Способ реверсивной сушки семян

Изобретение относится к сушке семян, преимущественно мелкосеменных культур, и может быть применен в сельском хозяйстве и в системе заготовок. Способ сушки семян заключается в том, что их загружают, реверсивно продувают агентом сушки с температурой, превышающей предельно допустимую температуру нагрева семян. Новым является то, что длительность односторонней продувки τр и предельно допустимую температуру нагрева семян рассчитывают из соотношений, указанных в формуле изобретения. Технический результат изобретения заключается в интенсификации процесса реверсивной сушки с заданной неравномерностью семян по влажности. 1 ил.

 

Изобретение относится к сушке семян, преимущественно мелкосеменных культур, и может быть применен в сельском хозяйстве и в системе заготовок.

Известен способ сушки растительных материалов, заключающийся в том, что на слой воздействуют агентом сушки с периодичностью реверсии 1,5…3 ч при длительности сушки 9…18 ч (Зеленко В.И. Конвективная сушка сельскохозяйственных материалов в плотном слое. - Тверь: Тверская обл. книжно-журн. изд. - 1998.-58 с.).

Известный способ обеспечивает равномерность сушки материала, однако достаточно малоинтенсивен, так как не предполагает повышение температуры агента сушки по сравнению с сушкой без реверсии в связи с длительностью односторонней продувки.

Известен способ сушки зерна, в котором энергосбережение и интенсификация достигаются в непосредственном слое камерных зерносушилок при температуре агента сушки, превышающей предельно допустимую для зерна и сокращенных циклах реверсирования, управляемых по локальному нагреву зерна на границах со свежим агентом сушки. Температура агента сушки согласуется в пределах 50...60°С, а продолжительность односторонней продувки от 360 до 20 мин, а сушку осуществляют в стационарном слое.

Известный способ обеспечивает равномерность сушки и энергосбережение (Алейников В.И. Интенсификация процесса сушки и энергосбережение в шахтных и камерных зерносушилках: Автореф. дисс.… докт. техн. наук. - Минск: 1988.-С. 42-43).

По своей технической сущности он наиболее близок к заявляемому и выбран за прототип.

Недостатком известного способа является низкая интенсивность сушки.

Технической задачей изобретения является интенсификация процесса реверсивной сушки с заданной неравномерностью семян по влажности.

Поставленная техническая задача достигается тем, что в способе сушки семян, заключающемся в том, что их загружают, реверсивно продувают агентом сушки с температурой, превышающей предельно допустимую нагрева для семян, согласно изобретеню длительность односторонней продувки τр рассчитывают из соотношения

а предельно допустимую температуру нагрева семян определяют по формуле

где U1, U2 - начальное и конечное влагосодержание семян, кг вл./кг сух. м.;

А - коэффициент,

WH, Wkp, Wk - начальная, критическая и конечная влажность семян, %;

r - теплота парообразования влаги, кДж/кг;

α - коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2·°С):

τ - длительность сушки, мин;

t1, θср - температура агента сушки и средняя температура семян, °С;

toт.ср - средняя температура отходящего агента сушки,

tм.т - температура мокрого термометра, °С;

f - удельная поверхность семян, м2/кг;

η - доля теплоты, пошедшая на испарение влаги;

H, hn - высота слоя семян и пограничного слоя семян, hn=3dэ (dэ - эквивалентный диаметр зерновки), м;

- предельно допустимая температура нагрева семян при двусторонней продувке (реверсивной), °С.

Изобретение поясняется чертежом, где изображена схема устройства для реверсивной сушки семян.

Устройство содержит вентилятор 1, топку 2, коллектор 3, сушильные камеры 4, воздушные камеры 5, задвижки 6 на воздушных камерах 5, задвижку 7 на выходе коллектора 3, диффузоры 8 на воздушных камерах 5, задвижку 9 на входе коллектора 3, задвижки 10 на диффузорах воздушных камер 5, средства загрузки 11 и разгрузки 12 семян.

Работу устройства осуществляют следующим образом.

Средством загрузки 11 влажный материал загружают в сушильные камеры 4, который высушивает при циркуляции или в потоке.

Разгрузку осуществляют через разгрузочное средство 12. Агент сушки готовят в топке 2 и нагнетают вентилятором 1 в коллектор 3, при этом задвижки 9 и 6 открыты, а задвижки 7 и 10 закрыты. Реверс агента сушки осуществляют при закрытии задвижек 6 и 9 и открытии 7 и 10.

