Учебно-методический комплекс дисциплины «Технология послеуборочной обработки зерна» для специальности 050728 - «Технология перерабатывающих производств» (стр. 42 )

При оптимальной удельной подаче воздуха 100 м3/ /(ч-т) зерно полностью охладится до температуры на­ружного воздуха после 20 ч вентилирования.

Пример. Партию зерна пшеницы продовольственного назна­чения влажностью 20 % необходимо законсервировать на 4...5 сут до подачи в сушилку. Зерновая насыпь высотой 2 м находится в закроме, оборудованном активным вентилированием, и имеет темпе­ратуру 25 °С. Без вентилирования такое зерно будет непременно подвергаться поражению плесневыми грибами и самосогреванию. Вентилированием его необходимо охладить и сохранить без порчи на данной установке с наилучшим технологическим эффектом. Возмож­ны несколько технологических схем работы вентиляционной уста­новки.

1. Работа в течение двух ночей с остановкой вентилятора на день. В этом случае в течение первой ночной смены за 10 ч работы вентилятора будет охлаждена до температуры наружного ночного воздуха нижняя половина зерновой насыпи толщиной 1 м. Темпера­тура верхней половины насыпи останется почти без изменения, и до начала второго этапа работы эта часть насыпи практически не ис­пытывает защищающего воздействия активного вентилирования. Но суточное пребывание зерна при температуре 25 °С соответствует до­пустимому сроку, за который не происходит заметного снижения качества. В течение второй ночи и эта часть насыпи будет охлажде­на. В последующие 3...4 сут охлажденное зерно будет сохранять пониженную температуру, а следовательно, и качество без сущест­венных изменений.

Непрерывное вентилирование в течение 20 ч с началом рабо­ты утром  и вечеро. Если начать работу утром, продолжать днем и закончить к следующему утру, результат вентилирования будет несколько отличный по сравнению с первой схемой вентилирования. В дневное время при высокой температуре воздуха охлаждение зерна будет сравнительно небольшим и распро­странится оно на нижнюю половину насыпи. При последующем ноч­ном вентилировании холодным воздухом начнется повторное более глубокое охлаждение той же нижней половины насыпи, а темпера­тура верхней половины насыпи будет снижаться незначительно, при­мерно так же, как при дневном вентилировании. Потребуется допол­нительное вентилирование и только ночным воздухом, чтобы охла­дить эту часть насыпи. Если же после ночи продолжать вентилиро­вать днем, то прогреется нижняя часть насыпи, что нежелательно. Последнее указывает, что начинать вентилирование в ночную смену и заканчивать его днем наименее целесообразно. Та­ким образом, вентилирование требует примерно в два раза больше рабочего времени на охлаждение зерна и малопригодна для работы.

На практике используют и такой способ для стацио­нарных установок с постоянным вентилятором — ведут работу непрерывно в течение всего  срока консервации, включая периоды, которые могут  вызвать увлажнение зерна. В этом случае зерно принимает температуру, близкую к  среднесуточной,  обеспечивается  дополнительная подсушка зерна и  небольшое дополнительное охлаждение зерна в связи  с  его  подсушкой. Средние  затраты при такой сушке не выше, а часто ниже, чем на  пилках, однако сушка протекает очень медленно и не обеспечивается  максимально  возможное  при  данных условиях охлаждение зерна. Таким образом, наилучший технологический  эффект  обеспечивает  вентилирование зерна  ночью и рано утром  при минимальной  суточной температуре воздуха с остановкой вентилятора днем.

Вопросы для самоконтроля:

Как осуществляется работа установок для активного вентилирования воздуха. В какое время дня необходимо проводить вентилирование воздуха.

Рекомендуемая литература:

1. Технология послеуборочной обработки и хранения зерна.– М.: ВО «Агропромиздат», 1987. – 288 с.

2. и др Послеуборочная обработка и хранение зерна - М.-2001 г. - 240 с.

3. Технология элеваторной промышленности –М. – 2003г.

4. , , Технология зерносушения – Учебник. - Алматы, 2000. - 400 с.

5. Технология хранения зерна - М. - 2003 г -448с.

СРСП № 9

Сушка неподвижной зерновой насыпи

Для сохранения и улучшения качества зерна необходима его сушка, которая, являясь наиболее быстрым эффективным  мероприятием,  способствует  его  сохранности.

Сушка зерна в насыпи. Сушка зерна в неподвижно насыпи представляет собой самый простой способ конвективной сушки, широко применяемый в сельском хозяйстве. Этим способом сушат зерно и семена всех культур,  а также малосыпучие материалы  (льняной ворс клеверную пыжину, семенники овощных культур). Для сушки используют простейшие напольные камерные и бункерные установки.

Схема простейшей двухкамерной установки для сушки зерна приведена на рисунке 1, которая представляет собой приподнятое над полом решетное основание и тепловентиляционное устройство, обеспечивающее нагрев и подачу агента сушки в подрешетное пространство.

Агент сушки под воздействием избыточного давления проника­ет через решето и проходит затем через зерновую насыпь снизу вверх.

Рассмотрим процесс сушки в такой камере зерна пше­ницы. Высота насыпи 1 м, влажность зерна 20 %, темпе­ратура 20 °С. Допустим, что для сушки используется не­подогретый атмосферный воздух температурой 20°С и относительной влажностью 70%, что характерно для дневных часов суток в период уборки во многих районах страны.

 

Рис. 1. Двухкамерная установка для сушки зерна в насыпи:

1 — воздухоподогреватель; 2 — патрубок; 3 — диффузор с поворотной заслон, кои; 4 — воздухораспределительный канал; 5 — решетное основание - 6 — стен­ка; / — съемная часть стенки.

  При включении вентилятора наружный воздух начнет поступать в зерновую насыпь, заполнять межзерновые промежутки, при этом он будет выталкивать вверх за пределы зерновой насыпи ранее находившийся там воз­дух. Такая смена воздуха в межзерновых пространствах обеспечивает необходимые условия для сушки зерна, воздух межзерновых пространств находится в гигроско­пическом равновесии с влажностью зерна, и его относи-

тельная влажность составляет 90 %.. Так как в межзерновые пространства поступил  воздух  с  относительной  влажностью 70 %, это нарушило равновесие между влажностью зерна и воздуха. Давление паров воды над по верхностью зерна стало больше, чем  в  воздухе, и это вызвало испарение влаги и повышение влажности воздуха до состояния равновесия, т. е. до 90%. При произошло некоторое подсушивание  зерна, и  уже дующие объемы воздуха, которые  поступят  на  смену увлажнившемуся, отработавшему  агенту сушки, будут увлажняться не до 90 %, а до несколько меньшей влажности 88, 85, 80 % и т. д. до тех пор, пока влажность зерна не придет в равновесие с влажностью агента сушки и влагообмен между зерном  и  воздухом  прекратится.

  В данном анализе не были учтены время и высота на­сыпи. На прохождение метрового слоя зерна воздух за­трачивает определенное время. Если  взять  за  основ средние для производственных условий скорости движения воздуха 100...200 мм/с, то  время его  прохождения через зерновую насыпь составит 5...10 с. Возникает важный в практическом отношении вопрос о том, успеет ли агент сушки за время прохождения через зерновую насыпь повысить свою относительную влажность до равновесного уровня, т. е. с 70 до 90 %. Исследования и производственный опыт показывают, что агент сушки насыщается влагой до равновесного состояния по отношению к  обрабатываемому зерну быстро, в течение долей секунды в начале процесса и за  1...2 с при установившемся процессе. Таким образом, при прохождении слоя зерна толщиной 1 м агент сушки мог бы полностью увлажниться несколько раз.  Следовательно,  в  действительности влагообмен между зерном и воздухом начинается и завершается сначала в небольшом  по  толщине  нижнего слоя насыпи зерна, куда поступает свежий агент сушки. Толщина этого слоя обычно 100...250 мм. Всю вышележащую часть зернового слоя агент сушки проходит в таком состоянии, при котором он не может поглощать дополнительное количество воды.

Следовательно, сушка начинается и протекает на первом этапе работы сушилки лишь в  небольшой  нижней части зерновой насыпи, куда поступает воздух от вентилятора. До тех пор, пока она не будет высушена до равновесной влажности, остальное  зерно  сохраняет неизменную  первоначальную  влажность. Через него  будет проходить воздух, уже пол­ностью насыщенный влагой. В последующем начнется сушка зерна, более удален­ного от места поступления воздуха в зерновую насыпь. Такое перемещение зоны сушки по направлению потока воздуха продолжается до тех пор, пока в последнюю очередь не высохнет зерно в самой верхней части насыпи. Это можно проследить на примере сушки насыпи зерна ячменя.

Таким образом, сушка зерна в неподвижной насыпи происходит послойно. В процессе работы установки об­разуется небольшая по толщине, обычно 200...400 мм, зо­на сушки, которая постепенно перемещается в направле­нии потока воздуха. Ниже зоны сушки формируется зона высушенного зерна, которое находится в равновесии с влажностью агента сушки.

В данном примере при относительной влажности аген­та сушки 70 % равновесная влажность зерна пшеницы будет примерно 14 %. Зона высушенного зерна по мере продолжения работы установки и продвижения зоны сушки вверх увеличивается. Соответственно этому зона сырого зерна постепенно уменьшается, пока не исчезнет полностью. Когда верхняя граница зоны сушки прибли­зится к поверхности зерновой насыпи, начнется процесс ее ликвидации, и когда он завершится — зона сухого ма­териала распространится на весь объем зерна. Таким образом, в неподвижной зерновой насыпи сушка перво­начально происходит в небольшом нижнем слое зерно­вой насыпи. Зерно высушивается сразу до равновесной влажности, и таким образом за один прием удаляется вся избыточная влага. Если воздух слишком сухой, зер­но неизбежно будет пересушиваться ниже оптимального