Барабанні зерносушарки

Зерносушарку стаціонарну барабанну СЗСБ-8 використовують для сушіння зерна різних зернових і олійних культур будь-якого ступеня вологості та засміченості без попереднього очищення. Вста­новлюють її на масложирових підприємствах для сушіння соняш­нику та на токах для сушіння зерна різних культур.

Зерносушарка СЗСБ-8 складається з топки, камери завантаження, колонки охолодження, розвантажувальної та за­вантажувальної норій, вентиляторів колонки охолодження та су­шильного барабана 3, приводного механізму.

По перерізу барабан розділений на шість секторів, у кожному з яких закріплено полички, що захоплюють зерно під час обертання барабана. Рівномірну подачу зерна в барабан забезпечує заванта­жувальна камера. Пересувається зерно вздовж барабана в момент його пересипання під дією підпору і потоку агента сушіння. З роз­вантажувальної камери зерно подається в шлюзову заслінку, звідки надходить в охолоджувальну колонку. Тривалість перебування зер­на в контакті з агентом сушіння в барабанних сушарках регулювати важче, оскільки температура нагрівання агента сушіння в них 90…130 °С для насіння і понад 180 °С для продовольчого та фуражного зерна. Недоліком конструкції сушарок цього типу є те, що зерно, яке надходить в сушарку, контактує з досить нагрітим агентом сушіння. Барабанні сушарки не можна використовувати для сушіння насіння бобових, рису, кукурудзи, тому що воно травмується — розтріскується.

Рециркуляційні зерносушарки

При рециркуляційному сушінні зерна змішують певну кількість сирого зерна з великою кількістю сухого і чергують короткочасне нагрівання суміші зерна з наступним охолодженням та рециркуля­цією великої частини просушеного зерна. Зерно за короткочасного (2…3 с) перебування в камері нагрівання при температурі агента сушіння 250…380 °С нагрівається до 50…60 °С.

Зерносушарки з рециркуляцією, які нині найбільше поширені на хлібоприймальних підприємствах, за конструкцією та способом на­грівання зерна поділяють на рециркуляційні з камерами нагріван­ня і шахтні рециркуляційні без камер нагрівання.

Особливості сушіння зерна окремих культур

Зерно гречки добре піддається сушінню завдяки великій шпа­руватості. Проте через нерівномірність дозрівання, велику засміче­ність зернова маса гречки часто зігрівається. Тому після збирання її зберігати без очищення не можна. Після очищення значна частина недозрілих зерен гречки видаляється, однак залишаються важко-відділювані домішки, близькі за геометричними розмірами та за питомою масою. Отже, сушіння зерна гречки, як і очищення, треба проводити негайно.

Найкраще сушити зерно гречки за м'яких режимів на шахтних сушарках.

Зерно жита має товсту оболонку, що сповільнює випаровуван­ня з нього вологи. Висока термостійкість зерна жита дає змогу на­грівати його до 60 °С.

Зерно вівса завдяки великій шпаруватості добре сушиться, але через небезпеку самозагоряння насінних та плодових плівок його не можна нагрівати до температура вище 50 °С.

Зерно проса має щільну оболонку й понижену шпаруватість. Між оболонкою і ядром є повітряний проміжок, який перешкоджає теплопередачі, внаслідок чого теплота концентрується на оболонках проса, що призводить до їх розтріскування. Тому при сушінні зерна проса температура його нагрівання повинна бути до 40 °С.

Зерно рису має понижену вологовіддачу через наявність під пло­довими плівками повітряного проміжку. Крім того, низький вміст білків у ньому викликає велику тріщинуватість, яка виявляється ще при дозріванні зерна в полі, що вимагає м'яких режимів сушіння. Температурний режим повинен бути диференційованим залежно від початкової вологості зерна: при вологості 18 % сушать за один про­пуск за температури теплоносія 65…70 °С та нагріванні зерна не вище 40 °С; при вологості близько 20 % застосовують двоступінчастий режим (при першому ступені температура теплоносія 60 °С, при дру­гому 70 °С), допускаючи нагрівання зерна відповідно до 35 і 40 °С. Продуктивність сушарок при висушуванні зерна рису низька.

На практиці майже завжди застосовують кількагодинне відле­жування (2…3 год) зерна між першим і другим ступенями висушу­вання. Тривалість відлежування залежить від кількості вологи, що випаровується під час сушіння за один раз: 3 % — не менше 4 год, 2 % — не менше 3 год, 1 % — до 2 год.

Зауважимо, що в зерні сухого рису вологість зародка на 2 - 3 % нижча, а вологого, навпаки. Тому, щоб не допустити швидкого само­зігрівання внаслідок високого рівня інтенсивності дихання, зерно рису треба доводити до стану сухого.

Зерно бобових порівняно із зерном інших культур містить більше білка, більше за розміром, сухе, щільне, має структурно відособлені оболонки, а тому й меншу поверхню випаровування, що знижує їх вологовіддачу. Вся теплота витрачається переважно на нагрівання насіння, а не на випаровування вологи. При цьому поверхня зерна швидко зневоднюється, а центральна частина зернівки залишаєть­ся вологою. Тому при застосуванні інтенсивних режимів сушіння розтріскуються насінні оболонки.

