RU2578920C1 - Способ реверсивной сушки семян - Google Patents
Способ реверсивной сушки семян Download PDFInfo
- Publication number
- RU2578920C1 RU2578920C1 RU2015109839/06A RU2015109839A RU2578920C1 RU 2578920 C1 RU2578920 C1 RU 2578920C1 RU 2015109839/06 A RU2015109839/06 A RU 2015109839/06A RU 2015109839 A RU2015109839 A RU 2015109839A RU 2578920 C1 RU2578920 C1 RU 2578920C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- seeds
- drying
- temperature
- maximum allowable
- drying agent
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к сушке семян, преимущественно мелкосеменных культур, и может быть применен в сельском хозяйстве и в системе заготовок. Способ сушки семян заключается в том, что их загружают, реверсивно продувают агентом сушки с температурой, превышающей предельно допустимую температуру нагрева семян. Новым является то, что длительность односторонней продувки τр и предельно допустимую температуру нагрева семян рассчитывают из соотношений, указанных в формуле изобретения. Технический результат изобретения заключается в интенсификации процесса реверсивной сушки с заданной неравномерностью семян по влажности. 1 ил.
Description
Изобретение относится к сушке семян, преимущественно мелкосеменных культур, и может быть применен в сельском хозяйстве и в системе заготовок.
Известен способ сушки растительных материалов, заключающийся в том, что на слой воздействуют агентом сушки с периодичностью реверсии 1,5…3 ч при длительности сушки 9…18 ч (Зеленко В.И. Конвективная сушка сельскохозяйственных материалов в плотном слое. - Тверь: Тверская обл. книжно-журн. изд. - 1998.-58 с.).
Известный способ обеспечивает равномерность сушки материала, однако достаточно малоинтенсивен, так как не предполагает повышение температуры агента сушки по сравнению с сушкой без реверсии в связи с длительностью односторонней продувки.
Известен способ сушки зерна, в котором энергосбережение и интенсификация достигаются в непосредственном слое камерных зерносушилок при температуре агента сушки, превышающей предельно допустимую для зерна и сокращенных циклах реверсирования, управляемых по локальному нагреву зерна на границах со свежим агентом сушки. Температура агента сушки согласуется в пределах 50...60°С, а продолжительность односторонней продувки от 360 до 20 мин, а сушку осуществляют в стационарном слое.
Известный способ обеспечивает равномерность сушки и энергосбережение (Алейников В.И. Интенсификация процесса сушки и энергосбережение в шахтных и камерных зерносушилках: Автореф. дисс.… докт. техн. наук. - Минск: 1988.-С. 42-43).
По своей технической сущности он наиболее близок к заявляемому и выбран за прототип.
Недостатком известного способа является низкая интенсивность сушки.
Технической задачей изобретения является интенсификация процесса реверсивной сушки с заданной неравномерностью семян по влажности.
Поставленная техническая задача достигается тем, что в способе сушки семян, заключающемся в том, что их загружают, реверсивно продувают агентом сушки с температурой, превышающей предельно допустимую нагрева для семян, согласно изобретеню длительность односторонней продувки τр рассчитывают из соотношения
а предельно допустимую температуру нагрева семян определяют по формуле
где U1, U2 - начальное и конечное влагосодержание семян, кг вл./кг сух. м.;
А - коэффициент,
WH, Wkp, Wk - начальная, критическая и конечная влажность семян, %;
r - теплота парообразования влаги, кДж/кг;
α - коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2·°С):
τ - длительность сушки, мин;
t1, θср - температура агента сушки и средняя температура семян, °С;
toт.ср - средняя температура отходящего агента сушки,
tм.т - температура мокрого термометра, °С;
f - удельная поверхность семян, м2/кг;
η - доля теплоты, пошедшая на испарение влаги;
H, hn - высота слоя семян и пограничного слоя семян, hn=3dэ (dэ - эквивалентный диаметр зерновки), м;
Изобретение поясняется чертежом, где изображена схема устройства для реверсивной сушки семян.
