Способы сушки зерна и семян: основные виды

Преимущества и недостатки зерносушилки барабанного типа.

К преимуществам данного типа зерносушилок можно отнести их следующие эксплуатационные особенности:

  • компактный размер;
  • мобильность в использовании;
  • автоматизированная работа зерносушилки;
  • экономия на строительстве и подключении.

Барабанная сушилка SwissCombi

К недостаткам такого типа механизмов следует отнести:

  • сложное регулирование продолжительности сушки зерна и скорости его передвижения в барабанной сушилке в ходе работы и остановки сушения;
  • необходимость постоянного контроля со стороны высококвалифицированного специалиста
    высокая возможность возникновения пожара при несоблюдении техники безопасности;
    неравномерность просушки зерна, высокая возможность дробления и истирания;
  • большие оперативные расходы, не менее 1,5 литра топлива и 4 кВт на тону/% снятия влажности (в 2 раза выше от конвейерных);
  • небольшая максимальная производительность;
  • сложное, ремонтозатратное устройство агрегатов зерносушилки (топочный блок, система смазки, внутренние шнековые механизмы, электронное управление).

Барабанные зерносушилки используются около десяти лет и за это время зарекомендовали себя не с лучшей стороны. Использовали их в основном мелкие и небольшие фермеры, но сейчас и они уже уходят от данной технологии. А что касается крупных и даже средних хозяйств, то те эксперименты, которые и были, завершились плачевно.

Какую зерносушилку выбрать?
Не знаете какая зерносушилка лучше подходит для вашего хозяйства? Свяжитесь с нашими экспертами, проведем бесплатную консультацию, подберём лучший вариант.

Решения для посевного материала

Для сушки семян лучше пригодна конвейерная зерносушилка. В отличие от других типов сушильного оборудования она обеспечивает низкий уровень механического и термического травмирования зерна. К тому же не требует предварительной очистки семян, которая для некоторых культур является важным фактором. Конвейерная зерносушилка имеет небольшую высоту, а, следовательно, для ее установки не требуется специальный фундамент, она недорогая и простая в монтаже.

Зерно в конвейерной зерносушилке, двигаясь по наклонной поверхности, находится в псевдосжиженном состоянии, является оптимальным для конвекционной сушки каждой зерновки. Такая сушилка обеспечивает рекуперацию тепла, что повышает ее экономичность, и эксплуатационную гибкость — быстро останавливается и запускается. Это позволяет начать высушивание другой культуры без необходимости остановки и перезапуска сушилки.

Эти факторы обусловливают приоритетность применения такого типа сушилок в семенных хозяйствах. Но в то же время при выборе конвейерной зерносушилки следует помнить, что с увеличением производительности непропорционально растут эксплуатационные и другие финансовые затраты. Поэтому

Рациональный подход в выборе зерносушилки также предполагает учет определенных конструкционных и эксплуатационных особенностей такого оборудования. В частности, в верхней части зерносушилки или над ней для обеспечения непрерывности технологического процесса должен быть резервный бункер. Для удобства очистки от остатков зерна, а также упрощенного проведения ремонта конструкция зерносушилки нужно обеспечивать легкий доступ к любым ее частей.
 
Лучше отдавать предпочтение зерносушилкам, в которых применены радиальные вентиляторы, поскольку те, по сравнению с осевыми, обеспечивают большую стабильность сушки при изменении аэродинамического сопротивления в процессе работы. Кроме этого, осевые вентиляторы чувствительны к воздействию зерновой пыли, которая, оседая на лопастях вентилятора, вызывает дисбаланс, который является причиной вибрации и может вызвать разрушение элементов конструкции зерносушилки.
 
Для улучшения условий труда в конструкции зерносушилки должна быть система утилизации зерновой пыли или предусмотрена возможность дополнительно ее установить. Также целесообразно поинтересоваться, может ли зерносушилка работать в полном автоматическом режиме и обеспечивать свою работу независимо от ошибок обслуживающего персонала. Это уменьшает энергопотребление зерносушилки и возможность возникновения критических режимов сушки зерна.

