Способ сушки семян и зерна и устройство для его осуществления



Способ сушки семян и зерна и устройство для его осуществления
Способ сушки семян и зерна и устройство для его осуществления
Способ сушки семян и зерна и устройство для его осуществления
Способ сушки семян и зерна и устройство для его осуществления
Способ сушки семян и зерна и устройство для его осуществления
Способ сушки семян и зерна и устройство для его осуществления
Способ сушки семян и зерна и устройство для его осуществления
Способ сушки семян и зерна и устройство для его осуществления
Способ сушки семян и зерна и устройство для его осуществления
Способ сушки семян и зерна и устройство для его осуществления
Способ сушки семян и зерна и устройство для его осуществления
Способ сушки семян и зерна и устройство для его осуществления
Способ сушки семян и зерна и устройство для его осуществления
Способ сушки семян и зерна и устройство для его осуществления
Способ сушки семян и зерна и устройство для его осуществления
A23L3/165 - Консервирование и предотвращение от порчи пищевых продуктов вообще, например пастеризация, стерилизация, специально предназначенные для пищевых продуктов (предохранение от порчи муки или хлеба A21D; способы, специально предназначенные для особых видов пищевых продуктов, см. в соответствующих группах для пищевых продуктов, отнесенных к классу A23; консервирование пищевых продуктов в процессе упаковки B65B 55/00; предотвращение от порчи алкогольных напитков C12H)

Владельцы патента RU 2645764:

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

Изобретение относится к сельскому хозяйству и смежным с ним областям. Способ сушки семян и зерна заключается в том, что материал загружают, циркулируют, периодически отлеживают и воздействуют подогретым и неподогретым агентом сушки, высушивают, охлаждают и разгружают. Длительность τот промежуточных отлежек определяют по формуле , где U'max, U'min - максимальное и минимальное влагосодержание исходного зерна, кг вл./кг сух. мат.; ΔUц - влагосъем за цикл; , Uк - среднее исходное и конечное влагосодержание зерна, кг вл./кг сух. мат.; ; Vк - скорость контактного массопереноса, кг вл./кг сух. мат.⋅ч, но не менее 0,5 ч. Устройство для осуществления способа сушки семян и зерна содержит надсушильный бункер, камеру сушки, внешний и внутренний перфорированные цилиндры, вертикальный шнек, калорифер, панель с датчиками уровня зерна, систему загрузочных и разгрузочных средств и колесный ход. Применение способа и устройства позволят избежать пересушки зерна и повысить производительность в 1,2…1,3 раза. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к сушке семян и зерна преимущественно повышенной влажности и может быть использовано в сельском хозяйстве, в системе заготовок.

Известен способ сушки зерна в установках периодического действия: порцию зерна загружают в сушильную камеру, подвергают воздействию сушильного агента в течение определенного времени, охлаждают и разгружают.

Известно устройство для осуществления этого способа, содержащее сушильную камеру, источник тепла и вентилятор (Анискин В.И., Окунь Г.С. Технологические основы оценки работы зерносушильных установок. М.: ГНУ ВИМ, 2003, с. 140-143).

Эти установки, как правило, просты по конструкции, несложны в обслуживании и широко распространены в сельском хозяйстве РФ, особенно в фермерских и малых хозяйствах (менее 500 т зерна в сезон). Однако они малопроизводительны и энергозатратны.

Известен осциллирующий способ сушки зерна с воздействием на него подогретым и неподогретым агентом сушки и промежуточными отлежками. Подогрев осуществляют в опускающемся слое, а отлежки - в плотном слое при циркуляции зерна. При отлежке учтено перераспределение влаги в зерновке и обоснована длительность отлежки для типичного процесса сушки зерна в 0,5 ч (пат. №2519809 РФ Способ сушки семян и зерна и устройство для его осуществления / Голубкович А.В., Павлов С.А., Лукин И.Д., Машковцев М.Ф. // 2014. Бюл. №17).

Этот способ сушки наиболее близок к заявленному и принят за прототип, однако несмотря на энергоэффективность и высокое качество полученных семян и зерна пригоден только для выравненных по исходной влажности материалов.

При невыравненной исходной влажности зерно пересушивают, что ведет к непроизводительным затратам тепла и снижению производительности.

