Текст книги "Технология хранения зерна и семян"

В основу классификации способов сушки положены способы передачи теплоты зерну, т. к. интенсивность процессов тепло– и влагообмена в основном обусловлена перепадом парциальных давлений водяных паров за счет перепада температуры сушильной среды и температур зерна, а следовательно, за счет подвода теплоты к зерну. Интенсивность испарения, кг/м²ч, влаги с поверхности зерна можно выразить:

где q_m – коэффициент влагообмена, кг/(м²чПа), зависит от температуры и скорости агента сушки, способа подвода его к подвергаемому сушке зерну; р_з – парциальное давление пара на поверхности зерна; р_с – парциальное давление пара окружающей среды; В_р – давление в рабочей зоне сушилки, Па.

Процесс удаления из зерновой массы влаги, ведущий к ее обезвоживанию и повышению содержания сухой массы, а также к снижению ее физиологической активности, получил название сушки зерна и семян.

Удалить влагу из зерна можно различными способами: механическим путем – отжимом в центрифуге (при мойке зерна на мелькомбинатах) или смешиванием зерна с веществами, быстро поглощающими воду – сорбентами. Но сорбционная сушка зерна занимает много времени, она малоэффективна, при ее использовании влажность зерна снижается на небольшую величину.

Основным широко применяемым в практике работы с зерном способом сушки служит метод удаления влаги при ее испарении за счет подвода извне энергии, идущей на преодоление силы связи влаги с сухим веществом зерна, а также на теплоту парообразования. Сушку с использованием тепла называют тепловой.

В зависимости от способа подвода тепла к зерну для испарения влаги сушка получила название конвективной, кондуктивной и терморадиационной.

При сушке к о н д у к т и в н ы м способом теплота к зерну передается от нагретой поверхности, а водяной пар, выделяемый при этом способе сушки, поглощается пропускаемым через сушильную камеру воздухом, выполняющим в данном случае функцию только влагопоглотителя.

Кондуктивный способ сушки имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что зерна, находящиеся в нижней части слоя зерна и непосредственно соприкасающиеся с горячей поверхностью, интенсивно нагреваются, а затем перегреваются. Зерно, находящееся на поверхности слоя, нагревается слабо и медленно просушивается. В практике зерносушения этот способ мало используется.

Наибольшее применение получила конвективная сушка. При таком способе сушки теплота к зерну передается от нагретого воздуха или агента сушки, представляющего смесь воздуха с продуктами сгорания топлива (рис. 71). Агент сушки здесь выполняет функции и теплоносителя, и влагопоглотителя.

Небольшие партии семенного зерна можно сушить терморадиационным способом, или, как его еще называют, воздушно-солнечным. Это старейший и дешевый способ сушки. Зерно здесь получает теплоту от солнечной энергии. При таком способе сушки ускоряются процессы послеуборочного дозревания свежеубранного зерна. Ее проводят в сухую, ясную погоду, позволяющую за один день снизить влажность зерна на 3–4 %. Этим способом зерно сушат, рассыпая на площадках слоем 10–13 см (просо – 7–8 см), оно обдувается ветерком, нагревается солнечными лучами и сохнет. Недостатками этого способа сушки является то, что ее можно проводить только в сухую теплую погоду, имеет высокую трудоемкость, а также значительную продолжительность и низкую эффективность процесса сушки.

Рис. 71. Схема процесса сушки зерна конвективным способом

Преимущество конвективного способа сушки зерна заключается в том, что агент сушки служит не только для подвода и передачи тепла зерну, но и одновременно для поглощения испаряющейся из него влаги.

Достоинством передачи тепла конвекцией является то, что конвективная сушка возможна как в неподвижном зерновом слое, так и в подвижном, пересыпающемся, «кипящем», во время его падения и находящемся во взвешенном состоянии. При сушке зерна в неподвижном зерновом слое для равномерного его просушивания агент сушки в камерных сушилках поочередно продувают то снизу, то сверху.

