Классификация и принципиальные схемы зерносушилок конвективного действия

Конвективный способ получил наибольшее применение в сельскохозяйственном производстве.

По конструкции сушильной камеры зерносушилки различают на шахт-ные, барабанные, камерные, пневмотрубные и конвейерные зерносушилки. При этом они могут быть одно- и двухшахтные, одно- и двухбарабанные. Камерные сушилки состоят из нескольких, иногда до десяти и более параллельно работающих камер.

Основные схемы конвективных сушилок приведены на рис .2.5.

Сушилки лоткового типа бывают стационарные или передвижные. Последние могут использоваться для сушки зерна непосредственно в поле у комбайна.

Основной конструктивный элемент сушилок лоткового типа - один или несколько лотков с дном из перфорированного листа. Сушилка оборудована топкой для получения горячих газов и вентилятором.

В камерной сушилке зерно засыпают в пространство между двумя перфорированными цилиндрами. Направление нагнетаемого горячего сушильного агента показана нa рис. 2.5. бстрелками.

J lенточную (конвейерную) сушилку используют для сушки зерна, овощей, плодов и др. Материал располагают нa перфорированной стальной ленте или сетке, которая приводится в движение периодически или непрерывно. Сушильный агент поступает снизу.

Шахтные сушилки используют для сушки зерна. Шахты бывают жалюзийные, колонковые и с коробами. Зерно движется сверху вниз под действием собственного веса.

Сушильный агент поступает в поперечном направлении. Короба, подводящие теплоноситель, обозначены знаком (+),отводящие - знаком (-).

Просушенное зерно проходит камеру охлаждения и поступает в бункер.

Снижение влажности за один цикл сушки составляет 6... 12%; температура теплоносителя 70... 150 °С; расход теплоты - от 5030 до 5870 кДж на 1 кг испаренной влаги.

В барабанной зерносушилке основной конструктивный элемент - наклонный медленно вращающийся барабан (4...9 мин^-1), в котором имеются лопасти, захватывающие и пересыпающие просушиваемый материал, пронизываемый теплоносителем. Основные характеристики барабанных зерносушилок следующие: снижение влажности за один цикл сушки 5...8%, расход теплоты в среднем 6280 кДж на 1 кг испарённой влаги, температура теплоносителя 150 ...250 °С. Сушилки используют также для сушки семян трав, зеленой массы клевера и люцерны.

В вибрационных сушилках перфорированные лотки, расположенные в несколько рядов один над другим, приводятся в колебательное движение. Теплоноситель, подаваемый снизу, пронизывает слои зерна.

При сушке зерна в «кипящем» слое скорость теплоносителя должна быть 1...2 м/с. В этом случае вес отдельных зepeн уравновешивается подъёмной силой потока воздуха и слой зерна переходит в псевдосжиженное состояние, напоминающее кипящую жидкость. В так называемом кипящем слое происходит перемешивание зёрен и тем самым создаются хорошие условия для тепломассообмена в процессе сушки.

В пневматических сушилках зерно движется в потоке теплоносителя в трубе-сушилке. Продолжительность сушки за один проход невелика (при высоте трубы в 14 м продолжительность 5....6 с), поэтому снижение влажности незначительно. Для обеспечения требуемого снижения влажности мелкодисперсного материала процесс должен быть неоднократно повторен.

Пневмогазовые сушилки оборудованы пневмотическими трубами с рециркуляцией зерна, что позволяет увеличить длительность процесса сушки. После кратковременного (2...5 с) нагрева в трубе-сушилке зерно поступает в охладительную камеру, состоящую из зон промежуточного (на схеме справа) и окончательного охлаждения (слева). Сушка зерна обеспечивается после многократного повторения циклов нагрева и охлаждения с рециркуляцией (из зоны промежуточного охлаждения зерно возвращается в сушильную трубу). Температура теплоносителя в трубе 230...280^°С, расход теплоты 6500 кДж на 1 кг испаренной влаги.

Лотковые, камерные и конвейерные сушилки - установки периодического действия. Они просты пo устройству и в эксплуатации, но малопроизводительны и неэкономичны.

Шахтные, барабанные и вибрационные сушилки - установки с подвижным слоем зерна. В этих установках скорость движения теплоносителя меньше скорости движения материала, подлежащего сушке.

В сушилках с «кипящим» слоем скорость движения теплоносителя меньше или равна скорости движения зерна, а в установках с сушкой зерна во взвешенном состоянии она намного выше и изменяется (в зависимости от размеров частиц) от 10 до 30 т/с.

По принципу работы сушилки делят на периодического и непрерывного действия. В первом случае зерно загружают в рабочую камеру, высушивают без перемещения зерна и по достижении -требуемйг влажности выгружают. Они бывают с продольным расположением (коридорного типа) и с поnеречным расположением камер (секционно-блочного типа). Во втором случае зерно непрерывно перемещается от места загрузки к месту его выпуска.

По конструктивному исполнению различают стационарные и передвижные сушилки.

По технологической схеме зерносушилки могут быть прямоточные и рециркуляционные. В первых сушилках зерно проходит через сушильную камеру один раз. Во вторых имеется устройство для возврата части просушенного зерна и смешивания его со свежим зерном, поступающим на сушку.

К конвективным способам сушки относится и активное вентилирование, заключающееся в продувании атмосферным воздухом объекта сушки.

Интенсифицировать процесс сушки можно путём подогрева наружного воздуха на 10...12^°С, однако его температура не должна превышать 30…35^оС, так как это приводит пересушиванию нижних слоёв или увеличению удельной подачи воздуха. Для подогрева воздуха целесообразно использовать солнечную энергию.

Технология сушки

При наличии продукции, зерносушилки должны работать круглосуточно. Так, рабочее время для стационарных зерносушилок в течение одного месяца должно составить 615 ч, nередвижных - 540 ч. Остальное время выделяется на очистку, планово-предупредительный ремонт и т. п.

В первую очередь следует сушить партии с наибольшей влажностью, а также зараженные вредителями хлебных и других запасов. Точно также следует отдать предпочтение сушке культур менее стойких в хранении. Необходимо постоянно наблюдать за температурой агента сушки, не допуская её отклонения от нормативных значений более чем нa 5°С для шахтных и нa 10°С для рециркуляционных сушилок.

Пшеницу влажностью более 20% и ячмень пивоваренный влажностью более 19% в прямоточных сушилках сушат в два пропуска, а в рециркуляционных - за один. При сушке в шахтных зерносушилках снижение влажности риса и сои за один пропуск нe должно превышать 3%, проса и гречихи-2 ... 3%,гороха и ячменя 3,5...4% кукурузы 4,5...5,5% и при сушке других культур 6%. При сушке риса в рециркуляционных сушилках снижение влажности за один пропуск должно быть не более 10%.

Для семенного зерна пшеницы, ржи, ячменя, овса, подсолнечника, гречихи и проса влажностью до 19% при сушке в шахтных прямоточных зерносушилках температура агента сушки допускается до 70⁰С, а максимальный нагрев семян до 40⁰С. Если в сушку поступают семена влажностью 19%, следует обеспечить их ступенчатую сушку. При сушке семян гороха, чечевицы, фасоли, люпина и риса предельные температуры должны быть снижены: агента сушки до 60⁰C, зерна до 35⁰С. При выборе режимов сушки гречихи и проса следует также учитывать их назначение. Так, применение высоких температур агента сушки для гречихи улучшает ее пищевые качества - крупа быстрее варится.

Ha выходе из охладительной камеры температура просушенных семян (продовольственных) нe должна превышать температуру окружающего воздуха более чем на 8 ... 10⁰С.