Технология сушки зерна в зерносушилках шахтного типа

Обновлено: 07.09.2024

Основной задачей сушки зерновых и масличных культур является снижение влажности осушаемого продукта до значений, при которых продукт (зерно) можно безопасно заложить на длительное хранение, не опасаясь возникновения очагов самосогревания. Однако сушка — это не только способ понижения влажности зерна. При правильно подобранном режиме сушки происходит физиологическое дозревание зерна и улучшение его качества. Прежде всего, выбор зерносушилки определяется ее производительностью, стоимостью, экономным расходом топлива, безопасностью в работе, надежностью автоматического контроля влажности зерна на выходе из сушилки, автоматическим управлением температурой зерна и горячего воздуха. Также немаловажна легкость очистки сушилки, особенно при сушке разных партий семенного зерна. Важную роль при этом играет вид зерна и его дальнейшее использование.

В процессе неправильной сушки при нагревании зерна сверх допустимой температуры происходит ухудшение его качества, снижается всхожесть и энергия прорастания в семенном зерне, увеличивается трещиноватость зернобобовых культур, риса-зерна, снижаются хлебопекарные свойства муки, полученной из такого зерна. Например, у кукурузы в результате сушки при высокой температуре полностью теряется всхожесть, но целиком сохраняется кормовая ценность. В пересушенной кукурузе трудно отделяется крахмал.

Во время сушки пшеницы при высокой температуре происходит закал зерна, затрудняющий его размол. При помоле зерна пшеницы с трещинами снижается выход муки высшего сорта. Посевное зерно невозможно высушить при высоких температурах без снижения всхожести, поэтому температура посевного зерна, а также солодового ячменя и мукомольной пшеницы, во время сушки не должна превышать 45°С. Для других видов зерна температура может быть выше. Предельная температура зависит и от начальной влажности зерна: чем выше влажность, тем ниже должна быть температура. Поэтому для сушки семенного, кормового и мукомольного зерна установлены различные температурные диапазоны сушки.

Вот некоторые моменты, на которые следует обращать внимание при выборе и установке новой сушилки, позволяющие оптимизировать работу и снизить затраты на сушку:

В верхней части зерносушилки или непосредственно над сушилкой должна быть накопительная резервная секция или буферная емкость, в которую транспортным оборудованием подаётся влажное зерно. Установленные в буферной емкости датчики верхнего и нижнего уровня зерна обеспечат непрерывное, без перерыва, заполнение зерносушилки, включая и выключая загрузочные устройства;
Конструкция сушилки должна обеспечивать независимость работы и показателей по производительности от направления дующего ветра (не обращать внимания на розу ветров), и позволять располагать зерносушилку в любом месте участка;
Подача агента сушки должна быть обеспечена к каждому зернышку со всех сторон – наличие застойных зон или локальных течений осушаемого продукта не допускается. Необходимо минимизировать контакт осушаемого продукта с нагретыми металлическими частями конструкций сушилки, чтобы не допустить контактный перегрев продукта. Это серьезно сказывается на эффективности использования энергии теплоносителя, а соответственно и на расходе топлива;
Теплоизоляция горячей зоны и наружная обшивка позволяют значительно снизить расход тепла и соответственно — топлива, особенно если принимать во внимание климатические условия зернопроизводящих регионов стран СНГ;
Качественные (модуляционные) применяемые горелки и топливная автоматика позволяют поддерживать температуру теплоносителя в автоматическом режиме, и, как проверено многолетней практикой, это непосредственно оказывает значительное влияние на экономию расхода топлива;
Зерносушилка должна работать в полном автоматическом режиме и не зависит от ошибок обслуживающего персонала. Датчики температуры, включенные в состав управляющей автоматики сушилки, должны исключать недопустимое превышение температуры зерна и агента сушки;
Выбросы пыли за пределы сушилки должны быть исключены – удаление и сбор выделяющейся зерновой пыли;
Сушка зерна должна происходить бережно, без травмирования и без перегрева, с минимальным количеством различного вида транспортных механизмов и устройств;
Для обеспечения чистки сушилки от остатков зерна и проведения ее ремонта должен быть обеспечен легкий доступ в любую точку сушилки.

Какой же тип сушилок наиболее предпочтителен?

При выборе зерносушильного оборудования необходимо учитывать множество факторов для того, чтобы выбранное оборудование максимально соответствовало потребностям хозяйства или элеватора, было экономичным и простым в эксплуатации.

Кто-то утверждает, что лучшими являются шахтные сушилки. Если судить по времени жизненного цикла этого изделия, то шахтные сушилки безусловные лидеры, точнее долгожители. А как быть с зерносушилками, пришедшими на рынки СНГ сравнительно недавно – модульными?

Прежде чем давать характеристику каждому типу сушилок, необходимо подчеркнуть то общее, что есть между ними.

