Спосіб сушіння насіння

Реферат: UA 79839 U UA 79839 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до способів сушіння високовологих здатних до злипання та налипання дрібнодисперсних матеріалів і може застосовуватись в сільському господарстві, в харчовій, хімічній, мікробіологічній, фармацевтичній та інших переробних галузях для сушіння рослинної сировини, продуктів харчування та інших термолабільних, високовологих матеріалів. Відомий спосіб сушіння насіння соковитоплідних овоче-баштанних культур (Авт. св. СССР №943504, кл. F26B17/26; Бюл. №26; 1982 p.), який передбачає організовану подачу і переміщення матеріалу, далі насіння, за допомогою транспортера з ввігнутими скребками і продувку по ходу насіння сушильним агентом з метою створення зон локального псевдоорідження. Швидкість сушильного агента перевищує критичну швидкість псевдоорідження в 3-5 раз, температура сушильного агента перевищує гранично допустиму температуру матеріалу на 5-7 °C. Недоліком такого способу є значні енергозатрати на видалення незв'язаної поверхневої вологи шляхом випаровування та на продувку шару насіння з низькою порозністю в напрямку протилежному стіканню вологи, що виключає фільтраційну складову процесу. Не виключається також можливість створення згустків та налипання насіння на конструкції обладнання. Безпосередній контакт свіжевиділеного високовологого насіння з елементами конструкцій обладнання, зокрема з ввігнутими металевими скребками, робить можливим травмування насіння та погіршення його кінцевих якісних показників. Відомий спосіб сушіння насіння (Патент на корисну модель №48697, кл. F26B17/26; Бюл. №6, 2010 p.), що включає переміщення насіння по решітці при проходженні сушильного агента через шар насіння, яке розміщують у вібруючій сушильній камері; причому, при значеннях вологості насіння більше 34 % сушильний агент подають зверху-вниз через перфоровану бокову поверхню пустотілого циліндра, шар насіння, перфороване днище сушильної камери і відсмоктують з дифузора; крім цього, насіння перемішують та очищають перфоровану поверхню днища сушильної камери, а при значеннях вологості насіння менше 34 % сушильний агент температурою 50 °C подають знизу-вверх через перфороване днище сушильної камери і через аеровіброкиплячий шар насіння, яке висушують до стандартизованих значень вологості 10 %. Недоліком вказаного способу є неможливість використання залишкової теплової енергії сушильного агента, який видаляється з сушильної камери після взаємодії з висушуваним насінням в процесі конвективного сушіння, що погіршує енергетичні параметри процесу сушіння, та збільшує тривалість цього процесу. Вказаний спосіб передбачає використання однієї вібраційної сушарки для послідовного проведення як фільтраційного вологовидалення (зниження вологості насіння в межах (34…52)%, так і конвективного сушіння (зниження вологості насіння в межах (10…34)%. Для збільшення пропускної здатності рекомендується паралельне застосування декількох аналогічних сушарок, що надає можливість повторного використання відпрацьованого сушильного агента в процесі конвективного сушіння (початкова температура сушильного агента 50 °C) для забезпечення процесу фільтраційного вологовидалення (початкова температура сушильного агента 30 °C) з застосуванням теплообмінного пристрою. В основу корисної моделі поставлена задача створення способу сушіння насіння баштанних культур та іншої сировини, який забезпечує інтенсифікацію процесу при покращенні енергоефективності та кінцевих якісних параметрів насіннєвих матеріалів у відповідності з діючими вимогами. Поставлена задача вирішується за рахунок введення нових операцій та їх послідовності, що включає переміщення насіння по решітці при проходженні сушильного агента через насіння, яке розміщують у вібруючій сушильній камері, при значеннях вологості насіння більше 34 % сушильний агент із температурою 30 °C подають зверху-вниз через перфоровану бокову поверхню пустотілого циліндра, шар насіння, перфороване днище сушильної камери і відсмоктують з дифузора; насіння перемішують та очищають перфоровані поверхні днища сушильної камери і пустотілого циліндра, а при значеннях вологості насіння менше 34 %, сушильний агент температурою 50 °C подають знизу-вверх через перфороване днище сушильної камери і через аеровіброкиплячий шар насіння, яке висушують до стандартизованих значень вологості 10 %, причому, для сушіння насіння вологістю менше 34 % використовують окрему вібруючу сушильну камеру, в яку переміщують насіння при досягненні вказаних значень вологості, і відпрацьований її сушильний агент подають в теплообмінник, підігрівають вхідне повітря до температури 30 С і, як сушильний агент, подають його в іншу сушильну камеру для сушіння насіння вологістю більше 34 %. На кресленні зображено принципову схему вібраційної сушильної установки, яка реалізує запропонований спосіб сушіння насіння. Вібраційна сушильна установка має дві U-подібні 1 UA 79839 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 