Спосіб сушіння зерна

Реферат: Заявлений спосіб сушіння зерна включає процес нагрівання зерна, його відлежування, охолодження і транспортування. Нагріте повітря подають для інтенсивного короткочасного нагрівання зерна до максимальної температури для даного виду зерна і до кожного вентильованого силосу відлежування для підтримання температури зерна в режимі самовипаровування до вологості, на 2-2,5 % вищої за критичну для даного виду зерна. Холодне зовнішнє повітря подають до вентильованих силосів охолодження. Процеси в силосах проводять прямоточно безперервно, при температурах максимального самовипаровування. UA 101894 C2 (12) UA 101894 C2 UA 101894 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до зернопереробної промисловості і може бути використаний для сушіння зерна при зберіганні. Відомий прогресивний спосіб сушіння зерна методом драйарації (сушити і вентилювати) (Малин Н.И. Энергосберегающая сушка зерна. - М.: Колос, 2004. - С. 160-161), суть якого полягає в інтенсивному короткочасному нагріванні зерна до максимальної температури, відлежуванні зерна при вказаній температурі до вологості на 2-2,5 % вище критичної для даного виду зерна і повільному охолодженні в камерах, оснащених системою вентиляції. Недоліком даного методу є великий термін відлежування зерна на другому етапі (8-12 годин) без підігріву, що зменшує вологовіддачу. В якості пристрою, що наближається до використання способу драйаерації прийнято схему шахтної сушарки фірми "Сатакі" (Японія), (Станкевич Г.М. та ін. Сушіння зерна. - К.: Либідь, 1997. - С. 221, рис. 7,52) що включає нагрівач зерна, силоси для відволожування (відлежування) зерна, силоси охолодження зерна і транспортні механізми для подачі зерна на вказане обладнання. Недоліком даного способу є циклічність сушіння рису-зерна (6 циклів), при якій зерно з силосів для відлежування циклічно повертається на нагрівач, що може привести до його травмування в транспорті, втраті тепла при транспортуванні. Задачею даного винаходу є підвищення ефективності сушіння шляхом переходу на безперервний поточний режим сушіння, при якому необхідна температура зерна після нагрівача підтримується вентилюванням кожного силосу гарячим повітрям з автоматичним регулюванням процесу випаровування вологи. Вказана задача вирішується тим, що нагріте повітря подається для інтенсивного короткочасного нагрівання зерна до максимальної температури для даного виду зерна і до кожного вентильованого силосу відлежування для підтримання температури зерна в режимі самовипаровування до вологості, на 2-2,5 % вищої за критичну для даного виду зерна, а холодне зовнішнє повітря подається до вентильованих силосів охолодження і що процеси в ньому проходять прямоточно безперервно, при температурах максимального самовипаровування. За рахунок подачі гарячого повітря в систему вентилювання силоса не має потреби повертати зерно на нагрівання в нагрівач, а автоматично підтримувати необхідну температуру в кожному вентильованому силосі до досягнення необхідної вологості зерна в прямоточному безперервному процесі. У відомому способі для процесу переміщення вологи з центральної частини зернівки до поверхні при відлежуванні проходить інтенсивна вологовіддача (самовипаровування), при якій температура зерна знижується, температура міжзернового повітря і його потенціальна вологоємкість також знижується аж до конденсації вологи, а тиск без вентиляції зростає. Всі ці фактори приводять до передчасного зменшення самовипаровування зерна, хоча вологість зерна ще висока. Пропонується теплим повітрям підтримати температуру зерна на максимальному рівні, тоді при мінімальних тепловитратах інтенсивне випаровування буде продовжено з максимальною ефективністю. Цей процес реалізується при використанні існуючих вентильованих силосів різної ємності без зміни їх конструкції і призначення. Після закінчення сезону сушіння зерна вказані вентильовані силоси можна використовувати для зберігання зерна, для його вентилювання чи охолодження в зимовий період. Продуктивність типових сушарок стримується процесом охолодження зерна через малий об'єм зони охолодження. Вентильований силос для охолодження зерна дозволяє значно збільшити цей об'єм, проводити процес в