Способ безопасной сушки семян в плотном слое



Способ безопасной сушки семян в плотном слое
Способ безопасной сушки семян в плотном слое
Способ безопасной сушки семян в плотном слое

 


Владельцы патента RU 2615350:

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) (RU)

Изобретение относится к сушке семян преимущественно ценных сортов и может быть применено в сельском хозяйстве и в системе заготовок. В процессе сушки семена загружают неподвижным слоем высотой 0,4-0,5 м в сушилку, воздействуют агентом сушки с расходом 1800-1900 м3/(м2⋅ч), охлаждают и разгружают. Температуру агента сушки определяют по формуле

где А - постоянная величина для каждой культуры;

r - удельная теплота испарения влаги, кДж/кг;

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

- удельная поверхность семян, м2/кг;

η - доля теплоты, пошедшей на испарение влаги;

θпд – предельно допустимая температура нагрева зерна, °С.

Использование изобретения позволит повысить интенсивность процесса сушки семян. 1 ил.

 

Изобретение относится к сушке семян преимущественно ценных сортов и может быть применено в сельском хозяйстве и в системе заготовок.

Известен способ сушки семян в шахтных сушилках при температурных режимах: нагрева семян от 40 до 45°С и агента сушки от 55 до 70°С.

Температуру агента сушки выбирают в зависимости от влажности и культуры семян (Витоженц Э.Н., Окунь Т.О., Чижиков А.Г., Добычин Н.А. Рекомендации по использованию материально-технической базы для сушки семян зерновых и других культур в семеноводческих хозяйствах. - М.: Колос, 1993. - 15 с.). Эти температурные режимы нашли применение в сельском хозяйстве, но они не обеспечивают безопасную сушку семян, хотя и допускают сравнительно быструю обработку урожая. Как правило, они в семеноводческих хозяйствах не применяется из-за риска снижения качественных показателей семян.

Известен способ сушки селекционных семян влажностью до 30% в неподвижном слое сушилки: температура сушильного агента t=35°C, удельный расход - q=1800-1900 м3/(м2⋅ч), толщина зернового слоя - h=0,4-0,5 м (Гомхошвили P.M. Обоснование технологических и конструктивных параметров и разработка универсальной установки для сушки селекционных семян: Автореф. дисс. … канд. техн. наук. - М., 1975).

Этот способ по своей технической сущности наиболее близок к заявленному и принят за прототип.

Однако он малоинтенсивен и не обеспечивает своевременную обработку урожая с больших площадей.

Технической задачей изобретения является интенсификация процесса сушки семян.

Задача решается тем, что в способе сушки семян, заключающимся в том, что семена загружают в сушилку неподвижным слоем высотой 0,4-0,5 м, воздействуют агентом сушки, охлаждают и разгружают, согласно изобретению температура агента сушки определяется по формуле

где А - постоянная величина для каждой культуры;

r - удельная теплота испарения влаги, кДж/кг;

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

- удельная поверхность семян, м2/кг;

η - доля теплоты, пошедшей на испарение влаги;

θпд – предельно допустимая температура нагрева зерна, °С.

Изобретение поясняется чертежом.

На фиг. 1 представлена схема сушилки.

Устройство для сушки семян включает теплогенератор 1, диффузор 2, вентилятор 3, воздушный канал 4, решетки 5, сушильную камеру 6. В сушильной камере находится материал 7.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Влажные семена загружают в сушильную камеру 6 высотой 0,4-0,5 м, продувают с расходом 1800-1900 м3/(м2⋅ч), с температурой агента сушки, обеспечивающей безопасный процесс. Агент сушки готовят в теплогенераторе 1, через диффузор 2 нагнетают вентилятором 3 в воздушный канал 4, через решетку 5 - в слой материала 7.

Каждые 1-2 ч слой перемешивают согласно агротехническим требованиям на неравномерность сушки. Высушенные семена охлаждают до температуры, не превышающей на 8…10°С температуру наружного воздуха, и разгружают.

Тепловой баланс сушки записывают в виде

где α - коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2⋅°С);

F - теплообменная поверхность материала, м2;

G - масса материала, кг;

- удельная поверхность материала,

t, θ - температура агента сушки и материала, °С;

η - доля теплоты на испарение влаги;

U - влагосодержание материала, кг вл./кг сух. мат.;

τ - время, ч (Сажин Б.С. Основы техники сушки. - М.: Химия, 1984. - 79 с.).

Приняв во внимание, что при сушке в плотном слое температура зерна от начальной θн быстро возрастает и достигает в пограничном слое предельно допустимой θпд, выражение (1) можно записать

Известно, что влагосъем семян (ΔW%) при сушке имеет ограничения, обусловленные допустимой скоростью сушки. Экспериментально установлены предельные значения ΔW семян ряда культур (Птицын С.Д. Зерносушилки. - М.: Машгиз, 1962. - 56 с.), так, для семян пшеницы - ΔW=0,185 τ + 3,0; для семян гороха, кукурузы - ΔW=0,1 τ + 2,0 (где τ - в минутах).

