Способ безопасной сушки семян

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 сушке семян и может быть использовано в сельском хозяйстве.

Известен способ сушки семян, при котором влажный материал загружают, вентилируют агентом сушки со съемом 3-4% влаги за пропуск, количество пропусков устанавливают в зависимости от начальной и конечной влажности семян. Между пропусками применяют отлежку (Шаршунов В.А., Рукшан Л.В. Сушка и хранение зерна. - Минск: Мисанта. - С. 106-107).

Известный способ способствует перераспределению влаги в зерновке и снижению градиента влагосодержания, тем самым обеспечивает безопасную сушку при температуре нагрева ниже допустимой. Однако он достаточно длителен и требует развитой инфраструктуры хозяйства.

Известен способ, заключающийся в том, что скорость агента сушки ограничивают величиной коэффициента теплоотдачи α, что обеспечивает безопасность сушки (Патент РФ №2498177, опубл. 10.11.2013, Бюл. №31).

Недостатком известного способа является то, что зависимость, по которой определяют α, содержит ряд трудно-определяемых величин, в частности δ - толщину сферы оболочки, Ko - число Коссовича.

Технической задачей изобретения является повышение безопасности сушки семян или зерна путем ограничения скорости агента сушки при интенсивных режимах.

Поставленная техническая задача достигается тем, что в способе сушки семян или зерна, заключающемся в том, что семена загружают, вентилируют агентом сушки, охлаждают и разгружают, согласно изобретению скорость агента сушки ограничивают величиной:

где α - коэффициент теплоотдачи;

ν - коэффициент кинематической вязкости агента сушки, м2/с;

λ - коэффициент теплопроводности агента сушки, Вт/м·°С;

где r - удельная теплота испарения влаги, кДж/кг;

H, h0 - высота слоя в сушилке и пограничного слоя семян или зерна, м (h0=2…3 dэ; dэ - эквивалентный диаметр зерновки);

f - удельная поверхность зерновки, м2/кг;

t, θср - температура агента сушки и средняя температура семян или зерна, °C;

η - доля теплоты, пошедшей на нагрев семян или зерна.

Способ безопасной сушки семян заключается в том, что семена загружают, включают вентилятор, калорифер и вентилируют агентом сушки. При толщине слоя семян более 0,18…0,2 м необходимо один-два раза их перемешать.

Способ безопасной сушки семян осуществляют следующим образом.

Определяют значение высоты слоя H в сушилке, рассчитывают высоту h0 пограничного слоя, по таблицам определяют удельную поверхность зерновки f, удельную теплоту испарения влаги r и рассчитывают допустимую величину коэффициента теплоотдачи α и скорость агента сушки V.

Материал загружают, вентилируют агентом сушки, охлаждают и разгружают.

Известно, что величина допустимого влагосъема для пшеницы ограничена величиной:

где ΔW - влагосъем в %, а τ - время сушки в минутах (Птицын С.Д. Зерносушилки. - М.: Машгиз, 1962. - 58 с.).

В начале процесса сушки удаление влаги из семян происходит достаточно быстро и при влажности больше гигроскопической (W>21…22%) интенсивное удаление 2…3% влаги не отражается на их качестве. Этим объясняется наличие второго члена в правой части выражения (1).

При меньшей влажности, когда фронт испарения углубляется в зерновку, возникает градиент влагосодержания и возможно травмирование ткани семени при интенсивной сушке, поэтому скорость агента сушки должна быть ограничена, т.е. снижена величина α.

В большинстве случаев зерно высушивают при влажности ниже гигроскопической (второй период), поэтому влагосъем в 2-3% целесообразно не рассматривать, тогда выражение (1) принимает вид:

Длительность сушки частицы шарообразной формы может быть записана в виде (Сажин Б.С. Основы техники сушки. - М.: Химия, 1984. - С. 79-80):

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

r - удельная теплота испарения влаги, кДж/кг;

f - удельная поверхность частицы, м2/кг;

α - коэффициент теплоотдачи, Вт/м2·°C;

t, θср - температура агента сушки и средняя температура частиц, °C;

η - доля теплоты, пошедшей на нагрев частицы, (ΔQн, ΔQис - затраты тепла на нагрев и испарение влаги, кДж (для второго периода сушки η≈0,4).

Длительность сушки слоя соответственно:

где H, h0 - высота слоя и пограничного слоя (h0=2…3 dэ, dэ - эквивалентный диаметр зерновки, м).

После решения системы уравнений (2) и (4), предварительно переведя ΔW (%) в ΔU (кг/кг), относительно α получим:

Примем во внимание, что скорость агента сушки можно выразить через (Re - число Рейнольдса; ν - кинематическая вязкость агента сушки, м2/с; dэ - эквивалентный диаметр зерновки, м), а величину (Nu - число Нуссельта; λ - коэффициент теплопроводности, Вт/м·°C) (Птицын С.Д. Зерносушилки. - М.: Машгиз, 1962. - 65 с.).

Окончательно получим:

Предложенный способ сушки позволит обеспечить безопасность процесса при интенсивных режимах сушки.

Пример расчета скорости агента сушки V.

Высушивали семена пшеницы в лотковой сушилке H=0,2 м; h0=0,01 м; влажностью W=21%; t=60°C; θср=31°C; η=0,4; r=2,7 МДж/кг; f=1,5 м2/кг; при λ=0,025 Вт/м·°C и ν=20·10-6 м2/с.

Получим α≈48 Вт/м2·°C и V=0,54 м/с, что несколько выше рекомендуемой для селекционных семян (0,5 м/с) (Гамхошвили P.M. Обоснование технологических и конструктивных параметров и разработка универсальной установки для сушки селекционных семян сельскохозяйственных культур: Автореф. дисс. … канд. техн. наук. - М.: ВИМ, 1975).

Способ безопасной сушки зерна, заключающийся в том, что зерно загружают, вентилируют агентом сушки, охлаждают и разгружают, отличающийся тем, что скорость агента сушки ограничивают величиной:

где α - коэффициент теплоотдачи;
ν - коэффициент кинематической вязкости агента сушки, м2/с;
λ - коэффициент теплопроводности агента сушки, Вт/м·°C;

где r - удельная теплота испарения влаги, кДж/кг;
H, h0 - высота слоя в сушилке и пограничного слоя зерна, м (h0=2…3 dэ; dэ - эквивалентный диаметр зерновки);
f - удельная поверхность зерновки, м2/кг;
t, θср - температура агента сушки и средняя температура зерна, °C;
η - доля теплоты, пошедшей на нагрев зерна.



 

Похожие патенты:

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.

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 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 зерна, преимущественно с топками на растительных отходах и может быть использовано в сельском хозяйстве. Способ периодической сушки зерна заключается в том, что зерно загружают, сушат до кондиционной влажности, отключают подачу топлива, разгружают. Новым является то, что зерно вновь загружают, а пауза между загрузками не превышает расчетной величины, указанной в формуле изобретения: Устройство для периодической сушки зерна содержит сушилку, вентилятор, средства загрузки и разгрузки зерна, топку. Новым является то, что масса обмуровки составляет не менее половины зерновой вместимости сушилки. Изобретение должно повысить эффективность сушки угля. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

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.

Наверх