Сушка зерна в пересыпающемся слое в шахтных сушилках осуществляется в слое толщиной 10–20 см при его движении по шахте вниз под действием сил гравитации.

Для сушки зерна в «кипящем» слое необходимо продувать агент сушки через слой зерна, помещенного на сетку с отверстиями меньше размеров зерна. В «кипящем» слое зерно хорошо перемешивается и быстро нагревается, однако конструктивные особенности таких сушилок – необходимость в больших площадях сеток, а сами сушилки слишком громоздки. Зерновой слой в таких сушилках продувается неравномерно, что ведет к его перегреванию на отдельных участках и в целом к снижению качества зерна. Вследствие этого конвективная сушка зерна в разрыхленном или «кипящем» слое практического применения пока не нашла и используется только в специальных устройствах для быстрого предварительного нагрева сырого зерна перед сушкой.

С целью повышения эффективности сушки используют конвективный способ передачи тепла зерну, находящемуся во взвешенном состоянии. Взвешенное состояние зерна создается восходящим потоком агента сушки при значительном превышении (в 2–2,5 раза) скорости витания. У находящегося во взвешенном состоянии зерна сушка проходит более равномерно, т. к. вся его суммарная поверхность участвует в процессах тепло– и влагообмена с агентом сушки.

Рис. 72. Схема рециркуляционной зерносушилки: 1 – камера промежуточного охлаждения; 2 – тепло и влагообменник, 3 – нория; 4 – подогреватель; 5 – вентилятор агента сушки; 6 – камера окончательного охлаждения; 7 – вентилятор атмосферного воздуха

И, наконец, рассмотрим самый совершенный способ сушки зерна – рециркуляционный. В этом случае высокую эффективность дает сушка зерна во взвешенном состоянии при рециркуляции части зерна. Принципиальная схема такой сушки заключается в интенсивном кратковременном нагреве зерна и частичной его подсушке при свободном падении в виде дождя встречным потоком теплоносителя. При этом идет контактный массообмен между подсушенным и сухим зерном, происходит промежуточное охлаждение нагретого зерна в плотном малоподвижном слое и рециркуляция части зерна. Зерно при таком способе сушки находится под воздействием агента сушки с очень высокой температурой, достигающей 300 °C, но время его пребывания в таком состоянии ограничено 2–3 с. За это мгновение вновь загруженное зерно нагревается до температуры 40–50 °C при потере поверхностной влаги за счет испарения из всей массы, подвергнутой сушке зерна, 0,5–1,0 %.

Технологическую схему рециркуляционного способа сушки можно представить следующим образом (рис. 72). Поступившее на сушку сырое зерно смешивается с уже просушенным зерном, и смесь сухого и сырого зерна направляется в зону нагрева, где нагревается до предельно допустимой температуры. Затем нагретая смесь поступает в зону контактного тепловлагообмена, где выдерживается в течение некоторого времени для выравнивания температуры, и происходит перераспределение влаги между влажным зерном, поступившим на сушку, и рециркулирующим просушенным зерном. Из зоны контактного тепловлагообмена зерно поступает в зону сушки, где из него испаряется влага.

Большая часть просушенного зерна возвращается на рециркуляцию, для этого смешивают сухое зерно с сырым и направляют в зону нагрева, а оставшуюся меньшую часть просушенного зерна после охлаждения выпускают из сушилки.

Рециркуляционный способ сушки может осуществляться несколькими вариантами (рис. 73).

