Зависимость допустимой температуры t п.д. от влажности зерна и допустимой продолжительности пребывания зерна в нагретом состоянии τ определяется по формуле С.Д. Птицина [93]:
(1.1)
Проверка на семенах различных культур [108] показала применимость этой формулы для семян клевера, люцерны, кукурузы.
Объясняется это тем, что при существенном различии химического состава семян в целом, их зародыши гомологичны в отношении внешних условий.
При необходимости сохранения энергии прорастания для всех культур рекомендуется принять общее значение, соответствующее t п.д. = 56,6º С [108], но при этом не указывается время выдержки при данной температуре и начальная влажность зерна.
В отношении предельно допустимой температуры нагрева семенного зерна мнение большинства авторов, в основном, совпадают. Так, по данным С.Д.Птицина и И.И.Ленарского, значение предельно допустимых температур для семян различной влажности колеблются в пределах 45-50º С; по данным Кретовича В.Л., они находятся в пределах 40-45 ºС. Ряд авторов считает возможным производить нагрев семенного зерна до 38-40 º С [19,111], - другие допускают возможность нагрева до 45 º С
[ 1,21,26,48]. По данным В.П.Горячкина [26] можно нагревать семена до 100 º С в течении 10-20 часов, если они предварительно были высушены до влажности 3 %.
Необходимо так же учитывать и конструктивные особенности сушилки. По данным В.И.Жидко, при сушке в кипящем слое с чередующимися циклами нагрева и охлаждения, предельно допустимая температура нагрева зерна составляет при влажности до 28 % - 48º С, до 25 % - 53º С, до 20% - 60º С.
В плотном малоподвижном слое имеет место значительная неравномерность сушки и нагрева отдельных зерен. Поэтому, предел термоустойчивости для установок активного вентилирования при ускоренной сушке зерна минимален. Так, например, А.С.Гинзбург считает, что средняя допустимая температура нагрева зерна при сушке в плотном слое (шахтные, конвеерные сушилки) не должна быть выше 50ºС [21].
На основании комплексных иследований (технологических и теплофизических ) , проведенных О.Н.Катковой, полученно следущее выражение допустимой температуры нагрева для зерна пшеницы при сушке в плотном слое
(1.2)
где V-массовая скорость сушильного агента, характеризующая состояние слоя, кг/(м2*с);
начальная влажность зерна, характеризующая его гигроскопичность и влагообменные свойства, % ;
t- начальная температура сушильного агента, которая так же, как и v p, определяет интенсивность процесса теплообмена,°С.
Эта зависимость показывает возможность интенсификации процесса за счет увеличения массовой скорости сушильного агента. От типа сушильной установки и состояния зернового слоя зависит выбор температуры сушильного агента . Для шахтных сушилок температура сушильного агента, в зависимости от влажности, равна 55-70°С : для барабанных – 70-130°С [14] . Кроме того, существует мнение, что в толстом неподвижном слое наиболее целесообразно сушка зерна слегка подогретым воздухом при его относительной влажности j=65% [70,106] . Столь существенные различия рекомендациях можно объяснить специфичностью сушки толстого слоя, особенностью которой является значительное увеличение неравномерности сушки при увеличении температуры сушильного агента.
Зерновой слой представляет собой гетерогенную систему с отчетливо выраженными анизотропными свойствами и неоднородностью структуры и состава [22].
В работе Г.А. Егорова [28] показано, что значения коэффициента теплопроводности слоя зерна разных сортов пшеницы зависят от ее влажности. Для зерна пшеницы коэффициент диффузии влаги определяется по формуле [21].
(1.3)
amo-коэффициент диффузии влаги при температуре зерна Т0=293°К;
n-показатель степени, равный 8,3-18,1(зависит от влажности зерна).
С повышением температуры зерна на 10°С коэффициент диффузии возрастает примерно в 2 раза.
Следовательно, при сушке необходимо повышать температуру зерна, что позволит интенсифицировать процесс. Это возможно за счет применения осцилирующих режимов сушки, при которых периодический нагрев зерна чередуется с его охлаждением. При таких режимах предельная температура нагрева зерна может быть повышена, что подтверждено, применительно к сушке различных термочувствительных материалов, исследованиями ряда авторов [30,31,86,61].
Применение осцилирующих режимов, отмечает П.Д.Лебедев[51] , является одной из основных тенденций в современном развитии техники высокоинтенсивной сушки различных материалов.
В процессе сушки перенос тепла и влаги протекает одновременно. Взаимное соотношение скоростей тепло- и влагопереноса определяет критерий Лыкова[57].
(1.4)
где: 
- коэффициент диффузии влаги, 
;
a- коэффициент
температуропроводности, .
(1.5)
для зерна.
Это говорит о Ом, что инерционность поля влажности в 100-400 раз превышает инерционность поля температуры, т.е. зерно при сушке очень быстро нагревается, но медленно отдает влагу.
Учет тепло-влагообменных своств зерна позволяет обосновать подход к выбору рациональных методов и режимов сушки семенного зерна, которые должны быть основаны на правильном сочетании скоростей внутреннего и внешнего тепло- и влагопереноса и давать воз
1.5 Краткий обзор исследований процессов активного вентилирования и сушки зерна
1.5.1 Процесс активного вентилирования в технологических линиях послеуборочной обработки зерна
Возникновение и первоначальное развитие вентилирования зерна было основано на использовании естественной способности наружного воздуха охлаждать или подсушивать обрабатываемую зерновую массу. Применение вентиляторов в целях принудительного продувания неподвижного зернового слоя потоком наружного воздуха получило название активного вентилирования. Однако эффективность вентилирования целиком зависила от состояния наружного воздуха: его влажности и температуры.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.