Информационное агентство "Светич". Сайт о сельском хозяйстве. 16+

Сушка и аэрация зерна и семян масленичных культур: Инновационные технологии и оборудование

Сушка и аэрация зерна и семян масленичных культур: Инновационные технологии и оборудование

Новое оборудование для сушки зерна

Нами оригинально решена технологическая задача сушки неоднородного по величине, массе зернистого материала с использованием одновременно известных способов: кипящего слоя, взвешенных восходящего и нисходящего слоев, осциллирующего режима. Это привело к значительному сокращению тепловой энергии, улучшило качество сушки зерна.

Известно, что зерно состоит из 5 и более фракций. При обезличенной сушке, применяемой до сих пор, практически более 30% зерна не соответствует кондиционной влажности, обусловленной в ГОСТе на зерно -14%.

Требования к сушильной технике в связи с новыми экономическими рыночными условиями повысились в сторону упрощения конструкций.

Конструктивно решена задача сушки с одновременным перемещением зерна, благодаря совмещению в одном агрегате пневмотранспортных установок аэрожелоба и аэролифта. Сушилка отличается простотой конструкции, монтажа и наладки, низкими эксплуатационными расходами, возможностью автоматизации процесса и представляет собой набор секций на различную производительность от 2 до 10 т/ч. Это позволило осуществлять мягкую сушку зерна по фракциям и получить зерно более качественным, чем при сушке в шахтных, барабанных и других сушилках. Такого решения по сушке зерна в мировой практике не найдено.

Для практики в области сушки зерна разработаны новые решения и подходы (применения температуры агента обработки не более 100 С и нагрева зерна не более 60 С; его скорости более 10м/с; сушки по трем фракциям: легкой, средней, тяжелой), которые позволяют повысить качество сушки зерна, снизить расход тепловой энергии, обеспечить экологичность и безопасность данного процесса.

В условиях современного рынка производство зерна должно быть конкурентоспособным, т.е. его себестоимость должна быть ниже, чем у зарубежных производителей. Особенно это касается сушки зерна, которая занимает в производстве зерна значительную статью расходов.

Повышение качества зерна достигнуто за счет сохранности его физико-механических и вкусовых(питательных) свойств, снижения издержек производства при использовании тепломассообмена в виде конвекции, излучения и контактного способов, при температуре агента обработки не выше 100 С и его скорости более 10 м/с. Новая технология и оборудование позволят повысить рейтинг в конкуренции предприятий- производителей зерна.

Впервые удалось совместить в одном агрегате все лучшие способы сушки сыпучих материалов и известные методы их сушки.

 

Сушка зерна. Виды и методы сушки зерновых

Самый важный этап в уборке зерновых - это правильная и качественная сушка, которая позволяет увеличить срок хранения любых видов зерновых. Существует несколько способов сушки и видов зерносушилок.

Потребность в сушке, появилась с появлением высокопроизводительных комбайнов. Так как сократилось время, которое затрачивается на уборку, а следовательно стало нужно оборудование, позволяющее увеличить сроки хранения зерновых, что снижает потери при уборке и позволяет передать зерно на более длительное хранение прямо с поля. Одним из основных методов сушки зерновых, выделяют «тепловое воздействие». По способам тепловой сушки различают:

- сушка горячим и нагретым воздухом

- сушка током высокой частоты

- сушка с нагревом зерен

- сушка вакуумная

-сушка на солнце

-сушка смесью топочных газов

-сушка инфракрасными лучами

-сушка во взвешенном состоянии

Но чаще используют сушку нагретым воздухом. Этот метод используют уже более 50 лет.

После рассмотрения методов сушки, давайте перейдем к видам сушки. Виды зерносушилок представлены несколькими основными типами: шахтные, вибрационные, барабанные, камерные, рециркуляционные.

Зерновые культуры всегда были и будут стратегическим сырьем, основным и важнейшим продуктом питания для человека. Только один посев, выращивание и уборка не являются гарантией необходимого объема заготовок качественного зерна на следующий год для посева, для потребительских нужд и торговли. Зерно еще необходимо уберечь от порчи, сохранить его и даже улучшить его свойства в процессе хранения, используя необходимые методы сушки зерна.

Только по данным Продовольственной и сельскохозяйственной Организации Объединенных Наций каждый год в мире пропадает более 20% урожая зерна в результате порчи и неправильно созданных условий хранений. Оптимальное использование различных методов сушки зерна позволяет эффективно хранить и улучшать свойства зерна в специально оборудованных зернохранилищах и силосах. В основе любой технологии сушки зерна подразумевается удаление излишков влаги из зерновых, потому что в результате клеточного дыхания происходит самосогревание зерна на фоне повышенной влажности непросушенного зерна. И чем выше влажность его, тем выше риск порчи зерна.

Сушка зерна- это наиболее сложная в технологическом и конструктивном плане система. Кроме того, что этот процесс требует определенных затрат, он еще и считается довольно-таки дорогостоящим. Различные технологии сушки зерна имеют свои достоинства и недостатки, поэтому всегда необходимо знать основные принципы технологий сушки зерна, чтобы выбрать в конкретных условиях оптимальное решение для индивидуального хозяйства.

Все технологии сушки зерна подразделяются на низкотемпературные и высокотемпературные методы и, соответственно, выделяются одноименные виды сушилок. Во всех зерносушилках обязательно используются сушильные агенты – источники тепловой энергии и движущийся воздушный поток для поступления тепла к зерну, что обеспечивает процесс испарения влаги и вывода воздуха , насыщенного водяными парами.