Рис. 73. Циклограммы работы рециркуляционных сушилок: а – с предварительным подогревом и рециркуляцией подсушенного материала; б – с предварительным подогревом и рециркуляцией высушенного материала; в – с рециркуляцией высушенного материала и промежуточной отлежкой; г – с рециркуляцией высушенного материала без промежуточной отлежки

При одном из таких вариантов рециркулирующие зерна периодически нагреваются и охлаждаются, поэтому такой процесс сушки называют рециркуляционно-осцил-лирующим. При другом варианте в зону сушки поступает агент сушки с температурой, которая превышает температуру зерна на 20–40 °C. Происходит интенсивное испарение влаги с расходом части теплоты. От этого температура в начальный период сушки снижается на 10–15 °C. Но постепенно температура зерна повышается и на выходе из зоны сушки достигает значения предельно допустимой. Из-за равенства температуры зерна в начале и в конце сушки этот процесс условно называют рециркуляционно-изотермическим. При этом варианте скорость сушки зерна выше, и она более эффективна. Здесь зерно за один цикл сушки отдает больше влаги, а значит, и сокращена кратность рециркуляции зерна. Интенсивность рециркуляционной сушки повышают и путем предварительного нагрева сырого зерна перед смешиванием его с рециркулирующим.

При сушке семян подсолнечника такой кратковременный предварительный подогрев до температуры инактивации ферментов и микроорганизмов позволяет повысить их стойкость при хранении и улучшить качество масла, вырабатываемого из высушенных семян.

Обычно конвективный и кондуктивный способы сушки зерна в практике зерносушения применяют совместно. Зерно в барабанных сушилках нагревается кондуктивно на полках барабана и конвективно при падении зерна с полок барабана. В шахтных зерносушилках тепло передается зерну в большем количестве конвективно от агента сушки и в меньшем кондуктивно от нагретой поверхности коробов. В рециркуляционных зерносушилках большая часть тепла в камере нагрева передается зерну конвективно и только небольшое количество тепла – кондуктивно от рециркулирующего зерна.

В процессе сушки зерна происходит 2 тепло-физических явления – перенос тепла от агента сушки к зерну и передача от него влаги к агенту сушки, т. е. вначале происходит передача тепла от агента сушки поверхности зерна, затем последовательное перемещение тепла от поверхности зерна в его глубинные слои, при этом идет интенсивное испарение влаги с поверхности зерна и передача ее агенту сушки, уносящему влагу в атмосферу.

Процесс сушки характеризуется скоростью, зависящей от первоначальной влажности и физико-биохимических свойств зерна, а также от температуры и скорости движения агента сушки при прохождении через зерновой слой. Скорость сушки зерна выражается количеством влаги, испарившейся в единицу времени, кг/мин, или снижением за этот же период времени влажности зерна, в процентах к массе его сухого вещества.

Теоретический ход процесса сушки зерна можно представить графически, если условно принять, что до сушки влага в зерне была равномерно распределена во всех его анатомических частях и тонким слоем покрывала поверхность зерновки, а агент сушки имел на протяжении всего процесса постоянные параметры: температуру, относительную влажность и скорость движения.

Как видим из графика (рис. 74), процесс сушки включает три периода.

Рис. 74. График процесса сушки

Первый период – на графике сушки его характеризуют точки А и В. Это начальный период, сопровождающийся относительно быстрым нарастанием температуры зерна (А В’’), но зерно при этом нагревается незначительно, т. к. в этот период тепло расходуется главным образом на образование пара. Испаряемая с поверхности влага замещается влагой, притекающей к поверхности по капиллярам из внутренних частей зерна. Агент сушки сильно охлаждается и происходит интенсивное насыщение влагой. По времени этот период непродолжителен.

Второй период обозначен на графике точками В и С, характеризуется постоянной скоростью сушки, периодом влагоотдачи. Испарение влаги с поверхности зерна сопровождается прогреванием его внутренней части. Постепенно скорость испарения влаги замедляется, воздух из сушилки по сравнению с первым периодом сушки выходит менее насыщенный влагой. На зерновке появляются небольшие участки, лишенные свободной воды, вследствие того, что в этих местах влага испаряется быстрее, чем осуществляется ее приток из внутренних частей зерновки. Скорость сушки начинает зависеть от интенсивности диффузии влаги из центра зерновки.

