Корзина
1 отзыв
Семена подсолнечника и кукурузы от производителя.
+380968204449
Контакты
  • Телефон:
    +380968204449, отдел сбыта
    +380508204449, отдел сбыта
  • Контактное лицо:
    Давид Олегович
  • Адрес:
    Харьковский р-н, пгт Песочин, ул.Надточиевская 19-Б, Надточии, Харьковская область, Украина
  • Email:
    agro-dar@bk.ru
  • Skype:
    reva_yaroslav

Прийоми енергозбереження в технології сушіння насіння кукурудзи

Прийоми енергозбереження в технології сушіння насіння кукурудзи
Как сушить кукурузу без лишних затрат, читайте в статье.

03.03.14

Сушіння зернопродуктів з підвищеною вологістю супроводжується  витратою значної кількості теплової енергії. Особливо великі енерговитрати мають місце при сушінні зерна кукурудзи, зібраного з підвищеною вологістю. Встановлено, що сушіння кукурудзи потребує в 1,5-2 рази більше тепла порівняно з іншими зерновими купьтурами. Внаслідок підвищеного енергоспоживання вартість операції сушіння у вартості технології післязбиральної обробки кукурудзи  становить 60-70% залежно  від початкової вологості  зерна, напряму його використання і конструкції зерносушарки.

 

Найбільші обсяги витрат теплової енергії потребує сушіння насіннєвої кукурудзи. При виконанні цієї операції застосовують м'які температурні режими, знижують рівень нагрівання зерна, зменшують інтенсивність вологовипаровування і особливо пильнують за станом зернівки з метою уникнення появи внутрішньої тріщинуватості. Дотримання технологічних вимог має забезпечити одержання якісного насіннєвого матеріалу, проте всі ці операції супроводжуються збільшенням витрат енергії.

Технологія сушіння кукурудзи включає різні способи: сушіння в качанах і зерні, а також комбінований - підсушування качанів, їх обмолот і досушування зерна. Якість насіння і рівень енергоспоживання різняться залежно від способу сушіння.

Основним способом вважається сушіння в качанах у камерних сушарках періодичної дії. Його проводять за типових умов: температурний режим агента сушіння 35-50°С залежно від вологості зерна, послідовне продування камер, ритмічний графік роботи сушарки і реверсування, коли минає половина часу сушіння в кожній камері. Нормованим є також споживання тепла у вигляді витрат умовного палива, які мають не перевищувати 3,36 кг на один тоннопроцент вологи. В перерахунку на планову тонну максимальна витрата умовного палива становить 22-23 кг, тобто на випаровування 1 кг вологи витрачається 8,56 МДж тепла. Виходячи з цього, коефіцієнт корисної дії камерних сушарок становить 30-35% від теоретично можливого і 5 кращих шахтних зерносушарок.

У зв'язку з низькими техніко-економічними показниками роботи камерних кукурудзосушарок проведено низку досліджень, спрямованих на розробку технологічних прийомів, які знижують енергоспоживання покращують якість насіння кукурудзи в процесі сушіня. Значні дослідження в цьому напрямі свого часу були проведені в Інституті зернового господарства та в Одеській академії харчових технологій.

Метою нашої роботи було проведення порївняльного аналізу та виявлення шляхів зниження витрат теплової енергії за умови збереження якості насіння. Окремі заходи досліджували при сушінні качанів кукурудзи на кукурудзообробному заводі дослідного господарства «Дніпро», а також на заводах Дніпропетровської, Одеської і Тернопільської областей. Методика досліджень включала проведення сушіння кукурудзи типовими способами згідно з Інструкцією, а також за новими, встановленими експериментальним шляхом способами.

До заходів, що покращують технологію сушіння кукурудзи в дослідах, належали: попереднє прогрівання качанів, паралельне продування камер, диференційований тепловий режим, максимально допустима температура, реверсування і рециркуляція агента сушіння, в тому числі відпрацьованого.

Попереднє прогрівання кукурудзи базується на використанні підвищеної температури агента сушіння в початковий період, оскільки зародок насіння, заглиблений у стрижень качана, нагрівається повільно. Дослідами встановлено, що за рахунок прогрівання качанів при температурі 50°С час їх сушіння скорочується на7 год, збільшується швидкість вологовіддачі зерном на 10,9%, підвищується продуктивність сушарки на 22,5% порівняно з контролем - типовою технологією у звичайному режимі (табл. 1).

