 3, 8]

Тип сушилки	Влажность ячменя до сушки, %	Число пропусков через сушилку	Температура, ˚С
теплоносителя	нагрева зерна
Шахтная	До 17	1	68	40
Шахтная	До 20	2	60	35
Шахтная рециркуляционная	До 19	1	70	40
Рециркуляционная (нагрев в камерах с падающим слоем)	До 19	1	280-300	40-50(рекомендуемая 40)

Следует помнить, что успех зерносушения зависит не только от соблюдения оптимальных режимов, но и от состояния зерносушилок и правильности их эксплуатации. Существенное значение имеет и подготовка зерна к сушке, и соблюдение определенных правил ведения технологического процесса.

3. КЛАССИФИКАЦИЯ ЗЕРНОСУШИЛОК.

Зерносушилки классифицируют по следующим признакам:

1. По принципу действия – прямоточные и противоточные (рециркуляционные). В прямоточных сушилках зерно проходит через сушильную шахту один раз, возможное снижение его влажности зависит от принятого режима сушки. Обычно во избежание перегрева и ухудшения качества пивоваренного ячменя влажность его снижается за один проход не более чем на 3-4%. При необходимости большего снижения влажности приходится применять двух-трехкратный пропуск зерна через шахту сушилки, что резко снижает коэффициент использования сушильных мощностей. Для прямоточных сушилок необходимы партии зерна с одинаковой начальной влажностью, различия по влажности отдельных партий зерна не должно превышать 2-3%. В рециркуляционных сушилках в отличие от прямоточных часть выпускаемого из сушилки зерна смешивается с сырым зерном и вновь возвращается в сушилку. Благодаря этому можно высушить зерно с высокой начальной влажностью до сухого состояния, избегая лишних затрат на погрузочно-разгрузочные работы. К тому же отпадает необходимость формирования партий зерна по влажности.

2. По состоянию зернового слоя – с плотным неподвижным, движущимся, псевдосжиженным и взвешенным слоем. Наибольшее распространение получили сушилки с гравитационным движущимся слоем зерна. Конструктивно такая сушилка состоит из вертикальной шахты, которую сверху непрерывно загружают свежим зерном. В нижней части шахты устанавливают выпускное устройство, с помощью которого создают подпор зерна и регулируют время пребывания его в шахте.

3. По степени подогрева теплоносителя – слегка подогретый воздух, подогретый воздух, высокотемпературный теплоноситель.

4. По типу нагрева агента сушки – с прямым нагревом и непрямым (косвенным) нагревом. В сушилках с прямым нагревом агент сушки представляет собой смесь атмосферного воздуха и топочных газов, в таких сушилках особое внимание следует уделять качеству используемого топлива. Для сушки пивоваренного ячменя в качестве топлива в сушилках предпочтительнее использовать природный газ. В сушилках с непрямым нагревом агентом сушки является чистый подогретый атмосферный воздух, воздух нагревается в теплообменнике теплогенератора. В таких сушилках может использоваться любое топливо.

5. По типу воздухораспределительных устройств – с воздухораспре-делительными коробами, с перфорированными стенками, с направляющими лопатками. Чаще всего в сушилках применяются воздухораспределительные короба.

6. По режиму работы – непрерывного и периодического действия.

7. По конструкции сушильной шахты – различают шахтные, барабанные, камерные, трубные, комбинированные и другие.

В целом все отечественные сушилки и часть импортных, используемые на элеваторах и хлебоприемных пунктах, можно объединить в две группы – шахтные и рециркуляционные.

4. ПРЯМОТОЧНЫЕ ШАХТНЫЕ ЗЕРНОСУШИЛКИ.

Шахтные зерносушилки состоят из сушильной и охладительной шахт, над- и подсушильного бункеров, загрузочного и выпускного устройств, транспортирующего оборудования, тепловентиляционной системы, пылеочистных устройств, оборудования и приборов для дистанционного контроля и автоматического регулирования процесса сушки.

Сушилки выполнены в виде вертикальных шахт прямоугольного сечения, внутри которых горизонтальными рядами установлены воздухораспределительные короба пятигранной формы. Против одного из торцов каждого короба в шахте сделано окно, а с другого торца он закрыт. Короба разделяют на подводящие и отводящие: у первых окна расположены со стороны подачи агента сушки (сушильная шахта) или атмосферного воздуха (охладительная шахта), отводящие короба, наоборот, открыты со стороны выхода агента сушки (воздуха). Подводящие и отводящие короба чередуются через один ряд (см. рис. 1) или расположены в одном ряду через один. Для лучшего перемешивания зерна короба располагают в шахматном порядке. Число отводящих и подводящих коробов обычно одинаковое.

Пространство между коробами заполняется зерном. Агент сушки (или воздух), поступая из подводящего короба, проходит через слой зерна (толщину слоя и направление потока определяют взаимным расположением подводящих и отводящих коробов), где происходит тепловлагообмен, и затем попадает в отводящий короб. В шахтных прямоточных сушилках, как правило, в верхней части шахты находится зона сушки, в нижней – зона охлаждения. В первой зерно продувается агентом сушки, во второй – атмосферным воздухом. Конструкция сушильной и охладительной части шахты одинаковая.

Рис. 1. Схема движения агента сушки в шахтных зерносушилках.

