Машины для сушки зерна

Сушка – это процесс удаления влаги (воды) из мате­риала. В сельскохозяйственном производстве сушат зерно, зеленые корма (сено), льнотресту, льноворох, фрукты, овощи и другие продукты. Цель сушки – повышение стойкости продуктов при хранении. Одновременно улучшается и качество продук­тов, уменьшается зараженность их вредителями, снижает­ся масса. Для хранения зерно должно быть высушено до влаж­ности 14–16% и иметь низкую температуру.

Для сушки сельскохозяйственных материалов приме­няют: 1) солнечную сушку; 2) сушку воздухом без подо­грева (активное вентилирование); 3) термическую сушку: а) подогретым воздухом; б) смесью подогретого воздуха с дымовыми газами; 4) химическую сушку – зернобобовых сульфатом натрия; 5) электрическую сушку – в поле то­ков высокой частоты (ТВЧ).

При солнечной сушке насыпают зерно слоем 13–15 см и перелопачивают. За одно перелопачивание получают съем влаги 0,8–1,0%. Сушат на открытых площадках или на крытых токах.

Сушка воздухом без подогрева – это вентилирова­ниеили продувка зерна вентиляторами. Применяется только в том случае, если воздух сухой и если необходимо снять влажность не более чем на 3%.

Термическая сушка – сушка подогретым воздухом в специальных барабанах или шахтных сушилках. Подогре­тый воздух увеличивает свой объем, поэтому удаление вла­ги из зерна происходит лучше. Термосушку применяют тог­да, когда нужно обеспечить большой съем влаги – более 3%. Температура теплоносителя для шахтных зерносу­шилок не должна превышать 65^○С (1-я ступень сушки) и 70°С – 2-я ступень. Сушка в барабанных сушилках семенного зерна идет при температуре теплоносителя не выше 145–160°С, про­довольственного и фуражного зерна – до 210°С.

Сушка зернобобовых (горох, фасоль) происходит на более мягких режимах. Температура нагрева зерна не дол­жна превышать 25°С, так как большая температура приво­дит к растрескиванию оболочки и потере посевных качеств зерна.

Сушилки бывают периодического и непрерывного дей­ствия. Загрузка и разгрузка сушилок периодического действия производится через определенные промежутки времени. Такие сушилки используют преимущественно для материа­лов, требующих длительной сушки. В сушилках непрерывного действия загрузка, процесс сушки и разгрузка материала производятся непрерывно.

Сушилки непрерывного действия подразделяются, в свою очередь, на сушилки, в которых материал при сушке располагается плотным слоем (шахтные сушилки), и су­шилки, в которых материал периодически или постоянно находится во взвешенном состоянии (барабанные сушил­ки).

Все узлы любой зерносушилки можно подразделить на основные и вспомогательные. К основным узлам относят топку. В топке сгорает топливо и образуется газовоздуш­ная смесь – агент сушки, или теплоноситель. В сушиль­ной камере протекает технологический процесс сушки – тепловлагообмен между теплоносителем и зерном, далее зерно охлаждается в охладительной камере. К вспомогательным узлам отно­сят приводные механизмы, нории, диффузоры, трубопро­воды, вентиляторы, механизмы загрузки и разгрузки су­шилки.

Топки зерносушилок работают на твердом, жидком и газообразном топливе. Топки зерносушилок во многом сходны с топками ко­тельных установок и отличаются от них, главным образом, наличием смесительной камеры, где образуется газовоздуш­ная смесь.

В качестве сушильных и охладительных камер зерно­сушилок применяются главным образом шахтные (с коро­бами) и барабанные.

Сушильная и охладительная камеры шахтной зерносу­шилки выполнены в виде вертикальной шахты прямоуголь­ного сечения, пронизанной горизонтальными рядами ко­робов 3 и 4 (рис. 9.5.). Короб имеет вид желоба, который установлен открытой частью вниз и своими торцами упи­рается в стенки 1 и 5 шахты. Один из торцов каждого короба закрыт стенкой, другой — имеет окно в стенке шахты.

а

Короба делятся на подводящие 3 и отводящие 4. Подводящие короба имеют окна 2 со стороны подачи теплоносителя (или воздуха), от­водящие – с противоположной стороны. Верхняя часть шахты, куда подается теплоноситель, является сушильной, а нижняя, в которую поступает наружный воздух, служит для охлаждения зерна.

Сушильная камера барабан­ных зерносушилок представляет собой наклоненный к горизонту стальной цилиндр (барабан), внутри которого расположены лопасти и полочки.

Барабан приводится во вращение с частотой 4–10 мин^-1. Охладительные камеры барабанных сушилок выполне­ны отдельно от сушилок в виде сушильных барабанов, но меньших размеров или в виде охладительных колонок (шахт).

Скорость движения зерна в шахтных зерносушилках регулируется выпускными механизмами, в барабанных – изменением угла наклона барабана и скоростью движения теплоносителя.

Стационарная шахтная зерносушилка СЗШ-16А (рис. 9.6.) состоит из топки 2, двух шахт 5, смонтированных на общей ста­нине, двух охладительных колонок 13 и 14, системы диффу­зоров 4, зернопроводов 11, трубопроводов и норий 7- 10. Для подачи сырого зерна в сушилку используются нории 7 и 9, сухого зерна в охладительные колонки – нория 8.

Шахты прямоугольные, состоящие из двух сек­ций, поставленных одна на другую. Секции заполнены го­ризонтальными рядами пятигранных коробов по схеме на рисунке 9.5. Рабочий процесс сушки зернового материала протекает следующим образом. Влажное зерно загрузочными нориями 7 и 9 (рис. 9.6.) через надсушильные бункера 6 подается в шахты 5 и заполняет их, медленно опускаясь по шахте, пронизывается теплоносителем и подсушивается.

 

 

 

Рис. 9.6. Стационарная шахтная зерносушилка СЗШ-16А:

1, 12 – вентиляторы; 2 – топка; 3 – выпускная труба; 4 – диффузор; 5 – сушильные камеры; 6, 16, 18 – бункеры; 7, 8, 9, 10 – нории; 11 – зерноприводящие трубы; 13, 14 – охладительные колонки; 15 – шлюзовой затвор; 17 – разгрузочное устройство; 19 – патрубок; 20 – трубо­провод

 

Теплоноситель от топки 2 по воздуховоду поступает в пространство между шахтами и одновременно подается к обеим шахтам. Высушенное зерно выводится из шахт раз­грузочными устройствами 17 и с помощью нории 8 направ­ляется в охладительные колонки 13 и 14.

Скорость движения зернового материала по шахте вниз и, следовательно, время сушки регулируют изменением размаха движения выгрузной каретки из одного крайнего положения в другие. После сушки зерно передается в зер­ноочистительные машины.

Сушильные шахты могут работать параллельно и по­следовательно. При параллельной работе сушка зернового материала ведется двумя параллельными потоками. Каж­дый поток проходит сушку в шахте, а затем охлаждение в охладительной колонке. При последовательной работе зер­новой материал пропускают через первую сушильную шах­ту, затем охладительную колонку, затем через вторую су­шильную шахту для повторной сушки. После охлаждения во второй охладительной колонке зерно отправляют на очистку.

Производительность сушилки СЗШ-16А на сушке про­довольственной пшеницы при съеме влаги за один пропуск с 20 до 14% составляет 16 т/ч. На шахтных зерносушилках зерно влажностью до 22% сушат при параллельной работе шахт, а более 22% – при последовательной.

Зерновая стационарная барабанная сушилка СЗСБ-8А предназначена для сушки семян различных культур. Она состоит (рис. 9.7.) из топки, загрузочной 2 и разгрузочной 11 ка­мер, сушильного барабана 6, охладительной колонки 8, вентиляторов, приводных механизмов, разгрузочного эле­ватора и пульта управления.

Топка сушилки работает на жидком топливе, которое подается шестеренным топливным насосом, выполненным заодно с редукционным клапаном. Теплоноситель, образо­ванный в смесительной камере топки, по трубопроводу 16 поступает в загрузочную камеру 2. Сюда же через патру­бок 1 подается сырое зерно. Нижняя часть камеры 2 вы­полнена конусной и заканчивается клапаном-мигалкой, че­рез который удаляются излишки зерна. В передней стенке камеры установлен термометр.

Сушильная камера образована шестисекционным бара­баном 6 свнутренним подъемно-лопастным устройством 5. Первая секция выполнена конусной с винтовыми дорожка­ми 3, которые подводят зерно к последующим секциям. Такие же дорожки имеются в конце барабана. Барабан за­канчивается конусным патрубком 13, к наружному фланцу которого присоединено съемное подпорное кольцо. На на­ружную поверхность барабана надеты бандажи 4, которые опираются на ролики 14, приводящие барабаны в движе­ние. Ролики получают вращение от электродвигателя 15 через двухступенчатый редуктор. Из сушильного барабана высушенное зерно попадает в разгрузочную камеру 11. В верхней части камеры смонтирован вентилятор 7, отсасы­вающий отработавший теплоноситель. В нижней части ка­меры 11 за конусным патрубком 13 расположен шлюзовой затвор 12, которым высушенное зерно выводится из су­шильного барабана. Шлюзовой затвор приводится в дви­жение от электродвигателя со встроенным планетарным механизмом. Транспортером 10 высушенное зерно подает­ся в охладительную колонку 8 с датчиками уровней 9, ко­торая устроена аналогично колонкам шахтных сушилок.

При работе сушилки влажный зерновой материал направляют в загрузочную камеру, а из нее – на винтовые дорожки, которые направляют его в секции сушильного барабана. В результате вращения барабана материал пересыпается лопатками и одновременно с этим обдувается горячим теплоносителем, нагревается и подсушивается.

 

 

Рис. 9.7. Барабанная сушилка СЗСБ-8А:

1 – загрузочный патрубок; 2 – приемная камера; 3 – винтовые лопасти; 4 –бандаж; 5 – подъемно-лопастное устройство; 6 – сушильный барабан; 7 – вентилятор; 8 – охладительная колонка; 9 – датчик; 10 – транспортер; 11 – разгрузочная камера; 12 – шлюзовой затвор; 13 – конусный патрубок; 14 – ролики; 15 – приводная станция; 16 – трубопровод

 

Перемещение зерна к выходу осуществляется в результате подпора, который создается при каждом подъеме со стороны вновь подаваемого материала. Из барабана высушенный материал по винтовым дорожкам выводится в разгрузочную камеру, а из нее через шлюзовой затвор непрерывно подается в охладительную колонку. Там зерновой материал перемещается сверху вниз и по мере опускания охлаждается атмосферным воздухом. Зерно выгружается периодически.

Производительность сушилки 8 т/ч. Температуру теплоносителя при сушке семян поддерживают на уровне 90–100^○С, продовольственного и фуражного зерна – 180–250^○С.