Для сушіння зерна бобових використовують лише шахтні сушар­ки. Допускається видалення за один пропуск 3 — 4 % вологи, а для крупнонасінних (квасоля, боби) — 2 %. Бобові обов'язково сушать з відлежуванням.

Ефективним є сушіння бобових активним вентилюванням (повіт­ря підігрівається до ЗО °С при питомій подачі 400 - 600 м^З/т).

Насіння олійних культур завдяки щільній оболонці витримує ви­сокі температури при нагріванні. Використовують для його сушіння шахтні сушарки, застосовуючи приблизно такі самі режими, як і для зернових. Насіння з високою вологістю сушать за кілька пропу­сків з проміжним (6…7 год) відлежуванням, під час якого підсохла оболонка поглинає вологу ядра, а при черговому пропуску легко ви­даляється (у насіння соняшнику, оскільки високі температури при­зводять до розтріскування оболонок).

Насіння соняшнику має високу шпаруватість (60…80 %), що пов'язано з малим опором, який воно чинить під час вентилювання чи сушіння. Тому ворох соняшнику сохне швидше, ніж інших сіль­ськогосподарських культур.

У практиці обробки та зберігання насіння соняшнику вважається сухим, якщо вологість його становить до 7 %, середньої сухості 7…8 %, вологим 8…9 %, сирим — понад 9 %,

Кращою для сушіння насіння соняшнику є швидка подача повіт­ря з високою температурою, ніж тривала з низькою. Щоб випарува­ти 1 кг води, треба затратити близько 2,7 МДж теплоти, а для випа­ровування такої самої кількості води в насінні соняшнику — понад 6 МДж у шахтних та близько 4 МДж у рециркуляційних сушарках. Сушіння треба проводити швидко з мінімальними затратами теп­лоти та електроенергії.

Насіння дрібнонасінних олійних культур (льону, рижію, гір­чиці) через низьку шпаруватість сушать при низькій витраті агента сушіння. Часто його сушать у суміші з насінням вівса, ячменю у співвідношенні 1 : 3 при температурі теплоносія 60…70 °С і нагрі­ванні до 40…45 °С.

Чисте насіння багаторічних трав під час сушіння в шахтних сушарках часто злипається, утворюючи затори між коробами, тому його сушать, змішуючи із зерном ячменю або вівса. Крім того, на­сіння багаторічних трав дуже дрібне й сипке, через те сушарки ма­ють бути добре ущільнені.

Насіння багаторічних трав добре сушиться в барабанних сушар­ках, де його температура може досягати 40…45 °С. Для дуже вологого насіння ця температура досить висока, тому на практиці потрі­бного режиму дотримуються регулюванням подачі палива.

При сушінні насіння тимофіївки в барабанній сушарці темпе­ратуру треба обмежувати до 100 °С. Якщо вологість насіння не пе­ревищує 25 %, його нагрівають до температури не вище 35 °С.

Ворох конюшини буває дуже засміченим. Тому його треба споча­тку просушити на стрічкових або карусельних сушарках чи на май­данчиках із застосуванням активного вентилювання.

Головною особливістю сушіння зерна кукурудзи є його низька вологовіддача порівняно із зерном інших зернових культур. Інтенсив­ність вологообміну зерна різних сортів кукурудзи неоднакова, оскіль­ки залежить від розмірів зернин, їх форми, фізичної будови, хімічно­го складу. Питома поверхня випаровування зерна кукурудзи вдвічі менша, ніж зерна пшениці. Щільна оболонка зерна кукурудзи утру­днює процес випаровування. Волога, проникаючи в зерно переважно через зародок, нерівномірно розподіляється по всіх частинах зернів­ки. Тому під час сушіння виникають неоднакові внутрішні напру­ження, які призводять до різної усадки тканин і утворення в ендо­спермі внутрішніх тріщин, які не порушують цілісності оболонок.

Стрижні качанів кукурудзи завжди вологіші, ніж зерно, але під час сушіння інтенсивніше випаровують вологу, ніж зерно.

Качани кукурудзи сушать, як правило, у нерухомому шарі. На­сип качанів, очищених від обгорток, має хорошу шпаруватість, що полегшує циркуляцію повітря, яке подається під тиском чи завдяки припливно-витяжній природній вентиляції — протягів. Тому є ба­гато способів сушіння насінної кукурудзи в качанах: у камерних сушарках заводського типу; в засіках; на майданчиках; під навіса­ми; активним вентилюванням; в сапетках.

Після висушування качани на деякий час залишають у камері, де відбуваються перерозподіл вологи та вирівнювання вологості всієї маси, оскільки негайне охолодження викликає утворення трі­щин в зернах.

Висота насипу кукурудзи має бути такою, щоб ефективність ви­користання повітря була максимальною і не було непродувних зон.

