Изучение устройства и работы зерносушилок

Основное назначение сушки - доведение зерна до такого состояния, близкое к анабиозу: жизнедеятельность и дыхание его затормаживаются, а развитие микроорганизмов и вредителей почти прекращается вследствие отсутствия для этого благоприятных условий. Сушка способствует выравниванию влажности отдельных компонентов зерновой смеси, улучшению внешнего вида и цвета зерна.

Особенно велико значение сушки при подготовке к хранению свежеубранного зерна, которое к моменту уборки не достигает полной физиологической зрелости и не обладает высокими технологическими достоинствами. Также немаловажно значение сушки и в зерноперерабатывающих отраслях промышленности. Сушка позволяет снизить энергоемкость вальцовых станков, повысить выход муки и круп, увеличить длительность хранения муки и круп, снизить износ оборудования. Таким образом, сушка - одна из основных и важнейших операций в комплексе мероприятий в период послеуборочной обработки зерна.

Конструкция зерносушилки должна обеспечить требуемое снижение влажности и сохранение при этом качества, подсушиваемого зерна. Одним из обязательных требований является также охлаждение зерна после его просушки. Зерносушилки оснащают приборами для контроля работы сушилки и топки, автоматического регулирования процесса сушки. Конструкция зерносушилки должна отвечать правилам техники безопасности и охраны труда, требованиям санитарных и противопожарных норм, защиты окружающей среды.

Зерно в процессе сушки быстро нагревается, но медленно отдает излишнюю влагу. Поэтому при конвективной сушке в шахтных зерносушилках при предельно допустимом температурном режиме удается снизить за один пропуск влажность зерна только на 6-8% без ухудшения его качества.

Задачу по сушке более влажного зерна можно решить, применяя комбинированный конвективно-контактный способ сушки с использованием для этого неохлажденного зерна, циркулирующего в сушилке по замкнутому контуру. Такой способ сушки получил название рециркуляционного. Рецир­куляционные сушилки в отличие от шахтных могут сушить зерно разной влажности, так как в процессе сушки происходит выравнивание этой влаж­ности.

На Чебоксарском элеваторе для сушки зерна применяют шахтную рециркуляционную зерносушилку У2-УЗБ-50.

Сушилка предназначена для установки на открытых площадках около элеваторов и складов. Представляет собой два одинаковых металлических аппарата, сблокированных в один агрегат. При этом каждый аппарат может работать самостоятельно, что позволяет сушить зерно двух разных партий.

Надсушильные бункера, загрузочные устройства и камеры нагрева су­шилки имеют цилиндрическую форму. В загрузочном устройстве камеры нагрева установлены четыре выпускные задвижки. Камеры нагрева имеют внизу вход для агента сушки, а вверху - выход для отработавшего агента сушки.

В качестве тормозных элементов в камерах нагрева использованы гирлянды из шаров диаметром 160мм, в каждой гирлянде шесть шаров, крепят ее к несущей решетке. Зерно, ударяясь об шары, разбрызгивается в виде дождя, что способствует лучшей передаче теплоты ему от агента сушки.

Теплообменники имеют одну переходную секцию с круга на прямо­угольник и три прямоугольные секции. В теплообменниках имеются сливные самотеки, которые соединены со сдвоенным бункером, куда поступают излишки зерна, с последующей подачей его в соответствующую половину рециркуляционной нории.

Шахты промежуточного и окончательного охлаждения состоят из трех секций каждая. В секциях установлены камеры с коробами и без коробов, в результате образуются камеры охлаждения и напорные камеры для подвода атмосферного воздуха.

Топка зерносушилки работает на газообразном топливе и представляет собой камеру сгорания, камеру смешивания и горелку. Газовая аппаратура установлена в отдельном помещении с усиленной вентиляцией. Топка оборудована противовзрывными клапанами и для продувания газопровода перед розжигом продувочной свечой (трубой), выведенной из помещения топки наружу. Для предотвращения повышения давления газа сверх установленного предела в газопроводе установлены регуляторы давления и гидравлические предохранители. Давление газа контролируют манометром.

Для перемещения агента сушки и воздуха в зерносушилке применяют центробежные вентиляторы (низкого, среднего и высокого давления).

Сырое зерно, поступающее в сушилку, смешивается с уже просушен­ным рециркулирующим зерном, имеющим более высокую температуру. Смесь зерна поступает в специальное устройство, где оно нагревается до предельно допустимой температуры. При этом из него испаряется некоторое количество влаги.

Из нагревательного устройства смесь зерна поступает в тепловлагообменник, где происходит выравнивание температуры и частичное перераспределение влаги между сырым и сухим рециркулирующим зерном. Затем из тепловлагообменника большая часть зерна попадает в зону промежуточного охлаждения, где оно продувается атмосферным воздухом, при этом происходит испарение из зерна влаги. При выходе из зоны промежуточного охлаждения зерно направляют на рециркуляцию, где смешивают с сырым зерном.

Меньшая часть зерна из теплообменника поступает в зону окончательной до сушки и охлаждения, после чего зерно выпускают из сушилки и направляют на хранение.