Сушка мелкосеменных культур при односторонней продувке характеризуется повышенной неравномерностью по влажности, так как материал высушивается послойно, но если ограничить длительность односторонней продувки τр величиной допустимого влагосъема ΔWi, который соответствует величине неравномерности сушки δ (согласно исходным требованиям для рядовых семян δ≤±1,5%, элитных - δ≤±1%), то в конце процесса будет выдержана заданная величина 5.

Для обеспечения заданной неравномерности сушки рассмотрим известное уравнение массопереноса относительно зерновки (Портнов В.В., Майоров В.В. Промышленные конвективные сушильные установки: Сб. задач. - Воронеж: Ворон. гос. техн. универ., 2003. - 5 с.):

где ΔU - влагосъем, кг вл./кг сух. м.;

τ0 - отрезок времени, за который осуществлен влагосъем, ч;

J - интенсивность испарения влаги из материала,

- коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2·°С);

r - теплота парообразования влаги в материале, кДж/кг;

t1, θср - температура агента сушки и средняя материала, °С;

F - поверхность теплообмена, м2;

V - объем материала, м3;

ρ - плотность сухого материала, кг/м3.

Для реверсивной сушки уравнение массопереноса (1) преобразуем: величину - F V ρ можно записать через удельную поверхность слоя f (м2/кг) и отношение высот H 2 фактического слоя - и пограничного слоя hn (hn≈3dэ, где dэ - приведенный диаметр зерновки), также учтем долю теплоты на испарение влаги η, тогда получим:

относительно τ уравнение (2) запишем:

где ΔU (ΔWi) - допустимый влагосъем, кг вл./кг сух.м., ΔU=0,03 кг/кг.

Интенсификация процесса реверсивной сушки, в частности, достигается повышенной температурой агента сушки по сравнению с сушкой при односторонней продувке. Это явление объясняется более высокой допустимой температурой нагрева семян, обусловленная периодическим охлаждением семян отработавшим (отходящим) агентом сушки, имеющим более низкую температуру.

Однако температура отработавшего агента сушки является неизменной только в первый период сушки, когда она равна температуре мокрого термометра, во втором периоде наряду с повышением температуры семян возрастает температура отработавшего агента сушки. Так как она повышается от температуры мокрого термометра до температуры, отстающей в конце сушки от температуры свежего теплоносителя в среднем на ~10°С. Следовательно, в первом периоде при реверсивной сушке время воздействия на семена сокращается вдвое, а во втором периоде - пропорционально отношению длительности второго периода к общему времени сушки и средней температуры отходящего агента сушки к свежему.

Формулу Птицына С.Д.

(Птицын С.Д. Зерносушилки. - М.: Машгиз, 1962. - 52 с.) в случае реверсивного режима сушки можно переписать в виде:

где А - равняется, опуская предварительные выкладки,

Wн, Wкр, Wк - начальная, критическая и конечная влажность материала, %;

τ - время сушки, мин;

toт.ср. - средняя температура отходящего агента сушки,

tм.т., t1 - температура мокрого термометра и свежего агента сушки, °С.

Если будем рассматривать реверсивную сушку для первого периода Wкp=WKк, то А=0,5 и приращение температуры θ′пд по сравнению с θ′пд составит ~3°С, если же сушку в целом, то ~3,5-4°С.

Гравитационное перемещение материала позволяет существенно повысить температуру агента сушки и производительность сушилки.

Пример 1. Рассчитаем температуры Δθ, θ′пд и продолжительность односторонней продувки τр при сушке семян райграса исходной влажностью 24% с допустимой неравномерностью сушки δ=±1,5% в колонковой сушилке с толщиной слоя 0,3 м.

Дано: Производительность сушилки 1,5 т/ч, расход агента сушки 15000 м3/ч, удельные затраты теплоты на испарение 1 кг влаги 5 МДж/кг, количество испаренной влаги составит 204 кг. При t1=50°С, температуре наружного воздуха 20°С длительность сушки составит τ=135 мин.

При tм.т.=18°С, toт.ср.=29°С, Wкp=20% имеем А=0,69, Δθ=2°С, θ′пдпд+Δθ=44+2=46°С.

Для расчета τр примем ΔU=0,03 кг вл./кг сух.м.; α=17,5 Вт/м2·°С; η=0,6; dп=2 мм; f=3 м2/кг; r=2730 кДж/кг; H=0,3 м; θср=tм.т.+ θпд=32°С. Предварительно примем t1=50°С.

После расчета по (3) получим τp=0,64 ч.