Третий период – период убывающей скорости сушки, обозначен на графике точками С и Д. Он характерен тем, что поверхность зерна становится сухой, из зерна удалена капиллярная влага, повышается его температура (C’’ D’’), резко падает интенсивность испарения (C’ D’), доходя постепенно до нуля. Воздух из сушилки уходит с малым насыщением влаги. В практике зерносушения сушку до третьего периода не доводят, т. к. нецелесообразно снижать влажность зерна ниже равновесного состояния. Высушенное зерно постепенно охлаждают, и влажность его несколько повышается в результате поглощения влаги из воздуха до равновесного состояния.

Зерносушение прошло длительный путь развития. До 19-го века в России зерно с повышенной влажностью сушили в поле в снопах или в шалашах-овинах, где сушка длилась несколько суток. Затем обмолоченное зерно стали сушить в подовых сушилках, на нагретой поверхности которых тонким слоем рассыпали зерно для сушки (рис. 75).

Рис. 75. Подовая зерносушилка: 1 – топка; 2 – дымовые каналы; 3 – дымовая труба; 4 – под

Подовая сушилка обладала крайне низкой производительностью, при съеме 3 % влаги 1 м² пода позволял просушить в сутки не более 0,5 т сырого зерна. Позже стали изготавливать стеллажные сушилки, в них использовался для сушки нагретый в печах-калориферах воздух, с помощью которого осуществлялся процесс сушки на металлических сетках или плетнях из прутьев (рис. 76).

Производительность таких сушилок повысилась до 0,7 т в сутки при снижении 3 % влажности зерна. Однако на стеллажах нижние слои зерна высыхали быстрее верхних, поэтому для более равномерной сушки необходимо было периодически перемешивать зерно.

В начале 19-го века в России стали разрабатывать более совершенные методы сушки зерна, и с 1832 г. в зерносушилке Майера стали использовать принцип принудительной подачи горячего воздуха в зерновой слой с помощью мехов.

В середине 19-го века отечественными учеными впервые были разработаны теоретические основы зерносушения.

Производительность зерносушилок резко возросла с появлением с 1933 г. шахтных зерносушилок ВИСХОМ.

Рис. 76. Стеллажная зерносушилка: 1 – стеллажи; 2 – печь калорифера; 3 – поточные каналы; 4 – вытяжные трубы

В настоящее время в России широко используются различные виды зерносушилок, различающиеся между собой следующим:

1) расположением в сушилке зерновой массы: а) тонким горизонтальным слоем (с «кипящим» слоем на сите и др.); б) тонким вертикальным слоем (в шахте между коробами и др.); в) толстым слоем (камерные и др.); г) во взвешенном состоянии (газовые рециркуляционные зерносушилки и др.);

2) характером процесса: а) с предварительным подогревом зерна; б) без предварительного подогрева;

3) количеством ступеней и зон: а) одно-, двух-, трех– и многоступенчатые; б) одна-, двух– и многозонные; в) рециркуляционные;

4) характером действия: а) периодического; б) непрерывного;

5) использованием агента сушки: а) нагретого воздуха; б) смеси топочных газов с воздухом;

6) способом получения тепла для агента сушки: а) сжигание топлива или газа; б) электрокалориферов;

7) возможностями перемещения зерносушилки: а) стационарная; б) сборно-разбор-ная; в) передвижная;

8) автоматизацией: а) автоматизированные; б) частично автоматизированные; в) неавтоматизированные.

В конструктивно-эксплуатационном отношении наиболее просты зерносушилки для сушки неподвижной зерновой насыпи, применяемые в сельском хозяйстве (рис. 77).

Установка представляет собой решетное основание и тепловентиляционное устройство, служащее для образования агента сушки и подачи его в зерновую массу. Сушка зерна неподвижной насыпи происходит послойно, начиная с нижнего слоя толщиной 10–20 см, куда поступает агент сушки. Сушилка проста, но главный ее недостаток – пересушивание нижних слоев насыпи зерна при невысокой производительности.

