Спосіб теплової обробки зерна круп’яних культур в паровій сушарці безперервної дії

Изобретение относится к технологии сушки и может быть использовано в сельском хозяйстве, системе хлебопродуктов для сушки зерна крупяных культур и отходов. Цель изобретения интенсификация процесса сушки вторичным теппом и улучшение технологичес ких свойств зерна. Зерно направляют в шахту 1 паровой сушилки и подвергают смешанному коидуктивно-конвективному нагрепу до предельно допустимой температуры паровыми трубами и агентом сушки с температурой 88-90 С. Зерно, заполняющее шахту 1 плотным слоем, двигается сверху вниз и подвергается выдержке в течение 1316 мин, при этом предельно допустимая температура зерна поддерживается путем только кокдуктинного подвода тепла. Поскольку зерно нагрето до предельно допустимой температуры, то в дальнейшем осуществляется его сушка чередованием указанных операций до получения продукта кондиционной влажности. Дополнительной особенностью способа является использование для нагрева агента сушки парокондепсата, отработавшего в шахте. 1 ил., 1 табл. Способ осуществляется і 1СдуюИзобретение относится к технологии сушки и может использоваться для суш- щим образом. Зерно направляют н тауіу ки крупяных культур после операции 1 и на п олияют ее п/отным елс ем в п епропаривания в мукомольно-крупяной риод пуска. В паровые трубы от нейтральной магистрали подают пар под промышленности. давпением 0,18-0,24 МПа, который проЦель изобретения - интенсификация ходит по длине труб, нагревнет их и процесса сушки вторичным теплом. под давлением 0,08-0,12 МП а сбрасываНа фиг.1 показана структурная схеется в конденсатор 2. В конденсаторе ма способа тепловой обработки зерна 2 вторичш.ш пар вследствие охлаждения крупяных культур в паровой сушилке, преобразуется р конденсат с т ем пер а. которая включает шахту 1 паровой сутурой 96-98°С, который подается в вошилки, конденсатор 2, водяной теплодяной теплообменник 3 и наїревае г его обменник 3, нагнетающий вентилятор 4 рабочую теплообменную поверхность, Из агента сушки, отсасывающий вентиляВерХНИХ СеКЦИП іМрОБі II (. у ШИЛІ И О1\>ч~ тор 5. 26-90 f Т ^ - 'Т 1579152 ботанный агент сушки с высоким влагосодержанием отсасывают вентилятором 5 и выбрасывают в атмосферу. Вентилятор 4 отсасывает отработавший агент сушки с температурой 47-51 С и алагосодержанием 6-8 г/кг с в . , который перед нагнетанием в водяной теплообменник 3 смешивают с наружным воздухом в пропорции 1:6-8, что позволяет подгото- IQ вить такой расход смеси, который необходим для обеспечения получения заданного количества агента сушки для сушки зерна. При нагнетании смеси в теплообменник обеспечивается подогрев j,^ ее до 68...72 С, на следующей стадии для подогрева смеси до более высокойзаданной температуры смесь нагнетают в конденсатор 2, За счет скрытой теплоты парообразования вторичного па2Q ра , подаваемого в конденсатор 2, осуществляется дальнейший нагрев смеси до 88~90°С. Температура нагрева смеси до заданной температуры зависит также от ее расхода, подаваемого в теплооб- 25 менник 3, а также количества вторич-г ного пара и его давления. Технологическая схема утилизации вторичного тепла на подогрев агента сушки построена с учетом получения заданного 30 количества агента сушки и его температуры, зависящей от количества бросового тепла (тепла вторичного пара и отработанного агента сушки). Сушку осуществляют в две стадии. На первой стадии зерно поступает в шахту 1 су- 35 шилки и подвергается комбинированному нагреву от паровых труб кондуктивным способом и конвективным способом • теплоносителем с температурой 8840 90 С. Зерно после пропаривания содержит большое количество свободной поверхностной влаги, которая при контакте с агентом сушки поглощается и одновременно осуществляется нагрев зер45 на. Длительность воздействия агента сушки на зерно зависит от температуры нагрева зерна. Для каждого вида зерна существует своя предельно допустимая температура нагрева, напри50 мер гречиха 4G°C, овес 50°С, ячмень 60°С и т.