Процесс сушки зерна

Процесс сушки зерна требует обязательного соблюдения предусмотренных технологий. Если сушка проходит в зерновых сушилках прямоточного действия, ответственно стоит подойти к образованию партий из предварительно очищенных зерен одинаковой влажности. Такой тщательный подход уменьшит время рабочего цикла с сохранением равномерной сушки, сэкономит ГСМ, обеспечит подходящий температурный режим, зависящий от характеристик зерновой культуры. В свою очередь пересушивание зерновых культур ведет к измельчению зерен и увеличивает расход горючего. Существуют нормативы длительности сушки для зерновых культур.

Охлаждение зерна после сушки до оптимальной температуры способствует длительному надежному хранению.

Каждая отдельная зерновая культура нуждается при сушке в собственном температурном режиме.

Зерна пшеницы сушат при сменяющихся температурах, уделяя особое внимание качественным характеристикам клейковины. Слабая клейковина требует горячей сушки, прочная — умеренной

Разнотемпературный режим способствует надежному сохранению зерна и повышению его качественных характеристик. В частности, высокая температура клейковину укрепляет, умеренная – ведет к стагнации.

Тепловая сушка в зерносушилках

Самый эффективный способ. В растениеводческих хозяйствах России через тепловую сушку ежегодно проходят десятки миллионов тонн зерна. Изготовление и эксплуатация сушильной техники — весьма затратный процесс. Но, к счастью, он быстро окупается.

На практике, тепловая автоматизированная сушка в частных предприятиях обходится дороже, чем в государственных. Как правило, виной всему — неправильная организация сушки, несоблюдение условий эксплуатации, неверный выбор режима работы агрегата и т.д. Но при правильно организованном технологическом процессе лишние материальные, временные и трудовые затраты существенно уменьшаются.

Вот основные правила рациональной организации автоматизированной сушки зерна.

  1. Учет предельно допустимой температуры нагрева. Перегрев зерна приводит к ухудшению пищевых, кормовых и посевных качеств зерна. Недостаточный нагрев приводит к удорожанию и неэффективности процесса.
  2. Учет оптимальной температуры теплоносителя. При пониженной температуре зерно не нагревается до нужных величин, либо увеличивается время нахождения зерна в сушильных камерах. Это снижает производительность сушилки. Повышенная температура теплоносителя чревата перегревом зерна.
  3. Учет конструкции зерносушилки, а также того, насколько она подходит для конкретной культуры.

Допустимая температура нагрева зерна зависит от следующих факторов.

  • Культура
  • Целевое назначение зерна после сушки.
  • Исходная влажность.

Разные культуры обладают разной термоустойчивостью. Одни способны выдержать критически высокие температуры и не потерять своих свойств. Другим вредны даже относительно низкие температуры. Так, кормовые бобовые растения при высокой температуре растрескиваются и теряют посевные качества. Хлебопекарную пшеницу можно нагревать максимум до 40-50 градусов, рожь — до 60 градусов. Более высокие температуры уменьшают количество клейковины в зерне этих культур. Быстрый нагрев и высокие температуры также вредны для риса, кукурузы и некоторых видов бобовых.

Целевое назначение зерна — обязательный момент, который стоит учитывать. Так, для семенной пшеницы предельная температура нагрева — 45 градусов. Если пшеница пойдет на муку, нагрев можно увеличить до 60 градусов. Требования к нагреву пивоваренного ячменя — такие же, как к семенному материалу, потому что необходимо сохранить его жизнеспособность.

Предельно допустимая температура нагрева зависит и от исходной влажности зерна. Чем больше влаги, тем ниже термоустойчивость зерна. Если влажность превышает 20-25%, температура теплоносителя должна быть снижена. Например, если исходная влажность риса и гороха — 18%, сушить эту культуру необходимо максимум при 45 градусах и температуре теплоносителя 60 градусов. При исходной влажности 25%, температуру нагрева и теплоносителя надо снизить до 40 и 50 градусов соответственно. Вслед за снижением температуры снижается и объем испарений.