Просты в конструктивном отношении и камерные сушилки периодического действия для сушки гибридных и сортовых семян кукурузы в початках. Они представляют собой кирпичные или железобетонные здания с сушильными камерами 6Ч6 м, емкостью 60 т. Количество камер может быть от 4 до 12 (рис. 78). При трехсменной работе производительность 12-камерной сушилки за сезон – 5 тыс. т готовых семян.

Рис. 77. Двухкамерная установка для сушки зерна в насыпи: 1 – воздухонагреватель; 2 – патрубок; 3 – воздухораспределительный канал; 4 – решетное основание

Рис. 78. Сдвоенная двенадцатикамерная сушилка коридорного типа: 1 – топка на жидком топливе; 2 – вентилятор; 3 – сушильные шахты; 4 – загрузочные транспортеры; 5 – разгрузочные транспортеры

Так как семена кукурузы чувствительны к перегреву, то сушилки снабжаются терморегулирующим оборудованием для автоматического регулирования заданной температуры агента сушки (38–46 °C).

Недостаток всех камерных сушилок – большая неравномерность сушки початков по высоте слоя, т. к. продувается он только в одном направлении.

В доперестроечный период для работы на токах в составе зерноочистельно-сушильных агрегатов заводами сельскохозяйственного машиностроения было выпущено большое количество зерносушилок барабанного типа. Основным рабочим органом в ней служит вращающийся стальной цилиндр, установленный горизонтально или с небольшим наклоном.

При вращении барабана закрепленные внутри него изогнутые лопасти захватывают зерно, поднимают и затем постепенно ссыпают с лопастей на расположенные внутри барабана полочки. Таким образом, зерно, пересыпаясь с полочки на полочку, равномерно подвергается воздействию продуваемого вдоль оси барабана агента сушки.

Барабанные сушилки имеют довольно высокую скорость сушки, но они металлоемкие, требуют отдельного охладителя нагретого зерна. Главный их недостаток заключается в том, что они травмируют зерно и, следовательно, непригодны для работы с семенным зерном. Не рекомендуется их использовать для сушки семян, подверженных растрескиванию (зернобобовых – горох, зерно кукурузы).

Барабанные зерносушилки, применяемые в сельском хозяйстве, обладают невысокой производительностью: стационарная сушилка СЗСБ-8А до – 8 т/ч (рис. 79), передвижная СЗПБ-2,5 – 2,5 т/ч. Зерносушилка СЗСБ-8А работает на жидком топливе, которое сжигается в топке 1. Сырое зерно поступает в сушилку самотеком по трубе 2 в шестисекционный барабан 3, где его подхватывают лопатки и постепенно перемещают к разгрузочному устройству. С помощью разгрузочного транспортера 5 подсушенное зерно поступает в охладительную колонку 8 и после охлаждения через шлюзовый затвор 9 выводится из сушилки.

Рис. 79. Зерносушилка С3СБ-8А: 1 – переходник; 2 – топочный блок; 3 – загрузочная труба; 4 – лопасть; 5 – кольцо-бандаж; 6 – крестовина; 7 – полочка; 8 – сушильный барабан; 9, 12 – вентиляторы; 10, 11 – цилиндры; 13, 14 – датчики уровня; 15 – конус; 16, 20 – шлюзовые затворы; 17 – нория; 18 – бункер; 19 – выгрузная камера; 21 – ролики; 22 – приводная станция

В России и за рубежом наиболее распространены шахтные зерносушилки. Свое название они получили из-за наличия в них одной или двух вертикальных прямоугольных камер, называемых шахтами, заполняемых в процессе работы просушиваемым зерном. В шахте только верхняя часть является сушильной камерой, а нижняя служит зоной охлаждения зерна, здесь находится охладительная камера. Конструкция сушильной и охладительной шахт одинакова. Для создания определенного запаса сырого зерна над шахтами предусмотрены бункера. Из них в шахты поступает зерно и движется к низу шахты за счет силы тяжести и присущей зерновой массе сыпучести. Агент сушки подается, а отработанный отводится, проходя через так называемые короба, установленные по всей высоте шахты. Короба из листовой стали имеют пятигранную форму. В основании короба нижняя часть отсутствует. По назначению короба различают: подводящие и отводящие агент сушки. Подводящие короба открыты со стороны подвода агента сушки, а отводящие – со стороны выхода отработавшего агента сушки.

