книги из ГПНТБ / Подготовительные процессы переработки масличных семян

Уравнения (VII—52) —(VII—56) можно упростить,- так как средний эквивалентный диаметр семян подсолнечника различ­ ных сортов изменяется незначительно, а скорость сушильного агента обычно поддерживается постоянной. Поэтому критерий Рейнольдса остается величиной приблизительно постоянной.

В настоящее время достаточно полно изучен процесс охлаж­ дения только высокомасличных семян подсолнечника в плотном слое. Используя обобщенные экспериментальные данные [86, 184], по методике, изложенной в работе [212], возможно произ­ водить проверочные и необходимые при конструировании расче­ ты шахтных охладителей.

СУШИЛКИ ДЛЯ МАСЛИЧНЫХ СЕМЯН

Одной из характерных особенностей применяющихся про­ мышленных способов сушки и конструкций сушилок для мас­ личных семян является использование конвективного подвода тепла.

Применение конвективного подвода тепла целесообразно, в частности потому, что при сушке в слое использование сушиль­ ного агента с определенной скоростью движения может способ­ ствовать дополнительной очистке семян от сорных примесей и масличной пыли. Это положение имеет большое практическое значение, поскольку до настоящего времени сорность семян, по­ ступающих на переработку, остается еще высокой.

Наличие в масличных семенах трудноудаляемых сорных при­ месей и масличной пыли в то же время затрудняет интенсифика­ цию процесса сушки вследствие применения некоторых совре­ менных способов сушки, например термоизлучения, несмотря на известные преимущества этого способа, особенно при комбини­ рованном его применении. Дело в том, что температура загора­ ния пыли (порядка 200° С) [98] значительно ниже оптимальной температуры излучающих экранов, которая для семян подсол­ нечника, например, рекомендуется в пределах 300—400° С [210]. В связи с этим пожароопасность сушилок, использующих термо­ излучение, значительно возрастает по сравнению с конвективны­ ми сушилками.

В промышленной практике сушка масличных семян при кон­ вективном подводе тепла осуществляется в слое семян, который

В табл. 35 приведены характерные признаки сушильных уста­ новок для масличных семян с учетом гидродинамического состо­ яния слоя семян, а также других признаков, по которым обычно классифицируются сушильные установки. Например, характер­ ный признак «режим сушки» означает возможность осуществле­ ния процесса сушки только при одном («постоянный режим»)

222

*Для Рандольфа и ДСП [220, 259].

**Для однобарабанноіі [220, 259]. Для других типов сушилок данных нет.

или одновременно при нескольких («переменный режим») тем­ пературных уровнях сушильного агента.

В качестве одного из характерных признаков в таблицу включена так называемая относительная величина нагрева се­ мян (критерий термоустойчивости), которая представляет собой отношение предельно допустимой температуры нагрева семян по

сушки, а следовательно, и степень пригодности данного метода сушки и конструкции сушилки для масличных семян с точки зре­ ния технологии.

Кроме уже отмеченного общими для рассматриваемых типов сушилок, являются следующие характерные признаки:

все сушилки стационарные, непрерывного действия; • сушилки работают при атмосферном давлении; в качестве сушильного агента используется смесь атмосфер­

ного воздуха (около 90%) с продуктами сгорания газообразного, жидкого или твердого топлив (примерно 10%);

направление движения семян и сушильного агента во всех су­

223

шилках, близкое к перекрестному, за исключением пневматичес­ кой типа ЛАУМП, у которой строго соблюдается прямоток.

Анализ табл. 35 показывает, что в зависимости от гидродина­ мического состояния слоя семян изменяется относительная вели­ чина-нагрева (критерий термоустойчивости) семян. При этом для семян подсолнечника наилучшие условия по относительной

Корпус сушилки ЦЧО кирпичный и может состоять из двух, трех и пяти камер для сушки 1 (рис. 137), снабженных полочка­ ми 2 в виде жалюзи. Расстояние между жалюзи около 100 мм. Семена, загруженные сверху, движутся по полочкам под дей­ ствием собственной массы. Сушильный агент поступает в газо­ вую камеру и, пройдя через полочки-жалюзи и слой движущихся семян, удаляется по воздуховодам 3 и 4. Для очистки воздухово­ дов имеется люк 5, а для ремонта и очистки сушильных камер люк 6. Семена из сушилки по системе наклонных течек 7 посту­

224

пают в норию 8, которая подает их на охладительную колонку 9. Регулировка выпуска семян из сушилки производится с по­ мощью задвижек, установленных на течках, или специальными валиками.

