книги из ГПНТБ / Уваров А.М. Сушильный мастер

приведены средине значения для наиболее ха­ рактерных по размерам зерен культур,

Т а б л и ц а 3

Поверхность, вес и объем зерен наиболее характерных по размерам культур

воздухом в зерновой массе, называется с к в а ­ ж и с т о е т ь ю. Скважистость зависит от фор­ мы и размеров зерен, характера и состояния поверхности, количества и характера приме­ сей, влажности и уплотненности зерновой массы.

Чем однороднее и чище зерно, тем сква­ жистость зерновой массы будет больше. Влажное зерно имеет большую скважистость, чем сухое, следовательно, в нижней части су­ шильной камеры скважистость зерна будет меньше, чем в верхней.

Скважистость зерна имеет большое значе­ ние при сушке, так как с повышением плотно­

го

ста зернового слоя увеличивается сопротив­ ление, уменьшается подача вентиляторами га­ зовоздушной смеси и воздуха в сушилку.

С ы п у ч е с т ь з е р н а — это способность зерновой массы двигаться по наклонной плос­ кости. Сыпучесть зерновой массы зависит от формы отдельных зерен, влажности, характе­ ра примесей и их количества, а также от со­ стояния и вида поверхности, по которой скользит зерно. Углы наклона самотечных труб практически можно рекомендовать для

естественное распределение по величине, фор­ ме и удельному весу частиц зерновой массы,

жет служить причиной образования застоев и большой неравномерности нагрева и сушки зерна, а. также местных загораний в сушилке. Поэтому загрузочные устройства сушилки не должны допускать самосортирования зерна.

повышения температуры 1 кг зерна на 1°С, называется удельной теплоемкостью зерна и обозначается ккал/кг°С. Одна килокалория равна количеству тепла, которое необходимо для нагрева і кг воды па КС. Теплоемкость изменяется в зависимости от влажности зер­ на. Например, теплоемкость зерна пшеницы

11

влажностью 14% составляет 0,46 ккал/кг0С, влажностью 20% — 0,5 ккал/кг°С.

Пример. Из сушильной камеры зерно пшеницы вы­ ходит с влажностью 14% и температурой 50°С. Опреде­ лить, сколько тепла при этом истрачено в сушилке на нагрев 1000 кг зерна, если при поступлении в сушилку оно имело температуру 15°С.

Р е ше н и е . Зерно нагрето в сушилке с' 15°С до 50°С, т. е. на 35°С. Теплоемкость зерна при влажности 14% равна 0,46 ккалІкг°С. Количество тепла, необходимого для нагревания 1000 кг зерна на 35°С при теплоемко­ сти 0,46 ккалІкг°С, составляет: , ,

1000-35-0,46 = 16 000 ккал.

Как известно, 1 кг жидкого топлива при сжигании вы­ деляет около 10 000 ккал, следовательно, на каждую тонну часовой производительности сушилки на нагрев зерна расходуется около 1,6 кг жидкого топлива, не счи­ тая расхода тепла на испарение влаги, а также потерь тепла в окружающую среду.

водности самого зерна, а, кроме того, и .воз­ духа, заполняющего межзерновое простран­

ство.

Тепло в зерновой массе передается за счет теплопроводности зерна, а также перемеще­ ния нагретых частиц воздуха в межзерновом пространстве из нижних в верхние слои зер­ новой массы.

Наиболее быстро можно передавать тепло зерну при полете его в потоке горячих газов, т. е. в так называемом взвешенном состоянии, или же лри падении зерна навстречу потоку движущихся вверх газов. При одинаковых

1.2

условиях нагрев зерна будет протекать тем быстрее, чем больше его поверхность при том же объеме, т. е. чем больше удельная поверх­ ность зерна. Эта величина зависит от формы и размеров зерна. Из таблицы 3 видно, что чем мельче зерно, тем удельная поверхность его больше.

II.ЗНАЧЕНИЕ СУШКИ ЗЕРНА

1.Влияние влажности и температуры зерна на его хранение

Влажность зерна имеет чрезвычайно боль­ шое значение как показатель качества зерна. Вода (влага), входящая в состав зерна как живого организма, необходима для биохими­ ческих процессов, протекающих в зерне. Ак­ тивность этих процессов резко возрастает с увеличением температуры и влажности зерна. Повышение активности биохимических про­ цессов в зерне, в частности дыхания зерна, может вызвать увлажнение зерновой массы й повышение ее температуры. Таким образом, создаются условия, благоприятные для раз­ вития плесеней в зерне и возникновения само­ согревания его. Развитие плесеней наблюда­ ется при влажности зерна 15—16% и выше, а развитие бактерий — при влажности 16—18% и выше. Повышенная влажность зерна благо­ приятствует также развитию в нем различных вредителей, особенно если температура зерна выше 10°С. Все это влечет за собой сниже­ ние качества зерна и затрудняет его хране­ ние. Чтобы не допустить таких явлений, необ-

13

Ходимо своевременно очищать и сушить влаж­ ное зерно и закладывать на хранение очищен­ ное и сухое зерно.

Сушка зерна увеличивает его ценность, так как при наличии повышенной против нор­ мы влажности зерна производится рефакция; чем выше влажность, тем больше рефак­ ция.

Сушка сырого зерна в районах его произ­ водства позволяет значительно сократить рас­ ходы по перевозкам зерна в районы потребления. При переработке сухого зерна повышается производительность предприятий (мельниц, крупорушек), увеличиваются вы­ хода, уменьшается износ оборудования, сокра­ щается себестоимость переработки и выпускаемая продукция не портится при хра­

ха называется вес в граммах водяного пара в 1 м3 этого воздуха; следовательно, абсолют­ ная влажность измеряется удельным весом (или плотностью) водяного пара в воздухе

(Ѵп)-

Максимальное количество паров, содержа­ щихся в 1 м3 насыщенного влажного воздуха,

14

температура, измеряемая от так называемого

50°С будет насыщен только на:

т. е. будет иметь относительную влажность приблизи­ тельно в 10 раз меньшую, чем в летних условиях при температуре 15°С.

16

Вес водяного пара во влажном воздухе, приходящегося на 1 кг сухого воздуха, назы­ вается в л а г о с о д е р ж а н и е м в о з д у х а и обозначается d (г/кг). Максимальное зна­ чение влагосодержания dH при данной тем­ пературе воздуха будет при полном его насы­ щении, когда в 1 м3 воздуха будет содержать­ ся вес пара, соответствующий удельному весу пара у’н для насыщенного воздуха. Влагосодержание вполне насыщенного паром воздуха быстро растет с повышением его температуры V уменьшением давления.

Разность влагосодержания вполне насы­ щенного воздуха в конце процесса сушки и влагосодержания воздуха перед началом про­ цесса при соответствующих температурах на­ зывается в л а г о е м к о с т ь ю в о з д у х а и показывает то предельное количество влаги, которое может поглотить воздух из материала в процессе сушки.

Объем смеси сухого воздуха и водяных паров равен объему сухого воздуха в смеси. Объем воздуха изменяется прямо пропорци­ онально изменению его абсолютной темпера­ туры:

<2а Ті Q2 =

где Q — объем воздуха при Т\\ Q2 — объем воздуха при TV

111.СПОСОБЫ СУШКИ

Втехнике существуют различные способы сушки зерна в зависимости от характера пе­ редачи тепла: конвективный, контактный, лу­

17

чистый, или радиационный (в том числе суш­ ка инфракрасными лучами), и сушка токами высокой частоты.

Процесс сушки зерна заключается в уда­ лении из него избыточной влаги и доведении до воздушносухого или кондиционного состо­ яния. Правильно поставленный процесс суш­ ки не должен сопровождаться ухудшением свойств и качества зерна. Способов сушки зерна много, но все они в сущности сводятся к нагреванию зерна, испарению и поглощению влаги теплоносителем.

для испарения влаги из зерна, передается от нагретого воздуха или от смеси топочных га­ зов с воздухом (от теплоносителя) сушимому зерну путем непрерывного или периодическо­ го соприкосновения. Конвективный способ сушки подразделяется на солнечную сушку,, сушку теплоносителем в неподвижном, под­ вижном и кипящем слое, в полувзвешенном и взвешенном состояниях.

Кроме того, применяются комбинирован­ ные способы сушки. Наиболее широко для сушки зерна применяются топочные газы в смеси с воздухом.

Влага испаряется с поверхности зерна в результате его нагревания и повышенного дав­ ления паров, образующихся на поверхности зерна, по сравнению с давлением паров в воз­ духе.

По мере того как влага из материала пе­ реходит в окружающую газовую среду, по­ следняя увлажняется водяными парами, по-

18

атому ее необходимо удалять вентилирова­ нием.

Сушка наружным воздухом. При продува­ нии зерна наружным воздухом понижение влажности в зерне возможно за счет влагоем­ кости воздуха и использования на сушку теп­ ла воздуха или зерна. В первом случае воз­ дух, отдавая тепло зерну и на испарение вла­ ги, понижает свою температуру и выходит всегда с более высокой относительной влаж­ ностью; для сушки необходимо, чтобы наруж­ ный воздух был достаточно сухим. Во втором случае, когда температура воздуха ниже тем­ пературы зерна, воздух нагревается от зерна и выходит с более высокой температурой. В этом случае относительная влажность отрабо­ тавшего воздуха может быть выше, равна или ниже начальной и понижение влажности в на­ гретом зерне может происходить даже при 100-процентном насыщении наружного возду­ ха, как это наблюдается в охладительных ка­ мерах зерносушилок. При активном вентили­ ровании зерна в складах расходы воздуха при низких температурах воздуха и зерна и высо­ ких начальных влажностях воздуха настолько велики, что расход энергии на вентилирование оказывается по стоимости выше, чем расход тепла при тепловой сушке.

Широко применяемые в настоящее время установки в складах для активного вентили­ рования зерна атмосферным воздухом пред­ назначаются не для сушки хранящегося в них зерна, а для понижения его температуры и предупреждения возникновения процесса са­ мосогревания. Одновременно с охлаждени­

19