Сою и крупносеменные бобовые сушить еще сложнее. Исходная влажность их достаточно высока (30% и более). При этом температура нагрева и теплоносителя не должны превышать 28-30 градусов.

При выборе зерносушилки также необходимо учитывать особенности ее конструкции. Так, для кукурузы, риса и бобовых барабанная зерносушилка не подойдет — из-за интенсивного воздействия зерно этих культур травмируется

Кроме того, важно учитывать и влагоотдающую способность зерна. У каждой культуры она различна

Поэтому зерновая масса с повышенной влажности требует 2-3 циклов сушки.

Какую зерносушилку выбрать?
Не знаете какая зерносушилка лучше подходит для вашего хозяйства? Свяжитесь с нашими экспертами, проведем бесплатную консультацию, подберём лучший вариант.

Шахтная зерносушилка

Широко  распространенным типом зерносушильной камеры, в том числе и в новых конструкциях сушилок, является шахта, представляющая собой вертикальную камеру прямоуго­льного сечения с поперечно продуваемым движущимся зерновым слоем. Толщина слоя обычно составляет 100-250 мм и не превышает 500 мм. Стенки шахты делают либо сетчатыми или жалюзийными, либо внутри шахты размещают систему каналов (коробов), через которые подводят свежий и отводят отработавший агент сушки.

В нижней части шахты устанавливают выпускное устройс­тво, с помощью которого создают подпор зерна и регулируют время пребывания его в шахте.

Для кратковременного нагрева зерна применяют камеры шахтного типа с падающим слоем. Для механического торможения падающего слоя зерна внутри такой камеры размещают многоярусную систему стержней или решеток, гирлянд свободно висящих шаров или конусов.

Как использовать зерносушилку?

Эксплуатация зерносушилок происходит следующим образом:

После загрузки влажной культуры в зерносушилку нужно включить охлаждающее устройство и произвести разжигание, которое будет работать на жидком топливе. При использовании других видов топлива, нужно разжечь до запуска механизма.

На протяжении 20-30 минут во время сушки сельскохозяйственной культуры и 5-10 минут во время обсушивания семян нужно хорошо прогреть зерносушилку и зерна при выключенном выпускном аппарате. Темп. самой сушки должна быть ниже рекомендуемой для определенного вида зерна (примерно на 20 градусов).

После прогревания культуры активируют выпускной аппарат, чтобы обеспечить бесперебойную работу устройства. Вследствие того, что снизу используемые продукты высыхают не до конца, первую всыпанную партию отправляют на повторную процедуру.

Следующий шаг – переход на постоянную работу и установление рекомендуемой температуры.

Если темп. нагревания будет превышать рекомендуемую, а влажность ниже установленной, пропускную систему зерносушилки прибавляют нужным регулированием выпускного механизма. Когда зерно начнет перегреваться, необходимо срочно снизить температуру устройства обсушивания. Если темп. культур соответствующая, а вот влажность выше, ее отправляют на повторное обсушивание.

Контролировать процесс обдувания зерна в зерносушилке нужно по нагреванию и влажности после выгрузки из оборудования. При настройке зерносушилки данные факторы (влажность и нагревание) можно определить спустя час, а далее спустя два-три часа функционирования устройства.

Главные принципы сушки семян и зерна

  1. Влагоотведение без подвода тепла и изменения агрегатного состояния свободной воды.
  2. Сушка с подводом тепла и изменением агрегатного состояния влаги (из воды в пар.

С первым принципом связана сорбционная сушка. Влажную зерновую массу смешивают с влагопоглотителем (опилки, сульфат натрия, хлористый кальций, силикагель). Наиболее популярна химическая сушка. Лучше всего она подходит для бобовых. При тепловой сушке эти культуры плохо отдают влагу из-за высокой плотности семенных оболочек и большого содержания белка. Если их сильно нагреть, оболочка растрескивается.