Известно мобильное устройство для циркуляционной сушки семян и зерна, включающее камеру сушки с надсушильным бункером, внешний и внутренний перфорированные цилиндры, вертикальный шнек, который непрерывно перемещает зерно в камере, калорифер, вентилятор, систему загрузочных и разгрузочных средств и колесный ход (Мобильные зерносушилки МЕСМАР SSI25/210T2. Электронный ресурс http:/www/baitekmach:nery./ru/).

Известное устройство наиболее близко к заявленному и принято за прототип, но оно эффективно работает при выравненной исходной влажности зерна.

Технической задачей изобретения является повышение эффективности работы мобильных зерносушилок, которые нашли широкое распространение в сельском хозяйстве РФ при высушивании небольших партий семян и зерна с невыравненной исходной влажностью.

Поставленная задача достигается тем, что в способе сушки семян и зерна, заключающемся в том, что материал загружают, циркулируют, периодически отлеживают и воздействуют подогретым и неподогретым агентом сушки, высушивают, охлаждают и разгружают, согласно изобретению длительность τот промежуточных отлежек определяют по формуле:

,

где U'max, U'min - максимальное и минимальное влагосодержание исходного зерна, кг вл./кг сух. мат.;

ΔUц - влагосъем за цикл;

, Uк - среднее исходное и конечное влагосодержание зерна, кг вл./кг сух. мат.;

;

V к - скорость контактного массопереноса, кг вл./кг сух. мат.⋅ч,

но не менее 0,5 ч.

Поставленная задача достигается также тем, что устройство, содержащее надсушильный бункер, камеру сушки, внешний и внутренний перфорированные цилиндры, вертикальный шнек, калорифер, вентилятор систему загрузочных и разгрузочных средств, колесный ход, согласно изобретению снабжено панелью с датчиками уровня.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлена схема сушилки.

Устройство включает козырек 1, надсушильный бункер 2, внутренний перфорированный цилиндр 3, внешний перфорированный цилиндр 4, сушильную камеру 5, воздуховод 6, калорифер 7, вентилятор 8, внутреннюю воздушную полость 9, отводную трубу 10, задвижку 11, подсушильный бункер 12, стойки 13, клапан загрузочный 14, колесо 15, раму 16, загрузочное средство 17, вертикальный шнек 18, датчики уровня 19, выгрузную трубу 20, клапан 21 разгрузочный, панель 22 для установки датчиков уровня 19, пульт управления 23.

Кроме того, на схеме показаны влажное зерно 24, высушенное зерно 25, циркулирующее зерно 26.

Работу устройства осуществляют следующим образом.

Влажное предварительно очищенное зерно 24 загрузочным средством 17 и вертикальным шнеком 18 подают в надсушильный бункер 2. Клапан 21 при этом включен на циркуляцию. Заполняют подсушильный бункер 12, сушильную камеру 5 и надсушильный бункер 2. По срабатывании верхнего датчика уровня 19 загрузка прекращается. По заполнении устройства включают вентилятор 8, агент сушки (наружный воздух) подогревают в калорифере 7 и по воздуховоду 6 нагнетают во внутреннюю воздушную полость 9, и далее агент сушки фильтруется через слой материала в сушильной камере 5.

По достижении зерном кондиционной влажности отключают калорифер 7 и охлаждают зерно. По завершении охлаждения отключают вентилятор 8, клапан 21 переключают на разгрузку и разгружают устройство.

С помощью пульта управления 23 производят следующие операции: загрузку, перемещение материала в устройстве, вентиляцию, нагрев. Клапаны 14 и 21 приводят в работу рычагами. На пульт управления выведены указатели температуры агента сушки и зерна, причем температура агента сушки поддерживается автоматически, а по достижении заданной температуры нагрева зерна калорифер 7 отключается. Контроль процессом сушки (температурным и влажностным режимом) также осуществляется с помощью отводной трубы 10, через которую отбирают пробы зерна пограничного с поверхностью внутреннего перфорированного цилиндра 3, имеющих максимальную температуру.

Способ осуществляют следующим образом.

Определяют влагосодержание зерна и его исходную неравномерность U'max, U'min, , рассчитывают длительность отлежки, устанавливают высоту слоя зерна в надсушильном бункере 2 перемещением датчиков 19 уровня. Зерно загружают, гравитационно перемещают, последовательно воздействуют на него неподогретым и подогретым агентом сушки, отлеживают, и так в течение нескольких циклов по достижении зерном кондиционной влажности, затем охлаждают и разгружают.