сушильні камери 1, 2, в яких послідовно здійснюють процеси фільтраційного вібраційного вологовидалення та конвективного сушіння в аеровіброкиплячому шарі відповідно. Сушильні камери 1, 2, які за допомогою пружних підвісок 3,11 установлені на нерухомих основах, оснащені вібраторами 4, 12. Сушильна камера 1 оснащена двома газорозподільчими решітками, одна з яких виконана у вигляді пустотілого циліндра 5 з перфорованою поверхнею, розміщеного по горизонтальній вісі сушильної камери 1 в шарі висушуваного насіння 6. Циліндр 5, на якому симетрично прикріплено лопаті-перемішувачі 7 з еластичними скребками, з однієї кінцевої сторони з'єднаний з теплообмінником пластинчастого типу 8, а з протилежної сторони з'єднаний з приводом, який забезпечує його обертальний рух. Спосіб сушіння насіння баштанних культур здійснюється шляхом виконання наступних операцій в два етапи. На першому етапі процесу насіння розміщують в сушильній камері 1, яка коливається внаслідок дії вібратора 4; сушильний агент температурою 30 °C з теплообмінника пластинчастого типу8 подають через пустотілий циліндр 5 з перфорованою боковою поверхнею, через шар насіння 6 зверхувниз і відсмоктують через перфороване днище 9 сушильної камери 1 в дифузор 10, в якому створюють розрідження. Відпрацьований сушильний агент виводять з дифузора 10 в системою подачі-відбору сушильного агента 15. Видалення вологи здійснюють до значення вологості насіння в межах 34 %. Нагрівання насіння вологістю більше 34 % сушильним агентом з температурою більше 30 °C посилює процеси налипання насіння до деталей обладнання, утворення кірки насіння та погіршує його посівні якості, а зменшення температури сушильного агента нижче 30 °C робить процес сушіння значно енергоємним та тривалим. Лопаті-перемішувачі 7 з еластичними скребками, які приводять в обертальний рух зовнішнім приводом, очищають перфоровані поверхні днища 9 сушильної камери, пустотілого циліндра 5 і перемішують насіння 6. За рахунок вібрацій, перепаду тисків над і під шаром насіння 6 внаслідок подачі сушильного агента в сушильну камеру 1 та розрідження в дифузорі 10, взаємодії з рухомим сушильним агентом та нагрівання насіння 6, поверхнева волога з насіння 6 інтенсивно видаляється разом з сушильним агентом через перфороване днище 9 сушильної камери в напрямку природного стікання зверху-вниз. На другому етапі сушильний агент температурою 50 °C з системи подачі-відбору сушильного агента 15 через дифузор 14, перфороване днище 13 сушильної камери 2 подають в шар оброблюваного насіння 6 знизу-вверх і видаляють з сушильної камери 2 через теплообмінник пластинчастого типу 8, в якому за рахунок теплової енергії відпрацьованого сушильного агента здійснюють нагрівання вхідного повітря і подають в пустотілий циліндр 5 сушильної камери 1. Під дією вібрацій і потоку сушильного агента під тиском, насіння переходить у аеровіброкиплячий стан, рівномірним шаром заповнює сушильну камеру 2, відбувається інтенсивне конвективне сушіння насіння до стандартизованих значень вологості - 10 %. При зниженні вологості насіння до значення менше 34 % змінюються його теплофізичні властивості, порозність шару насіння значно підвищується, а когезивно-адгезивні властивості знижуються. Це дає змогу збільшити температуру сушильного агента до 50 °C і тим самим значно інтенсифікувати тепломасообмінний процес при дотриманні кінцевих стандартизованих показників продукції. Суттєвому зниженню енергозатрат сприяє повторне використання теплової енергії відпрацьованого сушильного агента для підігріву вхідного повітря до температури 30 °C і використання в процесі фільтраційного сушіння високовологого, вологістю в межах (34…52)%, насіння. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 55 60 Спосіб сушіння, що включає переміщення насіння по решітці при проходженні сушильного агента через насіння, яке розміщують у вібруючій сушильній камері, при значеннях вологості насіння більше 34 % сушильний агент із температурою 30 °C подають зверху-вниз через перфоровану бокову поверхню пустотілого циліндра, шар насіння, перфороване днище сушильної камери і відсмоктують з дифузора; насіння перемішують та очищають перфоровану поверхню днища сушильної камери, а при значеннях вологості насіння менше 34 % сушильний агент температурою 50 °C подають знизу-вверх через перфороване днище сушильної камери і через аеровіброкиплячий шар насіння, яке висушують до стандартизованих значень вологості 10 %, який відрізняється тим, що для сушіння насіння вологістю менше 34 % використовують окрему вібруючу сушильну камеру, в яку переміщують насіння при досягненні вказаних значень 2 UA 79839 U вологості, і відпрацьований її сушильний агент подають в теплообмінник, підігрівають вхідне повітря до температури 30 °C і, як сушильний агент, подають його в іншу сушильну камеру для сушіння насіння вологістю більше 34 %. Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 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