Первым хотелось бы отметить то, что независимо от конструкции сушилки каждый вид зерна для съема влажности зерна на один процент требует одинакового количества тепла. Следовательно, у конструкторов разных сушилок стояла одинаковая задача – донести тепло до зерна, сделав потери минимальными. Чем лучше решена такая целевая задача, тем меньше эксплуатационные затраты на сушку. В связи с тем, что влажному зерну требуется для нагрева (сушки) одинаковое количество тепла, можно сделать вывод – сушилки всех типов, имеющие одинаковый объем загруженного зерна (рабочий объем), имеют примерно одинаковую производительность при условии, что количества подведенного тепла достаточно для испарения влаги.

Рециркуляция зерна позволяет снизить влажность зерна до требуемого уровня за несколько циклов. Сначала происходит предварительный нагрев сырого зерна до предельно допустимой температуры, контактный влагообмен между сухим рециркулирующим и сырым зерном, после зерно поступает в зону сушки с воздействием на него агента сушки.

В основу энергосберегающего принципа сушки положен принцип рекуперации (повторного использования) тепла нагретого сухого воздуха, прошедшего сквозь слой охлаждаемого горячего зерна после сушки, за счет чего значительно уменьшается расход топлива и повышается КПД сушилки.

Наличие теплоизоляции горячих зон зерносушилки сокращает непроизводительные потери энергоносителя на нагрев окружающей среды.

Шахтные проточные сушилки — это сушилки, как правило, большой производительности, используемые в составе крупных зернохранилищ (элеваторов), где они и работают практически непрерывно весь год.

Эти сушилки имеют высокую металлоемкость, большую высоту зерновой шахты (20-25 м) и как следствие высокую стоимость, требуют больших капиталовложений при строительно-монтажных работах, таких как: строительство мощного ж/б фундамента и монтажные работы (до 25% от стоимости сушилки), поэтому стоимость сушилок зерна подобного типа высокая. Время сборки таких сушилок от 4 до 6 недель. Имеют высокие энергетические показатели, но имеются серьезные проблемы с выбросами зерновой пыли, так как зерно, протекая сквозь высокую шахту, непрерывно сталкивается с поперечными потоку зерна металлическими коробами для подачи горячего агента сушки и охлаждающего воздуха, сдавливается и истирается. Если в сушилку попадет влажный неочищенный зерновой ворох, то он легко может застрять между воздухоподводящими (отводящими) коробами, что может привести к образованию локальных струйных течений, местному перегреву вороха и к пожару. Образующаяся зерновая пыль еще и взрывоопасна, а собрать или предотвратить выброс зерновой пыли в атмосферу очень проблематично и дорого.

Горизонтальные (или вертикальные) модульные (колонковые) сушилки основаны на принципе поперечной подачи воздуха (горячего и холодного) через слой зерна, протекающего между стенками из перфорированных листов. Модульными или колонковыми сушки принято называть из-за конструктивной особенности ее компоновки, сушка состоит из модулей и колонн (секций), количество которых зависит от заявленной потребителем производительности агрегата. Принцип работы таких сушек довольно прост и состоит в следующем:

зерно поступает в верхнюю часть сушилки, где расположен шнек, который распределяет зерно по всей длине сушилки и загружает колонны поочередно. Возможно исполнение сушилки в виде круглой башни с двойными перфорированными стенками – в этом случае заполнение всей сушилки происходит под действием гравитации и верхний шнек отсутствует;
вентилятор нагнетает в камеру воздух из окружающей среды, который в дальнейшем делится на два потока. Один поток поступает в камеру смешивания, а второй греется горелкой. В камере смешивания оба потока при помощи отражателей смешиваются, обеспечивая равномерность температуры реагента сушки в любой точке камеры;
внутренняя и наружная стенки колонны перфорированные, что дает возможность агенту сушки продувать слой зерна, обеспечивая температуру зерна, заданную оператором;
в нижней части сушки расположены дозирующие вальцы, скоростью вращения которых регулируется время нахождения зерна в колоннах, тем самым обеспечиваются те или иные режимы сушки;
выгрузка высушенного зерна из сушилки производится нижним винтовым или скребковым транспортером.

Стенки плоские перфорированные и находятся под давлением зерна, поэтому сушилки имеют сложную и мощную раму. Зерно при подаче необходимо распределить вдоль сушилки (верхним шнеком-распределителем), а потом снова собрать, да еще и обеспечить равномерность протекания в параллельных секциях. Для этого установлены шнековые транспортеры и лопастные дозаторы. Но чем больше механизмов – тем больше цена, эксплуатационные затраты и вероятность поломки. Удобны горизонтальные модульные сушилки быстрым монтажом, простым и дешевым фундаментом, относительно низкой по высоте норийной системой подачи зерна и возможностью будущей модернизации для увеличения производительности.

К недостаткам, присущим сушилкам данного типа, можно отнести следующее:

зерно в сушилке движется сплошным столбом, изнутри которого подводится горячий сушильный агент, который проходя через слой зерна толщиной 250-300 мм, выходит за пределы сушилки через перфорированную стенку. Это приводит к тому, что с внутренней — горячей стороны зерно перегревается и пересушивается, а внешний слой зерна еще недосушен;
если с какой либо стороны на сушилку дует холодный ветер или идет дождь, то это также приводит к неоднородному нагреву (одна сторона сушилки интенсивно охлаждается, а другая – с подветренной стороны, перегревается) и некачественной сушке зернового потока;
для сушки мелкосемянных культур (рапс, горчица) необходимы стенки с соответствующим мелким перфорированием, чтобы семена не застревали в перфорации, а это ухудшает проходимость воздушного потока;
при движении вертикального столба зерна происходит его трение о перфорацию внутренней и внешней стенки и происходит его истирание – травмирование внешней оболочки зерна;
возможно застревание вороха влажного зерна в любом месте по высоте потока, особенно в местах установки внутренних конструкций, что приводит к локальным местным течениям и местным перегревам;
при сушке некоторых культур выделяется много зерновой пыли, которая оседает вокруг сушилки и загрязняет прилегающую территорию, приводит к высокой пожароопасности, а тоненькая шелуха, выделяющаяся с каждого зернышка при сушке (особенно кукурузы), забивает внешние перфорированные листы так, что воздух не может проходить сквозь слой зерна и засоренную перфорацию, что резко снижает эффективность сушки и приходится останавливать сушилку для очистки;
отсутствие рекуперации тепла (использование теплого воздуха) из зоны охлаждения высушенного зерна и отсутствие теплоизоляции приводит к тому, что они потребляют самое большое количество энергоносителя на сушку одной тонны зерна.

Относительно новый тип сушилок для Украины – это сушилка непрерывного потока конвейерного типа. Разработана конструкция в Англии, стране, в которой постоянно высокая влажность, инженерами компании Alvan Blanch. Сушилка представляет собой модульную конструкцию, которая поставляется в собранном виде, с пультом управления и эл. кабелями. Главной особенностью этих сушилок являются два наклонных ложа, состоящие из специальных стальных пластин собранных в виде жалюзи, сквозь которые проникает горячий воздух, который продувает и увлекает за собой зерно: верхнее ложе предназначено для сушки зерна, а нижнее для его досушивания и охлаждения. За счет подачи большого количества горячего воздуха через относительно небольшой слой зерно сушится во взвешенном, псевдосжиженном состоянии, чем достигаются оптимальные условия конвекционного нагрева каждого зернышка, отсутствуют контактный перегрев и сдавливание зерна. Влажное зерно подается в накопительный бункер, из которого оно самотеком равномерно распределяется по всей ширине ложа через заслонку, регулирующую толщину слоя зерна на верхнем ложе в зависимости от его влажности. Это единственные сушилки, которые позволяют сушить неочищенный зерновой ворох без проблем, после чего очищать сухое зерно от примесей значительно легче, чем влажное. Также есть автоматическая регулировка скорости движения зернового потока (максимальная скорость движения 110 см в мин.), которая зависит от влажности и температуры зерна, и температуры агента сушки. Температура агента сушки задается оператором и автоматически контролируется и поддерживается автоматикой сушилки с точностью 0,1 градуса. Начиная с середины нижнего ложа, сквозь медленно движущееся зерно продувается наружный охлаждающий воздух.

Все горячие зоны сушилки теплоизолируются с внутренней, горячей стороны, что уменьшает потери тепла на нагрев металлических конструкций сушилки и непроизводительные затраты топлива. Это позволяет сэкономить до 30% расхода энергии, что и было проверено на работающих сушилках и подтверждено многочисленными тестами.

Нагретый сухой воздух из охлаждающей секции поступает в камеру сгорания через каналы рециркуляции. Данная схема позволяет сушить разные культуры, не останавливая сушку для очистки, мелкими партиями.

Срок монтажа и пусконаладочных работ составляет 3-5 дней! Для установки сушилки и монтажа требуется простой ленточный фундамент. Сушилка предназначена для сушки любых культур, снимает до 15% влажности за один проход, за счет правильного распределения потоков воздуха имеет высокую экономичность, полностью автоматизирована, что снижает риск поломки при неправильной эксплуатации, и самое главное — конструкция проверена временем, первые сушилки подобного типа работают в Англии уже более 30 лет без поломок.

Очень хорошо решается проблема удаления выделяющейся зерновой пыли – в месте пересыпа зерна с верхнего на нижнее ложе подключается трубопровод системы аспирации. В простом варианте возможна установка примыкающей к торцу сушилки осадочной камеры, где будет скапливаться зерновая пыль, и затем вручную удаляться.

Сушка зерна – это важный завершающий обработку зерна технологический этап, при котором сырьё доводится до кондиционной влажности. Влажность зерна после сушки обычно составляет 14%.

После сбора посевного продукта (пшеницы, бобовых, крупяных или масличных культур) необходимо снять с него излишек влажности. Важно, чтобы технология сушки зерна обеспечивала минимальный расход топлива, минимальное травмирование (бой) зерна, а также гарантировала правильный режим сушки, который позволит получить физиологическое дозревание и улучшение качества зерна.

Каждое зерно любит свои тепловые режимы, типы зерна имеют разные размеры, пожароопасность, абразивность, каждое топливо также имеет свои особенности. Определённая сушка зерна хорошо работает для одних культур, но плохо для других и от этого никуда не деться. Поэтому мы всегда ищем зерносушилку с правильным балансом плюсов и минусов.

Основные цели и задачи обработки и сушки зерна

Благодаря качественному процессу снижения влажности зерновой культуры (сушке) мы обеспечиваем длительное хранение зерна и поддерживаем её начальное качество и класс. Процесс сушки зерна предполагает, что понижение влажности продукта должно проходить плавно, постепенно от центра зёрнышка к периферии. Сушка зерна и температура нагрева зерновой массы должна контролироваться датчиками, так как даже незначительное повышение температуры может привести к обгоранию оболочки зёрен.

Конструкция зерносушилок признана более продуктивной и экономичной, если она работает на смеси топочных газов с воздухом. КПД топки становится выше, а расход топлива снижается. Такие топки прямого действия необходимо тщательно контролировать при эксплуатации: важно предупредить попадание искр из топки в сушильную камеру.

Во всех без исключения зерносушилках должно работать условие: продукт должен прогреваться равномерно в процессе сушки, не пригорать и не перегреваться в отдельных местах. Нормативами установлена максимальная температура сушки зерна в зерносушилках:

сушка семенного зерна ─ 43-45°С;
продовольственного и фуражного зерна ─ 53-55°С.

Результаты сушки зерна

Процесс сушки зерна обеспечивает ряд положительных изменений собранной влажной зерновой культуры:

Дозревание зерновой массы. Сушка зерна способствует его равномерному распределению, высыханию и дозреванию. После потери влаги ускоряется процесс дозревания культуры (сушка свежего зерна пшеницы, проса, ячменя и т.п.).
Обеззараживание культуры. Когда снижается влажность зерна, резко снижается жизнедеятельность вредных микроорганизмов, которые присутствуют в продукции.
Улучшение и сохранение качества. Обработка зерна способна повысить его класс и продовольственные характеристики. Качественная сушка в зерносушилке позволяет довести сырую продукцию до отменного качества, тем самым можно вывести компанию на новые рынки сбыта, конкурировать с другими предприятиями и развивать бизнес.
Консервация продукта для длительного хранения. Сушка зерна на семена представляет собой процесс консервации культуры, чтобы сохранить посевной материал до следующего сезона.

Принцип действия зерносушилки

Процесс сушки зерна в зерносушилке (важнейшем оборудовании на элеваторе) заключается в просушивании зерновых культур до кондиционной влажности (зачастую она составляет 14%). Качественная, технологически правильная и своевременная сушка зерновой культуры станет залогом её длительного хранения и соответствия требованиям рынка.

Зерносушилка ─ это элеваторное оборудование, которое подбирается в зависимости от семейства культур, которые будут обрабатываться на оборудовании, а также для каких целей будет использоваться зерно.

Процесс работы агрегата для просушки в зависимости от модели организовывается принципиально разными способами:

контактным (продукт теряет влагу на поверхности печи подового типа, равномерно нагревающейся по всей площади;
газовым (подогретый воздух смешивают количеством другого газа);
воздушным (горячий воздух пропускается в заданном направлении).

Зерносушилка ─ это устройство, принцип действия заключается в сжигании топлива и передаче тепловой энергии зерновому продукту для снижения его влажности. Такие агрегаты разрабатывают стационарными (неподвижно установленные) и мобильными (есть возможность перемещать в разные зоны помещений завода).

Все виды зерносушилок укомплектованы нагревательной печью (топкой) и камерой для сушки сырья. Нагревательные печи могут работать на дровах, каменном угле, торфе, газе, дизельном топливе. В зависимости от вида и конструкции зерносушильных агрегатов, их камеры отличаются по форме и объему (зависит от производительности).

Во время процесса сушки в камере зерновая смесь может быть неподвижна (сушилки периодического действия) или непрерывно медленно передвигаться (агрегаты непрерывного действия). Конвективный теплообмен ─ это основной путь передачи тепловой энергии от топки к зерновой массе практически во всём современном сушильном оборудовании.

Конвекция ─ это передача теплоты перемещением потоков нагретого воздуха, смеси воздуха с топочными газами или жидкости.

Воздух получает тепло от прикосновения с горячей поверхностью топки или с металлическими трубами с горячими газами внутри.

Зерносушильное оборудование

Сушилки зерна, в первую очередь, различаются по типу конструкции. Они бывают барабанными, мобильными, колонковыми, башенными, карусельными и шахтными.

Трудно сказать, какой из типов конструкции чаще встречается на сельскохозяйственных предприятиях, но хозяйства, которые развиваются и увеличивают площадь пашни, преимущественно закупают шахтные зерносушилки.

Сотрудничество с лидерами отрасли и предприятиями, имеющим хорошую репутацию, сводит к минимуму риск впустую потратить денежные средства на устаревшие технологии.

Зерновой материал необходимо сушить, если его начальная влажность (после сбора урожая) составляет более 15 %. Классификация зерносушилок по видам включает в себя такие агрегаты:

Шахтные сушилки. Это оборудование непрерывного действия, используемые на продолжение всего сезона. Данный тип сушилок имеет рабочую камеру, устроенную в виде шахты, поперек которой размещены короба для подачи нагретого воздуха.

Барабанные сушилки. Рабочая ёмкость такого агрегата ─ это барабан с перемешивающими зерновую массу лопастями

Рециркуляционные сушилки. Оборудование выполняет сушку зерна любого назначения до требуемой влажности в течение одного прохода. Такие типы зерносушилок действуют путем перемешивания кратковременно разогретого зерна с влажным.

Напольные сушилки. Это камера, с подключёнными нагревателем и вентиляционной установкой. Распределение влажности по высоте неоднородно. При высоте насыпи в 1 метр влажность может изменяться от 12 до 16 % от низа к верху.

Колонковые (модульные) зерносушилки. Этот вид оборудования позволяет наращивать мощности (добавлять новые модули) при увеличении масштабов производства или при хорошем урожае, который необходимо обработать в сжатые сроки.

Горизонтальные сушилки

Ещё один популярный агрегат, который предпочитают многие агропредприятия — колонковая (модульная) зерносушилка. Устройство зерносушилки основано на поперечной подаче горячего и холодного воздуха сквозь слой зерна, просачивающегося между перфорированными стенками. Основные рабочие органы зерносушилок ─ сушильная камера, загрузочное и разгрузочное устройство, топочный блок с вентилятором сушки. Также машина для сушки зерна оснащена патрубками подвода теплоносителя, площадкой обслуживания, электрооборудованием и системой зернопроводов. Между двух колонок, из которых состоит сушильная камера, пространство замкнуто. Загрузочное устройство расположено над сушильной камерой. Оно состоит из рамы, обшитой стенками, а также разравнивающего шнека и рассекателя. Датчики, расположенные на раме, поддерживают определённый уровень зерна. С целью обслуживания этих датчиков. Площадка обслуживания как раз создана для обслуживания датчиков уровня продукта. Каждая сушильная колонка разделена на 6 секций, обшитых перфорированными листами. Пять верхних секций работают для сушки зерновой продукции, а единственная нижняя секция предназначена для охлаждения сухого зерна.

Типы и устройство зерносушилок

По характеру использования зерносушилки делятся на стационарные и передвижные. Стационарные монтируются в отдельно стоящих зданиях или специальных помещениях достаточно широкое распространение получили стационарные зерносушилки открытого типа, у которых только топка и некоторое оборудование защищаются от атмосферного воздействия. Передвижные зерносушилки монтируются на различных шасси.

Типы сушилок зерна различаются по таким основным конструктивным признакам:

Зерносушилка - это специальное устройство для сушки зерновых культур, принцип работы которого заключается в передаче тепловой энергии или выветривании. Благодаря такому оборудованию снижается влажность продукции, что обеспечивает длительное и безопасное хранение зерновых.

Описание

Оборудование предназначено для сушки масличных, зерновых и зернобобовых культур. Сам процесс просушки заключается в обдувании зерна нагретым чистым воздухом. За один цикл происходит просушка конкретного вида культур с одинаковыми показателями влажности, это позволяет правильно отрегулировать температуру. Также стоит учитывать уровень содержания клейковины - чем он ниже, тем выше должна быть температура обработки. По окончании процесса сушки зерно охлаждается, благодаря чему увеличивается срок хранения.

Главной задачей зерносушилки является уменьшение уровня внутренней влажности зерна для долговременного хранения и последующей переработки. Правильная сушка зерновых культур способствует их дозреванию и улучшению показателей качества.

Стандартная комплектация зерносушилки:

Зерносушилка
Аспирационная система
Сигнализаторы уровня заполнения, вибрации, температуры

Дополнительные составляющие ( ковшовые элеваторы, шнеки, лестницы) приобретаются отдельно.

Устройство и принцип работы

Принцип работы устройства состоит в переработке топлива, путем сжигания и передаче тепла зерновой продукции для снижения уровня ее влажности.

Все типы зерносушилок оборудованы нагревательной печью и сушильными камерой. Нагревательная печь или топка может работать на дизельном топливе, газе, дровах, каменном угле или торфе. Камеры для сушки отличаются по форме и вместимости - это зависит от типа и устройства зерносушильного оборудования.

Существуют агрегаты непрерывного и периодического действия. В первом случае зерновая смесь медленно непрерывно передвигается, а во втором остается неподвижна.

Практически во всех современных сушильных установках путь передачи тепловой энергии происходит посредством конвекции, т.е. перемещением потоков нагретых воздушных масс. Горячая поверхность топки и металлические трубы вырабатывают тепло, которое поступает в воздух.

В процессе просушки продукция должна прогреваться одинаково на всех участках, без пригорания и перегрева в отдельных местах. Существуют нормативы температурного нагрева для зерновой продукции:

1) Семенное зерно - 43-45 °C

2) Продовольственное, фуражное зерно - 53-55°С

Виды зерносушилок и классификация их по типу

По типу конструкции

Шахтные

Шахтные зерносушилки как правило располагаются на крупных предприятиях, где могут непрерывно использоваться на протяжении всего года.

Оборудование состоит из одной или двух параллельно расположенных камер - шахт. Шахта по всей длине оснащена коробами из оцинкованного металла, расположенными в шахматном порядке. Между шахтами располагается распределительная камера, разделенная на три участка. Каждый участок оснащен нагнетательными газоходами.

Каждая камера (шахта) имеет три разделенные зоны. Две верхние зоны подключены к сушильному аппарату, а подача холодного воздуха осуществляется к нижнему отсеку. То есть, верхние зоны предназначены для сушки, а нижние для охлаждения. Над шахтами размещаются бункеры для зерна.

На выходе расположено разгрузочное устройство, с помощью которого контролируется время нахождения зерна в шахте и происходит отгрузка высушенного продукта.

Модульные (колонковые)

Структура модульных зерносушилок состоит из колонн или модулей, количество которых зависит от требующейся производительности.

Главные составляющие сушилки:

камера для сушки
устройства загрузки и разгрузки
блок нагревательной печи с вентилятором сушки

Сушилка оборудована механизмом электроприводов и электрооборудованием. Камера представлена из двух колонок, с замкнутым промежутком между ними. Сверху находится загрузочное устройство, состоящее из:

обшитой стенками рамы
разравнивающего шнека
рассекателя

Рама имеет датчики, которые контролируют необходимый уровень зерна. Для контроля работы датчиков существует площадка обслуживания. Каждая колонка состоит из шести секций, покрытых листами с перфорацией. Пять верхних секций предусмотрены для сушки продукции, а нижняя для охлаждения высушенного зерна.

Башенные

Верхняя часть башенной зерносушилки изготавливается из оцинкованной стали без перфорации, что исключает попадание внутрь инородных частиц. Верхняя обивка конструкции выполнена из перфорированной стали. Однородная подача тепла реализуется благодаря линейным горелкам. Высокая эффективность сгорания топлива допускает использование как природного газа, так и жидкого пропана. Для дизельного топлива в системе устройства предусмотрены дополнительные горелки.

Разделение нагревательного и охлаждающего отсеков камеры обеспечивают специальные воронки. Внутри башенной сушилки расположены бесшумные вентиляторы, которые под действием высокого давления подают в камеру большой объем воздуха. Скорость поступления воздушных масс регулируется с помощью редукционного корпуса.

Установка имеет форму цилиндра, в нескольких местах сушилки располагаются температурные датчики. Принцип работы зерносушилки заключается в сушке зерна, которое при движении между двумя листами с перфорацией обдувается нагретым воздухом.

Жалюзийные

Зерносушилка жалюзийного типа состоит из прямоугольных параллельно расположенных колонок, стенками которых являются жалюзи.

Между жалюзийными колонками находятся подводящие и отводящие каналы, для подачи свежего воздуха и отвода отработанного агента сушки. Конструкция жалюзийных зерносушилок включает:

Топку с растопочной трубой
Сушильную камеру из четырех жалюзийных колонок
Вентилятор
Норию
Верхний и нижний бункеры для сырого и высушенного зерна
Трансмиссию

Верхняя часть сушильной камеры осуществляет равномерный прогрев зерна в двух противоположных направлениях. Нижняя часть производит охлаждение продукта.

Мобильные

Мобильные зерносушилка - это передвижное устройство, которое практически ничем не отличается от стационарного. Установка работает на жидком топливе.

Устройство бункера мобильной зерносушилки:

Внешний и внутренний цилиндры, покрытые перфорированной нержавеющей сталью
Загрузочный лоток
Разгрузочное устройство
Датчики контроля температуры
Очистители, для фильтрации примесей в массе зерна
Лоток для взятия проб зерна

Устройство теплогенераторного блока:

Камера сгорания, в которой осуществляется нагрев воздуха для подачи во внутренние цилиндры
Горелки, работающие на жидком топливе
Вентиляторы для сушки и охлаждения
Шкафы управления, с помощью которых осуществляется контроль за оборудованием и обработкой зерна.

Карусельные

Карусельная зерносушилка используется для сушки кормового и фуражного зерна. Перемещение сырья в данном типе сушилок происходит в горизонтальном положении. Обработка зерна осуществляется на вращающейся платформе, движение которой идет по кругу.

Основные рабочие механизмы устройства:

Сушильная камера
Подвижная емкость широкого диаметра с приводом
Шнек, осуществляющий выгрузку
Топочный блок с жалюзийной заслонкой
Воздуховод
Блочная жидкотопливная горелка
Система управления

Влагомер зерна поточный
Теплообменник

По принципу работы

Конвективные

Работа конвективных зерносушилок осуществляется путем передачи тепла потоками нагретого воздуха или его смеси с топочными газами. Воздух не только передает тепло, но и поглощает влагу из зерна. При сушке конвективным способом зерно может находиться как в неподвижном, так и в подвижном состоянии.

Сушка в неподвижном состоянии используется в жалюзийных, камерных и стеллажных зерносушилках. Температура агента сушки равна 35-40 °С. Сушка в подвижном состоянии используется в шахтных и барабанных сушилках непрерывного действия, а температура агента сушки поддерживается на уровне 60-120 °С. Для того, чтобы получить необходимую температуру агента сушки смешивается одна часть топочного газа ( 1000 °С) и до 30 частей воздуха.

Контактные

Принцип работы контактных сушилок заключается в выделении тепла, необходимого для испарения влаги, с поверхностей, на которых располагается зерно. Главным преимуществом подобных сушилок является отсутствие теплоносителя, загрязняющего зерно продуктами сгорания.

Процесс сушки зерна происходит в вакуумной сушилке, где нагретые потоки воздушной массы продуваются через зерно, а отработанный агент сушки высасывается вентилятором. При этом температура рабочего агента может достигать 100 °С, что способствует снижению расхода топлива на 15%. К сушилкам, работающим по контактному или кондуктивному принципу можно отнести некоторые виды шахтных зерносушилок.

По принципу сушки

Поточные

Все процессы в поточной зерносушилке от загрузки до выгрузки сырья происходят в поточном режиме, то есть за один проход зерна через шахту. Такая сушилка незаменима для обработки крупных объемов зерновых культур.

На первом этапе зерно проходит сушильную зону, далее поступает в охладительную где достигает температуры окружающей среды, и отправляется на разгрузку. Если сырье имеет повышенную влажность, то одного прохода через шахту будет недостаточно, для качественной сушки зерно пропускается через зерносушилку до трех раз, в зависимости от уровня влаги.

Циклические

Циклическая зерносушилка используется при сушке незначительного количества зерна или повышенной исходной влажности. Процесс загрузки, просушки и охлаждения зерна происходит последовательно. Основные положительные стороны циклических зерносушилок заключаются в следующем:

Возможность просушки зерна различной влажности ( 2-20%) за один цикл
Экономичный расход электроэнергии, незначительные теплопотери
Возможность смешивания зерна разных уровней влажности
Автоматическая система управления
Доступность эксплуатации
Контроль влажности зерна в потоке

Загрузка зерна в бункер
Сушка
Охлаждение
Выгрузка

По направлению движения воздуха

Зерносушилки поперечного потока

К данному типу относятся поточные и циклические зерносушилки. В процессе сушки воздух пересекает зерновой слой перпендикулярно, или поперек. Сушилка представлена в виде двух перфорированных стенок, между которыми происходит размещение влажного зерна. Процесс сушки осуществляется путем подачи агента через перфорированную поверхность в зерновую массу, а отвод агента происходит через другую стенку. Чтобы зерно просушивалось равномерно, зачастую используется агент с пониженной температурой. В сушилках данного типа рекомендуется использовать максимально очищенное зерно с небольшим содержанием влаги.

Зерносушилки одностороннего потока

В сушилках одностороннего потока движение зерна и воздуха происходит в одном направлении. Таким образом горячий воздух обрабатывает зерно наибольшей влажности, а воздух с более низкой температурой обдувает более подсохшее зерно. Принято считать, что такой тип зерносушилок имеет большую тепловую эффективность ( на 20-40% выше) чем зерносушилки поперечного потока.

Правильное распределение тепла, способствующее равномерности сушки
Увеличение производительности за счет использования более высоких температур воздуха
Исключение термического шока зерна, благодаря распределению температур в зависимости от движения зерна к зоне отгрузки

Зерносушилки противотока

В зерносушилках противотока движение горячего воздуха идет навстречу зерновому потоку. Сушилки противотока часто имеют цилиндрическую форму с перфорированным дном и зачистным шнеком. Горячий воздух, направляемый вентиляторами проходит сквозь отверстия дна и через зерно. По мере того, как зерно высыхает, очистной шнек постепенно производит его разгрузку. Подобные типы зерносушилок обычно не оборудованы зонами охлаждения, поэтому выгружаемое зерно необходимо поместить в отдельное охлаждающее место.

Возможность просушки зерна разной влажности
Использования корпуса сушилки в качестве зернохранилища
Равномерная сушка зерна

Зерносушилки смешанного потока

Зерносушилки смешанного потока - это вертикальные сушилки, которые могут быть как поточными, так и циклическими. Данные сушилки признаны уникальным видом устройств, т.к. прохождение воздуха через слой зерна происходит в обоих направлениях. Это обеспечивает равномерный процесс сушки и максимальную однородность влажности сырья.

Преимущества зерносушилок смешанного потока:

Высокая однородность просушки
Более высокие температуры рабочего агента
Экономный расход топлива
Низкий уровень выброса пыли
Удобство обслуживания (легкая очистка)
Не требуют смены сетки, при смене зерновых культур

По вектору движения зерна

Горизонтальные

Перемещение зерна в горизонтальных сушилках происходит по горизонтальной поверхности, с помощью специализированного конвейера ленты или других приспособлений. Движение воздуха в горизонтальных сушилках направлено снизу вверх, т.е. в вертикальном направлении.

Конвейерные
Сушилки с механическим ворошителем
Вибрационные
Статические наклонные

Вертикальные

В вертикальных сушилках перемещение зерна осуществляется сверху вниз, из-за воздействия силы тяжести.

Для того, чтобы зерно можно было перемолоть на крупу или муку, применить его для изготовления комбикорма, да и просто для эффективного хранения, его нужно как следует просушить. Если этого не сделать, оно быстро испортится. Именно поэтому зерносушилки есть практически на каждом предприятии, занимающемся сельским хозяйством. Для сушения зерна используют разные устройства, наиболее безопасными и эффективными считаются шахтные сушилки.

Устройство шахтной зерносушилки

С первого взгляда шахтная зерносушилка кажется крайне сложным устройством. На самом же деле она устроена достаточно просто. Основа устройства — вертикальный тоннель, в который засыпается зерно. В самом тоннеле в шахматном порядке расположены короба: одни подают горячий воздух, другие отводят его после использования. Для того, чтобы поток зерна не был сплошным и сушка происходила эффективно, в шахте есть перегородки, разделяющие один большой поток на несколько маленьких.

На выходе из шахты — разгрузочное устройство, которое регулирует время нахождения зерна в шахте. Отсюда с помощью конвейера зерно подаётся на норию (лифт, поднимающий зерно наверх), нория отправляет зерно либо на повторную просушку, либо в специальный резервуар для высушенного зерна. Помимо этого, в самой зерносушилке есть три зоны. Первые две используются для сушки зерна, третья — для того, чтобы охладить его. Охлаждение нужно для того, чтобы зерновой материал не загорелся сам собой из-за слишком высокой температуры.

Чтобы зерносушилка работала эффективно, изнутри её обрабатывают антикоррозийными составами: избавление зерна от влаги сопровождается образованием достаточного количества пара. Кроме того, стенки коробов делаются из нержавеющей стали.

Принцип действия шахтной зерносушилки

Заранее очищенное от всего лишнего зерно засыпается в зерносушилку сверху. Попадая внутрь, зерно осыпается вниз под воздействием силы тяжести, начинается процесс сушки. Чтобы не было застоя и чтобы материал сушился эффективно, он разделяется перегородками на несколько потоков. Воздушные потоки, прогретые теплоблоками, проходят сквозь потоки. Подающие короба посылают горячий воздух, отводящие принимают. Скорость горячего воздуха, продувающего и просушивающего зерно не должно превышать 6 м/с, иначе материал будет выдувать из сушилки.

Необходимость повторной обработки или отправки в резервуар определяется специальной процедурой: работник 3-4 раза отбирает пробу зерна специальным совочком, пробники ссыпаются в специальный ящик с термометром, измеряется температура и влажность. Если температура превышает допустимую норму, увеличивается количество зерна, которое высвобождается из сушилки, а если зерно слишком влажное, оно отправляется на повторную обработку.

На этом контроль за процессом не заканчивается. Если оставить всё так, сама зерносушилка может засориться и прийти в негодность. Поэтому раз в неделю работа с зерносушилкой прекращается и она подвергается капитальной очистке от остатков зерна и других загрязнителей. Это нужно и для того, чтобы поток осушающего воздуха продолжал поступать равномерно по всей шахте сушилки.

Читайте также: