Спосіб сушіння зерна

1. Спосіб сушіння зерна шляхом випаровування вологи, що включає неперервну подачу шару вологого зерна в зерносушильний агрегат, попереднє нагрівання вологого шару зерна конвективним способом газоповітряним потоком, сушіння нагрітого вологого шару зерна до критичного вологовмісту газоповітряним потоком, охолодження висушеного шару зерна повітряним потоком довкілля та неперервний випуск охолодженого зерна із зерносушильного агрегату, який відрізня 3 тент на винахід, 38660, кл. F27B7/38, 2001], де матеріал охолоджують продувкою в режимі гравітаційного падаючого шару із швидкістю повітряного потоку, що складає 0,5-0,8 від швидкості витання частинок граничного розміру дрібної фракції цього матеріалу. Також відомий спосіб сушіння зерна в зерносушарках іноземного виробництва типу ЛСО [Станкевич Г.М. Сушіння зерна: Підручник / Г.М. Станкевич, Т.В. Страхова. В.І. Атаназевич / - К: Либідь, 1997. - 352 с] та зерносушарках іноземного виробництва типу ffi моделі CF - 1000 Н [Гапонюк І.І. Удосконалення технології сушіння зерна. [Монографія] - Одеса.: Поліграф, 2009. - 182с.], де значно зменшено травмування зернин зменшенням швидкості охолодження відповідним зменшенням швидкості течії повітряного потоку за рахунок суттєвого збільшення розмірів камери охолодження. Найбільш близьким до корисної моделі по ознаці способу сушіння за своєю суттю та досягнутому результату є спосіб сушіння, що застосовують для сушіння зерна, реалізований в «Способі сушіння зерна і маслосім'ян і пристрої для його виконання» [див. SU, авторське свідоцтво, 518605, кл. F26B3/06 і F26B17/12, 2007], де для сушіння шару вологого зерна застосовують кілька кратне відлежування зерна продовж 3-5хв. та 5-10хв. перед подальшим його сушінням нагрітими газами. Даний спосіб сушіння обраний прототипом. Прототип і корисна модель, що заявляється, мають такі спільні ознаки: - об'єктом сушіння є шар вологого зерна; - шар вологого зерна спочатку нагрівають, сушать, а потім охолоджують; - шар вологого зерна сушать сумішшю нагрітих газів, а охолоджують повітряним потоком довкілля; - шар вологого зерна сушать і охолоджують в потоці; - швидкість течії суміші нагрітих газів і повітряного потоку задають якомога більшими. Однак описаний відомий спосіб мас ряд істотних недоліків. Найсуттєвішим та обумовлюючим решту недоліків є такий. По-перше, відлежування застосовують лише для нагрівання і сушіння шару зерна і здійснюють кількакратно впродовж 3-5хв. і 5-10хв., а перед охолодженням не вирівнюють внутрікапілярний тиск в зернинах та не застосовують їх відлежування для пошарового вирівнювання температури. За такого способу сушіння зернини рівномірно висушуються, проте нерівномірно охолоджуються і травмуються їх поверхневі шари, особливо зернин великих розмірів. В основу даної корисної моделі на спосіб сушіння поставлено задачу створити спосіб сушіння зерна шляхом випаровування вологи, в якому завдяки короткотривалому підведенню повітряного потоку впродовж 5-8хв. висушеному шару зерна «під тиском» 0,2-0,5кПа зі швидкістю 0,05-0,1м/с, застосування відлежування шару зерна впродовж 3-5хв. та подальшого підведення повітряного потоку «під розрідженням» 0,5-1,2кПа зі швидкістю 0,4-0,5м/с забезпечується рівномірне по шарах зернини зниження температури, більша швидкість 54244 4 охолодження і більше досушування зернин при їх охолодженні. Поставлена задача вирішена в способі сушіння зерна шляхом випаровування вологи, що включає неперервну подачу шару вологого зерна в зерносушильний агрегат, попереднє нагрівання вологого шару зерна конвективним способом газоповітряним потоком, сушіння нагрітого вологого шару зерна до критичного вологовмісту газоповітряним потоком, охолодження висушеного шару зерна повітряним потоком довкілля та неперервний випуск охолодженого зерна із зерносушильного агрегату який відрізняється тим, що малорухомий шар висушеного зерна охолоджують в зерносушильному агрегаті повітряним потоком відносної вологості 45-95% «під тиском» 0,20,5кПа зі швидкістю 0,05-0,1м/с впродовж 5-8хв., відлежують впродовж 3-5хв. та остаточно охолоджують повітряним потоком «під розрідженням» 0,5-1,2кПа, відносної вологості 45-95% зі швидкістю течії потоку 0,4-0,5м/с з подальшим використанням відпрацьованого повітряного потоку, що нагрівся до температури 45-55°С після охолодження шару зерна із вологовмістом до 10г/м3 для підігрівання газоповітряних потоків. Нагрівання сушіння та охолодження вологого шару зерна здійснюють в малорухомому стані. Досягнення заявленого технічного результату можна пояснити таким. 1. На завершальному етапі процесу сушіння шару зерна конвективним способом у внутрішніх шарах зернини створюється розрідження пропорційне об'єму витісненої із капілярів вологи. Це розрідження перешкоджає вилученню вологи із капілярів зернини на завершальному етапі сушіння зернини. Тому для досушування зернини збільшують рушійний потенціал підвищенням температури газоповітряної суміші до 120-180°С. Внаслідок цього периферійні шари зернини нагріваються значно більше від внутрішніх. Для зменшення різниці температур шарів зернини при її охолодженні необхідно підводити шару зерна повітряний потік зі значно меншою швидкістю 0,05-0,1м/с впродовж 5-8хв. 2. Оскільки зерно відноситься до термолабільних матеріалів, тому його не можна нагрівати до температури вище допустимої. Для зерна різних культур та цільового призначення ця температура становить 45-65°С. Крім цього, за значної різниці температур шарів зернини може відбуватися їх руйнування утворенням мікротріщин. Виходячи із значень коефіцієнта теплопровідності та температуропровідності для зерна різних культур і розмірів зернини, тривалість вирівнювання температури по-шарам може становити 2-8хв. Період вирівнювання температури по шарам зернини перед значною зміною температури при охолодженні висушеного шару зерна і обумовлює процес відлежування. 3. Відомо, що за умов спів падання градієнтів температури і вологи, процес переміщення вологи в капілярно шпаруватих тілах прискорюється, за інших - призупиняється. При підведенні повітряного потоку «під розрідженням» 0,5-1,2кПа градієнти 5 54244 температури та вологи співпадають, що сприяє додатковому висушуванню зернини. 4. По завершенню процесу пошарового вирівнювання температури збільшення швидкості течії повітряного потоку для прискорення процесу охолодження шару висушеного зерна не спричинить його пошкодженню. Швидкість течії повітряного потоку обмежують процесом аеродинамічного ви Комп’ютерна верстка А. Рябко 6 несення зернин потоком повітря із теплообмінних камер в довкілля. Для домінуючої більшості зерносушильних агрегатів шахтного типу вітчизняних зернозаготівельних підприємств, в залежності від розмірів і густини зернин, гранична швидкість течії повітряного потоку, з врахуванням збільшення його температури при теплообміні, становить 0,40,5м/с. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601