4.1 Конвективный способ сушки зерна

Во всех зерносушилках, применяемых в системе в сельском хозяйстве, тепло передаётся конвективным способом. Агент сушки служит не только для передачи тепла зерну, но и одновременно для поглощения испарившейся из него влаги. Сушить зерно конвективным способом можно смесью топочных газов с воздухом или атмосферным воздухом, нагретым в теплообменнике. Сушка нагретым воздухом исключает попадание в сушильную камеру продуктов сгорания топлива ( сернистого газа, дыма). Конвективный способ сушки можно применять при разном состоянии зернового слоя - плотном или разрыхлённом, в пересыпающемся, падающем или взвешенном состоянии. (3) Сушка зерна в плотном неподвижном слое осуществляется на различного типа напольных, треугольных, ромбических сушилках, построенных в хозяйствах по типовым или индивидуальным проектам.(7) Процесс сушки происходит следующим образом: зерно высыпается самосвалом на сетчатый пол и разравнивается вручную напольных зерносушилках; транспортёром заполняет пространство между сетками на треугольных и ромбических сушилках. Теплоноситель подаётся под сетчатый пол на напольных и в межсеточное пространство на треугольных и ромбических сушилках. В зависимости от влажности зерна процесс сушки длится в течение 20…36 ч и более .(7) При сушке в плотном неподвижном слое невозможно осуществить поточный процесс. Другими недостатками этого способа являются: - напольные сушилки требуют больших затрат ручного труда на погрузочно-разгрузочных работах (выравнивание поверхности зерна по толщине, подгребание зерна при выгрузке и т.д.). Сушка неравномерно по высоте насыпи и по площади сушильной камеры (при выравнивании поверхности насыпи зерна рабочий вынужден ходить по насыпи, что обуславливает различное уплотнение слоя и разное сопротивление его проходу воздуха). При использовании напольных сушилок имеет место дополнительное травмирование зерна колесами автомобиля, погрузчика; - при сушке на ромбических и треугольных зерносушилках очень большая неравномерность влажности по толщине слоя. (7) Сушка зерна в плотном движущемся слое. В плотном гравитационно движущемся слое контакт между зёрнами сохраняется. Однако вследствие относительного смещения зёрен точки контакта непрерывно обновляются. Активная поверхность из-за смещения зёрен также меняется, что также способствует ускорению процесса сушки. При движении слоя несколько увеличивается его скважистость, что также повышает скорость сушки. Зерно высушивается более равномерно, чем в неподвижном слое.(6) Сушка в плотном движущемся слое происходит в шахтных, колонковых, жалюзийных, бункерных и карусельных зерносушилках. При сушке данным способом необходимо обеспечить равномерность движения зерна по сушильной камере. Из-за неравномерности движения зерна неравномерность нагрева может достигать более 10°С. (9) Равномерность движения зерна достигается путём обеспечения порциональной выгрузки по всей ширине сушильной камеры и обеспечения обеспеченья движения с наименьшим числом препятствий внутри сушильной камеры. В имеющих в сушильных камерах большое количество коробов шахтных сушилках сложно сушить зерно влажностью выше 25% и особенно выше 30%. Зерновая масса имеет плохую сыпучесть и склонна к зависанию между коробами. Это увеличивает продолжительность обработки, перегрев и порчу зерна, а иногда загорание лёгких органических примесей.(11) К таким же результатам приводит отсутствие в бункерных зерносушилках механического выгрузного устройства. Сушка в пересыпающемся слое. Такой способ сушки применяют только в барабанных зерносушилках. Камерой сушки служит пустотелый барабан, внутри которого размещены лопасти и полочки, поднимающие зерно и распределяющие его по всему сечению барабана. При его вращении лопасти поднимают зерно, затем оно падает вниз, пересыпается с полочки на полочку и пронизывается агентом сушки. Зерно можно сушить независимо от его влажности и засоренности; зерно хорошо перемешивается и интенсивно продувается агентом сушки, при этом оно равномерно нагревается и просушивается. Процесс сушки происходит при температуре агента сушки 150 – 200° С. Экспозиция сушки 20 – 40 минут. Съем влаги до 6 процентов. (3). Недостатки этого способа: - сушка происходим смесью топочных газов с воздухом (подогрев воздуха в теплообменнике до температуры 200°С. приводит к неоправданно большим энергозатратам); - невозможность сушки зерна влажностью более 21 процента в потоке (необходим неоднократный пропуск зерна через зерносушилку); - невозможность обеспечить сушку семенного зерна (применение мягких режимов сушки приводит к 4-х кратному уменьшению производительности и влагосъема). (3) Конвективную сушку разрыхлённого, или кипящего, слоя осуществляют на сетке (сите). На ней зерно продувается агентом сушки со скоростью 1,0…1,2 м/с. В зависимости от скорости агента сушки зерновой слой имеет разную степень разрыхления, начиная от слабо разрыхлённого до кипящего напоминающего по виду сильно кипящую жидкость. Зерно перемещается к выходу при незначительном наклоне сетки. Чем больше скорость продувания зернового слоя, тем сильнее оно перемешивается. При больших площадях сетки не обеспечивается равномерное продувание зернового слоя. Поэтому наблюдается неравномерность нагрева и сушки зерна. В кипящем слое при толщине 100 мм и температуре агента сушки 120…140°С, то есть температура его почти достигает максимально допустимого значения (50…60° С), а снижение влажности зерна за это время составляет не более 2,0…2,5%. При температуре агента сушки 60°С влажность зерна снижается за 1 мин на 1%. Вследствие малого снижения влажности при быстром нагревании зерна зерносушилки с кипящим слоем не нашли практического применения. (3)