Розділ 9

9.9.2. Загальна схема процесу сушіння

Розглянемо схему роботи сушарки за конвективного способу су- шіння. Сушарка складається з топки, сушильної і охолоджувальної камер (рис. 9.21).

Зовнішнє повітря температурою t0 , відносною вологістю ϕ0, воло- говмістом d0 і ентальпією (тепловмістом) I0 змішується в топці 1 з

топковими газами, утворюючи сушиль- ний агент з парамет-

рами t1 , ϕ1, d1 і I1.

		До	сушильної		ка-
		мери	2	одночасно з
		агентом сушіння над-
		ходить		вологий	ма-
		теріал, який характе-
		ризується трьома			ос-
		новними		параметра-
		ми: масою m1 , тем-
		пературою θ1 і відно-
		сною вологістю w1.
	Рис. 9.21. Схема процесу сушіння і охолодження	Взаємодіючи з воло-
	матеріалу:	гим матеріалом, агент
	1 — топка; 2 — сушильна камера;
		сушіння нагріває його
	3 — охолоджувальна камера
		і поглинає вологу, яка

випаровується, в результаті чого відпрацьований агент сушіння вихо- дить із сушильної камери з параметрами t2 , ϕ2, d2 і I2 , а матеріал

масою m2 з температурою θ2 і вологістю w2 переходить в охолоджува-

льну камеру 3.

Атмосферне повітря, яке надходить в охолоджувальну камеру з параметрами t0 , на виході з неї має параметри t3 , ϕ3, d3 і I3. Про-

сушений і охолоджений матеріал масою m3 виходить із сушарки з температурою θ3 і вологістю w3.

Витрата агента сушіння. У процесі сушіння волога, яка випа- ровується з матеріалу, поглинається агентом сушіння, але загальна її кількість, що бере участь у процесі, залишається сталою. Отже, за сталого режиму сушіння кількість вологи, яка надійшла в сушиль- ну камеру з матеріалом і агентом, дорівнює кількості вологи, що ви- йшла з камери:

m1w1/100 + Q1d1/1000 = m2w2/100 + Q2d2/1000,

де Q1 і Q2 — маса сухої газоповітряної суміші відповідно при вході в сушильну камеру і виході з неї.

376

Основи теорії та розрахунку машин для післязбиральної обробки зерна

Беручи до уваги, що маса сухої газоповітряної суміші залишаєть- ся сталою (Q1 = Q2 = Q = const), після певних перетворень отримаємо

m1 100w1 −m2 100w2 = Q d10002 − d1 .

Проте оскільки

m1w1/100 — m2w2/100 = mв,

де mв — маса видаленої вологи, тобто mв = m1 – m2, то

Q = 1000mв . d2 − d1

Масова витрата сухої газоповітряної суміші на 1 кг випаровува- ної вологи (питома витрата)

q =	Q	1000		.
		=
	m		d − d
	в	2 1

Слід зауважити, що подача в сушильну камеру недостатньої кі- лькості сушильного агента зумовлює зниження продуктивності су- шарки; надлишкова його кількість спричинює перевитрати енергії. Пов’язане з останнім підвищення швидкості агента сушіння може призвести до винесення із шахти зерна (при v ≥ 6 м/с) та інших сип- ких матеріалів, а інколи до погіршення якості просушеного матері- алу.

9.9.3. Режим роботи і продуктивність сушарок

Режими сушіння зерна визначаються двома основними парамет- рами — температурою агента сушіння і тривалістю (експозицією) її дії на матеріал. Від значення цих параметрів залежить якість і ефективність сушіння.

Температура і експозиція визначають швидкість сушіння, а от- же, і продуктивність сушарок.

Температурні режими сушарок. Температура теплоносія в шахтних і барабанних сушарках визначається культурою, яку ви- сушують, і вихідною вологістю.

Значення максимальної температури теплоносія і експозиції су- шіння окремих культур наведено в табл. 9.6.

Залежно від вихідної вологості насіння пропускають через сушар- ку 1 – 3 рази. Після кожного пропуску зерно рекомендується охоло- джувати і витримувати до чергового пропуску 5...6 год. У процесі вилежування волога всередині зернівки перерозподіляється, пере- міщуючись із внутрішніх зон до поверхні.

377

Розділ 9

Таблиця 9.6. Режими сушіння насіння зернових культур (пшениці, жита,

ячменю, вівса) у шахтних сушарках

Вихідна вологість	Кількість пропус-	Максимальна	Експозиція
		температура
насіння w1, %	ків через сушарку	теплоносія,	сушіння, хв
		tmax, °С
18	1	70	36…38
20	1	65	42…46
26	1	60	31…33
30	2	65	42…46
	1	55	32…34
	2	60	33…35
	3	65	42…46

Для насіння зернових культур за один пропуск видаляється 6 % вологи, для зернобобових, круп’яних культур і кукурудзи — 3 %, для трав — 7…8 %.

При сушінні насіння бобових, круп’яних, кукурудзи та інших культур допустима температура теплоносія tд i може виражатися

через температуру tд такою формулою:

tд i = tд – ∆t′,

де ∆t′ — значення, на яке знижується температура теплоносія при сушінні насіння різних культур (для гречки, проса і кукурудзи

∆t′ = 5 °С, бобових ∆t′ = 10 °С).

У барабанних зерносушарках під час сушіння насіння темпера- туру теплоносія встановлюють 110…130 °С.

Температуру теплоносія при сушінні продовольчого і фуражного зерна в сушарках шахтного типу збільшують в 1,7 – 2 рази порівня- но з температурою сушіння насіння.

Пропускна здатність сушарок. Пропускна здатність сушарок дорівнює масі (в тоннах) матеріалу, вологість якого змінюється від w1 до w2 за 1 год. Маса продовольчого зерна (пшениці, вівса, ячме-

ню, соняшнику), висушена за 1 год від 20 до 14 % вологості, дорів- нює пропускній здатності qо.н, вказаній у маркуванні зерносушарки.

Так, для зерносушарки СЗС-8 маємо qо.н = 8 т/год.

Якщо змінюється вид культури і вихідна вологість, то пропускна здатність може виражатися виразом

qоi = qоk.нki ,

w

де ki — коефіцієнт, який залежить від виду культури; kw — коефі-

цієнт, який ураховує початкову і кінцеву вологість матеріалу.

При сушінні насіннєвого зерна пропускна здатність дорівнює

0,6qо.н.

378