книги из ГПНТБ / Подготовительные процессы переработки масличных семян

Рекомендуется применение низких температур для семян под­ солнечника в следующих случаях:

для дополнительного консервирования сухих семян; для подготовки семян к длительному хранению (до 3—6 ме­

сяцев); для непродолжительного хранения высоковлажных семян.

По результатам лабораторных опытов построен график для определения сроков безопасного хранения высокомасличных се­

Рассмотренный выше пример по определению возможности и целесообразности активного вентилирования, в частности, по­ казывает, что применительно к масличным семенам сушка яв­ ляется более универсальным процессом, чем активное вентили­ рование атмосферным воздухом. В связи с этим представляется целесообразным установить наиболее оптимальные условия для осуществления процесса сушки при активном вентилировании масличных семян.

В работе [244] на основании исследований влияния различ­ ных факторов на эксплуатационную стоимость сушки зерна уста­ новлено, что с экономической точки зрения сушку зерна актив­ ным вентилированием целесообразно осуществлять при мини­ мально возможных удельных подачах воздуха.

Применительно к сушке активным вентилированием маслич­ ных семян, как показывает анализ результатов исследований [88, 111, 225, 249 и др.], нижний уровень удельных подач воздуха зависит в основном от их влажности и масличности.

В результате обобщения имеющихся данных [88, 111, 225, 249] нами установлена следующая эмпирическая зависимость для определения минимальной удельной подачи воздуха при сушке масличных семян активным вентилированием:

(V III— 17)

где <7уД — удельная подача воздуха, м3/(т-ч).

Анализ выражения (VIII—17) показывает, что на величину минимальной удельной подачи воздуха при сушке активным вен­ тилированием наиболее существенное влияние оказывает влаж­ ность масличных семян. Определяемые по этой формуле вели­ чины удельной подачи воздуха соответствуют всему допустимо­ му интервалу положительных температур продуваемого возду­ ха, в котором сохраняются оптимальные условия ведения про­ цесса.

Продолжительность процесса сушки активным вентилирова­ нием различных видов и сортов масличных семян обычно опре­

252

деляется экспериментально [87, 88, 106, 108, 111, 185, 223, 225, 226, 250] в зависимости от влажности семян и температуры вен­ тилируемого воздуха или по эмпирическим формулам [244, 249].

Анализ этих данных показывает, что известные методы рас­ чета продолжительности активного вентилирования не учитыва­ ют всех основных факторов, которые могут влиять на этот про­ цесс. Совокупность основных факторов наиболее полно для процесса конвективной сушки масличных семян представляется критериальным уравнением (VII—25). С учетом особенностей условий сушки при активном вентилировании неявный вид кри­ териального уравнения можно представить как совокупность следующих критериев:

По сравнению с критериальным уравнением (VII—25) урав­ нение (VIII—18) не имеет безразмерной температуры, поскольку она в условиях сушки активным вентилированием может быть

L

принята равной единице, но дополнено симплексом — , который

Н3

определяет величину критерия неравномерности (VIII—8). Кро­ ме того, в безразмерную влажность входит конечная влажность, равная равновесной влажности десорбции. По эксперименталь­ ным данным [225, 250], для семян подсолнечника получен явный вид критериального уравнения (VIII—18) для определения про­ должительности сушки активным вентилированием при условии, когда коэффициент неравномерности (VIII—8) не равен еди­ нице:

~— безразмерная высота слоя семян;

_L

Hs■— безразмерное расстояние между воздухораспределительными

устройствами;

253

Если в уравнении (VIII—19) критерий Рейнольдса выразить через минимальную удельную, подачу воздуха (VIII—17), то, очевидно, критериальное уравнение (VIII-—19) может быть ис­ пользовано для определения продолжительности сушки актив­ ным вентилированием любых масличных семян. При этом кри­ терий Рейнольдса можно представить в следующем виде:

Уравнения (VIII—19) и (VIII—20) дают наиболее полное представление о степени влияния отдельных факторов на про­ должительность процесса сушки при активном вентилировании. В частности, на продолжительность процесса по сравнению с конвективной сушкой в кипящем слое усиливается влияние кри­ терия Рейнольдса и особенно безразмерной высоты и ослабля­ ется влияние безразмерной влажности. При этом, очевидно, це­ лесообразно процесс сушки активным вентилированием прово­ дить при минимальных высотах слоя, для которых критерий неравномерности (VIII—8) равен единице. В этом случае урав­ нение (VIII—19) несколько упрощается и принимает вид:

Уравнения (VIII—19) — (VIII—21) могут быть еще более упрощены с учетом частных условий при сушке активным вен­ тилированием различных видов и сортов масличных семян, когда известны характеристики вентиляционных установок, а также конструкция и геометрические размеры воздухораспределитель­ ных устройств.

