Способ сушки зерна

Изобретение относится к сушке семян и зерна, преимущественно в слое, и может использоваться в сельском хозяйстве и системе заготовок. Способ сушки зерна заключается в том, что на зерно воздействуют агентом сушки с расходом 1800…1900 м32⋅ч, периодически перемешивают. Длительность паузы между перемешиваниями и количество перемешиваний определяют из выражений, указанных в формуле изобретения, а толщина слоя не превышает 0,4 м. Изобретение должно обеспечить снижение энергоемкости за счет упорядочивания интервала между перемешиваниями слоя. 1 ил.

 

Изобретение относится к сушке семян и зерна, преимущественно в слое, и может использоваться в сельском хозяйстве и системе заготовок.

Известен способ сушки зерна в установках периодического действия. Порцию зерна загружают в сушильную камеру, подвергают воздействию сушильного агента, а затем охлаждают и выгружают (Анискин В.И., Окунь Г.С. Технологические основы оценки работы зерносушильных установок. - М.: ГНУ ВИМ, 2003. - С. 140-141). Эти установки просты по конструкции, но требуют ручного обслуживания и характеризуются повышенными энергозатратами на сушку.

Известен способ селекционных семян, заключающийся в том, что семена загружают, воздействуют агентом сушки с температурой 40°С и расходом 1800…1900 м32⋅ч в слое толщиной 0,4 м. Семена периодически перемешивают с интервалом 1-2 ч, общее количество перемешиваний за сушку 3-5 (Гамхашвили P.M. Обоснование технологических и конструктивных параметров и разработка универсальной установки для сушки селекционных семян сельскохозяйственных культур: Автореф. дисс… канд. техн. наук. - М.: 1975. - 21 с.).

Известный способ сушки позволяет получать качественные семена, но он энергозатратен и сложен в эксплуатации, так как отсутствуют надежные критерии частоты и количества перемешивания, что часто приводит к пересушке семян. Этот способ наиболее близок к заявленному и выбран за прототип.

Технической задачей изобретения является снижение энергоемкости известного способа за счет упорядочивания интервала между перемешиваниями слоя.

Поставленная задача решается тем, что в способе зерно загружают, воздействуют агентом сушки с расходом 1800…1900 м32⋅ч, периодически перемешивают, согласно изобретению длительность паузы между перемешиваниями определяют из выражения:

где τ - длительность паузы, ч;

ΔU - допустимый влагосъем по условиям неравномерности сушки, кг вл./кг сух. мат.;

r - удельная теплота испарения влаги, кДж/кг;

η - доля теплоты, пошедшей на испарение влаги;

Н, hi - высота слоя и элементарного слоя, м;

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

f - удельная поверхность зерна, м2/кг;

Т, θср - температура агента сушки и средняя температура зерна, °С;

Uн, Uк - начальная и конечная температура зерна, °С, а количество перемешиваний рассчитывают по формуле:

где Uн, Uк - начальное и конечное влагосодержание зерна, кг вл./кг сух. мат., кроме того толщина слоя в 0,4 м является максимальной.

Схема устройства для осуществления способа приведена на фиг. 1.

Устройство включает вентилятор 1, калорифер 2, воздушный канал 3, решетку 4, сушильную камеру 5, лючки для разгрузки материала 6.

Устройство функционирует следующим образом.

Зерно напольным средством (не показано) загружают в сушильную камеру 5 и вручную разравнивают. Включают вентилятор 1, калорифер 2 и вентилируют слой зерна на решетке 4. Высушенное зерно охлаждают путем отключения калорифера 2 и разгружают в мешки через лючки 6 путем поворота камеры 5 относительно предельной оси (механизм поворота не показан).

Способ осуществляют следующим образом.

Определяют исходное Uн и конечное Uк влагосодержание, разность между ними и влагосъем ΔU, который не выше ΔU = 0,04 кг/кг, обеспечивающий при сушке условие допустимой неравномерности сушки для высушенного зерна δ≤±1,5%. Сушат зерно по достижении указанного влагосъема, затем слой вручную или механизировано перемешивают.

При таком алгоритме зерно высушивают до кондиционной влажности Wкон, например Wкон = 14±1,5%.

Энергосбережение будет достигнуто, если исключить пересушку зерна сверх кондиционной влажности. Это может быть получено, если длительность сушки между перемешиваниями ограничить влагосъемом величиной ΔU, где ΔU=2δ (δ - допустимая неравномерность высушенного до кондиционного влажности зерна δ≤±1,5%).

Пренебрегая теплопроводностью при сушке, которая много ниже теплоотдачи, и принимая величину AU средней для всего интервала влагосъема, длительность сушки для испарения влаги из элементарного слоя можно записать (Сажин Б.С. Основы техники сушки. - М.: Химия, 1984. - С. 79):

а для слоя в целом:

где τ - длительность сушки, ч;

ΔU - допустимый влагосъем по условиям неравномерности сушки, кг вл./кг сух. мат.;

r - удельная теплота испарения влаги, кДж/кг;

η - доля теплоты, пошедшей на испарение влаги;

Н, hi - высота слоя и элементарного слоя, м;

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

f - удельная поверхность зерна, м2/кг;

T, θср - температура агента сушки и средняя температура зерна, °С;

θн, θк - начальная и конечная температура зерна, °С.

