книги из ГПНТБ / Сакун В.А. Сушка и активное вентилирование зерна и зеленых кормов учеб. пособие

Т А Б Л И Ц А

7

Средние

скорости охлаждения

зерна

при вентилировании

(по данным ВНИИЗ)

Скорость

охлаждения

зерна, град/ч, при.подаче

Разность

температур

воздуха ( м 3 / т

• ч)

зерна и

воздуха, град

20

40

60

80

100

120

140

160

5

0,04

0,08

0,12

0,16

0,20

0,24

0,28

0,32

10

0,08

0,16

0,24

0,32

0,40

0,48

0,50

0,64

15

0,12

0,24

0,36

0,48

0,60

0,72

0,84

0,96

20

0,16

0,32

0,48

0,64

0,80

0,96

1,12

1,28

25

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

1,60

30

0,24

0,48

0,72

0,96

1,20

1,44

1,68

1,92

35

0,28

0,56

0,84

1,12

1,40

1,58

1,96

2,24

40

0,32

0,64

0,96

1,28

1,60

1,92

2,24

2,56

С

наступлением

морозов

зерно

можно

охладить

до

отрицательных

температур.

Однако

при

этом

следует

учитывать,

что низкая

температура

задерживает

процесс

физиологического

дозревания

зерна,

а

при

влажности

свыше 23% приводит к снижению посевных качеств. По-

этому влажное семенное зерно не рекомендуется

охлаж-

дать

до

температуры

ниже—3—5°.

В

некоторых

случаях

активное

вентилирование при-

меняют для

охлаждения

зерна,

уже

просушенного в

шахтных

зерносушилках.

Такой

прием

позволяет

ис

пользовать

охладительные

камеры

шахтных

зерносуши-

лок для

сушки

зерна,

благодаря

чему

их производитель-

ность

возрастает

на 30—50%. Активное

вентилирование

в этом случае начинают через

10—20

ч

после

окончания

сушки

(после

отлежки)

и

заканчивают,

когда

темпера-

тура

зерна

сравняется

с температурой

атмосферног

воздуха.

Таким

образом, правильное

сочетание

сушки

свеже-

убранного

зерна

с его консервацией

при помощи

актив-

ного

вентилирования

может

значительно

улучшить ис-

пользование

зерносушилок,

сохранить

или

даже

повы-

сить качество зерна, уменьшить напряженность

работ

в

период сушки, снизить себестоимость

сушки

зерна.

Активное

вентилирование,

получившее

широкое

при-

менение

как

метод временной

консервации

зерна

перед

сушкой,

имеет

и

другое

не

менее

важное

назначение —

д л я

о х л а ж д е н и я

з е р н а

п р и

д л и т е л ь н о

дывать

на

длительное

хранение

можно

не

тольк

хое,

но

также

влажное

и даже сырое

(до

22%

влаж

сти)

зерно.

Для

этого

евежеубранное

зерно

выс

влажности

необходимо сразу же

подвергнуть

охлажд

нию до температуры

5° и менее.

Однако

в

настоящее

время

в практике

колхозо

доводятся

до

кондиционной

влажности

14—-15%.

смотря

на

это,

нередки

случаи

самосогревания

и

пор

таких

семян.

Причиной

самосогревания

я

в этом

случае

перераспределение

тепла

и

влаги

в

п

цессе

хранения

зерна.

Зерновая масса обладает очень низкой температуро

проводностью

(тепловой

инерцией),

поэтому

зерно,

з

ложенное

в

склад

в

уборочный

период, длительное

вр

мя

сохраняет

в

своей

толще

высокую

темпер

Так,

по

данным

И.

А.

Клеева

[17],

зерно

на

г

80

см

от

поверхности

насыпи

по

истечении

45

дней

хранило

температуру

летнего

периода,

в то

время

температура

воздуха

понизилась

до

—2,5°.

Таким

обр

зом, внутренние слои зерна при

хранении

имеют

вы

кую

температуру,

а

поверхностные

слои

—

близкую

температуре

окружающего

воздуха,

т.

е.

в

зер

массе

возникает

температурный

градиент.

Под

действи-

ем

градиента

температуры

образуется

перепад

пар

альных

давлений пара,

вызывающий

перемещение

вл

ги от мест более теплых

к

менее

теплым.

В

результ

через

некоторое

время

хранения

в зерновой

массе

возни-

кают

зоны

влажного

состояния

зерна,

превращающиеся

в очаги самосогревания. Для

предотвращения

этого

яв

ления

рекомендуется

периодически

вентилировать

зерно

атмосферным

воздухом.