Отношение периодов нагрева и охлаждения материала при осциллировании, как правило, принимают равным единице, чтобы, с одной стороны, не перегреть материал, а с другой - избежать необоснованных потерь тепла. При отлежке влага из ядра зерновок перемещается в оболочки и легко испаряется в сушильной камере 5 при воздействии на зерно подогретым агентом сушки. Температура зерна при этом не только не повышается, но даже может быть несколько снижена (Шаршунов В.А., Рукшан Л.В. Сушка и хранение зерна. Минск: Мисанта, 2010, с. 236).

Отлежка способствует повышению коэффициента диффузии и скорости контактного тепловлагообмена.

При сушке зерна повышенной влажности необходимо учитывать невыравненность зерновой массы по влажности. Учитывают два вида невыравненности: первый вид - неравномерное распределение влажности по участкам зерновой массы; второй вид - невыравненность по влажности отдельных зерен зерновой массы. В поступающем на обработку зернового вороха и обработанном зерне имеется невыравненность того и другого вида. При перемешивании зерновой массы и отлежках невыравненность снижается. Невыравненность по влажности должна быть снижена в зерне кондиционной влажности до δ±1,5% по участкам зернового вороха. При несоблюдении этого условия возможно гнездовое самосогревание при хранении и порча зерна.

В сушилках как периодического, так и непрерывного действия часто наблюдается неравномерность по влажности высушиваемого зерна. Это обусловлено способом воздействия сушильного агента на материал и перемешиванием в выпускных и транспортирующих средствах.

Степень перемешивания, а следовательно, степень выравненности высушенной зерновкой массы по влажности зависят от конструкции этих устройств, что не дает полной гарантии соблюдения условий выравненности.

Однако невыравненность по индивидуальной влажности отдельных зерен остается и для ее снижения используют отлежку высушиваемого материала.

Длительность τот перераспределения влаги между зерновками при отлежке запишем в виде:

где U'max, U'min - максимальное и минимальное влагосодержание исходного зерна, кг вл./кг сух. мат.;

ΔUц - влагосъем за цикл;

, Uк - среднее исходное и конечное влагосодержание зерна, кг вл./кг сух. мат.;

;

V к - скорость контактного массопереноса, кг вл./кг сух. мат.⋅ч.

Известно, что Vк - скорость контактного перераспределения влаги для условий отлежки при температуре зерна 35…38°С равна Vк=0,03 кг/кг⋅ч (Птицын С.Д. Зерносушилки. - М.: Машгиз, 1962. - С. 40-41).

Количество отлежек можно определить из:

где Uн, Uк - начальное и конечное влагосодержание зерна, кг вл./кг сух. мат.;

ΔUц - влагосъем за цикл (для семенного режима 0,02-0,03; продовольственного (фуражного) - 0,03-0,035).

Известно, что длительность промежуточных отлежек, достаточных для перераспределения влаги в зерновках, менее 0,5 ч (пат. №2519809 РФ Способ сушки семян и зерна и устройство для его осуществления / Голубкович А.В., Павлов С.А., Лукин И.Д., Машковцев М.Ф. // 2014. Бюл. №17), но для зерна с выравненной исходной влажностью, поэтому для зерна с невыравненной исходной влажностью следует выбирать по максимальному значению τ. Величина τот по (1), которая может быть существенно выше 0,5 ч. Поэтому необходима перед запуском сушилки корректировка вместимости зерновой вместимости надсушильного бункера, которая осуществляется перемещением датчиков уровня на панели.

Пример расчета τот в мобильной сушилке SSI/210T2

Сушилка SSI/210T2 имеет следующие характеристики.

Диаметр внутренней камеры - D=3,15 м; высота надсушильного бункера - Н=2,0 м; вместимость сушилки - 25 т.

При расчете приняты исходные данные: ; Uк=0,16; U'max=0,37; U'min=0,29 кг вл./кг сух. мат.; Vк=0,025 кг вл./кг сух. мат.⋅м; ΔUц=0,03 кг вл./кг сух. мат.; производительность вертикального шнека П=20 т/ч; объемная масса зерна γ=0,75 т/м3.

Получено: ; .

Длительность отлежки для перераспределения влаги в зерновках τот>0,5 поэтому принимается 0,57 ч, и вместимость надшахтного бункера составит:

.