В приведенных выше выражениях второй член характеризует допустимый процент влаги, который можно снять с наружных покровов семян при влажности более 25% (Птицын С.Д. Зерносушилки. - М.: Машгиз, 1962. - С. 51-52) без снижения качественных показателей.

Пренебрегая вторым членом в этих выражениях, так как весьма высокие значения влажности для качественного семенного материала не характерны, можно записать

где А - постоянная величина, различающаяся от вида культур.

Приравнивая правые части выражения (2) и (3), приняв во внимание, что А можно вычислить

где Wн, Wк - начальная и конечная влажность зерна при Wк=14%; получим относительно t

Пример 1. Рассчитаем безопасную величину t при сушке семян с исходной влажностью Wн=25% до Wк=14%.

Предельно допустимую температуру θпд определим из Птицын С.Д. Зерносушилки. - М.: Машгиз, 1962. - С. 51-52. Получим θпд=42°С, коэффициент теплоотдачи α при удельном расходе 1800-1900 м3/(м2⋅ч) (скорость агента сушки ~ 0,5 м/с) составит 23 Вт/(м2⋅°С); ≈1,1 м2/кг; величину η определим из

где ΔU - влагосъем при сушке, ΔU≈0,3 кг/кг;

Δ - приращение температуры, Δθ=θпдн=43-20=23°С;

θн - начальная температура, θн=20°С;

с - теплоемкость семян, с=1,9 кДж/(кг⋅°С);

после вычисления получим η=0,9.

Окончательно получим t=49°С.

При сушке семян обычно температуру агента сушки принимают на 2-3°С выше предельно допустимой, т.е. по данному способу температуру можно принять на 7°С выше, и повышение производительности сушилки составит (5×2,5%) 12%.

Пример 2. Рассчитаем величину t при сушке семян гороха. Так как ΔW=0,1 τ + 2,0, то, пренебрегая вторым членом, получим A=0,09; примем α=25 Вт/(м2⋅°С); =0,7 м2/кг; η=0,91; θпд=40°С.

После вычислений получим t=44°С, т.е. на 4°С выше θпд.

По сравнению с рекомендуемыми режимами t на 9°С выше, что позволит снизить длительность сушки и соответственно затраты теплоты как минимум (9×2,5%) на 23%.

Способ безопасной сушки, заключающийся в том, что семена загружают неподвижным слоем высотой 0,4-0,5 м в сушилку, воздействуют агентом сушки с расходом 1800-1900 м3/(м2⋅ч), охлаждают и разгружают, отличающийся тем, что температуру агента сушки определяют по формуле

где А - постоянная величина для каждой культуры;

r - удельная теплота испарения влаги, кДж/кг;

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

- удельная поверхность семян, м2/кг;

η - доля теплоты, пошедшей на испарение влаги;

θпд - предельно допустимая температура нагрева зерна,°С.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а также к химической и пищевой отрасли. Способ утилизации газов в сушильной установке включает сжигание топлива в камере сгорания, подачу продуктов сгорания в сушильную камеру и рециркуляцию продуктов сгорания.

Изобретение относится к технологии производства строительных материалов и может быть использовано при изготовлении изделий строительной керамики (кирпич, дренажные трубы и т.п.).

Данное изобретение относится к способу сушки влажного вещества в виде частиц, а высушенное вещество в виде частиц представляет собой белый минерал, имеющий яркость Ry, по меньшей мере, 65%, который образуется посредством сушки в сушилке с непосредственным нагревом перегретым паром, при котором вводят, по меньшей мере, один поток (1) влажного вещества в контакт с перегретым паром (6) внутри, по меньшей мере, одной сушильной камеры (40) со смесительной системой и выпускают высушенное вещество в качестве, по меньшей мере, одного потока (10) продукта для получения высушенного вещества.

Способ и пропариватель предназначены для производства круп в мукомольно-крупяной промышленности. Для гидротермической обработки зерно предварительно прогревают, пропаривают и сушат в вертикальном пропаривателе непрерывного действия и охлаждают.

Изобретение относится к способам управления сушкой зерна и семян и может быть использовано в сельском хозяйстве, пищевой промышленности, в системе хлебопродуктов и хранения зерна и смежных отраслях промышленности.

Способ сушки может быть использован в сельском хозяйстве, преимущественно для селекционных семян. Способ сушки семян заключается в том, что материал загружают, вентилируют агентом сушки, нагревают до предельно допустимой температуры, зависящей от длительности процесса, сушат, охлаждают и разгружают.

Изобретение относится к устройствам и способам нагрева и может быть использовано для сушки преимущественно внутренней поверхности длинномерных труб. .

Изобретение относится к химико-технологическим процессам и может быть использовано при сушке влажной гранулированной сажи с применением отходящих газов процесса сажеобразования в качестве топлива.

Изобретение относится к технике сушки сыпучих зернистых материалов с использованием горячего воздуха и может быть использовано в области сельского хозяйства для сушки зерна.

Изобретение относится к области физики и может быть использовано в лесной промышленности для повышения эффективности сушки древесины, в сельском хозяйстве для сушки овощей, в медицинской промышленности для сушки препаратов.
Наверх