При

этом

температура

различ

ных

слоев

зерновой

насыпи выравнивается;

влага,

ск

пившаяся

на

поверхности

зернового

слоя

вследс

конденсации,

удаляется.

Профилактическое

вентилиро

вание

лучше

всего

проводить

в

то

время

суток,

к

воздух суше и холоднее. Удельный расход

воздуха

п

этом должен составлять не менее 7

м3 /т-ч.

Профилакти

ческое

вентилирование

зерна

следует

проводить

в

сроки,

рекомендуемые ВНИИЗ

(табл.

8.)

Если самосогревание все же возникло, зерно

следует

немедленно

вентилировать

при

максимально

высо

удельных

расходах

воздуха

независимо

от

Т А Б Л И Ц А

8

Периодичность

профилактического

вентилирования

зерна

(по данным ВНИИЗ)

Период устойчивого

хранениязерна, оуткн,

при температуре

Влажность

зерна,

град

зерна,

%

5

10

15

20

25

30

12

Большой

Большой Большой Большой Большой Большой

14

Большой

Большой Большой

93

32

19

16

Большой

126

32

14

7

4

18

130

36

10

5

—

20

39

13

5

1

22

24

10

2

—

24

20

7

—

—

26

18

5

—

—

—

28

14

2

—

—

—

30

12

—

•—

—

—

и относительной влажности

воздуха до

полного

охлаж-

дения.

Как при кратковременной,

так и при

длительной

кон-

активного

вентилирования

эффективность

приема

зави-

сит

от состояния

воздуха

(его

температуры

и

влажно

сти). Чтобы избежать увлажнения зерна

недостаточно

холодным, но влажным воздухом, активное

вентилирова-

ние

атмосферным

воздухом

проводят

лишь

в ночн

и

утренние

часы

суток,

что

снижает

эффективно

приема.

В связи с этим в некоторых зарубежных странах счи-

тают целесообразным

ввести

прием

консервации

зерна

воздухом,

охлажденным

с

помощью

рефрижераторных

установок.

Применение

рефрижераторных установок для

искусственного

охлаждения

воздуха,

используемого

для

дильных машин в установках

активного

вентилирования

позволяет не только охлаждать,

но и осушать воздух,

что

в принципе

открывает

перспективы автоматического

р е - "

гулирования

параметров

воздуха

(температуры

и влаж-

ности) .

Работа

компрессора

холодильной

машины,

как

из-

вестно,

сопровождается

выделением

значительного

коли-

чества

тепла, которое можно

полезно использовать.

Это

'

93

открывает возможности создания более экономичной

ус-

тановки

для

послеуборочной

обработки

зерна.

В ФРГ

например,

выпускают

установку

с двумя патрубками для

подачи

охлажденного

и

подогретого

воздуха,

что позво-

ляет

использовать

ее

для обработки

двух

партий

зерн

одновременно:

одну

охлаждать

с

целью

консервац

другую подогревать

с целью сушки.

Консервация влажного зерна путем активного венти

лирования

искусственно

охлажденным

воздухом

чительно

распространена

в

США,

Англии,

ФРГ,

Шве

ции.

Активное

вентилирование

зерна с целью сушки. Актив-

ное

вентилирование

можно

применять

не

только

д

консервации,

но и для сушки зерна. В этом

случае

актив-

ное

вентилирование

превращается

в

одну

из

разнови

ностей

конвективного

способа

сушки

и

отличается

конвективной

сушки

в

зерносушилках

не

физичес

сущностью

процесса,

а

лишь

режимными

параметрам

зерна и теплоносителя. Есть, однако, н

весьма

сущес

венное

отличие: при

сушке

активным

вентилирование

ствие

чего

процесс

сушки

зерновой

насыпи

проте

неравномерно.

Наиболее

интенсивно

высыхает тот

слой

зерна, к которому подводится

воздух. При

дальнейше

движении

воздух

очень

быстро

(через

0,3—4

с)

н

щается

влагой

и теряет

свою

влагопоглотительную

спо

собность. Поэтому по мере перемещения

воздуха

в

зер

новой

насыпи

интенсивность

сушки

быстро

уменьшаетс

и, наконец, пройдя 20—50

см от входа,

воздух

совсем те-

ряет

влагопоглотительную

способность

и

проходит о

тальную часть

зернового

слоя,

не

производя

сушки

зе

на. Слой

зерна,

в

котором

воздух

насыщается

влаг

скорости

движения

воздуха,

культуры, влажности

зерн

и воздуха. Таким образом,

в процессе

вентилирован

зона

сушки

постепенно

перемещается

в

направле

движения

теплоносителя, а перед ней образуется

все уве-

личивающаяся зона высушенного зерна,

через

котору

воздух

проходит,

не изменяя

своей влажности.