Технологии сушки зерна различаются по интенсивности отведения влаги из зерна и, в связи с этим, подразделяются на два вида:

  1. Низкотемпературная сушка в зернохранилищах (силосах) или насыпях с применением воздуха, обладающего параметрами близкими к окружающей среде;

  2. Высокотемпературная сушка разных типов- непрерывная и периодическая.

Метод сушки зерна в низкотемпературных условиях обеспечивается за счет уравнивания влажности зерна под длительным вентилированием к уровню влажности сушильного агента (воздуха). При использовании такой технологии в сушилках зерно может располагаться толстым слоем, что удобно для хранения, т.к. зерно не занимает больших площадей, и снижаются расходы на перемещение зерна. Таким образом, низкотемпературная сушка чаще всего происходит в насыпи или специализированных зернохранилищах или силосах.

Высушивание зерна в насыпи происходит намного медленнее, чем при использовании технологий высокотемпературной сушки. Но операторам при использовании низкотемпературных технологий приходится сталкиваться с проблемой выбора глубины слоя, выявления оптимальных показателей относительной влажности воздуха. Необходимо определять площадь зерновой насыпи, которую потребуется вентилировать одновременно, и устанавливать равномерность продвижения воздушного агента через зерновой слой.

Высокотемпературная технология сушки зерна происходит с применением разогретого сушильного агента. Если вовремя не прекратить подачу нагретого сушильного агента к зерну при достижении необходимого уровня влажности зернового слоя, то возможно жесткое пересушивание зерна, значительно ухудшающее свойства продукта. Поэтому после воздействия разогретого сушильного агента и достижения нужной влажности зерна, необходимо включать процессы охлаждения перед загрузкой на хранение.

Высокотемпературные технологии сушки зерна подразделяются на два типа по принципу действия- непрерывный и периодический. По сочетанию направлений передвижения зерна и подогретого воздуха выделяются три типа: поперечное перемещение зерна и воздуха, прямотоковое и противотоковое.

При выборе безопасных температур сушки учитывается тот фактор, что в зерновой массе существуют зерна, обладающие различной термической устойчивостью. Поэтому при использовании высокотемпературных технологий сушки зерна приходится четко выбирать безопасные температуры с поправкой на слабоустойчивые части зерна в термическом отношении.

 

Технологии сушки зерна

Зерно является живым организмом, в котором осуществляется непрерывный обмен веществ. Зерно имеет капиллярно-пористую структуру. Именно благодаря большому количеству капилляров жидкость изнутри зерна в процессе сушки выводится на поверхность и испаряется с нее. Зерно состоит из оболочки, зародыша, эндосперма, в нем содержатся белки, жиры, крахмал, клетчатка, небольшое количество минеральных веществ и жидкость. Если содержание жидкости в зерне превышает 15%, то зерно начинает «дышать», выделяя при этом теплоту. Температура зерновой массы увеличивается и происходит процесс самосогревания, то есть создаются благоприятные условия для развития различных бактерий и плесневых грибков, которые в свою очередь, дышат еще интенсивнее самого зерна, что приводит к его порче.

Для того чтобы этого не произошло, свежеубранное зерно необходимо тщательно просушить. В сухом зерне вредные микроорганизмы не размножаются, следовательно, хранить его можно довольно долгое время. Сушка зерна является самым известным способом его консервации.

Технологии сушки зерна включают в себя несколько взаимосвязанных теплофизических операций, происходящих в установленном порядке. Сначала происходит передача тепла от сушильного агента к поверхности зерна и испарение жидкости с его поверхности, затем жидкость изнутри зерна выводится на его поверхность и также испаряется. Всю испаряемую жидкость поглощает сушильный агент и выносит из сушилки в атмосферу.

Качество сухого зерна полностью зависит то температуры сушильного агента и степени нагревания зерна. Чем выше температура сушильного агента, тем интенсивнее происходит испарение жидкости. Но при этом следует учитывать, что слишком высокая температура сушки может губительно отразится на качестве зерна, пересушивание его приводит к снижению содержания и качества клейковины, к снижению показателя всхожести и энергии прорастания зерна, кроме того, на поверхности зерна могут образоваться трещины.

Существует несколько способов сушки зерна: конвективный, кондуктивный, радиационный и сушка электротоком. Технология сушки зерна при этом различается по виду подачи тепла к высушиваемому зерну. Также возможна сушка зерна и без использования тепла – это адсорбционно - контактный способ.

Самым распространенным является конвективный способ сушки зерна. При этом высушиввание происходит под воздействием горячего воздуха, который продувается сквозь слой высушиваемого продукта, в результате чего из него выделяется жидкость, которая затем выводится из сушильной камеры тем же воздухом.

Кондуктивная сушка заключается в передаче тепла зерну от горячей поверхности, но которую его помещают.

Радиационная сушка представляет собой высушивание зерна на открытом воздухе, под воздействием солнечных лучей, в результате чего испаряющаяся влага поступает непосредственно в атмосферу.

Сушка электротоком - зерно помещается в поле токов высокой частоты, где энергия превращается в теплоту и прогревает зерно.

Адсорбционно-контактная сушка – зерно смешивается с каким-либо адсорбентом, который поглощает жидкость из него. Данный способ является высокоэффективным, поскольку здесь не требует затрат электроэнергии, а зерно не подвергается термической обработке. Тем не менее, применяется крайне редко.

В условиях высокой влажности зерна, особенно фуражного, эффективным является не только сушение, но и экструдирование. Если на просушивание 1 тонны ячменя затрачивается около 1 тысячи рублей, то на экструзию не более 700 рублей.

 

В.А. ЗАЛЬЦМАН

к.э.н. Кафедра ХиПСП ЧГАА

Журнал "Нивы Зауралья" №2 (124), март 2015

Комментарии (0)

Нет комментариев. Ваш будет первым!

Яндекс Директ