CC BY
47
УДК 631.363
РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЯ БАРАБАННОЙ ГЕЛИОСУШИЛКИ ЗЕРНА
А.И. КУПРЕЕНКО, Х.М. ИСАЕВ, Е.М. БАЙДАКОВ ФГОУ ВПО «Брянская государственная сельскохозяйственная академия»
Представлены результаты испытания барабанной гелиосушилки зерна. Определены основные характеристики процесса сушки.
Ключевые слова: барабанная гелиосушилка, гравийный аккумулятор, энергозатраты, эффективность сушки.
На базе учебной научно-производственной машинно-технологической опытно испытательной станции Брянской ГСХА в летне-осенний период 2009 года была испытана барабанная гелиосушилка на сушке зерновых культур, зернобобовых культур, а также травы, грибов и фруктов.
В процессе исследований измерялись параметры окружающей атмосферы, сушилки, высушиваемого материала с помощью восьмиканального измерителя-регулятора температуры с ежечасной фиксацией показаний на ЭВМ, измерителей влажности зерна, скорости и влажности воздуха.
В качестве примера на рис. 1, 2 представлены зависимости, которые были получены в результате сушки пшеницы в дневное время 10 сентября и в ночное время с 10 на 11 сентября 2009 г. Погода днём была ясная, временами облачная, без осадков, скорость ветра составляла 0,1.. .0,3 м/с на входе в горизонтальный коллектор, а на выходе из вытяжной трубы до 1,5 м/с.
18
17
16 £
О
X
15 | я ч и
14
13
часы суток
—♦— температура окружающей среды —■— температура в сушильной камере
—а— температура зерна —х— влажность зерна
Рис. 1. Изменение температуры и влажности зерна в дневное время суток
В ночное время с 10 на 11 сентября погода была без осадков, небо звездное (облака отсутствовали), скорость ветра на входе в горизонтальный коллектор была практически нулевая, а на выходе из вытяжной трубы 0,8.1 м/с.
ч
я
а
и
я
а
£
я
а
с
г
н
22 23
0
2 3 4 5
часы суток
18
17
16 £ и о х
15
13
9
я
Ч
-♦— температура окружающей среды -А— температура зерна
- температура в сушильной камере
- влажность зерна
Рис. 2. Изменение температуры и влажности зерна в ночное время суток
1
6
7
8
На основании экспериментальных данных получен график зависимости продолжительности сушки зерна пшеницы в дневное время от максимальной суточной температуры окружающей среды (рис 3).
максимальная температура окружающей среды, град.
1, 2, 3, 4 - при гаутствии °блачности 5, 6 - при ^ % облачности
Рис. 3. Зависимость продолжительности сушки от максимальной суточной температуры
окружающей среды
Основными характеристиками процесса сушки являются кривые сушки, скорости сушки и температурная кривая. На рис. 4, 5, 6 представлены данные зависимости по результатам измерений, использованных для построения графиков на рис. 1.
и
о
X
к
я
ч
м
Д
продолжительность сушки, ч
Рис. 4. Кривая сушки
В начале сушки испарение идет медленно (линия АВ), так как зерно начинает интенсивно прогреваться. Продолжительность прогрева зависит от способа сушки. При увеличении температуры зерна испарение влаги интенсифицируется и далее процесс испарения идет по прямой ВС. Точка С характеризует момент, когда наступает замедление процесса испарения. Влажность в точке С называют первой критической влажностью. Линия СД характеризует замедление испарения влаги. В точке Д влажность материала приближается к равновесной влажности, затем сушка прекращается.
Скорость сушки это изменение влажности материала в единицу времени, %/час (рис. 5). В стадии прогрева скорость сушки описывается кривой АВ. Линия ВС идет параллельно оси абсцисс, т.е. скорость сушки постоянная. Этот период называют периодом постоянной скорости сушки. Точка С соответствует первой критической влажности. При сушке зерна имеется вторая критическая точка Е, линия СЕ прямая, т.е. скорость сушки убывает равномерно, а линия ЕД имеет вид кривой, т.е. скорость сушки замедляется не равномерно, а ускоренно. В точке Д скорость сушки равна нулю и эта точка соответствует равновесной влажности.
В начале процесса температура зерна повышается. Этот период описывается кривой АВ. В дальнейшем температура зерна остается постоянной (линия ВС).
Линия АВС соответствует первому периоду сушки. Таким образом, первый период сушки характеризуется не только постоянной скоростью сушки, но и постоянной температурой. Точка С характеризует первую критическую точку. Линия СЕД характеризует второй период убывающей скорости сушки и увеличением температуры зерна.
количество удаленной влаги, %
Рис. 5. Кривая скорости сушки
Температурная кривая характеризует изменение температуры зерна в процессе сушки (рис. 6).
влажность, %
Рис. 6. Температурная кривая
Анализ процесса сушки зерна позволяет сделать следующее заключение. Чем выше начальная влажность зерна, тем больше скорость сушки и тем короче этот период. Это объясняется тем, что вначале испаряется поверхностная влага. Влага из внутренних слоев зерна должна постоянно поступать к внешним слоям, но влага не успевает подойти к внешней поверхности зерновки. В этот период наступает убывающая скорость сушки и углубление зоны испарения во внутрь зерна.
При больших объёмах производства зерна по нашему мнению, целесообразно проводить сушку влажных семян комбинированным способом в два этапа, предусматривающим предварительный съём влаги в гелиосушилках, а затем доведение зерна до требуе-
мых кондиций с применением высокотемпературных сушилок. Разделение процесса сушки на два этапа позволит уменьшить съем влаги в высокотемпературной зерносушилке, что повысит их пропускную способность в 1,5...2,0 раза, а также существенно уменьшит энергозатраты на сушку зерна.
В настоящее время разрабатывается проект зернохранилища, скомбинированного с гелиосушильной системой, не требующий дополнительной площади территории для размещения гелиоколлектора.
THE RESULTS OF TEST OF DRUM HELIO GRAIN DRYER
A.I. KUPREENKO, H.M. ISAEV, E.M. BAIDAKOV The Bryansk State Agricultural Academy SUMMARY
The results of test of drum helio grain dryer are presented. The main characteristics of drying process are determined.
Key words: drum helium grain dryer, gravel accumulator, expenditure of energy, effectiveness of drying.
