RU2016504C1 - Method of drying grain - Google Patents
Method of drying grain Download PDFInfo
- Publication number
- RU2016504C1 RU2016504C1 SU4928211A RU2016504C1 RU 2016504 C1 RU2016504 C1 RU 2016504C1 SU 4928211 A SU4928211 A SU 4928211A RU 2016504 C1 RU2016504 C1 RU 2016504C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- grain
- layer
- drying
- thickness
- moisture
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Drying Of Solid Materials (AREA)
- Storage Of Harvested Produce (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам сушки, а именно к способам сушки зерновых культур в насыпи активным вентилированием с постепенным наращиванием ее высоты в зернохранилище. The invention relates to methods of drying, and in particular to methods of drying grain crops in an embankment by active ventilation with a gradual increase in its height in the granary.
Известен способ сушки зерна в условиях, приближенных к условиям окружающей среды (Smith E.A. Interactive computer program for evaluating the control options for near ambient grain driers. // The Agricultural Engineer. 1984, vol. 39, N 3, p. 105-111), где зерно с начальной влажностью 20% при скорости продуваемого воздуха 0,1 м/с просушивается до окончательной влажности 17%. Предполагается, что воздух и зерно имеют одинаковую температуру. Через 4-6 ч производят замер влажности на поверхности насыпи зерна. Когда фронт сушки достигает верхней точки зернового слоя, процесс сушки прекращается (вентилятор отключается). A known method of drying grain in conditions close to environmental conditions (Smith EA Interactive computer program for evaluating the control options for near ambient grain driers. // The Agricultural Engineer. 1984, vol. 39,
В известном способе приводится зависимость начальной влажности и толщины слоя, достигается экономия энергии. In the known method, the dependence of the initial moisture and layer thickness is provided, energy savings are achieved.
Однако вышеуказанным способом можно получить зерно с окончательной влажностью 17%, что при продолжительном его хранении может привести к образованию плесени и в результате - к частичной или полной потере жизнеспособности. However, by the above method, it is possible to obtain grain with a final moisture content of 17%, which, if stored for a long time, can lead to the formation of mold and, as a result, to partial or complete loss of viability.
Недостаток способа состоит в том, что не представляется возможным получить кондиционное зерно с конечной влажностью 13-14%. The disadvantage of this method is that it is not possible to obtain a conditioned grain with a final moisture content of 13-14%.
Известен способ сушки зерна с послойным заполнением в холодных зерносушилках (Pierce R. O., Thompson T.L. Drying Scheduling - A Procedure for Layer Filling Low-Temperature Corn Drying Systems. // Transactions og the ASAE. 1982, vol.25, N 2, p. 469-474), где очищенное зерно после предварительной сушки в поле загружается в хранилище послойно в течение 2-3 недель, при этом загрузка каждого очередного слоя производится на следующий день. Зерно загружается с влажностью 21-25,5% и высушивается до влажности 15%. A known method of drying grain with layer-by-layer filling in cold grain dryers (Pierce RO, Thompson TL Drying Scheduling - A Procedure for Layer Filling Low-Temperature Corn Drying Systems. // Transactions og the ASAE. 1982, vol. 25, No. 2, p. 469 -474), where the purified grain after preliminary drying in the field is loaded into the storage layer-by-layer for 2-3 weeks, with each layer being loaded the next day. The grain is loaded with a moisture content of 21-25.5% and dried to a moisture content of 15%.
Первые поступившие партии зерна просушиваются быстрее и меньше подвержены порче при более высокой интенсивности воздушного потока в слоях, находящихся ближе к полу хранилища. The first consignments of grain dried out faster and less susceptible to spoilage at a higher intensity of air flow in layers closer to the storage floor.
Известным способом можно обрабатывать более влажное зерно, чем при разовом образовании насыпи. In a known manner it is possible to process a wetter grain than with a single formation of the embankment.
