Сельское
хозяйство/4.Технологии хранения и переработки сельскохозяйственной
продукции
Т.М. Жакупов
Екибастузский инженерно-технический институт имени академика
К.И.Сатпаева
Способ сушки
сельскохозяйственных культур и установка для его осуществления
В
статье изучены раздельная и/или
совместная сушка сельскохозяйственных культур, в результате просасывания через
слой влажного материала «холодного» или нагретого воздуха. Рассмотрена возможность
эффективного применения установки в
зависимости от климатических условий данной местности и удешевления процесса
сушки за счет использования более простой установки.
Известен
способ сушки сыпучих материалов, в том числе зерна, на сплошной или сетчатой ленте потоком теплоносителя, который
проходит над слоем высушенного материала к противотоком [1].
Недостаток данного способа – низкая производительность и
запыленность окружающей среды.
Известен способ обезвоживания угля в трубах - сушилах
(аналог 2) потоком высокоскоростного воздуха [2].
К недостаткам этого способа обезвоживания следует отнести
неравномерное удаление влаги из объема материала и отсутствие данных по его
опробованию на сельскохозяйственных культурах.
Известен способ сушки окатышей с использованием
газообразного теплоносителя на агломерационной машине (прототип) [3].
Недостатки способа заключаются в следующем: использование
дефицитного и дорогостоящего природного газа и большая металлоемкость
установки.
Известна установка для обработки зерна (аналог 1), которая
содержит закрытую камеру с входом и выходом, а также устройство для подачи
тепла в камеру и конвейер с зерном, проходящий вдоль камеры [4].
Недостатки установки: большой расход тепла на нагрев камеры
и значительная металлоемкость установки и невозможность ее перевозки.
Известна установка для сушки трав и семян зерновых (аналог
2), включающая воздухонагревательную печь; три ленты для сушки и ленту для
охлаждения семян, емкость, в которой помещены ленты и другое вспомогательное
оборудование [5].
К недостаткам установки следует отнести отсутствие
возможности мобильного перемещения установки из одной местности в другую,
большой расход тепла на нагрев емкости, сложность в изготовлении.
Решаемые задачи представленной установки заключаются в
раздельном и/или совместном
обезвоживании и сушке сельскохозяйственных культур, в результате просасывания через слой влажного материала
«холодного» или нагретого воздуха, удешевлении процесса сушки за счет
использования более простой установки, возможности эффективного применения
установки в зависимости от климатических условий данной местности.
Достигаемый технический результат, который может быть
получен при осуществлении предлагаемой установки, заключается в следующем:
- удалении части
влаги из сельскохозяйственных культур низкотемпературным потоком воздуха
(механический срыв влаги);
- удалении
оставшейся влаги нагретым воздухом.
По предлагаемой
установке на перфорированную ленту (колосниковую решетку) загружают влажный
материал и, используя вакуум- насос или вентилятор через слой просасывают
воздух (рисунок 1). Если влажность материала высокая, выше ленты устанавливают
калорифер и осуществляют сушку материала нагретым воздухом. В случае, когда
влажность исходного материала очень высокая ленту останавливают, а
обезвоживание и сушку материала проводят в неподвижном состоянии. Высушенный
материал охлаждают известными способами или на складе готовой продукции.
Пример конкретного выполнения способа.
Сушку пшеницы проводили на агломерационной чаше диаметром
300 мм, полностью моделирующую агломерационную машину. Начальную влажность
зерна изменяли от 16 до 32%, высоту слоя от 80 до 500 мм, а разряжение от 600
до 1400 мм. вод. ст. Оптимальная влажность зерна принимается равной 14%.
Результаты экспериментов по определению рационального режима сушки, приведены в
таблицах 1, 2.
Таблица 1. Сушка зерна на
перфорированной ленте
|
Время прососа слоя
«холодным» воздухом, мин |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
|
Содержание влаги в
пшенице, % |
20 |
18 |
17 |
16 |
15 |
14 |
Таблица 2. Сушка зерна
на перфорированной ленте
|
Время прососа слоя нагретым воздухом, мин |
5 |
7 |
9 |
11 |
13 |
15 |
|
Содержание влаги в
пшенице, % |
28 |
24 |
20 |
18 |
16 |
14 |
Следует отметить, что эксперименты проводились при высоте
слоя, равной 250 мм и при разряжении 1200 мм. вод. ст. В таблице 1 приведены
данные, когда исходная влажность зерна
составляла 23%, а в таблице 2 она составляла 33%. Температура нагретого воздуха
составляла 2200С.
Результаты экспериментов свидетельствуют о том, что при
относительно небольшой влажности (23%) прососом слоя, расположенного на
перфорированной ленте, «холодным» воздухом можно за 15 минут удалить
необходимое количество влаги (таблица 1). В случае сушки зерна большой
влажности необходимо использовать нагретый воздух (таблица 2).
Влияние температуры нагрева воздуха на качество зерна
отражено в таблице 3.
Таблица 3. Показатели
качества зерна
|
Температура нагрева
воздуха, оС. |
Содержание клейковины в
зерне, % |
Группа зерна |
|
50 100 150 220 |
30.4 30.2 28.8 28.4 |
1 1 1 1 |
С повышением температуры нагрева воздуха от 50 до 220оС
содержание клейковины в пшенице понизилось всего на 2%. Зерно продолжало
относиться к первой категории.
Таким образом, затраты тепловой энергии на сушку
1 кг влажного материала в установке, в которой просос воздуха через слой
осуществляется на перфорированной ленте, оказываются значительно меньше в
сравнении с другими существующими установками.
Следует
отметить, что предлагаемую установку можно собрать на большегрузном автомобиле,
например КАМАЗЕ с прицепом, и перевозить из одной местности в другую. Это особо
важно для Казахстана, где чередуется засушливая и дождливая погода.
Литература:
1. Романков П.Г., Рашковская
Н.Б. Сушка во взвешенном состоянии // Л.: «Химия», 1979. 272 с.
2. Филлипов В.А. Технология
сушки и термоаэроклассификация углей // М.: Недра, 1987. 287 с.
3. Патент США № 3942267 // Опубликован
09.03.1976. Том 944, №2.
4. Зимин Е.М. Комплексы для
очистки, сушки и хранения семян в нечерноземной зоне // М.: Россельхозиздат.
1978. С. 144-146.