Величина ΔU определяется из условия δ = ±1,5% для высушенного до кондиционной (Wкон = 14%) влажности зерна r. При начальной влажности 20% ΔUcp = 0,035 кг/кг, при большой влажности можно принять ΔUср = 0,04 кг/кг.

Долю теплоты η, пошедшей на испарение влаги, можно рассчитать из формулы:

где с - теплоемкость зерна, кДж/кг⋅°С,

или приближенно принять для семенного режима 0,7, а для продовольственного - 0,6.

Количество перемешиваний определяют по формуле:

При толщине слоя более 0,4 м и расходе 1800…1900 м32⋅ч (V = 0,5-0,55 м/с) потери напора влаги превысят ~ 2 кПа (Птицын С.Д. Зерносушилки. - М.: Машгиз, 1962. - 147 с.), что является предельной величиной для вентиляторов среднего давления, широко применяемых в сельскохозяйственных сушилках (ΔР = 2,2-2,5 кПа), соответственно снизится интенсивность сушки, поэтому высоту слоя ограничим величиной 0,4 м.

Пример. Рассчитаем длительность паузы τ между периодами перемешивания и количество перемешиваний при сушке семян пшеницы с исходной влажностью Wн = 25% до влажности Wк = 14% при температуре свежего агента сушки Т1 = 45°С и средней температуре зерна Тк = 30°С (начальная температура зерна θн = 20°С, а конечная - θк = 40°С). Коэффициент теплоотдачи примем α = 20 Вт/м2⋅°С; удельную поверхность зерна примем f = 1 м2/кг; r = 2,5 МДж/кг, а ΔU = 0,04 кг вл./кг сух. мат.; η = 0,65; толщину слоя - 0,4 м; высоту элементарного слоя - 0,01 м.

После расчета по (2) получим τ = 2 ч, а количество перемешиваний - 3 раза.

Эффективность способа заключается в исключении пересушивания зерна и, соответственно, повышении его качества, так как длительность между перемешиванием сокращается в 1,5…2 раза.

Способ сушки зерна, заключающийся в том, что на зерно воздействуют агентом сушки с расходом 1800…1900 м32⋅ч, периодически перемешивают, отличающийся тем, что длительность паузы между перемешиваниями определяют из выражения:

где τ - длительность паузы, ч;

ΔU - допустимый влагосъем по условиям неравномерности сушки, кг вл./кг сух. мат.;

r - удельная теплота испарения влаги, кДж/кг;

η - доля теплоты, пошедшей на испарение влаги;

H, hi - высота слоя и элементарного слоя, м;

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

- удельная поверхность зерна, м2/кг;

T, θcp - температура агента сушки и средняя температура зерна, °C;

θн, θк - начальная и конечная температура зерна, °C,

а количество перемешиваний рассчитывают по формуле:

где Uн, Uк - начальное и конечное влагосодержание зерна, кг вл./кг сух. мат., кроме того толщина слоя в 0,4 м является максимальной.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области сушки, а именно к способам сушки стеблевых лубяных культур, например для сушки льняной, конопляной тресты. Способ сушки лубяных культур включает транспортировку слоя стеблей и его одновременную сушку потоком теплоносителя, поступающим одновременно вдоль стеблей со стороны комлей и сверху в средней части слоя поперек стеблей.

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.

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 области сушки. Предложен способ эффективной, низкотемпературной, конвективной сушки сельскохозяйственной продукции и пиломатериала древесины. Способ применим для высушивания как всего биологического урожая, так и отдельно основной или побочной продукции растениеводства, садоводства и всего сортимента пиломатериалов древесины. Способ включает в себя три этапа: первый - пошаговое наращивание температуры сушильного агента от ее значения, равного температуре окружающей среды, до одного значения, выбранного из диапазона 40…60°C; второй этап - время постоянных температуры сушильного агента и скорости сушки; третий этап проводят с пошаговым снижением температуры сушильного агента до ее значения, равного температуре окружающей среды. Изобретение должно обеспечить повышение качества сушки со снижением энергозатрат на процесс сушки. 3 ил., 1 табл.

Изобретение относится к сушке семян и зерна, преимущественно в слое, и может использоваться в сельском хозяйстве и системе заготовок. Способ сушки зерна заключается в том, что на зерно воздействуют агентом сушки с расходом 1800…1900 м3м2⋅ч, периодически перемешивают. Длительность паузы между перемешиваниями и количество перемешиваний определяют из выражений, указанных в формуле изобретения, а толщина слоя не превышает 0,4 м. Изобретение должно обеспечить снижение энергоемкости за счет упорядочивания интервала между перемешиваниями слоя. 1 ил.

Наверх