В нашей климатической зоне этот способ сушки применяется редко. Но все равно стоит с ним ознакомиться.

Технический сульфат натрия или природный минерал мирабилит — хорошие влагопоглотители. Их и используют для химической сушки бобовых культур. Перед использованием их доводят до влажности 1-5%.

Порошок мирабилита или сульфата натрия смешивают с семенами. При влажности зерна 20% требуется 60 кг вещества на тонну. При влажности 25% — 120 кг, 30% — 180 кг.

Химическую сушку проводят под навесом на обдуваемой площадке. Смесь химиката и зерна периодически перелопачивают — 3-4 раза в сутки. Вся процедура занимает 5-10 суток, в зависимости от исходной влажности зерна. Затем с помощью сепарационного зерноочистителя влагопоглотитель отделяют от зерновой массы. Влажность отработанного химиката — 40-50%. Его высушивают в сушилке и на солнце. После этого он готов к повторному использованию (при сушке на солнце — не ранее, чем через год).

Химическая сушка — дорогостоящий и трудоемкий способ. Гораздо дешевле контактная (кондуктивная) и радиационная сушка.

Контактная сушка проходит по принципу соприкосновения сырья с нагретой поверхностью. За счет высокой теплопроводности происходит теплоотдача. Способ сопряжен с большим расходом топлива, но зерно высушивается неравномерно. Ввиду низкой производительности контактная сушка сейчас мало где применяется.

При радиационном способе сушка производится за счет прямого воздействия солнечных лучей. На этом способе основана воздушно-солнечная сушка — влага испаряется за счет воздействия ветра и солнечной радиации. Чем тоньше зерновой слой, тем эффективнее процедура. На солнце сушат пшеницу, ячмень, мелкозерновые культуры. Толщина слоя не должна превышать 10-20 см.

Воздушно-солнечная сушка проходит на заасфальтированной открытой площадке, либо на грунте или бетоне, который накрывают пленкой. Зерно рассыпают на площадке неравномерно, гребнями, под небольшим наклоном по направлению с юга на север.

Так, в Крыму поверхность зерновой насыпи прогревается солнцем до 50-55 градусов, а иногда и выше. Горячий воздух с поверхности зерна поднимается вверх, унося с собой лишнюю влагу. Особенно эффективна такая сушка при умеренном ветре.

За сутки такой сушки влажность зерна снижается на 3-4% от исходных показателей. Чем сильнее влажность зерна, тем быстрее оно просушивается. Но ввиду термопроводности влага может уходить в нижние слои насыпи. Поэтому каждые 2-3 часа зерно перемешивают. При необходимости, процедуру повторяют на вторые сутки. На ночь зерно ссыпается в кучу и укрывается пленкой или брезентом.

Такая сушка целесообразна исключительно в южных широтах. Здесь ее проводить довольно просто — из-за особенностей климата. Нет нужды тратиться на топливо для автоматизированных сушилок. А из-за высокой солнечной активности послеуборочное дозревание происходит быстрее, чем в северных регионах. Кроме того, при солнечном облучении в толще зерновой массы уничтожаются клещи и насекомые. При толщине насыпи 4-5 см они гибнут полностью.

Переброска зернометом партий зерна из одного бунта в другой — тоже разновидность воздушно-солнечной сушки. Если температура воздуха ниже температуры зерна, то такая процедура быстро уменьшает физиологическую активность зерна.

При конвективной сушке тепло передается зерну посредством конвекции от сушильного агента (нагретого воздуха или воздушно-газовой смеси). Сушильный агент поглощает свободную воду и удаляет ее из зерновой массы. Слой зерна при этом может находиться как в спокойном, так и в подвижном состоянии. На основе конвекции работают автоматические зерносушилки.

Тепловая сушка в зерносушилке на сегодняшний день — самый эффективный, хоть и относительно дорогостоящий способ.

В неподвижном состоянии скорость движения зерна в сушилке равна нулю — движется сушильный агент. По такому принципу работают рециркуляционные, шахтные и барабанные сушилки непрерывного действия. Температура сушильного агента в них достаточно высока, а расход тепла — всего 5000-6000 кДж на 1 кг испаренной воды. Таким образом, зерно и семена просушиваются быстро и равномерно.

Принцип работы инфракрасной зерносушилки.

Способ сушки зерна в инфракрасной зерносушилке основан на использовании свойств инфракрасного излучения, безвредного для окружающей среды и человека. Инфракрасное излучение активно воздействует на содержащуюся в культуре влагу, но не поглощается ее тканями. Такая технология сделала возможным высушивание зерна при невысокой температуре, что позволяет практически полностью сохранить содержащиеся в культуре витамины и биологически активные вещества. Инфракрасное излучение к тому же уничтожает вредную микрофлору зерна, благодаря чему можно значительно увеличить срок его хранения, не ухудшив качество.

Процесс сушки зерна в инфракрасной зерносушилке начинается с того, что галогенными лампами в сушильной камере генерируется инфракрасное излучение, которое проходит затем через слой зерна, преобразуясь в тепловую энергию. Таким образом, излучение нагревает само зерно, выпаривая из него влагу.

принцип работы инфракрасной зерносушилки

Оптимальная температура при сушке зерна инфракрасным излучением – 35-45°С. Доказано, что даже длительное нахождение культуры при указанной температуре сказывается на ее качественных характеристиках в гораздо меньшей степени, чем незначительное и недолгое повышение температуры выше предельной.

Но сушка инфракрасным излучением примечательна очень быстрым нагревом культуры по причине намного более высокой плотности теплового потока, чем в конвективных сушилках. В то же время влажность за такой короткий промежуток снижается не очень значительно.

Поэтому при данном способе сушки важным фактором является чередование нагрева и самопроизвольного охлаждения зерна. Такой подход, во-первых, обеспечивает более равномерный нагрев, во-вторых, позволяет избежать риска нагрева зерна выше предельной температуры, особенно его верхнего слоя, который нагревается быстрее всего.

При сушке зерна данным способом важно подобрать оптимальные параметры работы. Например, толщина слоя высушиваемого зерна за счет более медленного испарения влаги влияет на время сушки и на равномерность нагрева зерна

При необходимости сушить зерно с высоким процентом влажности стоит рассматривать для работы модели с вытяжными механизмами, чтобы ускорить сушку.

Для быстрой, качественной и экономичной сушки зерна, его необходимо размещать на поверхностях сушильной камеры тонким слоем. Можно использовать дополнительные вентиляторы для ускорения испарения влаги. Вентиляторы могут работать в двух режимах: постоянный и импульсный. Импульсный режим  подразумевает работу вентилятора в течение заданного времени с заданным перерывом и в большинстве случаев это оптимальный вариант, так как постоянная работа вентилятора может снижать температуру нагрева зерна.

Еще один важный фактор инфракрасной зерносушилки – особенности размещения инфракрасных ламп. Излучатели, размещенные вдоль сушильной поверхности с возрастающими промежутками, позволяют прогревать зерно постепенно, не допуская его пригорания и последующей утраты посевных свойств зерна или его пищевой ценности. В итоге можно отметить, что при комбинировании перечисленных параметров возможно еще больше интенсифицировать процесс сушки, не повышая количество затрачиваемой энергии, что положительно скажется и на качестве продукции, и на экономике производства.

пример инфракрасной зерносушилки

Что может произойти с зерном при нарушении режима сушки?

Если нарушить режим сушки его качество, соответственно, понизится. Можно выделить несколько признаков нарушения режима:

  • Присутствуют поджаренные или подгоревшие зерна или зерна со сморщенной, вздутой оболочкой. В данном случае причиной могла стать большая температура устройства сушки.
  • Запаренные зерна. Фактором служит, наоборот, низкая температура устройства сушки.
  • Понижение объема и качества клейковины. Причиной может стать слишком большая температура агента сушки или медленное передвижение зерен в шахтах. В данной ситуации нужно понизить темп. обдувания и увеличить пропускную способность выпускного механизма.

