Способы сушки зерновых масс (тепловая, химическая и т.д.). Основные типы зерносушилок

Рассматривая вопросы тепловой сушки в зерносушилках, нужно помнить о неодинаковой влагоотдающей способности зерна и семян различных культур. Если влагоотдачу зерна пшеницы, овса, ячменя и семян подсолнечника принять за единицу, то с учетом применяемой температуры теплоносителя и съема влаги за один пропуск через зерносушилку коэффициент (К) будет равен: для ржи 1,1; гречихи 1,25; проса 0,8; кукурузы 0,6; гороха, вики, чечевицы и риса 0,3—0,4; кормовых бобов, фасоли и люпина 0,1-0,2.

 

 

Температурные режимы (в °С) сушки семян различных культур на зерносушилках

Культура	Влажность семян до сушки в пределах, %	Число пропусков через зерносушилку	Шахтные		Барабанные	Культура	Влажность семян до сушки в пределах, %	Число пропусков через зерносушилку	Шахтные		Барабанные
			температура агента сушки, в оС	предельная температура нагрева семян, в оС	предельная температура нагрева семян, в оС				температура агента сушки, в оС	предельная температура нагрева семян, в оС	предельная температура нагрева семян, в оС
Пшеница, рожь, ячмень, овес	18	I	70	45	45	Горох, вика, чечевица, нут, рис	18	I	60	45	—
	20	I	65	45	45		20	I	55	43	—
	26	I	60	43	43			II	60	45	—
		II	65	45	45			I	50	40	—
	свыше 26	I	55	40	40		25	II	55	43	—
		II	60	43	43			III	60	45	—
		III	65	45	45			I	45	35	—
Гречиха, просо	18	I	65	45	45		30	II	50	40	—
	20	I	60	45	45			III	55	43
	26	I	55	40	40			IV	60	45	—
		II	60	45	45	Кукуруза	18	I	60	45	—
	свыше 26	I	50	38	38			I	55	43	—
		II	55	40	40		20	II	60	45	—
		III	60	45	45			I	50	40	—
							23	II	55	43	—
								III	60	45	—

 

 

Следует иметь также в виду, что вследствие определенной влагоотдающей способности зерна и семян почти все сушилки, применяемые в сельском хозяйстве, обеспечивают съем влаги за один пропуск зерновой массы только до 6% при режимах для зерна продовольственного назначения и до 4—5% для посевного материала. Поэтому зерновые массы с повышенной влажностью приходится пропускать через сушилки 2—3 или даже 4 раза (см. табл.).

Характеристика основных типов зерносушилок. Зерносушение в сельском хозяйстве известно с древнейших времен. Наиболее распространенным способом сушки был овинный, когда в специальных сараях-овинах зерно, еще находящееся, в колосе скошенных растений, собранных в снопы, подвергалось действию нагретого воздуха. В качестве одного из распространенных видов топлива использовали солому. В прошлом веке вошли в употребление различные приспособления для сушки обмолоченного зерна. Все эти способы были трудоемкими и малопроизводительными.

Увеличение производства зерна, механизация уборки урожая и обмолот в процессе уборки привели к необходимости высушивать в короткие сроки большое количество зерна. По мере развития техники зерносушения в колхозах и совхозах строились или поступали в готовом виде зерносушилки различных типов. В настоящее время в хозяйствах наиболее распространены сушилки трех типов: шахтные, барабанные и напольные.

Шахтные сушилки. Этот тип сушилок наиболее распространен в мировой практике зерносушения. Название такое они получили за устройство своей рабочей камеры, представляющей чаще всего плоский прямоугольный металлический бункер— шахту, внутри которой поперек ее более узкой части рядами установлены металлические короба. Назначение коробов — сделать зерновую массу более доступной агенту сушки и равномерно газопроницаемой. Каждый короб в поперечном сечении представляет собой обычно открытый снизу пятиугольник из листовой стали толщиной 1,5—2 мм. Один конец короба закрыт донышком (стенкой), а другой открыт. Короба на определенном расстоянии друг от друга прочно закреплены в стенах шахты рядами. Если в четных рядах концы коробов со стенками расположены в сторону распределительной камеры сушильного агента, а открытой частью в сторону выхода отработавшего агента, то в нечетных наоборот.