Рециркулирующее зерно выполняет роль промежуточного теплоноси­теля, так как в тепловлагообменние отдает часть теплоты сырому зерну и немного увлажняется при контакте с ним. После этого влага испаряется в зоне промежуточного охлаждения и в нагревателе. Сырое зерно нагревается в нагревателе агентом сушки и при контакте с рециркулирующим зерном.

При рециркуляционной сушке в смеси зерна, поступающей в теплооб­меннику содержатся зерна, прошедшие различное число циклов сушки и имеющие разную влажность. Наибольшую влажность имеют зерна, только что поступившие в сушилку.

Чем выше начальная влажность поступающего на сушку зерна, тем больше кратность рециркуляции, следовательно, необходимо меньше подавать его в сушилку и больше добавлять к нему сухого рециркулирующего зерна.

Технологическая схема сушки зерна. Зерно из силоса подается ленточным конвейером в норию с двух сторон, зерно поднимается вверх и далее по самотеку попадает в зерновой бункер, который установлен над камерой нагрева. Бункер служит для накопления и загрузки смеси сырого и рециркулирующего зерна. Из накопительного бункера зерно поступает в камеру нагрева, которая теплоизолирована минеральной ватой, а снаружи обшита листовой сталью.

Агент сушки засасывается в камеру нагрева вентилятором. После камеры нагрева зерно поступает в бункер контактного теплообмена. В камерах промежуточного и окончательного охлаждения при помощи двух вентиляторов зерно охлаждается. Отработанный воздух выбрасывается в атмосферу, отработанный агент сушки после камеры нагрева всасывается вентилятором и очищается от шелухи в циклонах.

Особенности ведения технологического процесса на рециркуляционных зерносушилках:

• после запуска сушилки, когда температура зерна в теплообменнике достигнет температуры на 5°С ниже заданной, включить вентилятор 1 зоны охлаждения. При достижения заданной температуры зерна включить вентиляторы 2 и 3 зон охлаждения;

• отрегулировать скорость агента сушки в камере нагрева путем открытия шибера на подводящем воздуховоде с таким расчетом, чтобы в циклоны и уносилось битое и щуплое зерно;

• по достижении зерном заданной влажности перекидной клапан после нории сухого зерна установить в положение пуска сухого зерна к месту размещения, одновременно начать подачу сырого зерна на сушилку;

• в процессе работы сушилки регулировать, при необходимости, подачу сырого зерна. Уровень зерна в тепловлагообменнике поддерживать на отметке не менее 2/3 высоты тепловлагообменника;

• для упрощения регулирования уровня зерна в тепловлагообменнике рекомендуется ввести рециркуляцию охлаждаемого зерна;

• систематически вести наблюдения за температурой агента сушки, температурой зерна в тепловлагообменнике, за загрузкой рециркуляционной нории, за работой топки по вторичным приборам, смонтированным на пульте управления;

• температуру агента сушки, нагрева зерна, атмосферного воздуха, зерна после охлаждения заносить в вахтенный журнал через каждые 2 ч работы сушилки, а при работе в режиме полной рециркуляции – через каждые 30 мин;

• не допускать засорения камеры нагрева, при эксплуатации камеры нагрева с решетчатыми тормозящими элементами предусмотреть предварительную очистку зерна от крупных примесей.

Высшие пределы температуры агента сушки и нагрева зерна в шахтных рециркуляционных сушилках для пшеницы приведены в таблице 1.

Режимы сушки

Таблица 1.

Качество клейковины	Начальная влажность зерна, %	Предельная температура нагрева зерна, С о	Предельная температура агента сушки, С о
1 зона	2 зона
с крепкой клейковиной: (до 40 ед.ИДК)	До 20 Свыше 20
с хорошей клейковиной: (45 до 75 ед.ИДК)	До 20 Свыше 20
со слабой клейковиной: ( более 80 ед.ИДК)	До 20 Свыше 20

Зерно должно быть взвешено до и после сушки. Размер убыли в массе зерна при сушке определяют по формуле (кг):

Q _y =100 (а-б)/(100-б)*Q, где:

Q _y- масса убыли;

а ;б- соответственно влажность зерна до и после сушки;

Q- масса сырого зерна поступившего в сушилку.

При изучении особенностей послеуборочной обработки зерна на Чебоксарском элеваторе, провели очистку и сушку партии зерна. При этом были определены показатели качества зерна до очистки и сушки и после проведения этих операций. Определили эффективность очистки зерна, и размер убыли в массе зерна при сушке. Результаты исследования показаны в таблице 2.

Таблица 2

Показатели качества зерна до и после очистки и сушки.