Процес

вентилирования

продолжают

до тех пор, пока зона

суш-

ки не пройдет

через всю зерновую насыпь.

94

'

рования

практически не отличается от процесса

сушки в

зерносушильных

установках

периодического

(порцион-

ного)

действия.

Поэтому в

некоторых

странах

принято

различать

работу

установок

в режиме

активного

венти-

лирования

и в режиме сушки

подогретым

воздухом.

Чет-

сушкрй

подогретым воздухом принято, например,

в ФРГ.

К активному вентилированию там относят сушку

естест-

венным

атмосферным воздухом, подогретым

лишь на-

65%.

При большем

нагреве

воздуха

процесс

рассматри-

вают

как сушку подогретым

воздухом.

Как известно, продуваемый через слой зерна

воздух

способен

поглощать

влагу лишь

до

тех пор,

пока

не на-

ступит

гигроскопическое

равновесие

между

зерном и

воздухом, т. е. пока влажность зерна не

снизится

до ве-

личины, равновесной влажности.

Следовательно,

при работе

установки

в

режиме ак-

держивается

на

уровне

65%,

зерно

в

любом

слое

будет

высыхать

лишь

до

14%

и

в

дальнейшем

оставаться на

этом

же

уровне

влажности, хотя

зона

сушки и

будет

пе-

ремещаться

в вышерасположенные слои

зерна.

В

конеч-

ном

счете

все

зерно

высохнет

до

одинаковой

кондици-

онной влажности

14%.

При

нагреве

воздуха

на

Г

его

относительная

влаж-

ность, как известно, снижается

на

5%.

Следовательно,

для

того

чтобы

сушить

зерно

активным

вентилированием

в неблагоприятную

дождливую

или

пасмурную

погоду

(при

влажности

воздуха близкой к 100%), достаточно

нагреть воздух не более чем на 7°.

сушка

зерна подогретым воздухом, которая характери-

зуется

неравномерностью

сушки и пересушиванием

слоев

зерна,

расположенных

у

входа

теплоносителя.

Неравно-

мерность

сушки и пересушивание

отдельных слоев

зерна

тем

больше, чем выше

температура

воздуха

и толще слой

зерна.

Так,

например,

при нагреве

воздуха

до

35—50°

его относительная влажность снижается до 30—15%, что

соответствует

8—5%

равновесной влажности зерна. Так

как

процесс

сушки

насыпи

зерна

заканчивают тогд

когда

верхние его слои достигнут

кондиционной

влажно-

сти

14%,

то

при достаточной

толщине

слоя

влажность

. Таким образом, вентилируемое

неподогретым

возд

хом с относительной влажностью 65% зерно

в конечно

счете

достигнет

кондиционной влажности

14%-

Одна

на это потребуется много

времени и большой

расход воз-

духа.

Нижний

слой

зерна вскоре

после

начала

вентил

рования достигнет кондиционной влажности,

а

верхн

почти

до конца

сушки будет сохранять

влажность,

близ

кую к первоначальной, и если продолжительность

сушки

окажется

больше,

чем

предельный

срок

сохранн

влажного

зерна,

то верхний слой зерна может

испортить-

ся. Следовательно, сушка зерна неподогретым

атмосфер-

ным

воздухом

малопроизводительна

и при

определенных

условиях

не

исключает

ухудшения

качества

или пор

верхнего слоя

зерна.

нижних

слоев

зеона.

Установлено, что

при

подогр

воздуха

на 20—25°

после 1—2

суток

вентилиров

нижние

слои

зерна

достигают

влажности

8—6%,

отрицательно

влияет

на посевные

качества

семян;

пер

сушенное

фуражное

зерно

хуже

усваивается

животн

ми.

Исследования

и

практический

опыт

показали, ч

при

сушке

семян

активным

вентилированием

целесоо

разнее

подогревать

наружный воздух на 10—12°, чтоб

его

температура

не

превышала

30—35°. Для

продоволь-

ственного

и фуражного

зерна

допускают

и более

высокие

температуры

воздуха

(до 45—50°).

Пересушивание

ниж-

них

слоев

зерна

при

таком

режиме

можно

уменьши

если

в

тот

период,

когда

средняя

влажность

зерна

стигнет

15—16%,

продуть

насыпь

холодным

атмосфе

ным воздухом. Холодный воздух, проходя через

нижни

пересушенные слои насыпи,

отдает

им часть

своей

влаг

и, таким образом,

увеличивает

свою

влагопоглотител

ную

способность.

Соприкасаясь

в

верхних слоях

насып

с влажным зерном,

он подсушивает его.