254

В более общем случае уравнения (VIII—19) — (VIII—21) мо­ гут быть использованы для оптимизации процесса сушки при ак­ тивном вентилировании масличных семян в условиях различных климатических зон.

П р о ф и л а к т и ч е с к о е в е н т и л и р о в а н и е м а с л и ч ­ н ы х с е мя н . Этот вид активного вентилирования обычно при­ меняется для семян, заложенных на длительное хранение. Ос­ новной целью профилактического вентилирования является уст­ ранение неравномерного увлажнения семян, которое возникает в результате увеличения относительной влажности атмосферного воздуха, а также необходимость более глубокого охлаждения семян с целью повышения безопасного срока хранения. При этом сроки безопасного хранения, а следовательно, график профилак­ тического вентилирования рекомендуется определять по зави­ симости, изображенной на рис. 145.

Минимальные удельные подачи воздуха для профилактиче­ ского вентилирования наиболее полно определены для высоко­ масличных семян подсолнечника (Л4С^43% ) в зависимости от их влажности [225]:

Сравнительный анализ этих данных и расчетных значений, полученных по формуле (VIII—17), позволил установить, что для определения минимальной удельной подачи воздуха в про­ цессе профилактического вентилирования масличных семян мо­ жет быть использована следующая формула:

(VIII—22)

? у д = ° . 78

где qу д — удельная подача воздуха, м3/(т-ч).

Расчет продолжительности профилактического вентилирова­ ния, очевидно, целесообразно производить как расчет процесса охлаждения масличных семян. В этом случае минимальное вре­ мя, необходимое для профилактического вентилирования, может быть определено по формуле:

где т^ин — минимальное время профилактического вентилирования, ч;

255

*7мин— минимальная общая подача воздуха в слон, которая в зависимо­

сти от величины — определяется по формуле (VIII—6) или

Нэ

(VIII—9).

Формулы (VIII—22) и (VIII—23) рекомендуются для рас­ четов профилактического вентилирования масличных семян раз­ личных видов и сортов.

ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ДЛЯ АКТИВНОГО ВЕНТИЛИРОВАНИЯ

Установки и устройства для активного вентилирования мас­ личных семян подразделяют на три группы [90, 225]:

стационарные в хранилищах, предназначенных для длитель­ ного хранения семян;

напольно-переносные для хранилищ, навесов и асфальтовых площадок, не оборудованных стационарными устройствами н— установками для активного вентилирования;

переносные для любых условий хранения семян (на складах, в закромах, под навесом и просто в насыпи) для ликвидации местных очагов самосогревания семян.

Наиболее перспективными являются стационарные установ­ ки для активного вентилирования, особенно когда ими оборуду­ ются склады с механизированной разгрузкой семян.

Рис. 146. Схема расположения воздухораспределительных устройств уста­ новки СВУ-1.

В зависимости от конструкции пола склада максимальная высота слоя хранящихся семян колеблется от 3,5—10 м для скла­ дов с плоским полом и до 15—20 м для складов с наклонными полами. При этом конструкция пола в основном определяет и степень механизации склада, поскольку склады с наклонными полами позволяют полностью механизировать выгрузку семян.

256

В настоящее время широко распространены стационарные установки конструкции ВНИИЗа: СВУ-1, СВУ-2, СВУ-3 и УСВУ-62. Этими установками обычно оснащаются склады с плоским полом емкостью примерно 1500 т подсолнечных семян. Среди перечисленных установок наиболее совершенной считает­ ся универсальная установка УСВУ-62, которая предназначается для вентилирования семян в механизированных складах с плос­ ким полом [225].

то то2900 Шотжт}55ош т 2зто№оогтттжі55оттто2т 2900 2900/22»

Рис. 147. Схема расположения воздухораспределительных устройств уста­ новки СВУ-2.

На рис. 146—149 даны схемы размещения вентиляционных каналов перечисленных выше установок на складах емкостью примерно 1500 т семян подсолнечника.

установок для складов с наклонными полами, а также разра­ ботаны типовые решения складов для масличных семян с на­ клонными полами емкостью 5000 и 12 500 т в расчете на семена подсолнечника. Типовое решение для склада емкостью 5000 т семян подсолнечника показано на рис. 150.

С 1961 г. эксплуатируется экспериментальный образец вен­ тиляционной установки ВПУ ВНИИЗ. Эта установка состоит из пустотелых железобетонных панелей, внутри которых располо­ жены круглые каналы диаметром 159 мм на расстоянии 190 мм друг от друга. Вдоль каналов в верхней части панели с шагом 460 мм расположены отверстия, которые закрыты сетками с ячейками диаметром 1,2— 1,4 мм. Габаритные размеры панели 4660X1190X230 мм. Расстояние между воздухораспределитель­ ными отверстиями 0,3 м..