д. Наиболее легко удаляемая влага уносится с агентом сушки и быстро его насыщает влагой с относительной влажностью более 65-75%, поэтому этот агент сушки выбрасывается 55 в атмосферу. Длительность нагрева зерна в зависимости от его вида составляет 14-16 мин при движении плот ным слоем. В дальнейшем зерно движется плотным слоем сверху вниз в шахте 1 и подвергается выдержке в течение 13-16 мин, при этом для поддержания его предельно допустимой температуры используется только кондуктивный способ - нагрев от паровых труб, который необходим для интенсификации внутридиффузионных процессов, связанных с перемещением влаги из внутренней части ядра к пограничному слою, которые определяют длительность выдержки. Особенностью способа является незначительное испарение поверхностной влаги при одновременном ее перемещении и насыщении пограничного слоя влагой. Эта особенность является одним из методов интенсификации процесса сушки. При этом за счет незначительного испарения поверхностной влаги из пограничного слоя температура поверхности зерна за счет самоиспарения снижается» что способствует поддержанию направления градиента потока влаги в одном направлении и интенсифицирует пороцесс сушки. После нагрева зерна до предельно допустимой температуры и удаления свободной влаги часть влаги продолжает испаряться и в процессе выдержки, однако интенсивность удаления влаги возрастает после выдержки зерна в течение 13... 16 мин. На второй стадии продукт досушивают комбинированным подводом тепла в течение 6-9 мин, за это время удаляется поверхностная влага и зерно достигает кондиционной влажности (не менее 13,5%) . П р и м е р 1. Отработанный т е п лый воздух из паровой сушилки отбирается с температурой 47°С и в л а г о с о держанием 6 г/кг с в . , смешивается в соотношении 1:6 с наружным воздухом и нагревается до 68 С конденсатом вторичного пара с температурой 96 С и дополнительно за счет скрытой теплоты парообразования вторичного пара до 88°С, нагрев и сушку проводят комбинированным кондуктивно-конвективным методом с температурой агента сушки 88°С с последующей выдержкой 13 мин и досушиванием до кондиционной влажности при температуре агента сушки 88°С комбинированным способом. В результате обработки зерна г р е чихи после пропаривания по предлагае 1579152 Результаты после обработки зерна: мому выше способу, влажность зерна" скорость сушки 1,1 %/мин, длительность составляла 18,8%, были достигнуты сушки 33,0 мин, давление пара в пароследующие результаты. вых трубах 0,18 МПа, удельный расход Скорость сушки 0,87%/мин, длитель-электроэнергии на шелушение зерна ность сушки 36 мин, давление пара в 3,7 кВт/ч, коэффициент шелушения зерпаровых трубах паровой сушилки на 58,0%, выход продела 3,1%, выход О,24 МПа, удельный расход электроядрицы I сорта 66,9%, расход пара в энергии на шелушение 4,5 кВт/ч, коэффициент шелушения 51,0%, выход проде- 10 паровой сушилке 0,09 кг/с. Обоснование режимных параметров ла 4,2%, выход ядрицы I сорта 65,8%, операций способа. расход пара в паровой сушилке Выбор температуры агента сушки в 0,12 кг/с. пределах 88...90 С обусловлен примеП р и м е р 2. Отработавший теплый воздух из паровой сушилки отбира- j 5 пением и рекомендацией этого значения ется с температурой 49 С и влагосов шахтных сушилках, что исключает педержанием 7 г/кг с в . , смешивается в регреэ зерна и трещинообразовани-е в соотношении 1:7с наружным воздухом процессе сушки. Длительность сушки на и нагревается до 70°С конденсатором этом этапе составляет 14 ... 1 6 мин, вторичного пара с температурой 97 С 20 в течение которых происходит нагрев и затем дополнительно нагревается за зерна -различных видов до предельно счет скрытой теплоты парообразования допустимой температуры. Вторым этапом вторичного пара до 89°С, сушку просушки является выдержка в течение водят комбинированным кондуктивно13...16 мин. Обоснование выбора этоконвективным методом с температурой 25 го интервала основано на данных табагента сушки 89°С с последующей вылицы. держкой 13,5 мин.' Досушивание до кон. „ Длительность выдержки связана с диционной влажности проводят комбиниперемещением впаги из глубины ядра к рованным кондуктивно-конвективным меповерхностному слою и началу удалетодом при температуре агента сушки 30 ния влаги из пограничного слоя. 89°С. Как следует из данных таблицы, в процессе отлежки зерна овса менее Результаты обработки. 