оптимальному режимі з використанням теплоти зерна для само випаровування і зняття 2-2,5 % вологи, щоб довести її до критичної. Використання теплоти охолоджуваного зерна зменшить тепловитрати. Таким чином, при наявності вентильованих силосів, які широко застосовуються, достатньо близько до них встановити існуючі топку і підігрівач зерна, щоб вирішити проблему сушіння зерна. Це знижує матеріальні витрати в порівнянні з закупкою і монтажем типових сушарок і зменшує поточні витрати на паливо за рахунок його ефективного використання. На кресленні приведено принципову технологічну схему сушильного комплексу, що заявляється. Комплекс працює наступним чином. Вологе (сире) зерно подається норією 1 в нагрівач 2 довільної конструкції (існуючий нагрівач з гальмівними елементами або каскадний нагрівач), який за рахунок гарячого повітря з топки вентилятором 3 зможе за 5-10 с нагріти зерно до максимальної температури для даного виду зерна і даної вологості. Нагріте зерно норією 4 подається в ближній вентильований силос 5 або через розподільчий круг в декілька силосів для відлежування. В цих силосах за рахунок їх вентиляції (вентилятор 6) підігрітим повітрям проходить підтримання постійної близької до 1 UA 101894 C2 5 10 15 20 25 30 максимальної температури зерна і відбувається інтенсивне випаровування до зниження вологості зерна на 2-2,5 % вищої за критичну. Далі зерно норією 7 подається в вентильований силос (силоси) 8 для охолодження зовнішнім повітрям за допомогою вентилятора 9. Для рівномірного підігрівання зерна в силосі 5 зерно нижньої зони подають на норію 7, яка при необхідності його повертає знову в силос 5, Норія 4 також може подавати зерно не в силос 5, а на підігрівач 2, якщо параметри повітря з топки будуть недостатні, щоб нагріти зерно до максимальної температури. При інтенсивному нагріванні зерна в нагрівачі повітрям з високою температурою експозиція нагрівання мала (секунди), а продуктивність нагрівача висока, тому один нагрівач може обслуговувати декілька силосів 5 для відлежування зерна, що збільшить продуктивність комплексу. Підтримання температури зерна в силосах для відлежування зерна вимагає значно меншої температури і кількості повітря в порівнянні з першою і другою сушильними зонами типових сушарок. В типових сушарках не враховують низьку теплопровідність зерна, необхідність дати більше часу для вирівнювання температури в об'ємі зернівки. Великий об'єм вентильованих силосів дозволяє дати зерну необхідний час для вирівнювання температури і продовження процесу самовипаровування зерна не знижуючи, а збільшуючи продуктивність сушіння при мінімальних тепловитратах. Оскільки період сушіння зерна невеликий (декілька місяців), типові сушарки простоюють без використання. Запропонований спосіб дозволяє продовжити період роботи вентильованих силосів на увесь рік як ємності для зберігання зерна. Запропонований спосіб сушіння дозволяє проводити процеси сушіння і охолодження зерна в оптимальному режимі з врахуванням теплофізичних властивостей зерна. Він не потребує значних капітальних витрат, швидко вводиться в експлуатацію, оскільки роботоздатність кожного окремого елемента доведена практикою підприємств. Таким чином, впровадження способу сушіння на базі вентильованих силосів дозволяє відмовитись від будівництва металомістких дорогих типових зерносушарок, збільшити продуктивність і зменшити термін зерносушіння, зекономити значні теплоресурси на підприємствах за рахунок оптимізації процесу. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 35 40 Спосіб сушіння зерна, що включає процес нагрівання зерна, його відлежування, охолодження і транспортування, який відрізняється тим, що нагріте повітря подають для інтенсивного короткочасного нагрівання зерна до максимальної температури для даного виду зерна і до кожного вентильованого силосу відлежування для підтримання температури зерна в режимі самовипаровування до вологості, на 2-2,5 % вищої за критичну для даного виду зерна, а холодне зовнішнє повітря подають до вентильованих силосів охолодження, причому процеси в силосах проводять прямоточно безперервно, при температурах максимального самовипаровування. 2 UA 101894 C2 Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3