Пересчитаем τр с учетом θ′пд=46°С и более высоком допустимом t1,. Повышение θпд на 5°С позволяет в зерносушилках для указанной в примере влажности повысить температуру с 50°С до 75°С, т.е. перейти на продовольственный режим сушки (Баум А.Е., Резников В.А. Сушка зерна. - М.: Колос, 1983. -123 с.).

Для нашего случая Для безопасности примем t1=55°С и τр=0,56≈40 мин.

Пример 2.

Семена райграса влажностью 24% сушили в колонковой сушилке СЗТ-5М в «ООО Извеково» Смоленской области как с реверсом, так и с односторонней продувкой при скорости агента сушки 0,35 м/с и температуре 53°С в основном опыте и 50°С в контрольном в циклическом режиме.

Средняя длительность односторонней продувки составила 20 мин, максимальная температура нагрева семян 41…42°С, длительность сушки семян с реверсом τ≈4 ч на 8% меньше, чем без реверса.

Неравномерность на сушке заменили каждые 10 мин, средняя величина неравномерности влажности семян, высушенных на реверсе, составила δ=±2,1%, с реверсом δ=±1,0.

Повышение температуры агента сушки на 1°С обеспечивает повышение производительности на ~2,5%, таким образом, производительность сушки возрастет на 20…25%.

Способ сушки семян, заключающийся в том, что их загружают, реверсивно продувают агентом сушки с температурой, превышающей предельно допустимую нагрева семян, отличающийся тем, что длительность односторонней продувки τр рассчитывают из соотношения

а предельно допустимую температуру нагрева семян рассчитывают по формуле

где U1, U2 - начальное и конечное влагосодержание семян, кг вл./кг сух.м.;
A - коэффициент,
Wн, Wкр, Wк - начальная, критическая и конечная влажность семян, %;
r - теплота парообразования влаги, кДж/кг;
α - коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2·°C);
τ - длительность сушки, мин;
t1, θср - температура агента сушки и средняя температура семян, °C;
tот.ср. - средняя температура отходящего агента сушки,
tм.т. - температура мокрого термометра, °C;
ƒ - удельная поверхность семян, м2/кг;
η - доля теплоты, пошедшая на испарение влаги;
Н, hп - высота слоя семян и пограничного слоя семян, hп=3dэ (dэ - эквивалентный диаметр зерновки), м;
- предельно допустимая температура нагрева семян при двусторонней продувке (реверсивной), °C.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, а более конкретно к способам осуществления сушки зернопродукции злаковых, семечковых и крупяных культур, но может быть также использовано для подсушки гранул, конгломератов и кристаллов в химической и фармацевтической отраслях.

Изобретение относится к области производства полимерных композиционных энергетических материалов. Способ сушки жестких сгорающих картузов включает подачу воздуха во внутреннюю полость заготовки локально в нижний патрубок технологической оснастки для каждой заготовки изделия под давлением 98,1-196,2 кПа (1,0-2,0 атм) с температурой 70-80°C, рассеивается отражателем 3, поступает во внутреннюю полость заготовки изделия 2, которая удерживается на основании 4 с помощью оснастки, представляющей капроновую сетку 5, закрепленную на фланце 6, проходит через материал заготовки.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть применено для сушки семян ценных сортов. Способ контейнерной сушки зерна заключается в том, что зерно загружают в контейнер, высушивают, охлаждают и разгружают.

Способ может быть использован в сельском хозяйстве и в системе заготовок. Способ осциллирующей сушки семян и зерна заключается в том, что зерно периодически продувают агентом сушки и наружным воздухом.

Изобретения относятся к сушке семенного зерна и могут быть использованы в сельском хозяйстве и в системе заготовок, преимущественно для ценных сортов семян. Способ контейнерной сушки зерна заключается в том, что зерно загружают, воздействуют агентом сушки, инвертируют, охлаждают и разгружают.

Изобретение относится к области сушки, а именно к способам сушки стеблевых лубоволокнистых материалов, например, льняной стланцевой тресты. В способе сушки льняной тресты, включающем подготовку слоя стеблей льнотресты, его транспортировку в зоне сушки, имеющей ограничения по высоте и ширине, с одновременной продувкой нагретым воздухом вдоль стеблей, при подготовке стеблей льнотресты слой из них по длине формируют одинаковой толщины и плотности в средней части его ширины.

Изобретение относится к устройству (1) для сушки растительного сырья (19), такого как, например, плоды, пряности, растения, травы и подобные им, за счет подаваемого в сушилку потока сушильного газа.

