2.Общая методика расчета зерносушильных установок

Зерносушилку рассчитывают на основании задания, содержащего характеристику сушилки и исходные данные для расчета. Состав исходных данных, также как и методика и порядок расчета зерносушильной установки зависят от типа сушилки и от технологической схемы сушки. Обычно исходные данные включают: производительность сушилки, наименование высушиваемой культуры, вид сушильного агента (нагретый воздух или смесь воздуха с продуктами сгорания топлива,во втором случае задается вид топлива), параметры атмосферного воздуха, параметры высушиваемого зерна (начальная и конечная влажность, начальная и предельно (максимально) допустимая температура нагрева зерна), режим сушки (одноступенчатый, двухступенчатый) и ряд дополнительных данных, характерных для данного типа сушилки.

В общем случае, расчет зерносушильной установки сводится к определению количества (массы) испаряемой влаги, потребных для этого расхода агента сушки и охлаждающего воздуха, расходов теплоты и топлива.

На основе полученных данных определяют размеры сушильных и охладительных камер сушилки.

В инженерной практике широко применяется статический метод расчета зерносушильных установок по средней скорости сушки зерна с использованием I-d диаграммы влажного воздуха, основанный на материальном и тепловом балансах сушильной и охладителной камер. Расчет проводят, исходя из предположения, что зерно отдает столько влаги, сколько может поглотить ее воздух с определенными параметрами.

Рассчитываемая зерносушилка может иметь несколько зон сушки, в том числе зону предварительного нагрева зерна, зоны промежуточного и окончательного охлаждения зерна, зоны отлежки (межзернового тепло- и влагообмена). Соответственно этому все статьи расходов агента сушки, теплоты, охлаждающего воздуха рассчитывают для каждой зоны в отдельности.

Количество (массу) испаряемой влаги определяют по заданным значениям начальной и конечной влажности зерна и производительности зерносушилки.

Производительность зерносушилки обычно задается в условных единицах – плановых тоннах в час. Одна плановая тонна соответствует 1т просушенного зерна пшеницы продовольственного назначения с хорошей клейковиной при снижении влажности зерна с 20% до 14% при рекомендуемом для этого слуая режиме сушки (температуре сушильного агента и максимально допустимой температуре нагрева зерна).

Для расчета производительности зерносушилки в физических тоннах при значениях начальной и конечной влажности зерна, отличающихся от базовых, установлены соответствующие переводные коэффициенты.

М_ф = ,

где М_ф – производительность сушилки в физических тоннах;

М_пл - производительность сушилки в плановых тоннах;

Кв – коэффициент пересчетамассы просушенного зерна в плановые тонны в зависимости от начальной и конечной влажности зерна.

Различие в производительности сушилки (физических тоннах) при сушке разных культур и различного назначения учитывается другими коэффициентами.

С использованием этих коэффициентов производительность сушилки при сушки других культур, а также пшеницы с другим качеством клейковины, рассчитывается по формуле:

М_ф=,

где К_к – коэффициент пересчета массы просушенного зерна в плановые тонны для разных культур и различного назначения.

При статическом методе расчета зерносушильной установки с использованием I-d диаграммы вначале проводят построение на I-d диаграмме процесса нагрева воздуха, происходящего в калорифере или в топке. Далее переходят к построению процессов, происходящих в зонах сушки и охлаждения зерна. На основе построенных процессов определяют графоаналитическим методом расходы воздуха и теплоты на сушку зерна и охлаждающего воздуха на охлаждение зерна.

При выполнении графоаналитических расчетов следует иметь в виду, что точность расчетов существенно зависит от точности построения процессов на I-d диаграмме и точности измерения длин отрезков, входящих в расчетные формулы. Поэтому все построения и измерения следует выполнять очень тщательно.

Применение статического метода расчета правомочно при протекании сушки с незначительно изменяющейся скоростью процесса. Между тем, в практику зерносушения, все более широко внедряются эффективные способы сушки с интенсивным предварительным нагревом зерна. Учитывая специфические свойства зерна как объекта сушки – его высокую энергочувствительность и влагоинерционность, расчет процесса в этих случаях необходимо проводить в увязке со скоростью нагрева зерна. Поэтому для расчета сушильных установок с интенсивным предварительным нагревом зерна применяют комбинированные кинетико-статические методы расчета, в которых продолжительность нагрева зерна рассчитывают по уравнениям кинетики процесса, а потребные расходы агента сушки, теплоты и охлаждающего воздуха – по интегральным уравнениям баланса массы и энергии.