При сушке все пространство между коробами заполнено зерном. Агент сушки поступает в шахту из поводящего короба, проходит через слой зерна и выходит из него по отводящим коробам (рис. 80). Подводящие и отводящие короба размещаются через один в каждом ряду или через ряд (рис. 81, а, б).

Рис. 80. Технологическая схема шахтной зерносушилки: 1 – шахты; 2 – вентилятор; 3 – диффузор; 4 – напорная камера агента сушки; I – зерно; II – агент сушки

В некоторых зерносушилках, как, например, в ЗСПЖ-8, для увеличения количества агента сушки, подаваемого в сушильную камеру и сохранения его скорости 6 м/с на выходе из коробов, устанавливают короба-жалюзи (рис. 81, в) во избежание выдувания зерна из шахты.

Сушка зерна идет в верхней части шахты, в нижней – охлаждение, поэтому вверху зерно продувается агентом сушки, внизу – воздухом. Длительность пребывания зерна в шахте регулируется выпускным механизмом, расположенным в ее нижней части. Чем дольше зерно находится в шахте, тем больше на него воздействует агент сушки и тем больше оно теряет влаги. В среднем продолжительность нахождения зерна в шахте около 40 мин, за это время влажность снижается на 4–6 %.

Существенный недостаток шахтных зерносушилок заключается в том, что зерно в них находится в непосредственном соприкосновении со стенками горячих коробов, температура которых достигает 140–150 °C. Вследствие этого зерно может перегреваться, что весьма опасно для зерна, предназначенного на семенные цели.

Шахтные прямоточные зерносушилки имеют ту особенность, что в них зерно проходит стадии сушки и охлаждения за один проход через сушилку. Это позволяет за один проход зерна через сушилку снять не более 6 % влаги. Если необходимо удалить большее количество влаги, то зерно сушат повторно, и весь процесс сушки усложняется и удорожается.

К типу шахтных сушилок относятся зерносушилки СЗШ-16А и СЗШ-8А, предназначенные для сушки зерна и семян, предварительно прошедшие очистку на зерноочистительных агрегатах. Сушилка СЗШ-8А имеет 1 сушильную шахту, состоящую из 2 секций, а СЗШ-16А – 2 шахты и 4 секции.

Сушилка СЗШ-16А производительностью до 20 т/ч входит в зерноочистительные сушильные комплексы КЗС-20, КЗС-40, представляющие собой специализированные поточные технологические линии для послеуборочной обработки зерна в увлажненных областях России.

В зависимости от назначения и начальной влажности зерна сушку в СЗШ-16А можно вести при параллельной и последовательной работе шахт (рис. 82). При невысокой начальной влажности зерна сушку ведут при параллельной работе шахт, и зерно нориями 3 загружается одновременно в обе сушильные шахты 5. Высушенное зерно поступает в охладительные колонки 2, а из них на склад. При последовательной работе шахт с сырым зерном одна из норий 3 подает зерно в одну из шахт, откуда оно поступает в охладительную колонку, а из нее норией подается во вторую шахту. Из шахты зерно направляется в охладительную колонку, а затем на склад. За один последовательный пропуск влажность зерна снижается на 12…14 %.

Зерносушилки ДСП (двухступенчатая зерносушилка Промзернопроекта) имеют расчетную производительность, обозначенную числом, стоящим после букв ДСП, за исключением сушилки ДСП-24-СН, имеющей проектную производительность 20 т/ч. Они имеют железобетонные шахты, за исключением сушилки ДСП-32-ОТ, изготовленной из металла. Во всех зерносушилках ДСП применена двухступенчатая сушка (рис. 83). В элеваторной промышленности их устанавливают на хлебоприемных предприятиях. Многие зерносушилки ДСП переведены на рециркуляционную технологию сушки зерна.

Рис. 81. Шахта зерносушилки с коробами-каналами (а, б); в – жалюзи: + – подводящие короба; – отводящие короба; размещение коробов в шахтах: а – подводящие и отводящие короба расположены через ряд по вертикали; б – подводящие и отводящие короба расположены в одном ряду по горизонтали; в – жалюзи

Рис. 82. Технологическая схема зерносушилки СЗШ-16А: А – при параллельной работе шахт; Б – при последовательной работе шахт; 1 – топка; 2 – охладительная колонка; 3 – нория; 4 – надшахтный бункер; 5 – шахты; 6 – вентиляторы

Не останавливая внимание на многочисленных различиях конструктивного порядка, дадим сравнительную характеристику шахтным конвективным зерносушилкам ДСП.

Зерносушилка ДСП-12 и ДСП-24 различаются количеством шахт. У первой одна шахта, у второй – две. Шахты зерносушилок выполнены из монолитного железобетона. Каждая шахта по высоте разделена на сушильную и охладительную (см. рис. 83).

Рис. 83. Технологическая схема зерносушилки типа ДСП с двумя параллельно расположенными шахтами: 1, 6 – самотечные трубы; 2, 3, 4 – напорно-распредели-тельные камеры соответственно охладительной, второй и первой сушильных шахт; 5 – нория сырого зерна; 7 – надсушильный бункер; 8, 9 – сушильные шахты; 10,11 – вентиляторы соответственно Iи IIсушильных зон; 12 – охладительные шахты; 13 – топка; 14 – выпускные механизмы; 15 – вентилятор охладительных шахт; 16 – нория сухого зерна

Зерносушилки ДСП-16 и ДСП-32 имеют соответственно одну и две шахты и аналогичны по устройству зерносушилкам ДСП-12 и ДСП-24, но имеют большее число коробов, что позволяет подавать в них большее количество агента сушки и воздуха (37 рядов в сушильной и 18 коробов в охладительной). Этот тип сушилок в основном используется только при элеваторах. Зерносушилка ДСП-50 применяется в сушильно-очистительных башнях СОБ-50. Устройство сушилки аналогично устройству сушилки ДСП-32, но имеет большие размеры и производительность 50 т/ч.

Для сушки небольших партий зерна, размещенных на току или в зерноскладе и предназначенных на продовольственные или фуражные цели, применяют передвижные зерносушилки ЗСПЖ-8, К4-УСА и К4-УС2-А. Передвижные зерносушилки монтируются на автомобильных прицепах, работают на жидком топливе, их устройства аналогичны, но отличаются производительностью – первая сушит 8 пл. т/ч, вторая и третья 10 пл. т/ч. Сушка ведется в двух шахтах зерносушилки, работающих параллельно или последовательно (в зависимости от влажности зерна).

Сушилка К4-УСА представляет собой модернизированную зерносушилку ЗСПЖ-8 и имеет повышенную (на 25 %) производительность за счет увеличения вместимости шахт и интенсивной подачи агента сушки (рис. 84). В зависимости от первоначальной влажности в ней можно сушить зерно параллельным, последовательным либо рециркуляционным способом. При параллельном способе, если начальная влажность не превышает 20 %, зерно сушится одновременно в двух шахтах. При влажности зерна 18–23 % применяется последовательный способ сушки, т. е. зерно сушится вначале в первой шахте, а затем подается во вторую шахту, где окончательно досушивается, и сухое зерно выпускается из шахты. Зерно с влажностью более 23 % рекомендуется сушить рециркуляционным способом.