Время пребывания зерна в шахте регулируют специальным механизмом, расположенным в нижней части подсушильного бункера. Чем медленнее выпускают зерно из шахты, тем больше времени оно находится под воздействием агента сушки и, следовательно, больше высушивается. Скоростью выпуска зерна можно влиять на температуру нагрева зерна. Наличие нескольких выпускных механизмов на одной шахте позволяют выравнивать скорости перемещения зерна по сечению шахты.

Шахтные сушилки могут работать под разряжением или при избыточном давлении. В первом способе агент сушки пронизывает слой зерна за счет создаваемого вентилятором разряжения в шахте (работа на всасывание), во втором – агент сушки нагнетается вентилятором в слой зерна. Могут использоваться в одной сушилке оба способа: сушильная зона работает при избыточном давлении, а зона охлаждения – под разряжением. Для ступенчатых режимов сушки сушильные шахты разделяют на зоны (две или три) При работе сушилки под избыточным давлением каждую зону обслуживает самостоятельный вентилятор. При работе сушилки под разряжением один вентилятор обслуживает две зоны.

Наибольшее распространение получили стационарные шахтные сушилки типа СЗШ и ДСП, также встречаются сушилки М-819, М-839 (Польша), Riela, Schmidt-Seeger, Petkus (Германия), Cimbria (Дания).

4.1 Зерносушилка СЗШ-16.

Сушилка изготовлена из стали в заводских условиях, ее монтаж осуществляется на месте. Сушильная камера состоит из двух шахт, каждая из которых включает две одинаковые секции с горизонтальными коробами пятигранной формы, в каждой секции 7 рядов подводящих и отводящих коробов (в ряду по 8 коробов). Пространство между шахтами используется в качестве подающего теплоноситель диффузора. Каждая сушильная шахта имеет по одному вентилятору, которые соединены с ней диффузорами с всасывающим коробом. Отработавший агент сушки отводят через диффузоры, находящиеся у наружных стен сушильных шахт. Диффузоры разделены на четыре части, в каждой из которых смонтирован дроссельный клапан, позволяющий регулировать расход агента сушки. Зерносушилка СЗШ-16 работает под разряжением. Топочный агрегат (ТАУ-1,5) соединяется с сушильными шахтами воздуховодом и диффузором

Под каждой шахтой расположено комбинированное выпускное устройство, обеспечивающее непрерывный выпуск зерна малыми порциями и периодически большими. Выпуск зерна регулируют изменением амплитуды колебаний подвижной каретки.

Над каждой шахтой расположены надсушильные бункера. Излишек зерна из бункеров ссыпается через самотечную трубу в башмак нории сырого зерна. В бункерах установлены датчики верхнего и нижнего уровня зерна, при уровне зерна меньше нижнего датчика происходит автоматическое отключение привода выпускного устройства. Необходимый объем зерна для загрузки сушилки около 17 м 3 , производительность 16 план. т/ч.

Охладительное устройство зерносушилки выполнено в виде двух выносных охладительных колонок. Колонка состоит из двух концентрических перфорированных цилиндров, между которыми перемещается охлаждаемое зерно. К внутреннему цилиндру через присоединен всасывающий патрубок вентилятора. Зерно охлаждается атмосферным воздухом, просасываемым между цилиндрами. В конусной нижней части колонки установлен шлюзовой затвор с приводом от мотор-редуктора. Колонки имеют датчики верхнего и нижнего уровня.

Подачу зерна в сушильные шахты и охладительные колонки осуществляют четыре нории. Сушильные шахты зерносушилки СЗШ-16 могут работать как параллельно, так и последовательно, в зависимости от начальной влажности и назначения зерна. Технологическая схема работы сушилки СЗШ-16 представлена на рисунке 2. Зерносушилка СЗШ-16Р в основном аналогична зерносушилке СЗШ-16, отличается только устройством топки, которая имеет теплообменник, что позволяет сушить зерно чистым нагретым воздухом.

Рис. 2. Технологическая схема зерносушилки СЗШ-16.

4.2 Зерносушилки типа ДСП.

Расчетную производительность сушилок обозначают числом после букв ДСП (двухступенчатая сушилка ЦНИИ Промзернопроект), за исключением сушилки ДСП-24-СН, проектная производительность которой равна 20 пл.т/ч. Шахты зерносушилок типа ДСП железобетонные, в монолитном или сборном исполнении, за исключением сушилки ДСП-32-ОТ, изготавливаемой в заводских условиях из металла.

Сушилка ДСП состоит из сушильной (разделенной на две зоны сушки) и охладительной шахт; напорно-распределительных и отводящих камер; топки, работающей на жидком топливе или газе; выпускных механизмов периодического действия; вентиляционного оборудования: зона сушки имеет два вентилятора, зона охлаждения – один вентилятор; транспортного оборудования (нория сырого зерна, нория сухого зерна, транспортеры и самотечные трубы); приборов контроля и управления и др.

Для сушки зерна в зерносушилках ДСП используется смесь топочных газов с воздухом. Агент сушки и воздух в шахты сушилки подается под избыточным давлением (вентиляторы работают на нагнетание).

Зерносушилки ДСП-12 и ДСП-24 выполнены из монолитного железобетона. Различаются они числом шахт: у ДСП-12 одна шахта, рядом с ней расположена распределительная камера, а у ДСП-24 – две шахты, распределительная камера находится между ними. Сушильная шахта имеет 16 рядов коробов в первой сушильной зоне, 15 рядов – во второй зоне, охладительная шахта имеет 17 рядов коробов. Для заполнения сушильной шахты сушилки ДСП-12 необходимо 16 м 3 зерна, ДСП-24 – 32 м 3 , объем зерна для охладительных шахт, соответственно, 8,6 и 17,2 м 3 .