13,0 мин снижение влажности практиСкорость сушки 0,95%/мии, длительчески не достигается, увеличение длиность сушки 35 мин, давление пара в тельности отлежки свыше 13,0 мин припаровых трубах паровоіі сушилки 35 водит к снижению влажности терна на 0,20 МПа, удельный расход электро1,5%, а отлежка свыше 14 мин не вызыэнергии на шелушение 4,2 кВт/ч, коэфвает снижение влаги. Наибольшее снифициент шелушения зерна 53, ^Х, выход жение влажности для ячменя достигапродела 3,9%, выход ядрицы I сорта ется при отлежке н течение 16 мин, 65,4%, расход пара в паровой сушилке 40 дальнейшая отлежка не вызывает сниже0,11 кг/с. ние влажности зерна, что ограничивает П р и м е р 3. Отработавший тепдлительность отлежки в пределах 13... лый воздух из паровой сушилки отбира... 16 мин. ется с температурой 51 С с влагосодерОбработка зерна гречихи по предлажанием 8 г/кг с в . , смешивается в со- &с гаемому способу позволяет повысить отношении 1:8с наружный воздухом и КОЭффПЦИеПТЫ ШелуШСЇІИЯ З ь р м Л 11,1 6 . . „ нагревается до 72 С конденсатом вторичного пара с температурой 98 С, за8%, что уменьшает чавороты зерна па тем дополнительно нагревается за счет вальцедековый станок и уменьшает Р Г О скрытой теплоты парообразования вто50 Дробление. Бследсише глої о hiuA.jp ядричного пара до 90 С, сушку проводят рицы возрастает на 2,4...3,6% за счет комбинированным кондуктиано-конвекснижения выхода продела и мучелп. СлетиБным методом с температурой агента дует также отметить, что расход элексушки 90 С с последующей выдержкой в троэнергии на вальцедековом станке течение 16 мин. Досушивание до конснижается на 20. . .26%, одновременно диционной влажности проводят комбини- 55 скорость сушки и производительность рованным кондуктивно-конвективным меработы сушилки увеличивается па 40... тодом при температуре агента сушки .. .43%, при этом расход пара снижает90° С. ся на 37, ..39%. 1579152 Таким образом, в предлагаемом спо собе только за счет вторичного тепля достигается не только интенсификация процесса сушки, но и снижается расход пара вследствие рециркуляции агента сушки и перевода работы паровой сушилки на комбинированный кон.-' дуктивно-конвективный способ сушки, что предопределяет рациональность ис- Ї 0 пользования этого способа в промышленности. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Способ тепловой обработки зерна крупяных культур в паровой сушилке непрерывного действия, включающий 15 Длительность отлежки и последующее количество удаляемой влаги для зерна овса с влажностью 18,2% после первой стадии сушки по способу прототип мин 0 0 0 0 0 І % 18,2 18,0 18,0 17,6 17.5 8 кондуктивные нагрев продукта до предельно допустимой температуры и сушку до кондиционной влажности, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса сушки , дополнительно проводят конвективные нагрев и сушку продукта теплоносителем с температурой 88-90 С, в качестве теплоносителя используют смесь отработанного агента сушки с воздухом в соотношении соответственно 1 - 6:8, при этом сушку осуществляют в две стадии, между которыми проводят вьщержку кон-*дукгивным методом в течение 13~16 мин при поддержании предельно допустимой температуры продукта. Длительность отлежки и последующее количество удаляемой влаги в зерне ячменя а влажностью 17,3% после комбинированного способа сушки по способу предлагаемый мин прототип 1 % мин 18.0 Ї7,3 16,7 16.4 16.4 6, 5 13 ,0 14 ,0 15 ,0 16 0 0 0 0 0 1 % 17,3 16,8 16,8 16,5 16,5 предлагаемый мин 8 16 ,0 17 ,0» 18 ,0 19 ,0 1 % 17,0 15,7 15,7 15,5 15,5 • jSpNO і/ І j ; •*-*•* Редактор В.Трубченко И Составитель И.Тихомиров Техред л.Олийнык Корректор С.Черни Заказ 2194/ДСП Тираж 387 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101