Устройство содержит вентилятор 1, топку 2, коллектор 3, сушильные камеры 4, воздушные камеры 5, задвижки 6 на воздушных камерах 5, задвижку 7 на выходе коллектора 3, диффузоры 8 на воздушных камерах 5, задвижку 9 на входе коллектора 3, задвижки 10 на диффузорах воздушных камер 5, средства загрузки 11 и разгрузки 12 семян.
Работу устройства осуществляют следующим образом.
Средством загрузки 11 влажный материал загружают в сушильные камеры 4, который высушивает при циркуляции или в потоке.
Разгрузку осуществляют через разгрузочное средство 12. Агент сушки готовят в топке 2 и нагнетают вентилятором 1 в коллектор 3, при этом задвижки 9 и 6 открыты, а задвижки 7 и 10 закрыты. Реверс агента сушки осуществляют при закрытии задвижек 6 и 9 и открытии 7 и 10.
Сушка мелкосеменных культур при односторонней продувке характеризуется повышенной неравномерностью по влажности, так как материал высушивается послойно, но если ограничить длительность односторонней продувки τр величиной допустимого влагосъема ΔWi, который соответствует величине неравномерности сушки δ (согласно исходным требованиям для рядовых семян δ≤±1,5%, элитных - δ≤±1%), то в конце процесса будет выдержана заданная величина 5.
Для обеспечения заданной неравномерности сушки рассмотрим известное уравнение массопереноса относительно зерновки (Портнов В.В., Майоров В.В. Промышленные конвективные сушильные установки: Сб. задач. - Воронеж: Ворон. гос. техн. универ., 2003. - 5 с.):
где ΔU - влагосъем, кг вл./кг сух. м.;
τ0 - отрезок времени, за который осуществлен влагосъем, ч;
J - интенсивность испарения влаги из материала,
r - теплота парообразования влаги в материале, кДж/кг;
t1, θср - температура агента сушки и средняя материала, °С;
F - поверхность теплообмена, м2;
V - объем материала, м3;
ρ - плотность сухого материала, кг/м3.
Для реверсивной сушки уравнение массопереноса (1) преобразуем: величину -
можно записать через удельную поверхность слоя f (м2/кг) и отношение высот
фактического слоя - и пограничного слоя hn (hn≈3dэ, где dэ - приведенный диаметр зерновки), также учтем долю теплоты на испарение влаги η, тогда получим:
относительно τ уравнение (2) запишем:
где ΔU (ΔWi) - допустимый влагосъем, кг вл./кг сух.м., ΔU=0,03 кг/кг.
Интенсификация процесса реверсивной сушки, в частности, достигается повышенной температурой агента сушки по сравнению с сушкой при односторонней продувке. Это явление объясняется более высокой допустимой температурой нагрева семян, обусловленная периодическим охлаждением семян отработавшим (отходящим) агентом сушки, имеющим более низкую температуру.
Однако температура отработавшего агента сушки является неизменной только в первый период сушки, когда она равна температуре мокрого термометра, во втором периоде наряду с повышением температуры семян возрастает температура отработавшего агента сушки. Так как она повышается от температуры мокрого термометра до температуры, отстающей в конце сушки от температуры свежего теплоносителя в среднем на ~10°С. Следовательно, в первом периоде при реверсивной сушке время воздействия на семена сокращается вдвое, а во втором периоде - пропорционально отношению длительности второго периода к общему времени сушки и средней температуры отходящего агента сушки к свежему.
(Птицын С.Д. Зерносушилки. - М.: Машгиз, 1962. - 52 с.) в случае реверсивного режима сушки можно переписать в виде:
Wн, Wкр, Wк - начальная, критическая и конечная влажность материала, %;
τ - время сушки, мин;
toт.ср. - средняя температура отходящего агента сушки,
tм.т., t1 - температура мокрого термометра и свежего агента сушки, °С.
Если будем рассматривать реверсивную сушку для первого периода Wкp=WKк, то А=0,5 и приращение температуры θ′пд по сравнению с θ′пд составит ~3°С, если же сушку в целом, то ~3,5-4°С.
Гравитационное перемещение материала позволяет существенно повысить температуру агента сушки и производительность сушилки.
Пример 1. Рассчитаем температуры Δθ, θ′пд и продолжительность односторонней продувки τр при сушке семян райграса исходной влажностью 24% с допустимой неравномерностью сушки δ=±1,5% в колонковой сушилке с толщиной слоя 0,3 м.