Под сушильной и охладительной шахтами находятся затворы периодического действия. Затвор под сушильной шахтой используется только в начале сушки, чтобы избежать попадания непросушенного зерна в охладительную шахту. В других сушилках ДСП затвор между сушильной и охладительной шахтами отсутствует.

Зерносушилка ДСП-24-СН (сниженная) построена из железобетонных панелей. Ее устанавливают в сушильно-очистительных башнях СОБ. Отличается от зерносушилки ДСП-24 размерами по высоте (короче на 2,3 м за счет уменьшения второй сушильной зоны и охладительной шахты, количество рядов коробов в них уменьшено, соответственно, до 8 и 14 штук) и отсутствием промежуточного затвора между сушильной и охладительной шахтами. Объем зерна в сушильных шахтах 27,3 м 3 , в охладительных – 17,2 м 3 .

Зерносушилки ДСП-16 и ДСП-32 (соответственно с одной и двумя шахтами) по устройству подобны зерносушилкам ДСП-12 и ДСП-24. Но в отличие от последних имеют большее число коробов, что позволяет подавать в них больше агента сушки и воздуха. В каждой шахте установлено 55 рядов коробов: 23 ряда в первой сушильной зоне, 14 рядов во второй сушильной зоне и 18 рядов в охладительной шахте. Объем зерна для сушильной шахты в ДСП-16 составляет 18,4 м 3 , для охладительной – 8,6 м 3 , у ДСП-32, соответственно, 36 м 3 и 17 м 3 . Над зоной охлаждения одного ряда коробов нет, т.к. там проходит перекрытие. Т.о. в этом месте образуется непродуваемая зона высотой 27 см. Зерносушилку ДСП-16 устанавливают в элеваторах, зерносушилку ДСП-32 – в элеваторах, сушильно-очистительных башнях СОБ-32 или в отдельном здании.

Рис. 3. Шахтная зерносушилка ДСП-32-ОТ

Зерносушилку ДСП-32-ОТ (открытого типа) (рис. 3) устанавливают около башен элеваторов и в механизированных поточных линиях. Шахта сушилки установлена на открытой площадке. Топка расположена в специальном кирпичном здании, где также расположены вентиляторы сушильной шахты, электрораспределительный щит и пульт управления. Вентилятор, подающий атмосферный воздух в охладительную шахту, находится около сушильной шахты, снаружи здания. Сушильные и охладительные шахты собирают из металлических секций. Для защиты шахт от попадания атмосферной влаги над отводящими коробами установлены предохранительные козырьки. Наружные стенки шахты утеплят минватой и закрывают кровельной сталью.

Над шахтой расположен металлический бункер вместимостью 23 м 3 . Устройство шахты сушилки ДСП-32-ОТ аналогично железобетонной шахте сушилки ДСП-32, установленной в здании. Преимуществом зерносушилки ДСП-32-ОТ состоит в том, что ее полностью изготавливают в заводских условиях и только собирают на месте установки.

Технологическая схема сушилки ДСП-32-ОТ позволяет пропускать зерно не только параллельно в обе шахты, но и последовательно из одной шахты в другую, что необходимо при сушке зерна с высокой влажностью. Для этого устанавливают дополнительную норию и ставят в надшахтном бункере перегородку.

Рис. 4. Технологическая схема зерносушилок

ДСП-24, ДСП-32, ДСП-32-ОТ, ДСП-50

Зерносушилка ДСП-50. Разработана для установки в сушильно-очистительных башнях СОБ-50. Стенки шахты с отверстиями для коробов выполнены из сборных железобетонных элементов. Устройство шахты аналогично устройству шахты зерносушилки ДСП-32, но габаритные размеры шахты сушилки ДСП-50 больше. В сушильной шахте установлено 38 рядов коробов (I зона – 25 рядов, II зона – 13 рядов), в охладительной шахте – по 19. Для заполнения сушильной шахты необходимо 54 м 3 зерна, для охладительной шахты – 26,6 м 3 .

Технологическая схема работы сушилок типа ДСП (с двумя шахтами) представлена на рисунке 4. Сырое зерно по самотечной трубе (транспортеру) поступает в норию 1, а затем в надсушильный бункер 8 и далее равномерно распределяется по сушильным шахтам 9 (первая 10 и вторая 11 зоны сушки, зона охлаждения 12). Зерно проходя между коробами в зоне нагрева (сушки), сушится и нагревается агентом сушки, а затем в зоне охлаждения продувается атмосферным воздухом. Выпуск зерна из шахт осуществляется выпускным механизмом 13 периодического действия. Сухое охлажденное зерно через подсушильные бункера 14 направляется в элеватор или склад транспортером 2 и норией 3.

Агент сушки из топки 4 вентиляторами 6 и 5 подают в напорно-распределительные камеры первой и второй зон сушки 10 и 11. Далее он через подводящие короба поступает в сушильную шахту, пронизывает зерновую массу и через отводящие короба выбрасывается в атмосферу напрямую или через осадочные

камеры. Атмосферный воздух вентилятор 7 подает в напорно-распределительную камеру охладительной шахты 12. Охлаждение зерна осуществляется аналогично сушке, только вместо агента сушки подается атмосферный воздух.

4.3 Зерносушилка ЛСО-40.

Сушилка производства Чехии открытого типа, в металлическом исполнении. Состоит из двух шахт, каждая шахта состоит из надсушильного бункера (с конусом-рассекателем для равномерного распределения зерна по сечению бункера), первой и второй сушильных и охладительной зон, выпускного устройства и подсушильного бункера.