Экспериментальный образец установки прошел аэродинами­ ческие, технологические и механические испытания, которые по­ казали, что установка прочна, долговечна, удобна и надежна в

Рис. 148. Схема расположения воздухораспредели­ тельных устройств установки СВУ-3.

Рис. 149. Схема расположения воздухораспредели­ тельных устройств установки УСВУ-62.

Закрома со стационарными устройствами для вертикальной продувки зернового слоя особенно широко применяют в США, Англии и Франции. Например, ряд американских и английских фирм выпускает вентилируемые закрома нескольких типоразме­ ров с перфорированным полом диаметром от 2,5 до 7,3 м, вы­

сотой от 2,7 до 14 м и емкостью от 12 до 120 т зерна.

Положительной особенностью закромов этого типа является то, что они состоят из отдельных поясов. Это облегчает изготов­ ление, монтаж и эксплуатацию закромов. Недостаток их, как отмечается в работе [249], состоит в том, что с увеличением вы­ соты слоя зерна повышается энергоемкость. Очевидно, этот не­ достаток присущ всем рассмотренным выше вентиляционным устройствам, поскольку, как показывают расчеты [180, 244], оптимальная высота слоя зерна при активном вентилировании не превышает .1 м.

С этой точки зрения наиболее целесообразными являются хранилища с центральной воздушной трубой и радиальной про­ дувкой воздуха (рис. 151), а также вентилируемые силосы с Дослойной и поперечной продувкой зернового слоя (рис. 152) J 180, 244, 249, 277].

Бункера с центральной трубой, подобные изображенному на рис. 151, спроектированные в нашей стране, имеют несколько

260

типоразмеров: ВБ-6, ВБ-12,5, ВБ-25 и ВБ-50, которые различа­ ются диаметром (от 1,85 до 3,23 м), высотой (от 5,8 до 11,85 м) и емкостью (от 8,5 до 70 м3) [277]. Принцип работы этих бун­ керов ясен из рисунка. При частичном заполнении бункера зер­ ном передвижной поршень устанавливается ниже верхнего уров­ ня зерна на глубину, примерно равную толщине слоя зерна. При таком положении поршня обеспечивается равномерное со­ противление всей массы зерна, что создает оптимальные усло­ вия по расходу воздуха при вентилировании.

За рубежом силосные закрома с центральной трубой выпус­ каются заводами и фирмами ГДР, ФРГ и Англии [180].

Вентилируемые силосы с послойной вертикальной продувкой [156, 157] снабжены 3—4 коллекторами с наклонными козырь­ ками, которые расположены по периметру силоса через равное расстояние по высоте. Подводящие и отводящие коллекторы чередуются и при необходимости позволяют изменять направ­ ление движения воздуха.

Силосы с поперечной продувкой слоя семян имеют два и более вертикальных перфорированных канала. В подводящем канале находится передвижной поршень, которым можно огра­ ничить вентилируемую массу зерна или обеспечить равномерное распределение воздуха в зерне при частичном заполнении силоса. Подобные установки испытываются и в нашей стране [249].

Наибольшее распространение получили напольно-переносные установки Государственного института «Промзернопроект» [90, 225].

Установка «Промзернопроекта» 1955 г. состоит из отдельных секций, каждая из которых имеет центральный канал, набранный из четырех глухих и четырех промежуточных деревянных щитов. Воздухораспределительные решетки находятся с обеих сторон каждого промежуточного щита. Расстояние между воздухорас­ пределителями 1,5 м. Установка «Промзернопроекта» 1956 г. принципиально не отличается от установки 1955 г., расстояние между воздухораспределителями уменьшено до 0,7 м.

Установка ПН-1 «Промзернопроекта» 1958 г. отличается от предыдущих подачей воздуха в центральный канал посредст­ вом стояков, которые располагаются выше слоя семян. Расстоя­ ние между воздухораспределителями в этой установке 0,8 м.

В практике вентилирования масличных семян находят при­ менение напольно-переносные установки конструкции ВНИИЗа. Они состоят из магистрального и раздаточных воздуховодов, из­ готовленных из 2-миллиметровой и кровельной стали. Воздухо­ воды имеют штампованные отверстия в виде жалюзи, что ис­ ключает просыпание семян внутрь воздуховодов. Расстояние между воздухораспределителями достигает 2 м.

Переносные вентиляционные установки для масличных семян могут быть использованы при необходимости ликвидации очагов

261