Назначение коробов становится понятным, если рассмотреть поперечный и продольный разрезы шахты. Загруженная в шахту зерновая масса размещается между коробами. Агент сушки поступает в шахту через нечетные ряды коробов, а выходит через четные. Прежде чем попасть в четные короба, агент сушки проходит через зерновую массу, нагревает и подсушивает ее, при этом и сама зерновая масса находится в движении (опускается вниз, так как в сушилке использован принцип самотека и выпускное устройство находится в нижней части шахты). Чередование коробов по их назначению (вводящие и отводящие агент сушки) может быть и в пределах каждого ряда.

Чем выше производительность сушилки, тем в той или иной степени больше по высоте и объему должна быть шахта (или несколько шахт). Так, при производительности сушилки 2 т в час (СЗС-2) короба размещены в 11 рядов, а при производительности 32 т в час число их достигает 55.

Для интенсификации сушки в верхние и нижние ряды коробов можно подавать различное количество агента сушки, а следовательно, и создавать разную температуру нагрева зерна, т. е. получать две зоны сушки. Часть самых нижних рядов коробов используется для охлаждения высушенного зерна. При этом снимается и некоторое количество влаги. Охладительные камеры могут быть устроены между зонами сушки или отдельно от шахты.

В сельском хозяйстве имеются стационарные и передвижные сушилки шахтного типа. Из стационарных наиболее распространены сушилки, разработанные ВИСХОМ в разные годы и разных выпусков.

Массовые сушилки последних выпусков: СЗС-2, СЗС-8, СЗШ-8 и СЗШ-16 производительностью соответственно 2, 8 и 16 т в час при сушке продовольственного зерна пшениц и снижении влажности на 6% (с 20 до 14%). Получила также распространение сушилка шахтного типа Т-662 "Петкус" (Германия) производительностью до 2 т в час. Она используется как самостоятельный агрегат или в специальных семеочистительных поточных линиях фирмы "Петкус". Агентом сушки в ней является атмосферный воздух, нагреваемый в топке-калорифере. Шахта состоит из сушильной и охладительной камер. При отклонении от заданного температурного режима включается звуковая сигнализация.

Из передвижных сушилок еще находятся в эксплуатации малопроизводительные (1,5—2,0 т в час) ЗСП-2 "Кузбасс" и ЗПМ-1,5 (модернизированная "Кузбасс"). На смену им внедрена более производительная ЗСПЖ-8, работающая на жидком топливе.

 

Рис. 1. Технологическая схема зерносушилки СЗШ-16 при параллельной работе шахт:

1—топка; 2 — охладительная колонка; 3, 4 — нории; 5, 6 — шахты; 7 — надсушильные бункера; 8 — вентиляторы.

 

Для примера приведем описание стационарной сушилки СЗШ-16.

По состоянию на сегодняшний день это самая производительная сушилка из распространяемых в сельском хозяйстве. Она имеет две шахты (рис. 1), расположенные на общей станине и расстоянии 1 м одна от другой. В зависимости от начальной влажности и назначения партии шахты включаются в технологическую схему последовательно или параллельно. Каждая шахта состоит из двух секций, в которых Остановлены четырехгранные короба. Агент сушки попадает из топки в пространство между шахтами, являющееся диффузором. Охлаждение зерна производится в охладительных колонках. При параллельной работе исходная зерновая масса, загружается в обе шахты, а при последовательной — в одну. Подсушенное зерно в одной шахте поступает в охладительную колонку, а из нее в другую шахту. Сушилка имеет топку металлической конструкции. Камера сгорания экранирована, в нее вмонтированы фотосопротивления, обеспечивающие контроль за пламенем. Конструкция выпускного аппарата обеспечивает непрерывный выпуск зерна малыми порциями и периодически большими. Для контроля за уровнем зерна в шахте (фиксируется допустимый нижний уровень) установлены сигнализаторы. Если уровень насыпи зерновой массы в шахте будет ниже допустимого, то выключается двигатель выпускного устройства и на .пульте загорается сигнальная лампочка. При работе шахты сушилок все время должны быть полностью загружены зерновой массой и не иметь подсоса наружного воздуха. Выпуск зерна происходит непрерывно.

В начале работы сушилки выходит недосушенное зерно, которое вторично подается в шахту.

В сушилке СЗШ-16 вся шахта используется как сушильная камера. Охлаждение зерна производится в отдельно установленных охладительных колонках.

Техническая характеристика наиболее распространенных шахтных зерносушилок приведена в таблице.