Между первой и второй сушильными зонами расположена нейтральная зона (зона отлежки), в которой агент сушки не продувает зерно. Между второй сушильной зоной и зоной охлаждения также имеется нейтральная зона, которая служит для установки в ней датчиков температуры зерна. Шахты сушилки собраны из отдельных секций: первая сушильная зона состоит из 7 секций, зона отлежки – 2 секции, вторая сушильная зона – 4 секции, нейтральная зона – 0,5 секции и зона охлаждения – 5 секций. В каждой секции два ряда жалюзийных коробов, в каждом ряду подводящие и отводящие короба чередуются между собой. Короба в нейтральных зонах заглушены.

Под каждой шахтой расположено четыре выпускных воронки. Зерно из сушилки выпускают устройством роторного типа. Под каждой воронкой установлен валик-опорожнитель с приваренными к нему ребрами. Привод валиков осуществляется при помощи цепной передачи от электропривода с вариатором (управляется дистанционно).

Сушилка работает по принципу всасывания (разряжения) на чистом подогретом воздухе. Воздух нагревается в теплогенераторе, каждая шахта обслуживается своим теплогенератором и своим вентилятором.

Сушилка работает следующим образом (рис. 5). Зерно после предварительной очистки поступает в распределительный шкаф 15, где разделяется на две неравные части. Большая часть зерна подается норией 1 в надсушильный бункер 8а, меньшая часть – норией 2 в бункер 8б, излишки сырого зерна из бункера 8а сливаются в бункер 8б, чем достигается постоянство уровня в бункерах. Уровень зерна в бункерах поддерживается с помощью датчиков. При необходимости (сушка зерна с влажностью выше 17%) схема сушилки позволяет перейти с параллельного режима работы шахт на последовательный. При этом зерно последовательно проходит вначале первую шахту, а затем – вторую.

Часть атмосферного воздуха проходит последовательно (в результате разряжения, создаваемого вентилятором 5) теплогенератор (где нагревается в теплообменнике), каналы и диффузор для подвода агента сушки в первую 10 и вторую 11 зону сушки, слои зерна между подводящими и отводящими коробами, конфузор и канал для отработавшего агента сушки, два параллельно расположенных циклона 7 и выбрасывается вентилятором 5 наружу. Другая часть атмосферного воздуха также проходит последовательно канал для подвода в охладительную зону 13, слои зерна между коробами, канал для отработавшего воздуха и смешивается с отработавшим агентом сушки, затем выбрасывается в атмосферу через циклоны 7 и вентилятор 5.

Рис. 5. Технологическая схема работы зерносушилки ЛСО-40.

Теплогенератор может работать как на жидком, так и на газообразном топливе. Система дистанционного управления позволяет производить пуск и остановку транспортных механизмов, вентиляторов, выпускных устройств сушилки и горелок. Температура агента сушки, поступающего в первую сушильную зону, регулируется автоматически, с помощью клапана подсоса атмосферного воздуха к потоку агента сушки. Температуру агента сушки, поступающего во вторую зону, регулируют вручную, изменяя расход топлива.

4.4 Зерносушилка М-819 и М-839.

Шахтные сушилки (производство Польша) открытого типа, в металлическом исполнении (рис. 6). Сушилки однотипные, отличаются габаритными размерами и производительностью. У сушилки М-819 плановая производительность 20 т/ч, М-839 – 40 план. т/ч. Зерносушилка состоит из топки с дымовой трубой, загрузочного скребкового конвейера, нории, двух параллельно расположенных на станине шахт с напорно-распределительной камерой между ними и общим надсушильным бункером, диффузором и конфузором, выпускного устройства с общим для обеих шахт подсушильным бункером и устройства для очистки отработавшего агента сушки и воздуха.

Зерно в сушилку подается норией в надсушильный бункер через скребковый транспортер с сетчатым дном, транспортер служит для очистки зерна от крупных примесей и выравнивания зерновой массы по длине бункера. Каждая из шахт состоит по высоте из зон: сушильной, промежуточной и охладительной. Сушильная зона включает пять одинаковых секций с подводящими и отводящими коробами, а охладительная зона – две аналогичные по конструкции секции. Промежуточная зона (не продуваемая ни воздухом, ни агентом сушки) оснащена датчиками для контроля температуры нагрева зерна и задвижкой с ручным приводом.

Рис. 6.Зерносушилка М-819 («Rofama», Польша)

Выгрузка зерна и регулирование производительности осуществляется выпускным устройством (в виде лотков-выгребателей) расположенным под каждой шахтой самостоятельно. Производительность выгрузного устройства регулируется изменением амплитуды колебаний лотка. Для отгрузки зерна из сушилки используется ленточный транспортер. Сушилка М-819 оборудована четырьмя центробежными вентиляторами, М-839 – восемью. Вентиляторы расположены по два или четыре с противоположных сторон сушилки. Каждый предназначен для подачи в камеры как нагретого, так и атмосферного воздуха. Подачу воздуха регулируют раздельным поворотом рукояток заслонок, смонтированных во всасывающих воздушных каналах вентилятора. Сушилка работает под разряжением на чистом подогретом воздухе.

Воздух, подаваемый в сушилку, подогревается в теплогенераторе, работающем на жидком топливе. Отработавший агент сушки и воздух из зоны охлаждения направляются вентиляторами в инерционные пылеуловители и в мультициклоны, где происходит очищение от пыли, после чего выбрасываются в атмосферу. Для загрузки сушилок необходимо около 20 или 40 тонн зерна.

