Сушка зерна имеет большое народнохозяйственное значение. В сельском хозяйстве нашли своё применение разнообразные зерносушилки, с различными технологическими схемами, способами подвода теплоты, и т. п.
В рециркуляционных сушилках сушильным агентом является перегретый воздух, температура которого равна порядка 300°С. Для получения воздуха таких параметров необходимо установить топку, у которой кпд намного меньше, чем у водогрейных котлов.
Конвейерные сушилки обеспечивают непрерывность процесса сушки. Сушильным агентом является воздух. В этих типах сушилок имеются существенные недостатки: неравномерное распределение воздуха в сушилке, что приводит к неравномерному распределению тепла и влаги, и к возможным местным перегревам металла. Поэтому температура нагретого воздуха при сушке картофеля, овощей и плодов на этих установках не должна превышать 80°С из-за возможного подгорания продукта.
В сушилках с виброкипящим слоем теплоподвод осуществляется под воздействием либо вибрационных колебаний, либо при совместном воздействии вибрационных колебаний и скорости воздуха. Обеспечивают хорошее перемешивание, турбулизацию пограничного слоя и транспортировку материала. Недостатками сушки являются сложностьорганизации сушки и большой расход теплоты по испаренной влаге (7,6 МДж/кг).
В тоннельных сушилках агентом сушки является смесь топочных газов: воздухом, что, конечно же, опасно из-за возникновения вредных канцерогенных веществ. Теплообмен между воздухом и продуктами сгорания топлива происходит через металлические стенки. Основной недостаток тоннельных сушилок - параллельное движение воздуха и продукта, что значительно уменьшает контакт и, следовательно, теплообмен между ними.
В камерных и барабанных сушилках используется конвективный способ сушки. Сушильным агентом является либо нагретый воздух, либо перегретый пар, либо смесь топочных газов и выполняет функции и теплоносителя и влагопоглотителя. Недостатком конвективного способа сушки является небольшие величины коэффициента теплоотдачи от сушильного агента к поверхности материала (11,6....22,3 Вт/мК). Возможности интенсификации конвективной сушки связаны с увеличением тепломассообмена между материалом и сушильным агентом путём повышения скорости и температуры сушильного агента, либо уменьшение размера частиц, что не всегда возможно для высушиваемого продукта.
Целью исследований является создание и внедрение прогрессивной технологии и принципиально новой зерносушилки, обеспечивающей лучшее качество зерна, его сохранность и также снижение затрат тепловой энергии. Результаты анализа способов сушки пищевых продуктов в известных сушилках по затратам теплоты (кДж/кг испаренной влаги) представлены в таблице.
Таблица 1 - Расход теплоты в известных сушилках
|
№ |
Наименование сушилки |
Произв. |
Снижение влажности, % |
Высушиваемый продукт |
Затраты теплоты кДж/кг исп. влаги |
|
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
Рециркуляционные сушилки |
|||||
|
1.1 |
Сушилка «Целинная-30» |
30 |
20-40 |
зерно |
5330 |
|
Сушилка «Целинная-50» |
Ю |
20-40 |
зерно |
533Ō |
|
|
TT |
ЛСХА-10,ЛСХА- 20 |
440/ 800 |
45-3 |
солод |
57000 |
|
Барабанные сушилки |
|||||
|
TT |
СБУ-1 |
20 |
1,5-0,14 |
Сахар- песок |
7000 |
|
TT |
СЗСБ-1 |
8 |
20-14 |
Пшеница кормовая |
4975 |
продолжение таблицы
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
TT |
А1-ИФИ |
1,25 |
мука |
3812 |
|
|
TT |
РЗ- ЧСС по |
TT 1.1 |
7,7-0,11 16,3-1,04 |
соль мука |
7450 7450 |
|
Камерные сушилки |
|||||
|
TT |
КС-2М |
0,083 |
до 12 |
пшеница, сухари |
7950 |
|
¯4¯¯ |
Тоннельные сушилки |
||||
|
TT |
«Транслакс» |
1 |
макаронные изделия |
1404 |
|
|
TT |
«Брайнабати» |
1 |
тоже |
1404 |
|
|
¯5~ |
Конвейерные сушилки |
||||
|
TT |
Г4-КСК-90 |
0,67 |
картофельные изделия |
5279 |
|
|
TT |
СКО-90 |
063 |
овощи |
5279 |
|
|
¯6¯¯ |
Сушилки с виброкипящим слоем |
||||
|
¯бɪ |
А1-ФМУ |
0,075 0,08 |
меланж |
17626 |
|
|
7. |
Контактные сушилки |
||||
|
Ŧĩ |
ВС-10-49 P=0,4Mna,t=143°C |
0,5-1,3 |
крупа |
379 |
|
|
¯72 |
А1-БС2-П P=0,35MΠ a, t=139°C |
55-60 |
зерно |
713 |
|
|
"73" |
СДП-250 |
0,25 |
сухое молоко |
373 |
|
Проведённые теоретические исследования показали, что эффективнее и экономичнее других - контактная сушилка, где используется кондуктивный способ сушки материалов, основывающийся на передаче тепла материалу, при соприкосновении с горячей поверхностью, которая нагревается перегретым паром.
Воздух служит только для удаления водяного пара из сушилки, являясь влагопоглотителем. Коэффициент теплопередачи при этом способе значительно выше, чем при конвективной сушке и составляет 170180 (Вт/мК). Контактный способ сушки отличается высокой экономичностью - на 1 кг испаренной влаги используется всего 1.3-1.4 кг пара и удельный расход тепла составляет 0.38-0.7 МДж/кг, что в 10-15 раз меньше, чем при конвективной сушке.
Необходимо произвести теоретические и экспериментальные исследования по обоснованию исходных параметров для разработки конструкции шнековой рециркуляционной сушилки.
Литература
- Справочник /Установки для сушки пищевых продуктов/ под ред. М. А. Гришина, В. И. Атаназевича, Ю. Г. Семёнова. М.: Агропромиздат, 1989. - 600 с.
- Сушильные установки сельскохозяйственного назначения. В. Мальтри,
- Пётке, Б. Шнайдер, переведено с нем., М.: "Машиностроение", 1979. - 510 с.