60. Способы сушки зерна. Агротехнические требования к работе зерносушилок. Классификация зерносушилок.

Сушка материалов базируется на двух основных принципах: удаление влаги из материала в виде жидкости и превращение жидкости в пар.

Первый принцип обезвоживания характерен для механического (фильтрация, прессование, центрифугирование) и сорбционного (смешивание с влагопоглощающими веществами) способов сушки.

Второй принцип обезвоживания (тепловая сушка) заключается в подводе теплоты к материалу для испарения влаги. В зависимости от способа подачи теплоты различают конвективный, кондуктивный (контактный), излучение (лучистой энергией), электрический (токами высокой частоты) и молекулярный (сублимацией).

Механический способ. Обезвоживание применяют в том случае, когда в веществе есть свободная влага. Ее удаляют прессованием (при выделении соков из плодов и ягод) и центрифугированием (при сушке древесины и зерна, намоченного дождем, после влажного обеззараживания или сортирования по удельному весу в жидкости).

Сорбционный способ. Влажный материал смешивают с влагопоглотителем (силикагелем, хлористым кальцием, опилками и т.д.) и выдерживают до выравнивания влажности. Влагопоглотитель выбирают с таким расчетом, чтобы его впоследствии можно было легко отделить от высушиваемого материала. Для сушки влажное зерно смешивают с более сухим. 

Конвективный способ. Теплота, необходимая для нагрева высушиваемого материала (зерно, растения) и испарения из него влаги, передается ему конвекцией от движущегося нагретого воздуха или его смеси с топочными газами (агента сушки). Последний не только передает теплоту материалу, но также поглощает и уносит испаренную из него влагу.

Кондуктивный (контактный) способ. Высушиваемый материал соприкасается с нагретой поверхностью, получает от нее теплоту путем кондукции (теплопроводности). Для такой сушки характерны большой расход топлива и неравномерный нагрев зернового материала, расположенного на разном уровне от нагретой поверхности.

Излучение. Поток теплоты подводится к высушиваемому материалу в виде лучистой энергии (солнечными или инфракрасными лучами).

Сублимация. Молекулярную сушку проводят в условиях глубокого вакуума. Процесс протекает так, что вначале теплота, необходимая для испарения влаги, отнимается от высушиваемого материала. В результате его температура значительно снижается, а оставшаяся влага самозамораживается и выходит на поверхность в виде кристалликов льда. В дальнейшем, при под-воде теплоты извне, лед, минуя жидкую фазу, превращается в водяные пары. 

Требования: Основное требование, предъявляемое к сушке семян, заключается в сохранении всхожести и энергии их прорастания. Поэтому семена зерновых колосовых культур не следует нагревать выше 48° С, а бобовых — выше 45 °С. Продовольственное зерно можно нагревать до 60°С.

Неравномерность нагрева зерна в процессе сушки не должна превышать 3...4 °С. Испарение влаги за однократный процесс сушки не должно превышать: для семян зерновых колосовых 5 %; зернобобовых, гречихи, проса, кукурузы 3...4 %. Допустимая неравномерность сушки (при конечной влажности зерна 15 %) ±1 %.

После сушки зерно охлаждают так, чтобы температура его при выходе из охладительной камеры не превышала температуры наружного воздуха более чем на 10...15°С.

После сушки и охлаждения в зерновой массе не должно быть зерен подгорелых, поджаренных, вздутых или с лопнувшими оболочками.

Зерносушилки классифицируют по следующим признакам: 1. По принципу действия – прямоточные и противоточные (рециркуляционные). В прямоточных сушилках зерно проходит через сушильную шахту один раз, возможное снижение его влажности зависит от принятого режима сушки. 

2. По состоянию зернового слоя – с плотным неподвижным, движущимся, псевдосжиженным и взвешенным слоем. Наибольшее распространение получили сушилки с гравитационным движущимся слоем зерна. Конструктивно такая сушилка состоит из вертикальной шахты, которую сверху непрерывно загружают свежим зерном. В нижней части шахты устанавливают выпускное устройство, с помощью которого создают подпор зерна и регулируют время пребывания его в шахте.

3. По степени подогрева теплоносителя – слегка подогретый воздух, подогретый воздух, высокотемпературный теплоноситель.

4. По типу нагрева агента сушки – с прямым нагревом и непрямым (косвенным) нагревом. В сушилках с прямым нагревом агент сушки представляет собой смесь атмосферного воздуха и топочных газов, в таких сушилках особое внимание следует уделять качеству используемого топлива.

5. По типу воздухораспределительных устройств – с воздухораспре-делительными коробами, с перфорированными стенками, с направляющими лопатками. Чаще всего в сушилках применяются воздухораспределительные короба.

6. По режиму работы – непрерывного и периодического действия.

7. По конструкции сушильной шахты – различают шахтные, барабанные, камерные, трубные, комбинированные и другие.

В целом все отечественные сушилки и часть импортных, используемые на элеваторах и хлебоприемных пунктах, можно объединить в две группы – шахтные и рециркуляционные.