Недостатком этого способа является то, что не представляется возможным определить максимальное количество зерна (толщину слоя зерна), которое можно загрузить в хранилище в данный момент. The disadvantage of this method is that it is not possible to determine the maximum amount of grain (grain layer thickness) that can be loaded into the storage at the moment.
Наиболее близким к заявляемому способу является выбранный в качестве прототипа способ сушки зерна активным вентилированием с послойной укладкой зерна [1], в котором предложено осуществить непрерывное наращивание толщины зернового слоя со скоростью, равной скорости перемещения зоны сушки. Если при этом совмещать верхний горизонт зоны сушки с поверхностью зернового слоя, то в системе будет отсутствовать зона влажного зерна, что гарантирует высокое качество кондиционирования. Closest to the claimed method is the selected as a prototype method of drying grain by active ventilation with layer-by-layer stacking of grain [1], in which it is proposed to continuously increase the thickness of the grain layer at a speed equal to the speed of movement of the drying zone. If, at the same time, the upper horizon of the drying zone is combined with the surface of the grain layer, then there will be no wet grain zone in the system, which guarantees high quality conditioning.
Недостатком вышеуказанного способа является то, что на практике этот способ осуществить не представляется возможным ввиду высокой неравномерности поступления влажного зерна с поля и небольшой скорости перемещения фронта сушки в насыпи. The disadvantage of the above method is that in practice this method is not feasible due to the high unevenness of the receipt of wet grain from the field and the low speed of movement of the drying front in the embankment.
Цель изобретения - интенсификация процесса и повышение качества зерна. The purpose of the invention is the intensification of the process and improving the quality of grain.
Это достигается тем, что в способе сушки зерна, включающем активное вентилирование с послойной загрузкой в зернохранилище, активное вентилирование осуществляют атмосферным воздухом без предварительного подогрева или с предварительном подогревом с целью снижения относительной влажности воздуха до 60-65% для достижения кондиционной влажности зерна 13-14%, послойное заполнение хранилища осуществляют загрузкой первого слоя зерна, толщина которого определяется по зависимости и кривой I, представленной на графике, изображенном на фиг.1, затем производят сушку и одновременно осуществляют контроль за изменением влажности, на поверхности загруженного слоя, в момент выявления снижения влажности на поверхности слоя производят загрузку следующего слоя, при этом толщина последующих слоев, загружаемых за один прием, определяется по зависимости и кривой II, представленной на графике, изображенном на фиг.1. This is achieved by the fact that in the method of drying the grain, including active ventilation with a layer-by-layer loading in the granary, active ventilation is carried out with atmospheric air without preheating or with preheating in order to reduce the relative humidity of the air to 60-65% to achieve a conditional grain moisture of 13-14 %, layer-by-layer filling of the storage is carried out by loading the first layer of grain, the thickness of which is determined by the dependence and curve I, presented in the graph shown in figure 1, then they dry and simultaneously control the change in humidity on the surface of the loaded layer, at the time of detecting a decrease in humidity on the surface of the layer, the next layer is loaded, and the thickness of the subsequent layers loaded in one go is determined by the dependence and curve II shown in the graph, depicted in figure 1.
Кроме того, толщина первого слоя определяется по формуле
h1= 
h2= 
h 1 =
h 2 =
Сушка зерна воздухом с относительной влажностью 60-65% при определенной толщине слоев, загружаемых за один прием, выбранных по графическим зависимостям, представленным на фиг.1, или по указанным выше формулам, позволяет увеличить коэффициент использования объема хранилища в три раза, загружать материал с повышенной начальной влажностью, высушивая его до конечной влажности 13-14%, и получить зерно высоких посевных и потребительских качеств. Drying grain with air with a relative humidity of 60-65% at a certain thickness of the layers loaded in one go, selected according to the graphical dependencies shown in figure 1, or according to the above formulas, allows you to increase the utilization rate of the storage volume three times, load the material with increased initial humidity, drying it to a final moisture content of 13-14%, and get grain of high sowing and consumer qualities.