Оптимальные длительности значения и вместимости отлежек надсушильного бункера позволят избегать пересушки зерна и повысят производительность в 1,2…1,3 раза.

1. Способ сушки семян и зерна, заключающийся в том, что материал загружают, циркулируют, периодически отлеживают и воздействуют подогретым и неподогретым агентом сушки, высушивают, охлаждают и разгружают, отличающийся тем, что длительность τот промежуточных отлежек определяют по формуле

, ч,

где , - максимальное и минимальное влагосодержание исходного зерна, кг вл./кг сух. мат.;

ΔUц - влагосъем за цикл;

, Uк - среднее исходное и конечное влагосодержание зерна, кг вл./кг сух. мат.;

;

Vк - скорость контактного массопереноса, кг вл./кг сух. мат.⋅ч,

но не менее 0,5 ч.

2. Устройство для сушки семян и зерна по п. 1, содержащее надсушильный бункер, камеру сушки, внешний и внутренний перфорированные цилиндры, вертикальный шнек, калорифер, систему загрузочных и разгрузочных средств и колесный ход, отличающееся тем, что оно снабжено панелью с датчиками уровня зерна.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сушке зерна и может быть использовано в сельском хозяйстве и в системе заготовок, преимущественно в зерносушилках с топками на твердом топливе.

Изобретение относится к области кормопроизводств, а именно к способам производства высококачественной травяной муки на животноводческих фермах и комплексах. Способ производства высоковитаминной травяной муки включает загрузку зеленой массы, сушку в сушильном барабане, дробление и выгрузку.

Изобретение относится к сушке зерна, преимущественно в зерносушилках с топками на твердом топливе, и может быть использовано в сельском хозяйстве, пищевой промышленности.

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.

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 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.

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.

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.

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.

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.

Изобретение относится к технике сушки дисперсных материалов и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности. Технический результат - повышение производительности сушки.

Изобретение относится к технике сушки дисперсных материалов и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности. Технический результат - повышение производительности сушки.

Способ сушки семян и зерна заключается в том, что материал загружают, циркулируют, периодически отлеживают и воздействуют подогретым и неподогретым агентом сушки, высушивают, охлаждают и разгружают.

Изобретение относится к сушильному оборудованию камерного типа с проходным транспортером сырья вдоль инфракрасных излучателей, оснащенному конвективным теплообменником, и может быть использовано для обработки сельскохозяйственной, лекарственной растительной продукции.

Изобретение относится к теплообменному устройству для сушки, нагревания или охлаждения порошкового и гранулярного материалов и к способу производства теплообменного устройства.

Изобретение относится к способам сушки семян и зерна и устройствам для его осуществления и может быть использовано в сельском хозяйстве. .

Изобретение относится к устройствам тепловой обработки термочувствительных материалов, например зерна. .

Сушилка // 2388978
Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано для сушки зерна, крупы, смеси зерна с торфом, смеси животных материалов с зерновыми материалами, любых других растительных продуктов и их сочетаний размером до 5 миллиметров и влажностью до 50%.

Изобретение относится к технике сушки дисперсных материалов и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности. .

Изобретение относится к консервной промышленности и может быть использовано при консервировании компота из черешни. Способ консервирования характеризуется тем, что плоды, уложенные в банку, подвергают подогреву циклическим вдуванием насыщенного водяного пара с температурой 105-110°C в течение 80 с.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и смежным с ним областям. Способ сушки семян и зерна заключается в том, что материал загружают, циркулируют, периодически отлеживают и воздействуют подогретым и неподогретым агентом сушки, высушивают, охлаждают и разгружают. Длительность τот промежуточных отлежек определяют по формуле, где Umax, Umin - максимальное и минимальное влагосодержание исходного зерна, кг вл.кг сух. мат.; ΔUц - влагосъем за цикл;, Uк - среднее исходное и конечное влагосодержание зерна, кг вл.кг сух. мат.; ; Vк - скорость контактного массопереноса, кг вл.кг сух. мат.⋅ч, но не менее 0,5 ч. Устройство для осуществления способа сушки семян и зерна содержит надсушильный бункер, камеру сушки, внешний и внутренний перфорированные цилиндры, вертикальный шнек, калорифер, панель с датчиками уровня зерна, систему загрузочных и разгрузочных средств и колесный ход. Применение способа и устройства позволят избежать пересушки зерна и повысить производительность в 1,2…1,3 раза. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх