Вопрос 2. Среди множества способов сушки зерна преобладают методы, основанные на тепловом воздействии

Среди множества способов сушки зерна преобладают методы, основанные на тепловом воздействии. По способу теплопередачи они делятся на:

- конвективная сушка нагретым воздухом;

- солнечная сушка;

- сушка током высокой частоты;

- сушка смесью топочных газов;

- сушка инфракрасными лучами;

- сушка во взвешенном состоянии;

- вакуумная сушка;

- сушка с нагревом зерен на горячей поверхности (контактная).

Наиболее эффективна искусственная сушка, так как она не зависит от погоды и дает возможность в кратчайший срок просушить много зерна при относительно небольших затратах.

Способы искусственной сушки разнообразны. Они различаются главным образом по признаку передачи тепла зерну и удаления из него влаги и по характеру среды. Тепло может передаваться зерну контактным способом, т. е. соприкосновением зерна с нагретой поверхностью различных сушильных печей (подовые сушилки), подогретым воздухом или смесью воздуха с дымовыми газами, называемой газовой смесью.

В первом случае воздух, соприкасаясь с нагретым зерном, отнимает от него часть тепла и одновременно поглощает испаряющуюся из зерна влагу.

Сушка подогретым воздухом может быть представлена в такой простейшей схеме: атмосферный воздух, содержащий известное количество влаги, нагревается калорифером и повышает влагоемкость. Поступая затем под влиянием искусственной тяги в сушильную камеру, подогретый воздух нагревает зерно и одновременно поглощает выделяющуюся из него влагу. Со сниженной температурой и повышенной влажностью (относительной и абсолютной) воздух удаляется из сушилки.

Сушка смесью воздуха с дымовыми газами отличается от сушки подогретым воздухом лишь способом нагрева воздуха. В смесительной камере атмосферный воздух смешивают с дымовыми газами в количестве, необходимом для достижения требуемой температуры.

По составу газовая смесь близка к воздуху: на 1 м3 дымовых газов в смесительной камере добавляется примерно 15...25 м³ наружного воздуха.

При сушке зерна газовой смесью расходуется в 2... 2,5 раза меньше топлива, чем при сушке нагретым воздухом, и потому она получила наибольшее распространение. В настоящее время почти все отечественные сушилки работают на газовой смеси.

Виды зерносушилок представлены несколькими основными типами: шахтные, вибрационные, барабанные, камерные, рециркуляционные.

Для конвективных сушилок характерно применение нагретого воздуха в качестве сушильного агента. Их конструкция обеспечивает передачу тепла от воздуха к зерну, поглощение воздухом влаги и удаление его из сушильной камеры. Так же существуют сушилки, в которых в процессе сушки применяются продукты сгорания топлива. Они смешиваются с воздухом для сушки. В качестве топлива обычно используется газ. Проходя через зерно, продукты сгорания не оказывают отрицательного влияния при правильной настройке газовой горелки. Для работы достаточно крупных зерносушилок может использоваться не только природный газ, но и жидкое топливо.

В конструкции сушилок, работающих на жидком топливе, имеется теплообменник. Он служит для подачи чистого воздуха.

Конвективный метод сушки на сегодняшний день остаётся самым конкурентоспособным среди всех способов подвода тепла к зерну. При этом используется жидкое топливо или газ. На сегодняшний день предпринимаются попытки использовать инфракрасное излучение, но до массового применения таких зерновых сушилок ещё далеко.

Факторы, влияющие на выбор сушилки:

- производительность;

- стоимость;

- безопасность работы;

- надёжность контроля температуры;

- стабильная производительность;

- наличие транспортного оборудования.

Немаловажным является простота очистки сушилки. Особенно это актуально для сушки разных партий семенного зерна. Процесс сушки оказывает влияние на качество зерна. Может ухудшиться всхожесть, произойти подгорание, снизиться хлебопекарные качества муки.