 

Техническая характеристика шахтных зерносушилок

Показатель	Марка сушилки
	СЗШ-16	СЗШ-8	СЗС-8	Т-662 (ГДР)	ЗСПШ-8 (перед-вижная)
Производительность, в плановых тоннах	16	8	8	2	8
Неравномерность сушки по влажности, в %	±1,5	±1,5	±1,5
Вид топлива	Тракторный керосин или смесь керосина (75%) с моторным топливом (25%)
Расход условного топлива, в кг/час	До 150	До 96	100	15
Установленная мощность, в кВт	78,9	44,3	43,6	8,5	36,6
Общий вес сушилки, в т	14,0	9,5	9,7	3,2	10,6
Габариты, в мм:
длина	10 500	9850	9930	6400	7660
ширина	11 100	8200	9350	2130	2700
высота	12 500	7550	9250	4170	4000

 

Барабанные сушилки. В зерносушилках этого типа воздействие теплоносителя на объект сушки происходит в одном или нескольких барабанах в разреженном слое, т. е. при пересыпании зерна во вращающемся барабане.

Техническая характеристика барабанных сушилок приведена в таблице.

 

Техническая характеристика барабанных сушилок

Показатели	Марка cушилки
	СЗСБ-8	СЗСБ-4 (для комплексов)	СЗСБ-4	СЗПБ-2 (передвижная)
1	2	3	4	5
Производительность в плановых тоннах	8	8	4	2
Неравномерность сушки, в %	±1	±1	±1	±1
Неравномерность нагрева зерна, в оС	±2	±2	±2	±2
Вид топлива	Тракторный керосин или смесь керосина (75%) с моторным топливом (25%)			Дрова, торф, уголь
Расход условного топлива, в кг/ч	65	До 70	До 35	До 35
Установленная мощность, в кВт	30,4	36,5	19,9	9,5
Общий вес сушилки, в т	10	10	5,55	4,3
Габариты, в мм:
длина	10 500	9880	9615	8450
ширина	11000	8880	7120	8450
высота	6 320	5800	7000	4675

 

Наиболее распространена сушилка зерновая передвижная барабанная СЗПБ-2, производительностью 2 т в час. Однако ее малая производительность не удовлетворяет потребности хозяйств. Кроме того, при сушке в ней семена сильно травмируются. Созданы и получают распространение стационарные барабанные сушилки производительностью 4 и 8 т в час.

Основные узлы сушилки СЗСБ-8: топка, загрузочная камера, сушильный барабан, вентилятор, разгрузочная камера, элеватор и охладительная колонка с вентилятором. Сушильный барабан, имеющий длину 8 м, вращается со скоростью 8 оборотов в минуту. По сечению барабан разделен на шесть секторов, в каждом из которых укреплены полки, захватывающие зерно при вращении барабана. Равномерный ввод зерна в барабан обеспечивается загрузочной камерой. Перемещение зерна вдоль барабана происходит в момент пересыпания под действием подпора и потока агента сушки. Из разгрузочной камеры зерно направляется в шлюзовой затвор, откуда подается в охладительную колонку. Топка зерносушилки работает на жидком топливе.

Время контакта зерна с агентом сушки в барабанных сушилках меньше, чем в шахтных, поэтому температуры нагрева агента сушки в них более высокие (90— 130°С для семян и выше 180°С для продовольственного и фуражного зерна), что увеличивает опасность перегрева зерна в барабане. Недостаток конструкции сушилок этого типа заключается в том, что поступающее на сушку зерно контактирует с наиболее нагретым агентом сушки, температура которого при прохождении по барабану понижается. Способ перемещения зерна в барабанах (захват полками и пересыпание) этих сушилок не позволяет использовать их для сушки семян бобовых, риса и кукурузы, так как происходит их растрескивание. Такие сушилки пригодны для сушки зерновых масс с повышенной засоренностью.

Описание напольных зерносушилок дается в следующей главе (см. активное вентилирование).

Процессы тепловой сушки зерна в зерносушилках изучаются и совершенствуются. По развитию технической базы зерносушения и разработке новых методов сушки наша страна занимает ведущее положение. Так, на государственных хлебоприемных пунктах построены шахтные зерносушилки производительностью 12, 24 и 32 и 50 т в час. Разработан новый принцип рециркуляционной сушки, позволяющий на основе теплообменных свойств зерновой массы снимать до 14% влаги при производительности сушилки 50 т в час. Такие сушилки марки "Целинная" Казахского филиала ВНИИЗ успешно эксплуатируются в Казахстане и других местах.

В стадии изучения находятся новые различные способы тепловой сушки: "в кипящем" слое, во взвешенном состоянии, импульсный, токами высокой частоты, инфракрасными лучами и др.