Технологическая схема сушки зерна активным вентилированием

Активное вентилирование – это принудительное продувание возду-хом массы материала, находящегося в покое. Его чаще всего применяют при заготовке зерна и сена.

Активное вентилирование используют для быстрого охлаждения зерна с целью временной консервации; обогрева семян с целью ускорения послеуборочного дозревания и тепловой обработки их перед посевом; обогрева семян с целью сушки; дегазаций зерна после фумигации.

Сушка активным вентилированием представляет собой разновид-ность конвективной сушки и отличается от нее лишь большей длитель-ностью, обусловленной низкой температурой теплоносителя высуши-ваемого материала.

Для подогрева воздуха в установках активного вентилирования обычно применяют электрокалориферы СФО, а для подачи воздуха – центробежные вентиляторы Ц4-70. Предельная температура воздуха, выходящего из калорифера: для семенного зерна – 30...40 °С, для продо-вольственого зерна и сена – 50...55 °С. Расход воздуха на 1т зерновой массы составляет 0,1...0,3 м³/с, а сена – 0,16... 0,33 м³/с.

При сушке зерна воздух подогревают в калорифере на ∆t=10...12 °С, а сена - ∆t=5...6 °С.

Технологическая схема сушки зерна представлена в соответствии с рисунком 2.1

Влажное зерно

М₁, Ө₁,W₁

3

1 2 Отрабо-

Подогретый танный

Наружный воздух воздух

воздух

t₁,φ₁,d₁,h₁ t₂,φ₂,d₂,h₂

t_o, φ_o, d_o, h_o

Сухое зерно

М₂, Ө₂, W₂

1) вентилятор, 2) электрокалорифер, 3) сушилка.

Рисунок 2.1 – Технологическая схема процесса сушки

Наружный воздух, имеющий параметры: температуру t_o(°С), отно-сительную влажность φ_o(%), влагосодержание d_o(г/кг) и энтальпию h_o(кДж/кг), забирается вентилятором 1 и подается в электрокалорифер 2.

Подогретый воздух с параметрами t₁, φ₁, d₁ и h₁ подается в сушильную камеру 3, где проходя через слой высушиваемого материала (зерна), отби-рает излишнюю влагу и выходит из сушильной камеры с параметрами t₂, φ₂, d₂, h₂.

Влажное зерно, поступающее в сушильную камеру, имеет влаж-ность W₁(%) и температуру θ₁(°С), а высушенное зерно имеет влажность W₂ и температуру θ₂.

Исходные данные для выбора вентилятора и электрокалорифера:

– масса сырого зерна (сена) М₁, кг;

– начальная W₁ и конечная W₂ влажность зерна, %;

– температура t_o, °С, и влажность φ_o, %, наружного воздуха;

– температура воздуха после электрокалорифера t₁, °С;

– время сушки τ, с.

Значение φ₂ чаще всего принимают равным 80%, а t₂=t₁-(3...4)°С.

2.2 Расчетная методика определения мощности электроподогревателей воздуха

1. По исходным данным из h-d диаграмма влажного воздуха находят значения энтальпии наружного h₀ и подогретого h₁ воздуха, влагосодер-жание подогретого d₁ и отработанного d₂ воздуха.

Влагосодержание d₁, г/кг, воздуха, входящего в зерно (сено), опреде-ляют при температуре t₀ и относительной влажности φ₀ (нагрев воздуха в электрокалорифере не изменяет его влагосодержание d₀).

Влагосодержание d₂ воздуха, выходящего из зерна (сена), находят при φ₂=80% и температуре t₂=t₁-(3...4) °С.

Плотность воздуха ρ рассчитывают при средней температуре воздуха

t=(t₁+t₂)/2 по выражению (1.2):

, (2.1)

где В-среднее атмосферное давление, мм ртутного столба, в местности (для Алматинской области, В=700 мм рт.ст)

2. Из материального баланса сушки определяют количество влаги, испаряемой из зерна (сена), кг/ч, [1,2]:

(2.2)

3. Находят подачу, м³/с, вентилятора, необходимую для удаления влаги [1,2]:

(2.3)

4.Потребную мощность, кВт, электрокалорифера (электроподогревателей воздуха) определяют по выражению:

, (2.4)

где η- коэффициент, учитывающий потери воздуха через неплотности укладки материала (η=0,8...0,9);

η_κ- К.П.Д. электрокалорифера.

Напор воздуха, создаваемый вентилятором, должен быть достаточным для преодоления аэродинамического сопротивления слоя материала (зерна, сена). Обычно принимают вентиляторы с напором 200...400 Па.