Повышение эффективности технологий и технических средств активного вентилирования и сушки при послеуборочной обработке зерна, страница 19

          Как отмечает Ю.М.Лурье [62], уменьшение неравномерности сушки достигается увеличением скорости воздуха, уменьшением длины пути и созданием реверсивных потоков воздуха, в результате чего, осуществляется омывание материала то в одном, то в другом направлении.

        Влияние реверсирования сушильного агента изучалось различными авторами [87,105], но относительно целесообразной частоты реверсирования нет единого мнения.

        Ряд исследователей отмечает положительное влияние реверса [60,102,108,109], показывая увеличение производительности на 20-30% и снижение неравномерности сушки. Но в то же время другие авторы [119,42] получили снижение скорости сушки, примерно, на 20%, объясняя это плохим использованием влагопоглотительной способности воздуха, вследствие необходимости дополнительных затрат тепла на нагрев зерна.

         Поповым А.А. [87] высказывается мнение, что, если изменить направление воздуха, когда зона сушки достигает середины, то, очевидно, увеличение потерь тепла, по сравнению с односторонней подачей,-не будет. Кроме того, изменение направления потока ведет к лучшему использованию влагопоглотительной способности воздуха в начале и конце сушки, а следовательно, к более интенсивному съему влаги.

      Проведенные им опыты при реверсировании сушильного агента через 20 и 60 мин. показали, что частота смены направления воздуха существенно не влияет на удельный съем влаги и им делается вывод, что направление потока воздуха на противоположное достаточно изменить один раз за время сушки, когда зерно в слое будет высушено на его половине. Однако экспериментальные проверки этого предположения А.А.Поповым проведено не было.

      В работе [105] проводятся рекомендации по сушке семян различных культур в камерных кукурузосушилках при реверсивной подаче сушильного агента в слой зерна. Принимаемой авторами допустимой неравномерности сушки Δω=2% соответствуют следующие высоты насыпи: для пшеницы-0,69м, независимо от исходной влажности и при температуре сушильного агента равной 40-55ºС; для гороха 1,14м;1,28м и 1,42м в зависимости от сочетания влажности семян и температуры агента сушки.

               В работах  [60, 105] рекомендуют изменять направление движения сушильного агента на противоположное через 1-3 ч. При этом авторы исходили из возможности повышения температуры сушильного агента при условии сохранения качества семян. В зерновом слое при таких режимах наблюдается колебание температуры, что способствует улучшению качества зерна. На наш взгляд, частая смена направления движения сушильного агента на противоположное может привести  к излишним затратам теплоты на процесс, т. к. периодически, в соответствии с частотой реверсирования, необходимо производить прогрев воздухораспределительной системы, а часть теплоты прогретых слоев не используется и уносится отработавшим сушильным агентом. Поэтому возникает необходимость исследования данного вопроса.

     Одной из основных тенденций в современном развитии техники высокоинтенсивной сушки различных материалов является применение осциллирующих режимов [20], при которых осуществляется попеременный многократный нагрев и охлаждение обрабатываемого материала. Исследованием этого вопроса занимался ряд авторов [9,19,34,35,36,37,38,112].

          Работами ВНИИЗ [19] установлено, что периодическое охлаждение зерна на 10-15ºС при достижении им в процессе сушки предельнодопустимой температуры, способствовало улучшению качества зерна. Но не был решен вопрос об экономической эффективности способа сушки с промежуточным охлаждением для зерна различной начальной влажности.

         Исследование переменных тепловых режимов применительно к шахтным зерносушилкам освещено в работах [9,37].

         Н.Я.Иванов в своих исследованиях [37] установил, что при сушке семян пшеницы в элементарном слое, рациональным режимом является постоянный, а при сушке пшеницы в толстом неподвижном слое применение переменных режимов с повышением температуры агента, с понижением скорости его движения, с промежуточным охлаждением зерна, с одновременным повышением температуры и понижением скорости движения агента, а также с тремя переменами направления движения агента, позволяет увеличить влагосъем или получить зерно более высокого качества, чем при постоянном режиме.

       Применение данных режимов позволило ему рекомендовать повышение средней температуры семенного режима на 5ºС, что увеличивает скорость сушки на 10%.

           Применение данных режимов Иванов Н.Я. проводил при постоянной толщине слоя зерна, равной 120мм, которая была определена им исходя из средней скорости сушки без учета энергозатрат. Также без достаточного обоснования была выбрана скорость движения сушильного агента.

        Влияние чередования  нагрева и охлаждения (импульсирования) применительно к шахтной сушилке ДСП-32 исследовал В.И.Атаназевич [9]. Исследования на продовольственном зерне показали, что применение импульсных режимов позволило увеличить производительность сушилки на 50-80%. В этих исследованиях интенсивность сушки была повышена, по утверждению автора, за счет повышения температуры сушильного агента, температуры нагрева зерна, а также перераспределения влаги в период охлаждения.

         Проведенные в ВИМе исследования [108] показали, что введение промежуточных периодов  охлаждения не увеличивает скорости миграции влаги в зерне. Предельно допустимая скорость съема влаги ниже той, которую можно достигнуть при непрерывном воздействии теплоносителем.

         В работе Д.Д.Жидко [31] высказывается мнение, что при импульсных режимах сушки зерна на шахтной двухступенчатой зерносушилке, не используются все возможности интенсификации процесса сушки. Продувка холодным воздухом неизбежно приводит к охлаждению зерна, что не рационально, т. к. влечет за собой резкое уменьшение величины коэффициента .

         Высокотемпературные микропериодические режимы сушки семенной пшеницы исследовал П. И. Федосеев [112] . Он установил, что предельно допустимая температура нагрева зерна при микропериодической сушки выше на 3.5-6.8ºС по сравнению с непрерывной сушкой. При сушке свежеубранной пшеницы с начальной влажностью 22% предельно допустимая температура нагрева в течении 25 мин. составляла 57ºС. Было также установлено, что микропериодическая сушка более экономична, причём, наибольший эффект сушки достигается при соотношении времени периодов нагрева и охлаждения, равном 1:1.