Классификация зерносушилок. Зерносушилки для искусственной сушки зерна в сельском хозяйстве, на хлебоприемных пунктах, элеваторах, мельничных комбинатах и других зерноперерабатывающих предприятиях классифицируются по:

1. Способу сушки зерна — горячим воздухом или смесью горячих дымовых газов с наружным воздухом;

2. Способу загрузки и выгрузки зерна — сушилки периодического действия с периодической загрузкой и выгрузкой просушенного зерна и сушилки непрерывного действия с автоматическим непрерывным движением зерна через сушильный аппарат;

3. Способу расположения зерна—сушилки с расположением зерна горизонтальными, вертикальными или наклонными слоями и

4. Сушилки, в которых зерном заполняется вся шахта сушильного аппарата (шахтные сушилки);

5. Схеме движения теплоносителя по отношению к просушиваемому зерну и расположению вентиляторов по отношению к сушильной камере;

6. Состоянию (структуре) зернового слоя при сушке (сплошной, пересыпающийся слой, взвешенное состояние зерна);

7. Конструкции сушильного аппарата — стационарные или передвижные;

8. Производительности (в сутки или час) и снижению при этом процента влажности зерна.

Шахтные сушилки состоят из двух шахт, которые имеют равную вместимость и вертикальную норию*. Обычно их монтируют на постоянном фундаменте. Принцип действия простой. Зерно под действием собственного веса проходит через сушилку. Подача горячего воздуха осуществляется снизу вверх. После сушки зерно подаётся в специальные охлаждающие камеры. Шахтные сушилки рассчитаны на партии в 8 и 16 тонн зерна. Для продовольственного и семенного зерна режимы сушки различны. Так при сушке продовольственного зерна за один цикл удаляется 5-6% влаги и производительность составляет 8-16 тонн/час, в то время как у семенного зерна удаляется 3-4% влаги при производительности 4-8 тонн/час. Для сушки зерна в шахтных сушилках необходима предварительная очистка от соломы и шелухи для предотвращения возгорания (преимущества и недостатки)

Барабанные сушилки по производительности и удалению влаги за один цикл (5-6% продовольственное зерно и 3-4% семенное) не уступают шахтным. Основные конструктивные элементы сушилки: топка, барабан, камера охлаждения. Ось барабана оснащена металлическими пластинами. Они заставляют зерно двигаться по горизонтальной спирали. Барабанные сушилки отличаются компактностью. Благодаря этому они легко транспортируются. Но, не смотря на это, чаще всего они применяются в качестве стационарных (преимущества и недостатки).

Камерные сушилки занимают значительную площадь. Подача зерна осуществляется механическим способом. У сушилок данного типа имеется воздуховод. Они состоят из двух камер с перфорированным полом. Зерно насыпается слоем, не превышающим 80 см. В противном случае зерно может плохо просушиться. Процесс сушки заключается в продувании зерна воздухом, который может быть немного подогрет. В сушилку загружается первый слой, затем после его высыхания второй. И так далее. До полного заполнения силоса зерном. Для наполнения силоса зерном и удаления слоя равной толщины существует специальное оборудование. Для равномерного удаления влаги в сушилке имеются встроенные шнеки для перемешивания зерна в процессе сушки. Влага удаляется за одну загрузку до сухого состояния зерна.

Рециркуляционные сушилки конструктивно похожи на шахтные. Но у них есть существенные отличия. В этих сушилках зерно, которое подаётся в шахту сверху, нагревается за несколько секунд и под действием своего веса падает на дно шахты. Здесь часть зерна отправляется на хранение, а часть направляется в другую шахту, в которой происходит перемешивание уже нагретого сухого зерна с только что поступившим сырым. В результате зерно сразу частично высушивается. Далее оно отправляется в первую шахту для сушки. Процесс смешения сухого и влажного зерна введён не случайно. Дело в том, что он позволяет экономить топливо. Такие сушилки предназначены для продовольственного зерна. Их производительность достаточно велика и может достигать 70 тонн/час.