Технические науки/5. Энергетика

Д.т.н. Попов В.М, Афонькина В.А., Сковородников М.Т., Шукшина Е.И.

Челябинская государственная агроинженерная академия

Применение инфракрасных пленочных электронагревателей в предварительной подготовке семян сельскохозяйственных культур к электросепарации

Повышение качества семенного материала, а значит, и увеличение производства сельскохозяйственных культур было и остается одной из главных задач сельского хозяйства России. Основной причиной снижения всхожести и сохранности семян являются их микротравмы, возникающие в первую очередь при уборке, а также при их сушке, нарушающие целостность поверхностных оболочек семени. Это позволяет воздуху, влаге и микроорганизмам свободно проникать во внутренние клетки семени. Микротравмирование семян в существующем процессе производства является неизбежным. Отделение микротравмированных зерен от целых в семенном материале способствует снижению нормы высева, увеличению урожайности и их сохранности.

Авторы [1] разработали способ отделения микротравмированных семян зерновых культур от целых и устройство для его реализации, а также способ предварительной подготовки семян к электросепарации в электрическом поле коронного разряда (сушка в СВЧ).

Преимущества данного электросепаратора:

- изменение длины и расположения коронирующего электрода;

- две явно выраженные зоны: зона зарядки и зона разрядки, расположенные перед зоной разделения;

- разделение смеси по остаточному заряду частиц и регулирование времени зарядки и разрядки.

Данный сепаратор подходит по своим характеристикам для семенного материала сельскохозяйственных культур, но в связи с рядом требований предъявляемых к помещениям, оборудованию и безопасности рабочих метод сушки с помощью СВЧ в предварительной подготовке семян к электросепарации очень дорог, и поэтому нужно искать более дешевые и безопасные виды сушки семенного материала сельскохозяйственных культур.

При производстве семян известны следующие способы нагрева: конвекционный нагрев; инфракрасный нагрев; диэлектрический нагрев.

Из вышеперечисленных способов нагрева нами были рассмотрены конвекционная и инфракрасная сушки.

Сушильные установки конвективного типа [2], отличающиеся простотой конструкции и эксплуатации, имеют ряд существенных недостатков:

- зависимость эффективности сушки от параметров окружающей среды;

- локальные перегревы продукта;

- негативное влияние высоких температур на качество готового продукта.

Учитывая свойства семенного материала весьма перспективно использование радиационных сушильных установок с источниками ИК - излучения. Из всех видов ИК - излучателей нами были выбраны пленочные электронагреватели (рис.1) [3].

Рисунок 1 – Внешний вид пленочных электронагревателей

Оборудование для сушки должно обеспечивать равномерный нагрев и сушку продукта при надежном контроле его температуры и влажности. Преимуществами установок, на основе пленочных электоронагревателей являются:

- равномерное ИК - излучение по всей поверхности семенного материала;

- увеличенная лучистая составляющая источников ИК – излучения;

- низкая температура нагрева сырья в процессе теплопередачи, предохраняющая семя от перегрева, излишнего испарения влаги, разрушения зародыша и растрескивания внешней оболочки;

- уменьшение затрат на производство.

Применение такого типа сушильных установок в предварительной подготовке семенного материала сельскохозяйственных культур позволит снизить микротравмы, связанные с резкими перепадами температур в сушильных камерах, создать одинаковую диэлектрическую проницаемость целых семян, что совместно с электросепаратором позволит на этапе послеуборочной обработки зерна получить более качественный семенной материал. Предлагаемые мероприятия обеспечат снижение энергетических затрат и улучшение качества продукции.

Л и т е р а т у р а

1. Осинцев Е.Г. Исследование отделения целых и микротравмированных семян зерновых культур в электромагнитном поле. Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук// Челябинск – 2009- С.135.

2. Чернышов С. Разработка и научное обоснование технологии сушеных томатов. Диссертация на соискание ученой степени доктора тех. наук// Кишенев – 2011- С.119.

3. Полевой Б.Г., Попов В.М. Патент 100353 RU H05B 3/36 «Пленочный электронагреватель» - №2010115793, заявленный 20.04.2010, опубликованный 10.12.2010. Бюл. №34.