О сушке влажного зерна гелиосушилкой

Главная » Рефераты на русском » О сушке влажного зерна гелиосушилкой

В настоящее время среднегодовое потребление зерна на душу российского потребителя составляет всего 620 кг, а в США — 1000 кг. В 2008 году собран самый высокий урожай за последние 18 лет, около 108 млн т. В период 1986-1990 годы Россия вышла на объем производства зерна 100-105 млн т, или по 700-750 кг на одного жителя. По нашим расчетам, доведение производства зерна до 120 млн т позволит отказаться от импорта зерна в страну и покрыть расходы на продовольственные и кормовые цели. В связи с этим, дальнейшее увеличение валового сбора зерна в значительной мере будет зависеть от эффективности технологий послеуборочной обработки и хранения зерна и семян, также от состояния материально-технической базы их реализации.
В период массовой уборки зернового урожая наибольшую актуальность приобретает обеспечение сохранности качества свежеубранного зерна, как на стадиях его временного хранения в ожидании обработки зерноочистительно-сушильными комплексами и агрегатами, так и окончательной закладки на длительное хранение. Как правило, в хозяйствах темпы уборки урожая превышают пропускную способность зерноочистительно-сушильных машин в 2-3 раза. В результате свежеубранный зерновой ворох скапливается на площадках временного хранения, подвергаясь самосогреванию и потере качества, особенно это касается вороха семенного материала.
Анализ показывает, что в условиях Сибири среднесуточная влажность свежеубранного зерна изменяется в пределах 18… 27%, а засоренность составляет 6..16%. Такое зерно нуждается в незамедлительной обработке. Как известно, контроль и регулирование состояния свежеубранного зерна при временном хранении практически не осуществляются.
Предпринимаются попытки любыми методами и средствами решить проблему обеспечения сохранности зерна и семян в интервале ожидания очереди обработки, у которых есть свои достоинства и недостатки. Широко известен метод активного вентилирования, реализованный в стационарных и переносных установках для активного вентилирования, приемно-вентилирующих бункерах, оснащенных аэрожелобами одно-и трехканальной конструкции и т.д. Наряду с несомненным достоинством проникновения воздушного потока с разными температурами в любую точку зерновой массы, у активного вентилирования есть существенный недостаток – это использование значительного количества дорогостоящей электрической энергии.
Мировая практика показывает, что идет интенсивный поиск альтернативной энергетики, направленной на сушку зерна, долгосрочное хранение которого с сохранением качественных показателей зависит от его кондиционной влажности (14%).
Во многих странах уже имеются целые государственные программы альтернативных источников производства энергии. Человечество научилось получать от солнца энергию в виде солнечных водонагревателей, устройств для отопления жилищ, солнечных печей. Наличие в России объективных предпосылок (климатических и технических) дает возможность для существенного развития использования солнечной энергии и в области сушки зерна и семян. Статистика показывает, что по числу солнечных дней Казахстан занимает одно из лидирующих позиций.
В промышленности известны солнечные батареи, которые преобразовывают энергию солнечного излучения в электроэнергию для электропитания индивидуальных фермерских хозяйств, частных предприятий и других объектов в народном хозяйстве. Устройств для сушки зерна не выявлено.
В научной лаборатории Восточно-Сибирского государственного университета технологий и управления разработана лабораторная гелиоустановка для предварительной сушки влажного зерна энергией солнца, на конструкцию которой получено положительное решение о выдаче патента [2]. Устройство отличается простотой конструкции.
Гелиосушилка (рис.1) содержит сушильную камеру 1, корпус которой выполнен светопроз-рачным и установлен на стойках 2. В камере 1 находится ленточный транспортер 3, соединенный с электродвигателем 4. Под верхней ветвью транспортера 3 по всей его длине расположен нагревательный элемент 5 трубчатого типа. Электродвигатель 8 и нагревательный элемент 5 соединены с солнечными батареями 3. Ге-лиосушилка снабжена приемным бункером для сухого зерна 4 и норией 7 с зернопроводом 9, на конце которого расположен распределительный коллектор 10.
Гелиосушилка работает следующим образом.
Влажное зерно из бункера 6 с помощью нории 7 поднимается вверх и через зернопровод 9, на конце которого устроен распределительный коллектор 10 попадает на ленточный транспортер 2, расположенный в сушильной камере 1. Распределительное устройство, представляющее собой прямоугольный лоток, на днище которого имеются конусообразные отверстия, расположенные в шахматном порядке, с диаметром больше линейного размера зерновки, способствует равномерному распределению тонким слоем зерна на ленточный транспортер, который приводится в движение с помощью электродвигателя 4. Электродвигатель 4 и нагревательный элемент 5 используют электрическую энергию, преобразованную от солнечных лучей панелями солнечных батарей 6. Нагревательный элемент 5, расположенный во всю длину ленточного транспортера обеспечивает нагрев ленточного полотна, а, следовательно, и зерна, расположенного на нем. Зерно сушится не только от нагретой поверхности ленточного полотна, но и от лучей солнца, проникающих сквозь прозрачные стенки рабочей камеры. Высушенное зерно с транспортерной ленты попадает в приемный бункер 10. В зависимости от движения солнца солнечные батареи могут поворачиваться в нужном направлении.
Таким образом, с использованием солнечной энергии зерна могут подсушиваться до определенной температуры. Если возникнет необходимость досушить зерно, то можно будет использовать 2-3 кратный пропуск зерна через гелиосушилку.
Проведенными экспериментальными исследованиями установлено, что установка показала свою работоспособность.
Опыты проводили на снятом урожае 2011 года в ОПХ «Иволгинское» Иволгинского района Республики Бурятия. Опыты проводились с целью определения температуры и влажности зернового вороха, работоспособности установки при принятой технологической схеме. Параллельно измерялись температура и относительная влажность окружающего воздуха, для чего использовался гигрометр психрометрический ВИТ-1 с интервалом измерений 15-95%. Влажность зернового вороха определяли электронным экспресс-влагомером зерна WILE (Германия) и по стандартной методике (ГОСТ 12041-66). Высота зерновой насыпи измерялась метал-
лической линейкой с пределом измерений до 500 мм.
Для расчета эффективности влагосъема было введено понятие процентного съема влаги за один час подсушки:
ΔWч=Wн-Wк/Т,
где ΔWч – съем влаги в процентах за один час работы установки;
Wн , Wк – соответственно начальная и конечная влажность зернового вороха,%; Т-время работы установки в режиме сушки. Расчет произведен на 1 т вороха, имеющего следующие показатели по влажности и засоренности: влажность основной культуры (пшеницы сорта «Бурятская») Wо.к = 24%; влажность сорной примеси Wс.пр. = 35%; общая засоренность Z=8%. Время подсушки Тс=8 ч.
На приведенном графике видна динамика влагосъема в течение работы гелиосушилки.
Из анализа графика видно, что максимальный съем влаги происходит за первые 3-4 часа работы гелиосушилки, за второй период (от 4 до 8 часов) съем влаги небольшой и составляет всего 0,2-0,25%.
Таким образом, доказана работоспособность гелиосушилки в режиме предварительной сушки зернового вороха, это значит, что при имеющихся в наличии нескольких гелиосушилок в хозяйстве, может быть обеспечена временная сохранность влажной продукции до основного режима сушки в стационарных зерносушилках.

ОСТАВИТЬ КОММЕНТАРИЙ

Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.