Рис. 84. Передвижная зерносушилка К4-УСА: 1 – электрошкаф; 2 – форсунка; 3 – вентилятор второй зоны; 4 – топка; 5 – электророзжиг; 6 – прибор контроля наличия факела; 7 – вентилятор первой зоны; 8 – пульт управления; 9 – ковшовый конвейер; 10 – шахта; 11 – бункер для сырого зерна; 12 – поперечный шнек; 13 – продольный шнек; 14 – вентилятор зоны охлаждения; 15 – выпускное устройство

Сушилка К4-УС2-А является модернизированной сушилкой К4-УСА при той же производительности 10 пл. т/ч.

Все рассмотренные шахтные зерносушилки довольно просты в устройстве и обслуживании, имеют относительно невысокий удельный расход тепла и электроэнергии и дают неплохие результаты сушки зерна.

Вместе с тем прямоточные шахтные зерносушилки имеют ряд недостатков:

1) невозможность сушки неочищенного зерна, поступающего непосредственно из-под комбайнов, т. к. при наличии в зерне даже небольшого количества сорных примесей в шахтах образуются застои зерна и происходит его загорание;

2) малый удельный, кг/м³, съем влаги;

3) неравномерность нагрева и сушки зерна в разных частях шахты;

4) невозможность сушки за один пропуск сырого зерна, что увеличивает расходы на повторную сушку;

5) невозможность точного измерения температуры зерна в процессе сушки;

6) наличие конструктивных недостатков (несовершенство выпускных и воздухораспределительных устройств);

7) необходимость формирования до сушки больших партий сырого зерна с небольшими колебаниями по влажности.

Практически всех этих недостатков лишены рециркуляционные зерносушилки. Конструктивно-рециркуляционные зерносушилки созданы на базе шахтных прямоточных зерносушилок. Но технология рециркуляционной сушки основана на смешивании определенного количества сырого зерна с большим количеством сухого (подсушенного). За один проход через рециркуляционную сушилку зерно независимо от исходной влажности удается высушить до сухого состояния.

Зерно в рециркуляционных сушилках полностью сохраняет свои качественные показатели, т. к. влага из зерна испаряется в основном в период его охлаждения. Такие сушилки сушат и частично очищают зерно от отличающейся от него по аэродинамическим свойствам легкой примеси.

Комплексный показатель работы рециркуляционных сушилок – величина снижения влажности и съем влаги за один цикл рециркуляции. При сушке устанавливают максимальный съем влаги, но для предотвращения механического травмирования зерна при сушке зерна риса или кукурузы он не должен превышать 3–4 %, т. к. при большем съеме в зерне появляются трещины, снижающие его посевные и технологические свойства.

Зерносушилки с рециркуляцией по конструктивному исполнению и способу нагрева зерна выпускают рециркуляционные, с камерами нагрева, и шахтные рециркуляционные, без камер нагрева. Наибольшее распространение получили газовые рециркуляционные зерносушилки «Целинная-50», «Целинная-30» и РД-2х25-70.

Зерносушилка «Целинная-50» (рис. 85) создана на базе сушилки ДСП-24-СН, устанавливается в элеваторе Л-2х100 или в сушильно-очистительных башнях СОБ-Ц-50, СОБ-МК, СОБ-1С. Нагрев зерна осуществляется в камере 5, представляющей собой железобетонную шахту. Агент сушки подает через воздуховод 4 в нижней части камеры и выводится из нее вентилятором 8 через конфузор, расположенный в верхней части камеры нагрева. Для приемки смеси сырого и рециркулирующего зерна из нории и подачи ее в камеру нагрева служит загрузочное устройство. С его помощью зерно поступает в камеру нагрева, где падает в виде дождя в течение 2…3 с в восходящем потоке агента сушки, движущегося со скоростью 5…5,5 м/с при температуре 250…350 °C.