Вес и показатели качества	До подработки	После подработки, до сушки	После сушки
Масса, кг.	498 260	485 ООО	469 282
Цвет	Свойственный здоровому зерну	Свойственный здоровому зерну	Свойственный здоровому зерну
Запах	Свойственный здоровому зерну пшеницы, без плесневого, солодового, затхлого и других посторонних запахов	Свойственный здоровому зерну пшеницы, без плесневого, солодового, затхлого и других посторонних запахов	Свойственный здоровому зерну пшеницы, без плесневого, солодового, затхлого и других посторонних запахов
Натура, г/л
Массовая доля влаги, %	16,4	16,4	13,6
Сорная примесь, %, в том числе:	2,6	0,8	0,8
Зерновая примесь, %	3,0	2,6	2,6
Мелкое зерно, %	0,6	0,4	0.4
Стекловидность, %
Количество, % и качество клейковины, ед.ИДК	25,0 1-75	25,0 1-75	25,0 1-75
Число падения, с

Из таблицы 9 мы видим, что эффективность очистки от общего содержания сорной примеси составляет: Е=(2,6-0,8)/2,6* 100=69%. Убыль в массе зерна при сушке составляет: Q _y = (16,4-13,6)/(100-13,6)*485 000=15 718кг.

После очистки и сушки получили 469 282 кг. зерна в стойком для хранения состоянии.

ПУСК ЗЕРНОСУШИЛКИ

1. Перед пуском того или иного оборудования сушилки необ­ходимо подать предупредительный звуковой сигнал.

2. При пуске рециркуляционной сушилки необходимо:

заполнить шахты и тепловлагообменник зерном до уровня сливного самотека;

открыть шибер на воздуховоде перед вентилятором камеры на­грева не более чем на '/з от максимального открытия для преду­преждения перегрузки электродвигателя при пуске;

включить вентилятор камеры нагрева через 30—60 с после по­дачи звукового сигнала;

включить выпускные механизмы обеих шахт;

установить требуемый выпуск зерна из охладительной шахты, после чего отрегулировать такой выпуск зерна из рециркуляцион­ной шахты, при котором достигается полная загрузка рециркуля­ционной нории;

отрегулировать выпускной механизм загрузочного бункера над камерой нагрева так, чтобы часть зерна пересыпалась через про­рези сливных труб;

запустить топку.

3. Первую партию зерна на прямоточных и рециркуляцион­ных сушилках высушивать с полной его рециркуляцией (работа сушилки «сама на себя»). При этом температуру агента сушки, в зависимости

от влажности зерна, следует принимать в соответствии с режимами, представленными в табл. 1, 2, 3.

Если сушилка первоначально заполнена сырым зерном, сушку

вести до достижения зерном заданной влажности при заполнении сушилки сухим зерном — до тех пор, пока темпера! тура его не достигнет рекомендованных значений.

4. В процессе работы производительность сушилок регулировать выпускными механизмами.

В случае выдувания зерна из отводящих коробов уменьшить расход агента сушки или воздуха в соответствующей зоне.

5. Зерносушилыцик постоянно должен следить за нормальным заполнением зерном сушильной камеры и бункера над шахтой,
бесперебойной работой выпускного механизма, равномерным вы-
пуском зерна по всему сечению шахты, за исправностью и работой
всего оборудования сушилки.

В рециркуляционных сушилках, кроме того, необходимо сле­дить за максимальной загрузкой рециркуляционной нории и запол­нением тепловлагообменника.

ОСТАНОВКА ЗЕРНОСУШИЛКИ

1.Останавливают сушилку в следующих случаях:
при отсутствии сырого и влажного зерна;
после окончания сушки;

для выполнения профилактических и ремонтных работ; для перехода на другую культуру или сушку зерна другого ка­чества.

2. При кратковременной (до суток) остановке сушилки зерносушилыцик должен:

прекратить подачу топлива в форсунку;

прекратить подачу сырого зерна в сушилку и выпуск просу­шенного зерна;

остановить вентиляторы шахт, выпускные механизмы, нории н другие транспортные механизмы, связанные с работой сушилки;

вентилятор камеры нагрева в рециркуляционной сушилке оста­новить после понижения температуры основных узлов топки (через 20—30 мин после выключения топки).

3. По окончании работы или при остановке сушилки на продолжительное время (более суток) зерносушилыцик должен:

прекратить подачу сырого зерна;

перевести рециркуляционную сушилку в режим полной рецир­куляции зерна для его досушки и охлаждения;

в прямоточной сушилке досушить зерно агентом сушки пони­женной температуры;

прекратить подачу топлива в форсунку, не выключая некоторое время вентиляторы сушильной камеры и камеры нагрева;

остановить поочередно вентиляторы камеры нагрева и сушиль­ной камеры, не допуская оголения коробов соответствующей зоны;

освободить шахты от остатков зерна;

после выпуска зерна из шахт остановить выпускные механизмы и другое оборудование, связанное с работой сушилки; очистить сушилку от пыли и сора.

4. При остановке сушилок на время до трех суток зерно может быть оставлено в шахтах только после охлаждения и доведенных камер должны быть открыты.

5. При остановке сушилки по окончании сезона сушки выпол­нить работы по частичной консервации оборудования:

закрыть всасывающие патрубки вентиляторов камер охлажде­ния прорезиненной лентой на болтах;

демонтировать головку фотореле и хранить ее в отапливаемом

помещении;

снять ремни приводов, установленных вне помещения, и хранить их на складе, а сами приводы укрыть рубероидом, толью или по­лимерной пленкой.