Способ безопасной сушки семян в плотном слое

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.

Группа изобретений относится к сельскому хозяйству и может быть использована для заготовки семян сельскохозяйственных культур. Ворох семян загружают на решетку контейнера, который транспортируют на стационарный пункт сушки. При транспортировке контейнера до стационарного пункта сушки ворох семян активно вентилируют воздухом с обеспечением беспрепятственного выхода вентилирующего воздуха из контейнера. Затем ворох семян разгружают из контейнера и подвергают предварительной очистке, после чего контейнер загружают очищенными семенами и доставляют на стационарный пункт сушки. Снимают контейнер, подключают его к источнику теплоты и вентилируют семена сушильным агентом. После достижения семенами кондиционной влажности их разгружают, а разгруженный контейнер возвращают в поле. 2 н.п. ф-лы, 8 ил., 10 фото.

Изобретение относится к технике сушки растворов, плавов, суспензий и получения гранул различных веществ и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности. В вихревой испарительно-сушильной камере, содержатся размещенные в общем корпусе испарительная и сушильная камеры и газоподводяшие и отводящие трубопроводы, а также фильтр-теплообменник, выполненный в виде насадки из кипящего слоя инертных тел, над которой расположен вращающийся ороситель с форсунками, каждая из которых содержит корпус, штуцер и соосно расположенную вставку-завихритель с внешней винтообразной нарезкой и расширяющимся коническим отверстием внутри. В штуцере выполнено входное цилиндрическое отверстие, соединенное с диффузором, выполненным осесимметрично в корпусе. В нижней части корпуса расположено сопло, которое выполнено с двухступенчатым и соосным вставке-завихрителю диффузором. Первая ступень диффузора является продолжением расширяющегося конического отверстия, выполненного внутри вставки-завихрителя, которая выполнена из износостойкого материала. Вторая ступень диффузора является продолжением его первой ступени. На ее внутренней конической поверхности выполнена винтообразная нарезка. Коническая поверхность с винтообразной нарезкой второй ступени диффузора выполнена перфорированной. В нижней части корпуса форсунки, соосно ему, закреплена цилиндрическая обечайка, на которой установлен рассекатель потока, выполненный в виде двух расположенных наклонно к оси форсунки стержней, соединенных между собой в нижней части, к которым прикреплен вертикально расположенный стержень, на котором установлен завихритель, выполненный в виде конуса с винтовыми лопастями, охватывающего с зазором стержень и опирающегося в нижней части на упор, расположенный горизонтально и перпендикулярно стержню. Технический результат - повышение производительности сушки. 2 ил.

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, охлаждают и разгружают. Температуру агента сушки определяют по формуле где А - постоянная величина для каждой культуры;r - удельная теплота испарения влаги, кДжкг;α - коэффициент теплоотдачи, Вт; - удельная поверхность семян, м2кг;η - доля теплоты, пошедшей на испарение влаги;θпд – предельно допустимая температура нагрева зерна, °С.Использование изобретения позволит повысить интенсивность процесса сушки семян. 1 ил.

Наверх