Изобретение относится к сушке семенного зерна и может быть использовано в сельском хозяйстве и в системе заготовок, преимущественно для ценных сортов семян. Способ сушки селекционных семян заключается в том, что слой продувают агентом сушки с расходом 1800-1900 м3/м2·ч.

Изобретение относится к сушке растительных материалов и может быть использовано в сельском хозяйстве, преимущественно для материалов с низкой объемной массой. Способ сушки растительных материалов заключается в том, что материал загружают, перемещают противотоком агентом сушки, высушенную часть материала выгружают, а сверху загружают материал исходной влажности.

Изобретение относится к средствам тепловой обработки влагосодержащих продуктов, преимущественно пищевых, и может быть использовано как в пищевой промышленности, так и в отдельных сельских хозяйствах для сушки овощей, фруктов, грибов, лекарственных трав и других продуктов.

Изобретение может быть использовано в сельском хозяйстве. Способ безопасной сушки зерна заключается в том, что семена загружают, вентилируют агентом сушки, охлаждают и разгружают. Новым является то, что скорость агента сушки ограничивают величиной, определяемой расчетной формулой в зависимости от коэффициента теплоотдачи.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Воздушно-шнековое устройство для очистки и сушки сыпучих материалов включает корпус с установленным внутри него с возможностью вращения шнеком, приемно-загрузочное устройство, входной и выходной патрубки и бункер для очищенного зерна. Корпус представляет собой трубу с диаметром, допускающим свободное вращение шнека. Нижняя часть корпуса между приемно-загрузочным устройством и отверстием для вывода очищенного зерна выполнена в виде перфорированной поверхности с диаметром отверстий меньше обрабатываемого материала. Во входном патрубке установлен нагревательный элемент для нагревания воздуха, используемого для сушки обрабатываемого материала. Всасывающий вентилятор установлен в нижней части корпуса непосредственно под выходным патрубком. Воздушно-шнековое устройство обеспечивает эффективную обработку сыпучих материалов. 1 ил.

Способ относится к сушке зерна и может быть использован в сельском хозяйстве. Способ осциллирующей сушки зерна заключается в том, что зерно загружают, гравитационно перемещают, периодически продувают высокотемпературным агентом сушки, охлаждают и разгружают. Новым является то, что низкотемпературный агент сушки подают постоянно, температуру зерна в конце периода нагрева и в конце периода охлаждения определяют по расчетной формуле. В качестве низкотемпературного агента сушки используют продукты сжигания низкокалорийного топлива. 1 ил.

Изобретение относится к способу сушки зерна различных культур и может быть использовано в сельском хозяйстве, перерабатывающей промышленности. Способ сушки зерна заключается в пропускании сквозь зерновой слой атмосферного воздуха. Зерно перемещают по поверхности сплошным слоем при укладке зерна не более одного слоя по высоте. Поверхность для размещения слоя зерна разделяют на четное количество участков, нечетные из которых кондуктивно нагревают. Зерно при перемещении непрерывно переворачивают, а атмосферный воздух пропускают через слой зерна только на четных участках при относительной влажности воздуха не более 60%. Повышается качество сушки зерна и снижаются затраты энергии. 1 ил.

Изобретение относится к способу сушки зерна различных культур и может быть использовано в сельском хозяйстве, перерабатывающей промышленности. Способ сушки зерна заключается в пропускании сквозь зерновой слой воздуха. Зерно перемещают в одном направлении по поверхности сплошным слоем при укладке зерна не более одного по толщине слоя. Поверхность разделяют на четное количество участков, нечетные из которых нагревают. Температуру нагрева поверхности нечетных участков принимают такой, чтобы зерно на выходе с этих участков не нагревалось более 40°С при использовании зерна в качестве семян и не более 60°С при использовании зерна для переработки. Зерно при перемещении непрерывно переворачивают. На четных участках через слой зерна пропускают воздух с температурой 16…25°С и относительной влажностью не более 60%. Повышается качество сушки зерна и снижаются затраты энергии. 1 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для сушки зерна. Устройство для сушки зерна включает в себя кожух прямоугольного сечения, поверхность которого покрыта слоем теплоизолирующего материала, загрузочный бункер, выгрузное окно, нагревательные элементы, вентилятор, воздуховод, а также установленный внутри кожуха транспортирующий рабочий орган. Транспортирующий рабочий орган выполнен в виде короба и установлен с возможностью сообщения ему колебаний. Верхняя поверхность короба выполнена ступенчатой с возможностью изменения угла наклона ступеней. Боковые поверхности ступеней выполнены перфорированными. Воздуховод соединен с внутренней полостью короба. Нагревательные элементы установлены в воздуховоде. Применение данного устройства позволяет повысить качество сушки зерна. 1 ил.