Охладительная колонка деревянная и также имеет наклон­ ные полочки 10. Воздух для охлаждения подается вентилятором в нижнюю часть колонки через воздуховод 11. После охлажде­ ния семян отработанный воздух удаляется через воздуховод 12.

Пятикамерные сушилки ЦЧО обычно устанавливаются таким образом, чтобы была возможность осуществлять сушку влаж­ ных семян последовательно вначале на трех камерах, а затем на двух.

Сушилки ЦЧО предназначались для работы на топочных га­ зах котельных установок с температурой до 200—250° С.

Применительно к сушке семян подсолнечника двухкамерная жалюзийная сушилка, по данным Н. О. Алексеенко и А. С. Ере­ менко, имеет следующие показатели.

две части — сушильную и охладительную камеры 2 и 3. Семена норией подаются в распределительный бункер 1 и под действием собственной массы медленно двигаются в плотном слое сверху вниз.

Сушильная и охладительная камеры изготовляются из листо­ вого железа и снабжены по высоте коробами для подвода и от­ вода из сушилки сушильного агента и охлаждающего воздуха. При этом сушильный агент нагнетается • в сушильную камеру с помощью вентилятора 6 и диффузора-распределителя 4, а воз­ дух для охлаждения семян подается в охладительную камеру вентилятором 7 через диффузор-распределитель 5.

Камеры сушилки Рандольф имеют прямоугольное сечение. По высоте две противоположные стенки шахты цельные, а в две дру­ гие вмонтированы торцы коробов сушильной и охладительной камер.

Короба горизонтальных рядов по высоте расположены в шахматном порядке и установлены таким образом, чтобы от­ верстия одного ряда коробов были обращены к диффузорам-рас­ пределителям, а другого — в противоположную сторону. В каме­ ры сушилки сушильный агент и атмосферный воздух нагнетают­ ся через отверстия, обращенные к диффузорам. Выходя из-под

коробов сушильный агент и воздух для охлаждения пронизыва­ ют медленно движущиеся семена, затем попадают в расположен­ ный выше ряд коробов и удаляются с противоположной стороны от диффузоров. Высушенные и охлажденные семена поступают в бункер, состоящий из трех воронок. Воронки имеют шиберные заслонки, при помощи которых регулируется скорость выпуска

Рис. 138. Схема шахтной сушилки Рандольф:

/ —распределительный бункер, 2 — сушильная камера, 3 — охладитель­ ная камера, 4 я 5 — диффузоры-распределители, 6 н 7 — вентиляторы, 8 — топка сушилки; а — поперечный разрез, б — продольный разрез.

226

сушилке ЛАУМП используется сушильный агент с температурой 600—900° С. Нагрев и частичное удаление влаги в пневматичес­ ких сушилках осуществляется во взвешенном состоянии в про­ цессе их транспортировки по трубе-сушилке снизу вверх сушиль­ ным агентом. При средней скорости сушильного агента 20 м/с расчетное время пребывания отдельных фракций семян подсол­ нечника в трубе-сушилке составляет 1,5—2,5 с, т. е. отклонение

Рис. 139. Схема пневматической сушильной установки ЛАУМП.

от среднего времени пребывания достигает 25%. Окончательное удаление влаги из семян (за счет самоиспарения) и охлаждение семян производятся в охладителях шахтного типа, которые как и шахтные сушилки снабжены коробами.

Показатели работы пневматической сушилки ЛАУМП при сушке семян подсолнечника (средние данные) [45] приведены ниже.

При сушке в трубе-сушилке во взвешенном состоянии дости­ гается полный контакт поверхности семян с сушильным агентом, что в совокупности с высокой температурой сушильного агента -при сравнительно невысокой концентрации семян обеспечивает интенсивный тепло- и влагообмен. При среднем времени пребы­ вания семян в трубе-сушилке, равном 2 с, температура семян достигает 95—100°С при снижении влаги на 1—3%. Однако, как уже отмечалось, в пневматических сушильных установках не

228

обеспечивается одинаковое время пребывания семян ни в трубесушилке вследствие аэродинамического перемещения семян и их полидисперсного состава, ни в охладителях шахтного типа из-за неравномерного движения плотного слоя семян и охлаждающего воздуха по сечению шахты. Следовательно, способ сушки во взвешенном состоянии в совокупности с шахтными охладителя­ ми полностью не обеспечивает равномерного нагрева и сушки.

Рис. 140. Схема барабанной сушилки с одним горизонтально установленным барабаном:

// — внутренние лопатки, 12 — подпорное кольцо.

