Способ сушки зерна в многозонной сушилке

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ СУШКИ ЗЕРНА В МНОГОЗОННОЙ СУШИЛКЕ(71) Заявитель Белорусский национальный технический университет(72) Авторы Хрусталев Борис Михайлович Байлук Николай Данилович Акельев Валерий Дмитриевич Сизов Валерий Дмитриевич(73) Патентообладатель Белорусский национальный технический университет(57) Способ сушки зерна путем последовательного прохождения зерна через зоны предварительного нагрева, подсушки, охлаждения, досушивания, охлаждения после досушивания с отлежкой зерна в каждой зоне, с продувкой его подогреваемым перед зоной подсушки и досушивания воздухом и обработкой в СВЧ-поле, отличающийся тем, что подсушку, охлаждение, досушивание и охлаждение после досушивания зерна проводят просасыванием подогретого воздуха сквозь слой зерна, а на время отлежки зерна просасывание воздуха прекращают, обработку зерна в СВЧ-поле проводят в период убывающей скорости сушки на заключительном этапе перед охлаждением после досушивания. 13728 1 2010.10.30 Изобретение относится к технике сушки зерна и может быть использовано в сельском хозяйстве. Известен способ сушки зерна 1 в гравитационно движущемся слое с последовательным прохождением материала через верхний накопительный блок предварительного нагрева, средний сушильный блок основной сушки, нижний сушильный блок охлаждения зерна путем повторного использования теплоносителя, прошедшего через слой зерна, и использования атмосферного воздуха, подогретого в процессе охлаждения зерна после сушки. Недостатками этого способа являются неравномерность распределения воздуха в блоках предварительного нагрева и основной сушки, возможность образования невентилируемых зон за счет кольматации при нагнетании воздуха в слой зерна возможность увлажнения зерна в верхнем блоке предварительного нагрева за счет конденсации паров воздуха, подаваемого из воздухораспределительной камеры среднего блока основной сушки. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ сушки зерна в многозонной сушилке 2 путем последовательного прохождения материала через зоны предварительного нагрева, подсушки, охлаждения, досушивания и охлаждения после досушивания, с продувкой его воздухом, подогреваемым перед зоной досушивания, и материал, после отлежки между зонами подсушки и досушивания, дополнительно обрабатывают в поле СВЧ с последующим промежуточным охлаждением, а отлежку проводят после прохождения каждой зоны. Недостатки прототипа заключаются в том, что зерно подвергается обработке в поле СВЧ-энергии между зонами подсушки и промежуточного охлаждения, т.е. в период постоянной скорости сушки, когда влага и без того легко испаряется по мере прогрева материала в процессе обработки его нагретым воздухом без влияния СВЧ-энергии подсушку, досушивание, предварительное и окончательное охлаждение зерна осуществляют с промежуточной отлежкой. Это нецелесообразно в связи с тем, что обработка зерна в нижних наклонных сетчатых колонках осуществляется воздухом той же температуры, что и в верхних наклонных сетчатых колонках, а продолжительность отлежки равна по времени продолжительности обработки зерна воздухом в наклонных колонках, хотя выравнивание температуры в массе зерна осуществляется за счет теплопроводности, а нагревание его осуществляется за счет конвекции (0,35 Вт/(м С) к 6,98 Вт/(м 2 С,т.е. времени на отлежку должно быть значительно больше, и считать отлежкой зерна время его движения в вертикальных участках со сплошными стенками не корректно продувание зерна воздухом осуществляется путем нагнетания воздуха в слой зерна,что создает невентилируемые зоны за счет кольматации и способствует неравномерности обдувания зерновок. Задача, решаемая изобретением, заключается в интенсификации процесса сушки, экономии за счет этого топливно-энергетических ресурсов, а также экономии материальных ресурсов и сокращении трудозатрат при реализации предлагаемого способа. Поставленная задача решается тем, что в способе сушки зерна в многозонной сушилке путем последовательного прохождения материала через зоны предварительного нагрева,подсушки, охлаждения, досушивания, охлаждения после досушивания, с отлежкой зерна после прохождения каждой зоны, с продувкой его воздухом, подогреваемым перед зоной досушивания и обработкой в СВЧ-поле, предлагается подсушку, охлаждение, досушивание и охлаждение после досушивания зерна проводить просасыванием воздуха сквозь слой зерна, а на время отлежки зерна просасывание воздуха прекращать, кроме того, обработку зерна в СВЧ-поле проводить в период убывающей скорости сушки на заключительном этапе перед охлаждением после досушивания. Механизм испарения влаги при 2 13728 1 2010.10.30 СВЧ-сушке в настоящее время активно изучается. Установлено, что материал, в отличие от конвективной сушки, нагревается не снаружи, а изнутри. Поэтому, вследствие тепло- и влагоотдачи, температура на поверхности зерен может быть меньше, чем в их центре. Это приводит к тому, что градиенты давления и температуры при СВЧ-сушке совпадают и направлены от центра к периферии материала, что способствует интенсификации выделения влаги из зерен. На практике часто используется комбинированная сушка (конвективная сушкаСВЧ). Это объясняется тем, что при сушке зерна экономически нецелесообразно весь цикл обработки проводить с помощью СВЧ-энергии. Поэтому она используется лишь на заключительном этапе, когда содержание влаги мало и процесс ее удаления обычными методами связан с непроизводительными потерями теплоты. На чертежах представлены кривая сушки зерна (фиг. 1) и блок-схема технологического процесса, реализующего способ сушки зерна в многозонной сушилке (фиг. 2). Кривая сушки характеризует изменение средней интегральной влажности зернаво время . В начале процесса влажность зерна уменьшается незначительно, зерно прогревается, потом испарение влаги усиливается. Это первый период сушки, период постоянной скорости сушки. Затем скорость сушки снижается. Это период убывающей скорости сушки. В соответствии с блок-схемой сырое зерно нагревают в зоне предварительного нагрева 1, после чего проводят подсушку в зоне 2, охлаждение в зоне 3, досушивание в зоне 4 и охлаждение в зоне 5. В зоне 5 перед охлаждением зерно подвергают обработке в СВЧполе. В каждой зоне ведется отлежка без просасывания воздуха. В процессе отлежки осуществляется выравнивание температуры зерна. Во всех зонах нагрева и охлаждения зерно взаимодействует с потоком воздуха, который создается путем просасывания его сквозь слой зерна в такой последовательности сначала атмосферный воздух просасывают через зоны охлаждения зерна 3, 5, при этом воздух подогревается, утилизируя теплоту высушиваемого зерна при остывании его. Расход воздуха поддерживают в пределах 2,53,5 м 3/ч на 1 кг зерна. Затем этот воздух нагревают в подогревателе 6 до температуры 8590 С. Нагретый до температуры 8590 С воздух просасывают сквозь слой зерна в зоне досушивания 4, где он охлаждается до температуры 6065 С. Этот воздух просасывают через слой зерна в зоне подсушки 2, потом воздух, использованный в зоне подсушки 2 с температурой 3540 С, подается в зону предварительного нагрева 1 и после использования его в этой зоне выбрасывается в атмосферу. В зоне 5, после досушивания зерна в зоне 4, его обрабатывают в СВЧ-поле перед охлаждением. Использование этого приема в период убывающей скорости сушки в сочетании с остальными стадиями процесса приводит к существенной интенсификации процесса сушки. ВС - период постоянной скорости сушки СД - период убывающей скорости сушки Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4