Таблиця 1. Вплив прогрівання качанів у процесі їх сушіння на

техніко-технологічні показники сушарки і якість насіння кукурудзи,

експозиція прогрівання 6 год

 

Показники

Одиниця вимірювання

Сушіння качанів

 

контроль

прогрівання

Вологість зерна

%

32,5

33,0

Температура  агента сушіння

°С

44,0

46,0

Експозиція сушіння

год

80,0

73,0

Швидкість сушіння

% за год

0,256

0,284

Продуктивність  камери

т-% за год

15,1

18,5

Схожість лабораторна

%

98

98

Холодне пророщування

%

95

98

Схожість польова

%

90,5

88,5

Врожайність зерна

т/га

3,56

3,91

 

Також виявлено, що при прогріванні качанів температура в насипу не перевищувала 39°С, а зерна - 35°С. Тому якість насіння зберігалась - показники лабораторної і польової схожості, а також врожайності були рівнозначні показникам при звичайному режимі сушіння за типовою технологією. Як показали досліди, найбільш ефективним є прогрівання качанів у сушарках з невеликою кількістю камер або в разі обслуговування паливно-вентиляційним відділенням 2-4 камер, інколи 6. В цьому випадку прогрівання качанів збігається з початком їх сушіння, що дає змогу застосовувати оптимальні теплові режими залежно від вологості зерна.

Іншим варіантом є прогрівання качанів, що перебувають у бункерах тимчасового зберігання. Тут діє єдина система «бункер - сушарка», яка функціонує постійно у міру завершення сушіння в камерах і їх завантаження нагрітими качанами з бункера. Прогрівання качанів у бункері здійснюється за допомогою відпрацьованого теплоносія, який у дослідах мав температуру 30-40°С, відносну вологість 28-70%. Маса качанів у бункері - 150 т. Встановлено, що впродовж 30-годинного нагрівання і підсушування качанів у бункері вологість зерна знижувалась на 6%, а стрижнів - на 4%.

Попереднє прогрівання качанів у системі «бункер - сушарка» має позитивний вплив на техніко-економічні показники роботи сушарки: скорочується тривалість сушіння кукурудзи на 11 годин, підвищується продуктивність сушильних камер на 11,2%, зберігається висока якість насіння. Однак були виявлені і деякі недоліки при здійсненні цих робіт, а саме - проведення капітального переобладнання бункера, його герметизації і з'єднання з сушаркою. Крім того, ускладнювалось вивантаження качанів з бункера і зерно нерівномірно підсихало в різних шарах насипу.

Слід зазначити, що техніко-економічні показники роботи сушарки залежать також від схеми продування сушильних камер. Як типова рекомендується послідовна схема, коли агент сушіння подається до першої групи камер, де сушіння закінчується, а потім він виходить з другої групи камер, які знаходяться на початку сушіння. При застосуванні такої схеми агент сушіння максимально зволожується і відпрацьовується, тому теоретично вважається, що його тепловий потенціал використовується найбільш ефективно. Однак на практиці одержують дещо інший результат - знижується сушильна здатність повітря і швидкість віддачі вологи зерном у другій групі камер, зростає аеродинамічний опір в повітряній мережі, збільшується загальна тривалість сушіння. Крім того, при послідовній схемі дуже важко дотримуватися основної умови - ритмічної роботи камер, а також оптимального співвідношення між різними групами камер. Тому для поліпшення умов продування в дослідах застосовували паралельну схему подачі агента сушіння - він надходив в усі камери одночасно. За такої схеми збільшувалась продуктивність камери на 14,8% і покращувались посівні якості насіння порівняно з послідовною схемою.

Типові температурні режими сушіння кукурудзи, які застосовують на практиці, були розроблені теоретично, виходячи з характеристики динаміки термостійкості насіння. Максимально допустимі температури при цьому були встановлені з урахуванням тривалості нагрівання зерна та вологості, яка закономірно знижується. Досліди показали, що такий теоретичний підхід не відповідає особливостям практики зерносушіння насіннєвої кукурудзи у виробничих умовах. По-перше, різниця за температурою між агентом сушіння і зерном за розрахунками становить 4°С, проте на практиці маємо дещо інші результати. По-друге, основні параметри сушіння - вологість, температура нагрівання зерна і швидкість фільтрації агента сушіння - характеризуються неоднаковими показниками в різних шарах насипу качанів. По-третє, швидкість віддачі вологи зерном також різна і залежить від фізико-механічних і тепло-фізичних властивостей качана та зернівки. Крім того, необхідно враховувати неадекватну термостійкість насіння залежно від його сортових особливостей, а також збиральної вологості і стиглості.