При проведении анализа известных способов сушки зерна способа со сходными признаками обнаружено не было. When conducting analysis of known methods of drying the grain method with similar characteristics was not found.
На основании этого можно сделать вывод, что предлагаемый способ сушки обладает существенными отличиями. Based on this, we can conclude that the proposed drying method has significant differences.
На фиг. 1 изображен график зависимости выбора толщины h за один прием загружаемого слоя зерна, где кривая I - для загрузки первого слоя зерна, а кривая II - для загрузки последующих слоев, при этом, W1 - начальная влажность зерна, W2 - конечная влажность зерна, τδ - допустимое безопасное время хранения влажного зерна, V - скорость воздуха в насыпи; на фиг.2 - технологическая схема послойной загрузки зерна в напольное хранилище.In FIG. 1 shows a graph of the dependence of the choice of thickness h at one time loaded grain layer, where curve I - to load the first layer of grain, and curve II - to load the next layers, while W 1 - the initial moisture content of the grain, W 2 - the final moisture content of the grain, τ δ - permissible safe storage time of wet grain, V - air velocity in the embankment; figure 2 is a flow diagram of a layer-by-layer loading of grain in the floor storage.
Сушка является одним из важнейших мероприятий по сохранению зерна и семян. Процесс сушки состоит в испарении влаги, которая содержится в зерне, следовательно, определенное увеличение температуры воздуха, подаваемого в массу зерна, дает возможность интенсифицировать процесс сушки и процесс заполнения хранилища, а также гарантировать качество зерна. Drying is one of the most important measures for the preservation of grain and seeds. The drying process consists in the evaporation of moisture that is contained in the grain, therefore, a certain increase in the temperature of the air supplied to the mass of grain makes it possible to intensify the drying process and the process of filling the storage, as well as guarantee the quality of grain.
Высушить зерно до кондиционной влажности 13-14% атмосферным воздухом не всегда представляется возможным. В зависимости от времени суток осуществляют его нагрев на 1-7оС для снижения относительной влажности до 60-65%.Drying the grain to a conditional humidity of 13-14% with atmospheric air is not always possible. Depending on the time of its heating performed at 1-7 ° C to reduce the relative humidity to 60-65%.
Способ сушки осуществляют следующим образом. The drying method is as follows.
Предварительно очищенное влажное зерно подается посредством системы ленточных транспортеров 1 (фиг.2) в секции 2 напольного хранилища 3, в полу которого установлена система воздухораспределительных каналов 4, перекрытых аэрационными панелями и соединенных с вентилятором 5 и калорифером 6. Pre-cleaned wet grain is fed through a system of conveyor belts 1 (Fig. 2) in
Толщина первого слоя зерна, загружаемого за один прием, определяется по графику (фиг.1) по кривой I. The thickness of the first layer of grain loaded in one go is determined by the schedule (figure 1) according to curve I.
Сушку производят воздухом, скорость которого в насыпи 0,1 м/с, что соответствует его удельному расходу 360 (м3/ч)/м2, при этом постоянно осуществляют контроль за изменением влажности на поверхности насыпи.Drying is carried out with air, the speed of which in the embankment is 0.1 m / s, which corresponds to its specific consumption of 360 (m 3 / h) / m 2 , while constantly monitoring the change in humidity on the surface of the embankment.
При выявлении снижения влажности на поверхности первого слоя производят загрузку очередного слоя зерна, толщина которого, как и последующих слоев, загружаемых за один прием, определяется по графику (фиг.1) по кривой II. When detecting a decrease in humidity on the surface of the first layer, the next grain layer is loaded, the thickness of which, like the subsequent layers loaded in one go, is determined according to the schedule (Fig. 1) from curve II.
Кроме того, толщина первого слоя определяется по формуле
h1= 
h2= 
h 1 =
h 2 =
П р и м е р. Проводилась сушка предварительно очищенных семян ячменя, начальная влажность которых находилась в пределах 17-29%, до кондиционной влажности зерна 13-14%. Относительная влажность воздуха при входе в насыпь поддерживалась в пределах 60-65%, а средняя скорость воздуха в насыпи - 0,1 м/с при его удельной подаче 360 (м3/ч)/м2.PRI me R. Drying of pre-treated barley seeds was carried out, the initial moisture content of which was in the range of 17-29%, to a conditional grain moisture of 13-14%. The relative air humidity at the entrance to the embankment was maintained within 60-65%, and the average air velocity in the embankment was 0.1 m / s with its specific flow rate of 360 (m 3 / h) / m 2 .
Границы фронта сушки (толщина зоны сушки) и скорость ее перемещения при заданном режиме вентилирования и с учетом принятого допустимого безопасного времени хранения влажного материала τδ , равного 6 ч, приведены в табл.1.The boundaries of the drying front (thickness of the drying zone) and the speed of its movement for a given ventilation mode and taking into account the accepted permissible safe storage time of
В опытных и контрольных партиях семян в диапазоне начальной влажности материала 17-29% толщина зоны сушки колебалась в пределах от 2,34 до 0,33 м, а скорость ее перемещения - от 0,39 до 0,06 м/ч. In experimental and control batches of seeds in the range of the initial moisture content of the material of 17-29%, the thickness of the drying zone ranged from 2.34 to 0.33 m, and the speed of its movement was from 0.39 to 0.06 m / h.
По данным толщины зоны сушки построен график (фиг.1), где толщина первого слоя зерна, загружаемого за один прием, определяется по кривой I. According to the thickness of the drying zone, a graph is constructed (Fig. 1), where the thickness of the first layer of grain loaded in one go is determined by curve I.
Загрузка каждого очередного слоя влажного зерна производилась после того, как было выявлено снижение его влажности на поверхности предыдущего слоя. The loading of each successive layer of wet grain was carried out after a decrease in its moisture on the surface of the previous layer was revealed.
В опытных и контрольных партиях зерна для достижения кондиционной влажности зерна 14% определялась толщина второго слоя зерна, загружаемого за один прием при различных уровнях начальной влажности зерна - 18, 21, 24, 27 и 30%. Данные приведены в табл.2. In experimental and control batches of grain to achieve a conditional moisture content of grain of 14%, the thickness of the second layer of grain was determined, loaded in one go at various levels of initial grain moisture - 18, 21, 24, 27 and 30%. The data are given in table.2.
Таким образом, на графике (фиг.1) определена кривая II, по которой осуществляется выбор толщины второго и последующих слоев зерна. Thus, in the graph (Fig. 1), curve II is determined, according to which the thickness of the second and subsequent layers of grain is selected.
Ввиду того, что второй слой должен быть загружен после того, как выявлено снижение влажности зерна на поверхности первого слоя, воздух, поступающий во второй слой, не имеет такой высокой влагопоглощающей способности как при входе в первый, и, следовательно, зона сушки через второй слой пройдет за более длительный период времени по сравнению с первым, что создает неблагоприятные условия и может привести к порче зерна на поверхности второго слоя. Следовательно, толщина второго и последующих слоев зерна должна быть меньше по сравнению с толщиной первого слоя. Due to the fact that the second layer must be loaded after a decrease in the moisture content of the grain on the surface of the first layer is detected, the air entering the second layer does not have such a high moisture absorption capacity as when entering the first, and therefore, the drying zone through the second layer will pass over a longer period of time compared to the first, which creates adverse conditions and can lead to spoilage of grain on the surface of the second layer. Therefore, the thickness of the second and subsequent layers of grain should be less than the thickness of the first layer.
В результате анализа качества зерна установлено, что показатели жизнеспособности после его сушки активным вентилированием в насыпи соответствовали требованиям, предъявляемым к семенам 1 класса (табл.3). As a result of the analysis of grain quality, it was found that the viability indicators after drying by active ventilation in the embankment met the requirements for
Математические выражения
h1= 
и
h2= 
h 1 =
and
h 2 =
Произведен регрессионный анализ результатов полевых опытов и результатов, полученных в теоретических исследованиях. A regression analysis of the results of field experiments and the results obtained in theoretical studies.
Осуществлен анализ взаимосвязи между высотой насыпи, начальной влажностью зерна и временем его сушки. Время сушки принято постоянной величиной (константой), равной 6 ч, и обозначает допустимое безопасное время хранения влажного материала с начальной его влажностью (W1), при этом эта величина зависит от начальной влажности и температуры зерна и выбрана с учетом гарантии получения качественного продукта (фиг.3,4,5).The analysis of the relationship between the height of the embankment, the initial moisture content of the grain and the time of drying. Drying time is assumed to be a constant value (constant) equal to 6 hours, and indicates the permissible safe storage time of wet material with its initial moisture content (W 1 ), while this value depends on the initial moisture and grain temperature and is selected taking into account the guarantee of obtaining a quality product ( Fig.3,4,5).
Апроксимирована взаимосвязь между высотой насыпи (h2) и начальной влажностью зерна (W1) полевых опытов, в результате чего получена зависимость
h2= 
h1= 
h 2 =
h 1 =
Таким образом, степень коррелированности между этими величинами очень высокая (Галушко В.Г. Вероятностно-статистические методы на автотранспорте. II. Киев: Высшая школа, 1976, 230 с.), и полученные зависимости достоверны. Thus, the degree of correlation between these values is very high (Galushko VG Probabilistic and statistical methods on motor vehicles. II. Kiev: Higher school, 1976, 230 p.), And the obtained dependences are reliable.
Математические выражения высоты первого слоя зерна h1 и высоты второго и последующих слоев h2 действительны при следующих значениях начальной влажности зерна: для h1 начальная влажность W1 ≅ 32%, а для h2начальная влажность W1 ≅ 37%.The mathematical expressions of the height of the first grain layer h 1 and the heights of the second and subsequent layers h 2 are valid for the following values of the initial grain moisture: for h 1, the initial humidity is W 1 ≅ 32%, and for h 2, the initial moisture content is W 1 ≅ 37%.
Следовательно, первый слой зерна загружается с большей высотой и с меньшей влажностью, а второй и последующие слои - с меньшей высотой, но с большей влажностью. Consequently, the first layer of grain is loaded with a higher height and lower humidity, and the second and subsequent layers with a lower height, but with higher humidity.
Таким образом, вышеуказанные математические выражения соответствуют выводам, полученным в полевых условиях и теоретическим путем. Thus, the above mathematical expressions correspond to the conclusions drawn in the field and theoretically.
Использование предлагаемого способа сушки зерна позволяет:
увеличить коэффициент использования объема хранилища в три раза;
загружать материал с повышенной начальной влажностью, высушивая его до конечной влажности 13-14%;
получить зерно высоких посевных и потребительских качеств; кроме того, рациональная скорость наращивания насыпи позволяет экономить энергию и таким образом обеспечить оптимальную производительность системы.Using the proposed method of drying grain allows you to:
increase the utilization rate of the storage volume three times;
load material with high initial humidity, drying it to a final moisture content of 13-14%;
receive grain of high sowing and consumer qualities; in addition, a rational rate of embankment growth saves energy and thus ensures optimal system performance.
Claims (1)
h1=
где h1 - толщина первого слоя зерна, м;
W1 - начальная влажность зерна, %,
а последующих слоев по зависимости
h2=
где h2 - толщина каждого последующего слоя зерна, м, при заданных конечной влажности зерна, скорости воздуха в насыпи, допустимом безопасном времени хранения влажного зерна, причем загрузку каждого последующего слоя проводят при выявлении снижения влажности на поверхности предыдущего слоя.METHOD OF DRYING GRAIN, including active grain ventilation during layer-by-layer loading of the latter in the storage, characterized in that, in order to intensify the drying process and improve grain quality, active ventilation is carried out with air with a relative humidity of 60-65%, while the thickness of the first grain layer is determined by addictions
h 1 =
where h 1 is the thickness of the first layer of grain, m;
W 1 - initial grain moisture,%,
and subsequent layers according
h 2 =
where h 2 is the thickness of each subsequent grain layer, m, for a given final grain moisture, air velocity in the embankment, acceptable safe storage time of wet grain, and the loading of each subsequent layer is carried out if a decrease in moisture is detected on the surface of the previous layer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4928211 RU2016504C1 (en) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | Method of drying grain |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4928211 RU2016504C1 (en) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | Method of drying grain |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016504C1 true RU2016504C1 (en) | 1994-07-30 |
Family
ID=21570177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4928211 RU2016504C1 (en) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | Method of drying grain |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2016504C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2527520C1 (en) * | 2013-02-25 | 2014-09-10 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИМ Россельхозакадемии) | Method of container transportation, drying and storing seeds |
-
1991
- 1991-04-16 RU SU4928211 patent/RU2016504C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Берзиньш Э.Р. Производительность и энергетические показатели сушки активным вентилированием с послойной укладкой зерна. //Тр. ЛСХА/Латв. с-х. акад. 1979, вып.159, с.13-22. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2527520C1 (en) * | 2013-02-25 | 2014-09-10 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИМ Россельхозакадемии) | Method of container transportation, drying and storing seeds |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Karathanos et al. | Application of a thin-layer equation to drying data of fresh and semi-dried fruits | |
| US4800653A (en) | Method and apparatus for controlling the drying and cooling of field-harvested seeds in storage | |
| Kilpatrick et al. | Tunnel dehydrators for fruits and vegetables | |
| RU2282117C1 (en) | Seed and grain drying method | |
| Singh et al. | Assessment of fan control strategies for in-bin natural air-drying of wheat in Western Canada. | |
| US12018888B2 (en) | Grain drying | |
| Arinze et al. | Experimental evaluation, simulation and optimization of a commercial heated-air batch hay drier: Part 1, drier functional performance, product quality, and economic analysis of drying | |
| RU2016504C1 (en) | Method of drying grain | |
| Thoruwa et al. | Developments in solar drying using forced ventilation and solar regenerated desiccant materials | |
| CN106766864A (en) | A kind of application of body vibration metering discharge and part circulating drier for grains | |
| RU2202168C2 (en) | Grain and seed drying method | |
| Smith et al. | Simulation of near-ambient grain drying: II. Control strategies for drying barley in Northern Britain | |
| RU2493511C1 (en) | Method of drying seeds in dense layer | |
| CA1086052A (en) | Method and apparatus for controlling the drying and cooling of field harvested seeds in storage | |
| Pӑun et al. | Storage of grains and technical plants through active ventilation for the purpose of maintaining the quality of stored products | |
| Arinze et al. | Design, experimental and economic evaluation of a commercial-type solar dryer for production of high-quality hay | |
| Naik et al. | Grain drying | |
| CN108731456A (en) | A method of inhibiting inclined high-moisture grain ageing | |
| RU2243463C2 (en) | Grain drying and storage method and apparatus | |
| CN106332964A (en) | Grain rapid dryer | |
| US3915221A (en) | Apparatus for storing perishable material | |
| Converse et al. | Aeration of high moisture corn | |
| CA1090562A (en) | Grain drying bin | |
| JP2984867B2 (en) | Dry storage processing method of grain | |
| Sokhansanj | Through-flow dryers for agricultural crops |