Набор сушилок других зарубежных производителей в последнее время широко представлен в России. В основном это шахтные сушилки работающие под разряжением, в качестве агента сушки используется чистый подогретый воздух (косвенный нагрев). Конструкция сушилок некоторых производителей позволяет варьировать размером сушильных и охладительных зон, в зависимости от условий. Также часто используется рециркуляция воздуха: воздуха из зоны охлаждения и частично из зоны сушки вновь направляется в сушильную зону, таким образом, достигается экономия энергии

На рисунке 7 представлен модельный ряд сушилок Petkus (Германия)

Рис. 7.Шахтные зерносушилки Petkus (Германия).

5. РЕЦИРКУЛЯЦИОННЫЕ ЗЕРНОСУШИЛКИ.

Зерносушилки с рециркуляцией по конструктивному исполнению и способу нагрева зерна делятся на рециркуляционные с противоточными камерами нагрева, шахтные рециркуляционные и рециркуляционно-изотермические. Наиболее распространены рециркуляционные с противоточными камерами нагрева и шахтные рециркуляционные сушилки.

Рециркуляционная зерносушилка с противоточной камерой нагрева состоит из оперативного бункера, приемного бункера с бесприводным устройством для загрузки камеры нагрева, камеры нагрева, тепловлагообменника, двух охладительных шахт (промежуточного и окончательного охлаждения), выпускного устройства, топки, вентиляционной системы, рециркуляционной нории и нории для сухого зерна.

Влажность сырого зерна в рециркуляционной сушилке снижается до заданной в результате многократной циркуляции. Сырое зерно смешивается с рециркулирующим и поступает в камеру нагрева. В камере нагрева зерно в течение 2…3 секунд падает в виде дождя в восходящем потоке агента сушки (250…370 о С), движущегося со скоростью 5…5,5 м/с. Нагретое зерно поступает в тепловлагообменник, где находится около 15 мин. В это время происходит выравнивание температуры зерна и частично перераспределяется влага как в отдельном зерне, так и во всей массе. Рециркулирующее сухое более нагретое зерно передает тепло сырому зерну, а сырое зерно передает влагу рециркулирующему зерну. После тепловлагообменника зерно разделяется на два потока: один направляется в шахту промежуточного охлаждения для дальнейшей рециркуляции, а другой – в шахту окончательного охлаждения. Зерно в охладительных шахтах продувается атмосферным воздухом через подводящие и отводящие короба. В шахте окончательного охлаждения зерно охлаждается на 25…30 о С (в зависимости от температуры нагрева зерна и воздуха охлаждения). В шахте промежуточного охлаждения зерно охлаждается на 10…15 о С воздухом прошедшим шахту окончательного охлаждения. По выходе из шахты окончательного охлаждения просушенное зерно должно иметь заданную влажность.

Сырое зерно смешивают с рециркулирующим в таком соотношении, чтобы средневзвешенная влажность смеси превышала конечную влажность на выходе из сушилки на величину средневзвешенного снижения влажности за один цикл. Соотношение между количеством смешиваемого сырого и рециркулирующего зерна зависит от начальной влажности и величины ее снижения за один цикл (нагрев – охлаждение); его называют кратностью смешения или коэффициентом рециркуляции. Это соотношение показывает: во сколько раз расход рециркулирующего зерна превышает расход сырого. В зависимости от кратности смешения скорость движения зерна в шахте промежуточного охлаждения в несколько раз больше, чем в шахте окончательного охлаждения (при оптимальном режиме в 6…7 раз).

Рециркуляционная сушилка может быть выполнена и без специальной камеры нагрева. Таковой является шахтная рециркуляционная зерносушилка. Рециркуля-ционная шахтная зерносушилка работает по такому же принципу, как и все рециркуляционные сушилки: первую партию зерна сушат при замкнутом цикле, затем выпускают сухое и одновременно подают такое же количество сырого зерна. Если в сушилку поступает зерно с большей влажностью, уменьшают его подачу, одновременно сокращая количество выпускаемого из сушилки просушенного зерна. Следовательно, увеличивается коэффициент циркуляции и количество удаляемой влаги. Практика показывает, что в шахтной рециркуляционной зерносушилке можно сушить зерно, значительно отличающееся по влажности, что недопустимо при сушке зерна в обычных шахтных сушилках.

Рециркуляционные зерносушилки имеют следующие преимущества перед обычными шахтными зерносушилками: сушка зерна с доведением до требуемых кондиций независимо от первоначальной его влажности за один прием; снижение расхода топлива и затрат на сушку; хорошее перемешивание зерна при сушке и получение равномерно высушенного зерна; более равномерный нагрев зерна; очистка зерна от легких примесей в процессе сушки (противоточные зерносушилки).

5.1 Зерносушилка РД-2 х 25-70.

Представляет собой отдельно стоящий блок из двух металлических агрегатов (рис. 8). Зерносушилку устанавливают вне здания в привязке к силосному корпусу элеватора или в разрыве между рабочим зданием и силосным корпусом элеватора.

Рис. 8. Рециркуляционная зерносушилка РД-2х25-70

Каждая часть зерносушилки состоит из основных частей (рис. 9): бункера над камерой нагрева 6, камеры нагрева 7, тепловлагообменника 8, шахт промежуточного 9 и окончательного охлаждения 10, воздухораспределительной камеры 12, осадочной камеры 11 с циклонами, бесприводных выпускных устройств шахт охлаждения 13, топки 4, тепловентиляционной системы. Зерносушилку обслуживают две нории 1, 2 производительностью по 175 т/ч каждая.