Тому більш ефективним у наших дослідженнях було диференційоване сушіння при ступінчастих або з поступовим підвищенням температурних режимах, за якого не було виявлено недоліків. При поступовому підвищенні температури відповідно зростала швидкість підсихання насіння. Такі умови зневоднення є найбільш сприятливими для одержання насіння найвищої якості. При поступовому підвищенні температур потрібно постійно здійснювати контроль за параметрами сушіння за допомогою дистанційної термовологометрії.

При застосуванні ступінчастого режиму з кожним наступним підвищенням температури її параметри повинні збігатися з рівнем вологості зерна в пограничних шарах насипу - верхньому або нижньому - залежно від напрямку продування сушильних камер. Результативність цього режиму також доволі висока і наближається до показників режиму з поступовим підвищенням температур. Резерв збільшення температури агента сушіння при поступовому підвищенні температур і ступінчастому режимі становить 6-12°С, нагрівання зерна – 4-8°С.

Дослідження показали, що за допомогою диференційованих режимів можна збільшити середню температуру сушіння на 2-3°С, підвищити продуктивність сушильних камер на 0,5-0,6 т-% за годину з розрахунку на 1°С. В цілому за рахунок диференційованих теплових режимів продуктивність сушарки збільшується на 20-30% і більше порівняно з типовими постійним режимами, рекомендованими Інструкцією.

При цьому виключно важливе значення має максимально допустима температура агента сушіння, яка в камерних кукурудзосушарках пов'язана складною залежністю з нагріванням зерна. Залежність визначається низкою параметрів, таких як питома витрата і швидкість фільтрації агента сушіння в насипу качанів, об’єм його рециркуляції і частота реверсування. Дослідження, проведені сумісно з ОНАХТ (В.І. Алейников), показали, що температуру агента сушіння можна суттєво підвищити за рахунок збільшення частоти реверсування в момент максимального нагрівання качанів з боку надходження агента в насип. На основі визначених параметрів теплового режиму - температури агента сушіння 50-55°С при частоті реверсування 30 хв - встановлено його вплив на техніко-економічні показники роботи сушарки і якість насіння (табл. 2).

Таблиця 2. Вплив інтенсивних режимів сушіння на техніко-економічні показники роботи сушарки і якість кукурудзі» (сушарка СКП-6)

 

 

Режим інтенсифікації

Схожість насіння, %

Врожайність зерна, т/га

Техніко-економічні показники

 

температура агента сушіння, °С

частота реверсування, хв

лабораторна

польова

швидкість сушіння, % вологи за год

продуктивність камер*. т-% за год

 

Контроль*

-

98

84

4,67

-

-

 

45-50

720-1440

96

80

4,54

0,30

15,1

 

55

30

96

83

4,78

0,38

18,3

 

Виявлено, що застосування інтенсивних теплових технологій збільшує середню швидкість сушіння насіння кукурудзи на 20-27%, а продуктивність сушильної камери - на 15-21%, забезпечуючи високі посівні і врожайні властивості насіння порівняно з типовим режимом. Однак слід відмітити, що режим інтенсифікації можна застосовувати лише для насіння гібридів кукурудзи із збиральною вологістю зерна до 30-32%.

Суттєвим резервом зниження енергоспоживання є також рециркуляція відпрацьованого агента, який при виході з сушарки може мати високий потенціал вологовипаровування.

ВИСНОВКИ

Таким чином, для сушіння насіннєвої кукурудзи за Інструкцією застосовують енергозатратні теплові технології, а камерні кукурудзосушарки належать до сушильних агрегатів з низьким коефіцієнтом корисної дії. Тому з метою енергозбереження і підвищення продуктивності рекомендується низка техніко-технологічних заходів - попереднє прогрівання і паралельне продування сушильних камер, диференційовані температурні режими, в тому числі на рівні максимально допустимих, рециркуляція агента сушіння. При виборі ефективного заходу необхідно враховувати особливості об'єкта обробки, його термостійкість і збиральну вологість, а також конструкцію сушарки і її тепловентиляційну систему. Ефект енергозбереження і інтенсифікації процесу сушіння в обов'язковому порядку слід визначати за показниками якості отриманого матеріалу.

З перелічених заходів для промислового насінництва рекомендується застосовувати рециркуляцію агента сушіння з періодичною зміною напряму продування сушильних камер, що знижує витрату енергоматеріалів на 20-26% порівняно із типовим режимом. Крім того, розроблена техніко-технологічна схема переобладнання камерної кукурудзосушарки з метою впровадження заходів інтенсифікації і енергозбереження в технології сушіння. 

Источник: Інститут зернового господарства УААН

Предыдущие статьи