Кроме того, для пневматических сушилок характерны более вы­ сокие удельные затраты тепла и электроэнергии, небольшие съемы влаги и производительность, высокая стоимость сооруже­ ний по сравнению с другими типами сушилок [143]. Сушилки ЛАУМП для масличных семян в последнее время прекратили применять.

сушилки являются наиболее распространенным типом сушилок в масло-жировой промышленности.

Барабанная сушилка (рис. 140) представляет собой горизон­ тально установленный цилиндр (сушильный барабан) 1 с внут­ ренним диаметром 1750 мм, который свободно опирается глад­ кими бандажами 4 на опорные ролики 5, установленные на фун­ даменте. С торцовой стороны сушильного барабана производит­

ся одновременная загрузка влажных семян и подача сушильного агента.

229

Для приема семян внутри сушильного барабана на длине 1000 мм имеется двухзаходный шнек 6 с шагом 500 мм. За шне­ ком расположена первая часть подъемной системы, состоящей из 12 уголков, к которым прикреплены лопатки 7. За первой распо­ ложена вторая часть подъемной системы. На внутренней стенке барабана на длине 5,5 м приварены по окружности на равном расстоянии шесть уголков 8, к которым болтами прикреплены лопатки 9. В этой же части барабана на равном расстоянии установлены стойки 10, к которым крепят шесть внутренних ло­ паток И. С торцовой разгрузочной части барабана установлено подпорное кольцо 12 с отверстиями для вывода подсушенных се­ мян в расширительную камеру 2. С выходным патрубком расши­ рительной камеры соединен центробежный вентилятор 3, кото­ рый просасывает сушильный агент через сушильный барабан, а затем выбрасывает через циклон в атмосферу.

По данным испытаний 1966—1967 гг. [259] средние показате­ ли работы барабанной сушилки следующие.

В барабанных сушилках процесс сушки семян происходит

впересыпающемся слое, что создает более благоприятные усло­ вия для контакта поверхности семян с сушильным агентом, чем

всушилках шахтного типа. Взаимодействие сушильного агента и семян происходит при условиях, близких к перекрестному то­ ку. При этом семена вдоль барабана перемещаются аэродина­

мическим способом, что требует строгого соблюдения аэродина­ мического режима и скорости вращения барабана. При таком способе перемещения средняя длительность пребывания семян в сушильном барабане 12—16 мин. С увеличением производи­ тельности барабанной сушилки до 10 т/ч отклонение продолжи­ тельности пребывания отдельных семян в ней от среднего значе­ ния достигает 30%, что отрицательно влияет на равномерность нагрева и сушки, а также на качественные показатели семян и содержащегося в них масла [220].

Общность технологических и эксплуатационных недостатков рассмотренных выше типов сушилок, разработанных на базе различных способов сушки, позволяет констатировать, что ни

230

один из них не отвечает полностью технологическим требовани­ ям, которые предъявляются к процессу сушки масличных семян. При этом, с точки зрения первоначальных затрат, металлоемко­ сти и расходов на обслуживание, наименее рентабельной являет­ ся пневматическая сушилка ЛАУМП [143].

В настоящее время техника сушки масличных семян развива­ ется в двух направлениях: совершенствование существующих

Рис. 141. Схема сушильного барабана двухбарабаннон сушилки:

работка новых способов и конструкций сушилок (ротационная сушилка с кипящим слоем).

По предложению Н. А. Афанасьева на Анненском маслозаво­ де произведена реконструкция барабанной сушилки [211, 280]. В результате применения д в у х б а р а б а н о в , расположенных

Устройство сушильного барабана показано на рис. 141. За­ грузка и выгрузка семян в двухбарабанной сушилке произво­ дится с одной стороны. Благодаря второму барабану среднее время пребывания семян в сушилке увеличено до 21 мин (мини­ мальное 12,3, максимальное около 30 мин). При этом отклоне­ ние продолжительности пребывания отдельных семян от средне­ го значения составляет около 40%, т. е. на 10% выше, чем в од­ нобарабанной сушилке. Скорость сушильного агента во внутрен­ нем барабане достигает 6 м/с, во внешнем — 2,6 м/с, что также значительно выше, чем в однобарабанной, где скорость сушиль­ ного агента составляет 1,9 м/с.

Установка двух концентрических барабанов принципиально не меняет способ сушки. Остается также комбинированный (ме­ ханический и аэродинамический) способ перемещения семян в сушилке, который вызывает неодинаковое время пребывания семян, а следовательно, неравномерный их нагрев и сушку. Су­ щественным недостатком двухбарабанных .сушилок является

231