книги из ГПНТБ / Масликов, В. А. Технологическое оборудование производства растительных масел учеб. пособие

Ч А С Т Ь В Т О Р А Я

О БО РУ ДО ВА Н И Е Д Л Я ПОДГОТО ВКИ СЕМ ЯН К ПОЛУЧЕНИЮ М АСЛА

Г л а в а III. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СУШКИ СЕМЯН

НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА СУШКИ МАСЛИЧНЫХ СЕМЯН И РАСЧЕТА СУШИЛОК

При хранении семян в зависимости от влажности в них про­ исходят различные биохимические процессы, которые ухудшают качество получаемого масла. Скорость этих процессов находит­ ся в прямой зависимости от влажности семян. Неравномерность влажности отдельных семян объясняется тем, что в подсолнеч­ ной корзинке влажность семян зависит от их положения в пей. Семена, расположенные вблизи центра корзинки, имеют влаж­ ность, более высокую по сравнению с семенами, находящимися у краев корзинки. Таким образом, влажность семян, определяе­ мая в лаборатории, является средней.

Масличные семена представляют собой капиллярно-порис­ тые коллоидные вещества. Они могут поглощать или отдавать влагу в атмосферу. Влажность семян, при которой они не погло­ щают и не отдают влагу в атмосферу, соответствует их воздуш­ но-сухому состоянию. Воздушно-сухое состояние масличных семян зависит от их масличности, причем в этом состоянии с уве­ личением масличности влажность семян уменьшается.

При воздушно-сухом состоянии влажность высокомасличных семян подсолнечника составляет 6,5—7%. До указанной влаж­ ности следует сушить семена, подлежащие длительному хране­ нию.

Крайне важно для процесса сушки семян знать их гигроско­ пические свойства. Важнейшим из этих свойств является равно­ весная влажность семян.

Изучению равновесной влажности маслосемян посвящено много исследований [3, 7—10]. Этими исследованиями установ­ лено, что масличные семена из-за содержания в них значитель­ ного количества масла имеют равновесную влажность ниже подобных веществ.

Равновесная влажность масличных семян изменяется в зави­ симости от относительной влажности воздуха и температуры,

30

причем последняя оказывает небольшое влияние. В табл. III—1 приведена равновесная влажность (в процентах) некоторых маслосемян и хлопковой шелухи (при температуре 20° С) для ряда значений относительной влажности.

Для создания более благоприятных условий при длитель­ ном хранении массы семян применяют метод активного вентили­ рования: семенная масса продувается с помощью вентилятора атмосферным воздухом, иногда слегка подогретым. При этом происходит некоторое подсушивание семян; небольшое выравни­ вание влажности между отдельными семенами производит в не­ которой степени охлаждение семенной массы.

Метод активного вентилирования семян является профилак­ тическим мероприятием в деле сохранности семян.

Самым надежным методом сохранения семян является их сушка. Для сушки семян может быть применена атмосферная (естественная) сушка и искусственная сушка с использованием теплоносителя. Атмосферная сушка в производственных услови­ ях не применяется, так как требует больших площадей и значи­ тельной затраты рабочей силы. Кроме того, она может произво­ диться только при определенных атмосферных условиях. При искусственной сушке используется нагретый воздух или смесь дымовых газов с воздухом. В случае использования смеси ды­ мовых газов с воздухом необходимо следить за полнотой сгора­ ния топлива, в противном случае наблюдается накопление вред­ ных веществ, впоследствии переходящих в масло.

Для процесса сушки большое значение имеют температура теплоносителя и температура семян после выхода из сушиль­ ной камеры. Температура теплоносителя зависит от вида семян и времени воздействия его на семена. Чем длительней время кон­ такта семени и теплоносителя, тем ниже должна быть темпера­ тура последнего. Температуру теплоносителя и температуру се­ мян после сушильной камеры принимают из опытных данных

[27,69] (табл. III—2).

31

нем. При температуре теплоносителя 800°С время контакта составляет несколько секунд. При длительном контакте теплоно­ сителя с семенем температуру первого необходимо снижать до

200° С и даже 160° С.

При сушке сои температура теплоносителя составляет всего 50° С; при такой низкой температуре в неизменном состоянии сохраняются белки, содержащиеся в соевых семенах.

Все сушилки для семян работают по нормальному сушиль­ ному процессу, и слой материала в них непрерывно перемеща­ ется от места загрузки к выходу.

Сушка в подвижном слое имеет следующие достоинства:

1) семена при движении подвергаются всестороннему воз­ действию теплоносителя, что создает более равномерную сушку;

2)при движении семян слой их разрыхляется и сопротивле­ ние прохождению теплоносителя уменьшается;

3)при движении семена не слеживаются, и это предотвраща­ ет неравномерность сушки и загорание семян.

Расчет сушилки состоит из двух частей: расчета потребного тепла и расчета времени сушки, т. е. расчета статики и кинетики процесса сушки.

Статика процесса сушки маслосемян не отличается от ста­ тики любого процесса сушки, и расчет ее также выполняется при помощи I—d-диаграммы. При этом расчете определяют коли­ чество потребного тепла для сушки и количество потребного су­ шильного агента. По этим данным могут быть подобраны вен­ тиляторы и калориферы при применении нагретого воздуха или потребное количество дымовых газов.

Время сушки маслосемян устанавливают из опыта.

Не останавливаясь на известном расчете статики сушильного процесса, отметим некоторые особенности этого расчета.

При расчете сушилки нужно знать теплоемкость, которую

32

сверх определенного предела, определяемого видом семян и по­ жарной безопасностью;

3) равномерное перемещение семян по всему сечению су- ,-шилки;

4)минимальный расход тепла на испарение влаги;

5)небольшую толщину слоя семян;

6)максимально возможное использование сушильного про­

странства; 7) регулирование температуры и количества подаваемого су­

шильного агента, а также времени пребывания семян в камере; 8) простота устройства и обслуживания сушилки.

Для сушки маслосемян раньше широко применяли шахтные сушилки разных типов, которые в настоящее время заменяются более совершенными сушилками.

Основными недостатками сушилок шахтного типа являются: неравномерность сушки, что объясняется плохой работой выпуск­ ных устройств и действием сил трения семян о стенки шахты; возможность загорания семян в сушилке из-за застоя и залега­ ния семян; большое сопротивление сушильной камеры; значи­ тельные габариты сушилки; большая стоимость сушилки.

Различаются сушилки: пневматические, барабанные и сушил­ ки для сушки в кипящем слое.

Рассмотрим наиболее характерные современные сушилки, ко­ торые находят применение в производстве растительных масел.

ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ СУШИЛКА ЛАУМП

В этой сушилке материал высушивается во взвешенном со­ стоянии. Сушилка (рис. III—1) представляет собой металличес­ кую трубу 1 диаметром 350 мм и высотой 18 000 мм, которая ус­ тановлена на кирпичном цоколе 2. Верхний конец трубы соеди­ нен с бункером-сепаратором 5. Для компенсации термических линейных удлинений на трубе установлен чечевицеобразный компенсатор. Бункер-сепаратор соединен со всасывающим от­ верстием вентилятора.

Цоколь кладут из обычного кирпича, но внутри он выложен огнеупорным кирпичом. В цоколе укреплен шнековый пита­ тель 3 для подачи семян в сушилку. Внутренняя часть цо­ коля при помощи газохода соединена со специальной топкой, в которой получаются дымовые газы с высокой температурой

(порядка 1000° С).

Количество газов, поступающее в цоколь, может регулиро­ ваться специальным шибером. Температура газов регулируется смесительным клапаном, при помощи которого в газы подается холодный наружный воздух. В нижней части цоколя имеется патрубок с клапаном-мигалкой 4 для отвода выпадающих тяже­ лых примесей.

34

Работа сушилки протекает следующим образом. Семена по течке поступают в шнек-гштатель 3, который передает их внутрь цоколя. Дымовые газы вентилятором из тонки засасываются в цоколь с большой скоростью. Быстро движущиеся газы подхва­

нечных семян, подвергающихся сушке в пневматической сушил­ ке, изменяется в пределах, указанных в табл. III—3 [15].

в лузгу, но общая влажность семени не изменится. Особенно хорошо сушить в такой сушилке подсолнечные семена перед поступлением их в производство. Имеющееся соотношение влаж­

ности лузги и ядра, обеспечиваемое при сушке семян в пневма­ тической сушилке, дает хорошие результаты при обрушивании. Вызвано это тем, что сухая лузга легко подвергается раскалыва­ нию в рушильных машинах, в то время как влажное ядро не разбивается и поэтому не образуется масличной пыли.

Выходящие из сушилки отработавшие дымовые газы имеют высокую температуру (200°С). Следовательно, в этой сушилке тепло используется недостаточно, и она имеет относительно низкий к. п. д. Семена, выходящие из сушилки, имеют темпера­ туру 70—90° С, поэтому их необходимо охлаждать принудитель­ но. В противном случае при естественном остывании на семенах будет конденсироваться водяной пар, содержащийся в воздухе, и увеличится их влажность. Кроме того, при искусственном охлаж­ дении семян удается снять дополнительно 0,5—1,0% влаги без

Рис. III 2. Охладительная камера с поперечно расположенными зонтами.

36

БАРАБАННАЯ СУШИЛКА

Барабанная сушилка используется как для сушки семян пе­ ред складированием, так и для сушки их в производстве. Осо­ бенностью ее является относительно большая производитель­ ность при значительном съеме влаги. Сушка происходит в полувзвешенном состоянии при интенсивном перемешивании семян в токе сушильного агента, имеющего температуру 240—300° С. Время пребывания семян в сушилке относительно невелико. По­ этому, так же как и в пневматической сушилке, влага удаляет­ ся главным образом из лузги, и высушиваемые семена имеют сухую лузгу и влажное ядро.

Барабанная сушилка (рис. III—3) представляет собой бара­ бан 1 наружным диаметром 1760 мм и длиной 9000 мм. На ба­ рабане насажено два бандажа 2, которыми он опирается на две пары гладких роликов 3. К передней части барабана при помо­ щи специального уплотнения 4 присоединен патрубок для под­ вода газовой смеси, поступающей из газохода. Задний конец ба­ рабана оканчивается в выводной камере 5, которая соединена газопроводом с отсасывающим вентилятором.

Семена поступают внутрь барабана по течке 6 в месте вво­ да газовой смеси и движутся по барабану в том же направле­ нии, что и газовая смесь. Таким образом, барабанная сушилка является прямоточной. В такой сушилке противоток вызывал бы частые пожары, так как сухие семена соприкасались бы со

двухзаходный шнек 1 с шагом 500 мм. Это устройство предот­ вращает попадание семян в газоход. За шнеком на длине 2370 мм имеется первая подъемная система 2; она представляет

38

Термометр

Рис. Ill—4. Конструкция барабана сушилки.