Изобретение относится к оборудованию для сушки растительной массы путем удаления из нее влаги и предназначено для повышения производительности. Установка комбинированной сушки зеленой растительной массы включает сушильную камеру, выполненную составной из 2-х и более пар модулей СВЧ-нагрева и модулей конвективной сушки, смонтированных поочередно таким образом, что сопрягаемые стенки камеры модуля СВЧ-нагрева и камеры модуля конвективной сушки образуют единый канал, СВЧ-генераторы, нагнетательный вентилятор. В загрузочном бункере имеется заслон, состоящий из двух соединенных под острым углом плоскостей, и вспомогательный шнек, винтовая поверхность которого выполнена в виде архимедовой спирали, радиус которой уменьшается к торцу шнека, обращенному к отверстию выгрузки, в каждой паре модулей сушильной камеры вначале располагается модуль конвективной сушки, каждый модуль СВЧ-нагрева соединен с вакуум-насосом, сушильная камера включает модуль регулирования плотности растительной массы с регулирующей заслонкой. Изобретение позволит интенсифицировать сушку зеленой растительной массы и предотвратить излишнее разрушение содержащихся в ней каротина и витаминов. 4 ил.

Изобретение может быть применено в сельском хозяйстве и в системе заготовок. Способ активного вентилирования зерна заключается в том, что его загружают, подвергают воздействию подогретым и не подогретым агентом сушки и разгружают. Согласно изобретению длительность воздействия подогретым и не подогретым агентом сушки определяют по формулам в зависимости от R - радиуса зерновки, ϕп - относительного влагосодержания паров на поверхности зерновки, ϕ1, ϕ2 - относительного влагосодержания подогретого агента сушки на входе и выходе из слоя, , - относительного влагосодержания не подогретого агента сушки на входе и выходе из слоя, β, β' - коэффициента массоотдачи для подогретого и не подогретого агента сушки. Изобретение должно обеспечить безопасную осциллирующую сушку зерна активным вентилированием.

Изобретение относится к установке для сушки угля, использующей вторично перегретый пар, и, в частности, оснащенной многоступенчатой сушилкой, которая удаляет воду, содержащуюся в угле, используемом в качестве топлива для тепловых электростанций, с помощью нагнетания струи вторично перегретого пара. Установка для сушки угля с использованием вторично перегретого пара включает в себя первую сушилку для угля, вторую сушилку для угля и третью сушилку, благодаря удалению влаги, остающейся внутри и на поверхности угля, используемого в качестве топлива для тепловых электростанций, в многоступенчатых сушилках для угля при использовании вторично перегретого пара с высокой температурой, неполное сгорание угля может быть предотвращено, благодаря чему повышается теплотворная способность угля, сводится к минимуму выброс загрязняющих веществ, предотвращается коррозия и увеличивается срок службы системы, снижается уровень естественного возгорания из-за снижения влажности, повышается эффективность измельчения угля и распределение теплоты в энергетическом котле при сжигании угля. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к способу сушки растительных материалов, в частности кормовых и лекарственных трав, специй и цветов путем удаления из них влаги. Способ сушки зеленых растительных материалов с использованием СВЧ-обработки включает уплотнение их перед сушкой до объемной плотности 130-300 кг/м3, сушку зеленых растительных материалов, осуществляемую в два этапа, на первом из которых производится их обработка СВЧ-излучением с частотой 915 или 2450 МГц с удельной мощностью, обеспечивающей интенсивность нагрева от 1 до 10°C в секунду, до температуры 60-90°C, а досушка частично обезвоженных растительных материалов и испарение влаги производится методом конвективной сушки потоком подогретого воздуха, обеспечивающим поддержание температуры растительных материалов не выше 60°C. Изобретение позволит усовершенствовать сушку зеленых растительных материалов и предотвратить излишнее разрушение содержащегося в них каротина. 3 ил., 1 табл.

Изобретение относится к сушке семян, преимущественно мелкосеменных культур, и может быть применен в сельском хозяйстве и в системе заготовок. Способ сушки семян заключается в том, что их загружают, реверсивно продувают агентом сушки с температурой, превышающей предельно допустимую температуру нагрева семян. Новым является то, что длительность односторонней продувки τр и предельно допустимую температуру нагрева семян рассчитывают из соотношений, указанных в формуле изобретения. Технический результат изобретения заключается в интенсификации процесса реверсивной сушки с заданной неравномерностью семян по влажности. 1 ил.

Наверх