Разновидности

Зерносушилки можно разделить на стационарные и мобильные. Различия кроются и в конструктивных особенностях оборудования. Давайте разберёмся в этом вопросе более детально. Итак, какие бывают зерносушилки?

Шахтные

Это стационарная конструкция, которая устанавливается на монолитном фундаменте. Сушилка состоит из двух вертикально расположенных шахт, равной вместительности.

Просушка зерна осуществляется посредством горячего воздуха. Выглядит это так: зерно, под действие силы тяжести проходит сквозь поднимающийся воздушный поток.

Обратите внимание, что для качественной сушки, зерно должно пройти несколько циклов. За один проход, продукт теряет 3-6 % влажности

Вес партии зерна, проходящей цикл просушки, варьируется в пределах 8-16 тонн.

Барабанные

По сути, это мобильная зерносушилка, которая обладает компактными размерами и высокой производительностью. В основе конструкции лежит барабан, зона прогрева, камера охлаждения.

Несмотря на небольшие габариты, техника показывает неплохую производительность. В зависимости от модификации, такая техника способна просушить от 10 до 600 тонн зерновых культур за смену.

Камерные

Это довольно массивные модели, которые используются в промышленных масштабах. Такие сушилки относятся к двухкамерному типу, с перфорированным покрытием пола.

Зерно засыпается в рабочую камеру слоями: последующий пласт загружается после удаления влаги из предыдущего. В конструкцию включены шнеки, для перемешивания слоёв зерна.

Рециркуляционные

Принцип работы таких моделей напоминает шахтные сушилки. Здесь зерновой поток разделяется на две части: после просушки в первой шахте, некоторое количество зерна, отправляется во вторую, где смешивается с влажным продуктом.

Такая схема позволяет выполнить частичную просушку поступившего зерна, что положительно влияет на производительность.

Затем частично просушенное зерно отправляется в первую камеру до окончательного высыхания, а затем к местам складирования. Производительность таких конструкций составляет около 70 тонн за единицу времени.

В качестве примера, рассмотрим технические характеристики зерносушилки польского производства М 819.

Выпаривание влаги От 6%
Мощность оборудования 90.3 кВт.
Производительность 20 т/ч
Топливозатраты 3 кг на сушку одной тонны продукта.

Сушка зерна выполняется непрерывно, путём подачи горячего воздушного потока. Это шахтная зерносушилка, которая рассчитана минимум на 25 лет эксплуатации.

Двухмодульная зерносушилка SUKUP КФХ УрожайноеДвухмодульная зерносушилка SUKUP КФХ Урожайное

РАССКАЖИ ДРУЗЬЯМ

Что такое конвейерная зерносушилка? Характеристика оборудования

Конвейерная зерносушилка представляет собой агрегат с рядом конвейерных камер с вентиляционным оборудованием. Сушка зерна в них осуществляется чистым воздухом, нагретом в огневых или паровых калориферах. Температура воздуха варьируется в зависимости от типа сырья и его исходной влажности.

Конвейерные зерносушилки бывают одноярусными и многоярусными. В последних материал перемешивается и пересыпается с одной конвейерной ленты на другую.

Конвейерные зерносушилки идеально подходят для сушки урожая с высокой влажностью. Ими сушат не только зерновые и масличные культуры, но и любое влажное сельскохозяйственное сырье: древесную щепу, кормовые культуры (включая рапс), овощи, зелень, фрукты, брикеты, пищевые полуфабрикаты, чайный лист и т.д. При невысокой температуре сушильного агента достигаются оптимальные кондиционные качества сырья. Единственный серьезный недостаток конвейерной зерносушилки — ее большой размер. Такой агрегат поместится не в каждом хозяйстве, хоть и фундамент на большинство моделей не требуется (устанавливается прямо на асфальт или на плиты). Но для крупного сельхозпроизводителя это не проблема.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий