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.