Дано: Производительность сушилки 1,5 т/ч, расход агента сушки 15000 м3/ч, удельные затраты теплоты на испарение 1 кг влаги 5 МДж/кг, количество испаренной влаги составит 204 кг. При t1=50°С, температуре наружного воздуха 20°С длительность сушки составит τ=135 мин.
При tм.т.=18°С, toт.ср.=29°С, Wкp=20% имеем А=0,69, Δθ=2°С, θ′пд=θпд+Δθ=44+2=46°С.
Для расчета τр примем ΔU=0,03 кг вл./кг сух.м.; α=17,5 Вт/м2·°С; η=0,6; dп=2 мм; f=3 м2/кг; r=2730 кДж/кг; H=0,3 м; θср=tм.т.+ θпд=32°С. Предварительно примем t1=50°С.
После расчета по (3) получим τp=0,64 ч.
Пересчитаем τр с учетом θ′пд=46°С и более высоком допустимом t1,. Повышение θпд на 5°С позволяет в зерносушилках для указанной в примере влажности повысить температуру с 50°С до 75°С, т.е. перейти на продовольственный режим сушки (Баум А.Е., Резников В.А. Сушка зерна. - М.: Колос, 1983. -123 с.).
Пример 2.
Семена райграса влажностью 24% сушили в колонковой сушилке СЗТ-5М в «ООО Извеково» Смоленской области как с реверсом, так и с односторонней продувкой при скорости агента сушки 0,35 м/с и температуре 53°С в основном опыте и 50°С в контрольном в циклическом режиме.
Средняя длительность односторонней продувки составила 20 мин, максимальная температура нагрева семян 41…42°С, длительность сушки семян с реверсом τ≈4 ч на 8% меньше, чем без реверса.
Неравномерность на сушке заменили каждые 10 мин, средняя величина неравномерности влажности семян, высушенных на реверсе, составила δ=±2,1%, с реверсом δ=±1,0.
Повышение температуры агента сушки на 1°С обеспечивает повышение производительности на ~2,5%, таким образом, производительность сушки возрастет на 20…25%.
Claims (1)
- Способ сушки семян, заключающийся в том, что их загружают, реверсивно продувают агентом сушки с температурой, превышающей предельно допустимую нагрева семян, отличающийся тем, что длительность односторонней продувки τр рассчитывают из соотношения
а предельно допустимую температуру нагрева семян рассчитывают по формуле
где U1, U2 - начальное и конечное влагосодержание семян, кг вл./кг сух.м.;
A - коэффициент,
Wн, Wкр, Wк - начальная, критическая и конечная влажность семян, %;
r - теплота парообразования влаги, кДж/кг;
α - коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2·°C);
τ - длительность сушки, мин;
t1, θср - температура агента сушки и средняя температура семян, °C;
tот.ср. - средняя температура отходящего агента сушки,
tм.т. - температура мокрого термометра, °C;
ƒ - удельная поверхность семян, м2/кг;
η - доля теплоты, пошедшая на испарение влаги;
Н, hп - высота слоя семян и пограничного слоя семян, hп=3dэ (dэ - эквивалентный диаметр зерновки), м;
- предельно допустимая температура нагрева семян при двусторонней продувке (реверсивной), °C.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015109839/06A RU2578920C1 (ru) | 2015-03-20 | 2015-03-20 | Способ реверсивной сушки семян |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015109839/06A RU2578920C1 (ru) | 2015-03-20 | 2015-03-20 | Способ реверсивной сушки семян |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2578920C1 true RU2578920C1 (ru) | 2016-03-27 |
Family
ID=55656930
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015109839/06A RU2578920C1 (ru) | 2015-03-20 | 2015-03-20 | Способ реверсивной сушки семян |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2578920C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2638253C1 (ru) * | 2016-10-13 | 2017-12-12 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ). | Способ сушки мелкосеменных культур и устройство для его осуществления |
RU2658179C1 (ru) * | 2017-09-01 | 2018-06-19 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Способ многократной реверсивной сушки семян и зерна |
RU2674064C1 (ru) * | 2018-02-02 | 2018-12-04 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Способ реверсивной сушки семян и зерна и устройство для его осуществления |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1981002924A1 (en) * | 1980-04-03 | 1981-10-15 | G Khoe | Process and apparatus for drying a granular free flowing bulk material |
SU1224520A1 (ru) * | 1984-08-22 | 1986-04-15 | Одесский технологический институт пищевой промышленности им.М.В.Ломоносова | Способ сушки сельскохоз йственного сырь |
UA9151U (en) * | 2005-02-01 | 2005-09-15 | Affiliated Company Ukrgazvydob | Method for acid treatment of a bed |
RU2466793C1 (ru) * | 2011-04-08 | 2012-11-20 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства (ГНУ ВИМ Россельхозакадемии) | Способ сушки семян и зерна и устройство для его осуществления |
-
2015
- 2015-03-20 RU RU2015109839/06A patent/RU2578920C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1981002924A1 (en) * | 1980-04-03 | 1981-10-15 | G Khoe | Process and apparatus for drying a granular free flowing bulk material |
SU1224520A1 (ru) * | 1984-08-22 | 1986-04-15 | Одесский технологический институт пищевой промышленности им.М.В.Ломоносова | Способ сушки сельскохоз йственного сырь |
UA9151U (en) * | 2005-02-01 | 2005-09-15 | Affiliated Company Ukrgazvydob | Method for acid treatment of a bed |
RU2466793C1 (ru) * | 2011-04-08 | 2012-11-20 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства (ГНУ ВИМ Россельхозакадемии) | Способ сушки семян и зерна и устройство для его осуществления |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2638253C1 (ru) * | 2016-10-13 | 2017-12-12 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ). | Способ сушки мелкосеменных культур и устройство для его осуществления |
RU2658179C1 (ru) * | 2017-09-01 | 2018-06-19 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Способ многократной реверсивной сушки семян и зерна |
RU2674064C1 (ru) * | 2018-02-02 | 2018-12-04 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Способ реверсивной сушки семян и зерна и устройство для его осуществления |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2578920C1 (ru) | Способ реверсивной сушки семян | |
Hossain et al. | Mathematical model for a heat pump dryer for aromatic plant | |
Aissa et al. | Performance of solar dryer chamber used for convective drying of sponge-cotton | |
Tahmasebi et al. | Evaluation of thin-layer drying models for simulation of drying kinetics of quercus (Quercus persica and Quercus libani) | |
RU2519809C1 (ru) | Способ сушки семян и зерна и устройство для его осуществления | |
Ganeev et al. | Intensification of the drying process of small seed oilseeds using microwave electromagnetic radiation | |
RU2539860C1 (ru) | Способ осциллирующей сушки зерна и устройство для его осуществления | |
RU2446013C2 (ru) | Способ сушки семян в перемешиваемом слое | |
RU2498177C1 (ru) | Способ безопасной сушки семян | |
JP4171773B2 (ja) | 水産物の乾燥方法および乾燥装置 | |
RU2559003C1 (ru) | Способ комбинированной сушки семян и зерна | |
RU2613466C1 (ru) | Способ сушки семян | |
RU2425304C1 (ru) | Способ стабилизации термовлажностных характеристик зерна злаковых и масличных культур при сушке и хранении | |
RU2645764C1 (ru) | Способ сушки семян и зерна и устройство для его осуществления | |
RU2102662C1 (ru) | Рециркуляционная сушильная установка | |
US1605634A (en) | Art of drying | |
Subarkah et al. | Drying characteristic of anchovy fish | |
RU2601071C1 (ru) | Способ безопасной сушки семян | |
Franco et al. | Intermittent drying of porous materials: a review | |
RU2527520C1 (ru) | Способ контейнерной перевозки, сушки и хранения семян | |
RU2615350C1 (ru) | Способ безопасной сушки семян в плотном слое | |
RU2555239C1 (ru) | Способ контейнерной сушки семян и зерна и устройство для его осуществления | |
RU2450223C2 (ru) | Способ сушки семян и зерна | |
RU2658179C1 (ru) | Способ многократной реверсивной сушки семян и зерна | |
RU2674064C1 (ru) | Способ реверсивной сушки семян и зерна и устройство для его осуществления |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170321 |