Зерно продовольчої кукурудзи сушать за більш жорстких режи­мів, для чого використовують шахтні сушарки типу ДСП-32, тобто такі, де можна підтримати певний режим: нагрівання зерна не ви­ще 50 °С, температура теплоносія не вище 130 °С і 110 °С при су­шінні кукурудзи відповідно для переробки та зберігання. Для на­сіння кукурудзи вологістю вище 22 % застосовують двоступінчастий режим сушіння (табл. При сушінні зерна і насіння пропускну здатність сушарок визна­чають за допомогою перевідного коефіцієнта К_п, який характеризує здатність зерна віддавати вологу з урахуванням рекомендованих температур агента сушіння та видалення вологи за один пропуск:

Найважливішим параметром процесу сушіння є температура агента сушіння та нагрівання зерна. Відхилення в температурі аген­та сушіння від заданих норм не повинно перевищувати ± З °С, а тем­пература нагрівання зерна ± 2 °С.

Температуру агента сушіння вимірюють у нагнітальній камері перед вхідними отворами підвідних коробів. Вимірювання проводять через кожні 30 хв за допомогою встановлених на сушарці електро-термометрів, покази яких записують у журналі оператора через кожні 2 год.

Температуру зерна визначити складніше, ніж температуру аген­та сушіння. В перші години роботи сушарки температуру насіння перевіряють через кожні 10 - 15 хв, відбираючи проби зерна при виході його з камери нагрівання. Регулюють температуру відкри­ванням дверець впуску повітря або піддувальних дверець. Після встановлення режиму сушіння температуру зерна вимірюють не рідше як через кожні 2 год.

У сучасних шахтних сушарках температуру нагрівання зерна контролюють за допомогою датчиків дистанційних термометрів, які встановлюють у підсушувальному бункері. Однак такий контроль дає тільки орієнтовні результати.

Після охолоджувальної колонки перевіряють також температуру зерна (вона може бути на 8 …10 °С вищою за температуру навколишнього середовища), а також якість зерна за такими органолептич­ними показниками, як колір, блиск, наявність сторонніх запахів. При порушенні режимів сушіння зерно може запаритись, окремі зернівки можуть підгоріти, обвуглитись, потемніти, містити сажу й мати запах диму.

Продуктивність сушарок визначається різними показниками:

• масою сирого зерна, що надходить у сушарку;

• кількістю випарову­ваної вологи в кілограмах за годину;

• тонно-процентах зниження вологості та ін.

Масу зерна і продуктивність сушарок виражають у натурально­му (умовному) обчисленні — планових одиницях. Планова одиниця сушіння (планова тонна) — це зниження вологості однією тонною продовольчого зерна пшениці на 6 % (з 20 до 14 % вологості). План сушіння, виробіток сушарок при оцінці ефективності їх роботи, оплату за роботу слід розраховувати, виходячи з планових одиниць.

Контрольні запитання

1. Які складові процесу післязбиральної обробки зернових мас ви знаєте?

2. Які параметри зернівки враховано при конструюванні зерноочисної машини?

3. Які технологічні умови необхідні для нормальної роботи зерноочисних машин?

4. За допомогою яких робочих органів можна розділити компоненти зернової маси за розмірами, формою, густиною?

5. Які фракції зернової маси виділяються на ворохоочисниках?

6. Які ви знаєте спецмашини для обробки зернових мас?

7. Які є поточні лінії для післязбиральної обробки зернових мас?

8. Які складові ЗАВ та КЗС?

9. Які машини входять до складу спеціальних ліній?

10. Якими є особливості післязбиральної обробки качанів та зерна кукурудзи?

11. Які є особливості обробки зернової маси (вороху) льону та багаторічних трав?

12. Зерно яких культур найбільше травмується?

13. Якою є схема післязбиральної обробки вороху насіння цукрових буряків?

14. Що таке активне вентилювання?

15. Для чого застосовують активне вентилювання?

16. Які типи установок використовують для сушіння та охолодження зерна? Як можна ліквідувати гніздове самозігрівання?

17. Перелічіть основні умови ефективного вентилювання для сушіння та для охолодження.

18. Якими є оптимальні питомі подачі повітря при обробці (сушінні) зерна?

19. Як змінюється відносна вологість повітря із зміною його температури?

20. Яке зерно називають сухим?

21. Від чого залежить швидкість сушіння зерна?

22. Які способи сушіння ґрунтуються на конвективному способі підведення тепла?

23. Основні технологічні умови нормального сушіння зерна на шахтних сушарках.

24. Який фактор є визначальним при повітряно-сонячному сушінні зернової маси?

25. Для яких партій зерна використовують барабанні сушарки?

26. Для якого зерна найдоцільніше використовувати камерні сушарки?

27. Як впливає вологість зерна на температуру його нагрівання під час сушіння?

28. В яких сушарках теплоносієм є гаряче повітря?

29. Що є визначальним при встановленні температури теплоносія?

30. Для якої зернової маси застосовують м'які (ступеневі) режими сушіння?

31. Що називають плановою умовною тонною?

32. Якими є особливості сушіння дрібнонасінних культур?

33. У чому полягають особливості сушіння насіння кукурудзи та бобових культур?