Бункер над камерой нагрева служат для накопления смеси зерна (рециркулирующего и сырого) подаваемого норией. Излишек зерна из бункера поступает в камеру нагрева через два переливных патрубка. В нижней части бункера установлено загрузочное устройство, которое обеспечивает равномерную подачу зерна в камеру нагрева. Загрузочное устройство состоит из четырех воронок с выпускными отверстиями. Последние перекрываются задвижками дистанционно приводом от электродвигателя.

Камера нагрева предназначена для нагрева смеси рециркулирующего и сырого зерна восходящим потоком агента сушки. В качестве тормозящих элементов в камере нагрева установлено 19 рядов металлических труб (стержни), они расположены в шахматном порядке, что позволяет равномерно распределить зерно по камере нагрева. Также в качестве тормозящих элементов могут использоваться гирлянды из свободно висящих конусов. Тормозящие элементы должны обеспечить пребывание зерна в камере нагрева не менее 2…3 с. Для уменьшения потерь теплоты в окружающую среду камера нагрева и тепловлагообменник теплоизолированы.

Рис. 9. Технологическая схема зерносушилки РД-2х25-70.

Агент сушки в камеру нагрева подают через диффузор, расположенный в ее нижней части над тепловлагообменником. Агент сушки из топки в камеру нагрева поступает по воздухопроводам под разряжением. Для регулирования температуры агента сушки применяют дополнительны подсос воздуха через дроссель клапан. Отработавший агент сушки отводят из камеры нагрева через осадочную камеру вентилятором. Осадочная камера предназначена для выделения из отработавшего агента сушки легких примесей. Температура агента сушки на входе в камеру нагрева должна быть 250…350 о С, а на выходе не более 60…80 о С.

Тепловлагообменник служит для выравнивания температуры и частичного перераспределения влаги между рециркулирующим и сырым зерном, а также для выравнивания влаги и температуры в зерновке. Во избежание переполнения тепловлагообменника зерном установлены сливные самотечные трубы, по которым излишек зерна поступает в рециркуляционную норию.

Шахты охлаждения предназначены как для охлаждения нагретого зерна, так и для частичного испарения влаги из него. Одна из них служит для окончательного охлаждения, вторая шахта – для промежуточного охлаждения зерна и частично для испарения влаги из него (рециркуляционная). В шахтах охлаждения установлены короба переменного сечения, в каждой шахте размещено по 24 ряда коробов. Подводящие и отводящие короба смонтированы в шахматном порядке кассетами – по два короба в каждой. Воздухораспределительная камера расположена со стороны шахты окончательного охлаждения. Атмосферный воздух продувают последовательно, первоначально через шахту окончательного охлаждения (охлаждая выпускаемое из сушилки зерно), а затем через шахту промежуточного охлаждения (рециркулирующее зерно).

Для выпуска зерна из шахт установлены бесприводные выпускные устройства: бункер, в котором размещены конусные рассекатели, образующие по высоте четыре ряда лотков. Зерновые потоки с каждых двух лотков вышележащего ряда (в самом верхнем ряду восемь лотков) поступают в один, расположенный ниже. В каждом лотке установлены поворотные клапаны для регулирования выпуска зерна с левой и правой половины лотка. Клапаны регулируются и фиксируются вручную. Для регулирования пропускной способности сушилки в выпускном патрубке каждой шахты установлена двухстворчатая винтовая задвижка.

Плановая производительность сушилки 50 т/ч.

5.2 Зерносушилка А1-ДСП-50.

Зерносушилка шахтная рециркуляционная открытого типа, металлическая. Может устанавливаться взамен зерносушилок ДСП-32-ОТ, на ее фундамент и с использованием топочного агрегата. Плановая производительность сушилки 50 т/ч. Технологическая схема зерносушилки А1-ДСП-50 представлена на рис. 10.

Рис. 10. Технологическая схема зерносушилки А1-ДСП-50

Сырое зерно подают из оперативного бункера и смешивают его с сухим нагретым зерном, которое поступает из второй сушильной шахты. Смесь направляют в первую рециркуляционную норию 1. Смесь зерна подают норией в надсушильный бункер 8 первой сушильной шахты (он же служит тепловлагообменником) и далее в первую сушильную шахту 9 и тепловлагообменник 15 с регулируемым охлаждением.

Тепловлагообменник 15 по высоте разделен на три непродуваемые зоны, отделенные друг от друга коробами, через которые к зерну подводится атмосферный воздух, предназначенный для удаления влаги из межзернового пространства и с поверхности зерна. В верхней части тепловлагообменника устанавливают датчики дистанционного контроля температуры зерна (аналогичные датчики расположены в нижней непродуваемой зоне над шахтой охлаждения).

Затем зерно поступает во вторую рециркуляционную норию 2, которая подает его в надсушильный бункер второй сушильной шахты. Из надсушильного бункера зерно направляют во вторую сушильную шахту 10 и далее в охладитель шахтного типа 14. Кроме того, часть зерна после второй сушильной шахты отбирают на смешивание с сырым зерном. Выпуск просушенного и охлажденного зерна проводят выпускным механизмом 16 периодического действия.

Сушильная шахта зерносушилки работает на нагнетание, охладительная на всасывание. Агент сушки из топки и отработавший воздух из охладительной шахты засасывается вентиляторами первой и второй сушильной зон, смешивают и подают его через диффузор и напорно-распределительную камеру в подводящие короба сушильных шахт, далее он проходит через слой зерна и выходит из отводящих коробов в осадочную камеру в атмосферу.

6. РЕКОНСТРУКЦИЯ ЗЕРНОСУШИЛОК.

Шахтные зерносушилки типа ДСП (ДСП-24, ДСП-24-СН, ДСП-32, ДСП-32-ОТ) путем реконструкции переводят на рециркуляционный режим, что позволяет обеспечить большее удаление влаги за один прием, снизить неравномерность сушки и расход топлива на сушку. При реконструкции сушилки ДСП удаляют горизонтальную перегородку в воздухораспределительной камере, разделяющей вторую сушильную и охладительную зоны. Во вновь образовавшейся зоне устанавливают диагональную (вертикальную) перегородку. В одну из половин этой зоны подают агент сушки (вентилятором второй зоны сушки), а в другую – атмосферный воздух (вентилятором зоны охлаждения). В результате одна из шахт являющаяся полностью сушильной, работает в рециркуляционном режиме (выпускаемое зерно из нее зерно возвращается в рециркуляционную норию и смешивается с вновь поступающим на сушку). Вторая шахта (сушильно-охладительная) работает в обычном режиме (все выпускаемое из нее просушенное и охлажденное зерно направляют в хранилище). Норию сырого зерна II-100 заменяют более производительной (II-175 или 2х II-100). Кроме того в схеме работы модернизированных шахтных зерносушилок могут использоваться каскадные подогреватели зерна (в сушилках с предварительным нагревом зерна) или установлены камеры нагрева зерна.

7. ОРГАНИЗАЦИЯ И КОНТРОЛЬ СУШКИ.

Перед началом работы сушилки следует проверить внутреннее состояние шахты: наличие щелей и трещин, плотность вставки коробов в стенки шахты и т.п. Недостатки, выявленные при осмотре и проверке, необходимо устранить; шахту, все рабочие части сушилки и транспортные механизмы очистить от сора, пыли и остатков зерна, чтобы предотвратить засорение сменами других сортов и культур. Все механизмы при пуске сушилки предварительно следует опробовать на холостом ходу.

Шахтные зерносушилки просты по конструкции, но процесс нагрева и сушки в них протекает неравномерно. Максимальную температуру имеет зерно в пристенных зонах, расположенных параллельно коробам, что приводит к его перегреву и пересушиванию. Неравномерность нагрева и сушки зерна обусловливается неравномерным движением зерна в шахте сушилки, неравномерным распределением агента сушки по коробам, неудовлетворительной работой выпускного механизма и неравномерной загрузкой сушилки.

Важный момент, обеспечивающий надлежащее качество сушки семян и пивоваренного ячменя в шахтных зерносушилках – это создание одинаковых условий движения семян по сечению шахты. Равномерному движению зерна препятствуют пристенные короба, их необходимо заменить на полукороба, установив зазор между полукоробами и стенками в пределах 100…115 мм. Необходимо тщательно отрегулировать выпускной механизм сушилки с тем, чтобы зерно выпускалось равномерно по всему поперечному сечению шахты. Периодически усиленный выпуск зерна из шахты способствует разрушению зерновых сводов, устранению застойных зон, образовавшихся в местах скопления крупных примесей или местных сужений потока. Поэтому при сушке семян и пивоваренного ячменя целесообразно применять комбинированные выпускные механизмы (непрерывные малые порции выпуска дополняют периодически большими порциями).

Влажный ячмень направляется в хранилище (отдельный склад, площадку) согласно сорту, классу влажности и белка. После формирования партии, достаточной для полной загрузки сушилки, ячмень направляется на сушку.

В первую очередь сушат партии ячменя с наибольшей влажностью и размещенные в хранилищах, не оборудованных установками для активного вентилирования. При наличии большого количества сырого и влажного зерна, зараженного вредителями хлебных запасов, в первую очередь сушат партии с наибольшей влажностью и температурой, а также зараженностью. Партии ячменя для сушки в шахтных зерносушилках необходимо формировать с учетом состояния по влажности: от 14,5% до 17%, от 17 до 19% и от 19 до 22%.

В письменном распоряжении на сушку начальник ПТЛ указывает: сушилку, в которой должно быть просушен ячмень данной партии; необходимость предварительной очистки; исходную и конечную влажность; температуру агента сушки и допустимую температуру нагрева зерна; место размещения просушенного зерна. За количественную и качественную сохранность зерна в процессе сушки несут ответственность зерносушильщик и лаборант, контролирующие процесс сушки.

Температура агента сушки. Для проверки температуры агента сушки зерносушилку оснащают термометрами (техническими ртутными и / или дистанционными). Их устанавливают в диффузорах перед напорными камерами. Если в воздухопроводе между топкой и контролируемой точкой (где установлен термометр) имеется организованный подсос атмосферного воздуха, то при отклонении температуры агента сушки от заданной ее регулируют, изменяя количество подсасываемого атмосферного воздуха шиберной задвижкой. Если организованного подсоса атмосферного воздуха нет, температуру агента сушки регулируют, изменяя количество сжигаемого топлива. При установившемся режиме, т.е. при сушке большой партии зерна одинаковой влажности, температуру агента сушки контролируют каждые 2 часа. При переходе на сушку зерна другой влажности температуру агента сушки изменяют аналогичным регулированием.

Не допускается отклонение температуры агента сушки белее чем на 5 о С от заданного значения.

Температура зерна. Для правильной организации процесса сушки необходимо знать текущие значения температуры подаваемого на сушку сырого зерна, максимальную температуру его нагрева и температуру просушенного охлажденного зерна, а в рециркуляционных зерносушилках – и температуру рециркулируемого зерна. Температуру контролируют в соответствующих перечисленным значениям температур точках (узлах) сушилки.

Максимальную температуру нагрева зерна контролируют:

в шахтных зерносушилках – в предпоследнем ряду отводящих коробов нижней зоны сушки (не менее чем в пяти точках по ширине каждой шахты);

в шахтных рециркуляционных – в предпоследнем ряду отводящих коробов рециркуляционной шахты и в предпоследнем ряду отводящих коробов зоны сушки, расположенной над зоной охлаждения просушенного зерна;

в рециркуляционных противоточных зерносушилках – в бункере тепловлагообмена.

Температуру просушенного зерна в зерносушилках всех типов контролируют в нижнем ряду отводящих коробов шахты охлаждения или на выходе зерна из сушилки. Зерно после охлаждения должно иметь температуру, не превышающую температуру наружного воздуха более чем на 10 о С.

Температуру нагрева зерна при установившемся режиме контролируют каждые 2 часа, при пуске зерносушилке или переходе на другой режим – через каждые 30 мин в течение первых 2-х часов.

Максимальная температура нагрева зерна не должна превышать предельно допустимую (см. табл.1). Превышение ее – признак ненормальной работы зерносушилки. В первую очередь проверяют соответствие температуры агента сушки рекомендуемым режимам. В случае превышения ее понижают, изменяя величину подсоса атмосферного воздуха или подачу в форсунку топлива. Если температура агента сушки соответствует установленным режимам, ее все равно понижают и проверяют неравномерность нагрева зерна по сечению шахты. Для этого определяют температуру не среднюю по пяти точкам, а в каждой из точек. Если обнаруживают застойную зону, принимают меры для ее ликвидации (регулируют выпускное устройство или выпускают большую массу зерна).

Причинами недостаточного нагрева зерна (при соблюдении рекомендуемой температуры агента сушки) могут стать:

> несоответствие паспортной и фактической производительности вентилятора;

> утечка агента сушки из напорной камеры зерносушилки;

> подсос атмосферного воздуха при работе зоны сушки или камеры нагрева под разряжением;

> несоответствие расчетной и фактической производительности рециркуля-ционных норий;

> наличие застойной зоны и как следствие – недостаточная температура нагрева основной массы зерна в результате сокращения продолжительности ее пребывания в зоне сушки;

> неравномерное распределение агента сушки по сечению шахты или камеры нагрева и т.д.

Температуру агента сушки, нагрева зерна, атмосферного воздуха, зерна до сушки и после охлаждения, влажности зерна до и после сушки заносят в вахтенный журнал работы сушилки через каждые 2 ч работы сушилки.

Правильность показаний дистанционных термометров проверяют путем сопоставления с показаниями ртутных термометров, которые устанавливают рядом с дистанционными.

Влажность и качество. Лаборатория предприятия должна осуществлять систематический контроль над соблюдением температурных режимов и качеством зерна при сушке. Пробы для контроля влажности и качества подаваемого на сушку и просушенного зерна отбирают в точках контроля температуры зерна, соответствующих этим значениям влажности. При наладке режима сушки – через каждые 30 мин в течение первых 2 ч, при установившемся режиме – через каждые 2ч.

Отобранные пробы проверяют в лаборатории по следующим показателям: влажность, белок, жизнеспособность по тетразолу, крупность, мелкое зерно, цвет, запах. В среднем образце (за смену) дополнительно определяют сорную и зерновую примеси, а также жизнеспособность по перекиси водорода.

Влажность зерна на выходе из сушилки должна находиться на заданном уровне с отклонениями не более ±0,5% от среднего значения влажности. При более значительных отклонениях влажность просушенного зерна регулируют путем изменения времени пребывания его в сушилке (подачу сырого зерна и выпускное устройство).

Ухудшение жизнеспособности ячменя – результат его перегрева вследствие ненормальной работы зерносушилки. В этом случае принимают меры по регулированию температуры нагрева зерна.

1. Баум А.Е., Резчиков В.А. Сушка зерна. – М.:Колос, 1983. – 223 с.

2. Каштанова Г.И., Парамонова Л.А. Особенности технологии сушки семян и зерна в сушилках разных конструкций: Лекция / ОмСХИ. – Омск, 1993. – 28 с.

3. Малин Н.И. Справочник по сушке зерна. – М.: Агропромиздат, 1986. – 159 с.

4. Промышленное семеноводство: Справочник / Под ред. И.Г. Строны. – М.: Колос, 1980. – 287 с.

5. Симбирский В.А. и др. Справочник по заготовкам и качеству зерна. – М.: Агропромиздат, 1985. – 336 с.

6. Теленгатор М.А. Обработка и хранение семян. – М.: Колос, 1980. – 272 с.

7. Кунце В., Мит Г. Технология солода и пива.- Спб., Изд-во «Профессия», 2003.

8. Инструкция по сушке продовольственного, кормового зерна маслосемян и эксплуатации зерносушилок №9-3-82. – М.: ЦНИИТЭИ Минзага СССР, 1982.- 61 с.

9. Мельник Б.В., Малин Н.И. Справочник по сушке и активному вентилированию зерна. М.: Колос, 1983 г., 174 с.

Источник