Критерий эффективности охлаждения просушенного зерна

23.06.2015

Выбор технологических параметров процесса охлаждения просушенного зерна зависит от ряда факторов, в том числе допустимого снижения температуры охлаждаемого зерна в условиях оптимального режима работы охладительной камеры зерносушилки.
До какой температуры охлаждать зерно? Этот вопрос возникает как при проектировании охладительных камер, так и в процессе их эксплуатации. Совершенно очевидно, что при всех прочих условиях температура зерна в охладительной камере должна снизиться до максимально низких температур. Для достижения необходимой температуры воздуха требуются специальные условия, которых в условиях использования для этих целей атмосферного воздуха к моменту выпуска зерна из охладительной камеры нет. Поэтому действующая инструкция по сушке регламентирует температуру зерна после охлаждения на уровне, не превышающем температуру наружного воздуха более чем на 10 °C.
Исследованиями установлено, что если работу охладительных камер зерносушилок оценивать только по разности температур охлажденного зерна и охлаждающего воздуха, то наиболее эффективно они работают в летних условиях. Это происходит потому, что летом температура наружного воздуха приближается к температуре зерна, поступающего на охлаждение после сушки.
Такой метод оценки эффективности работы охладительных камер зерносушилок несовершенен, так как не учитывает исходной температуры поступающего на охлаждение зерна. К тому же продолжительность пребывания зерна в охладительной камере связана с производительностью зерносушилки и начальной влажностью сырого зерна и остается постоянной при изменении величины температурного перепада.
С учетом изложенного на основе описанного метода «оптимальных конечных параметров» разработан критерий эффективности охлаждения высушенного зерна, учитывающий начальную температуру подаваемого на охлаждение зерна и степень его охлаждения:

Критерий эффективности охлаждения просушенного зерна

Как отмечалось выше, масса зерна, выходящего из зоны окончательного охлаждения, а также длительность пребывания зерна в охладительной камере зависят от исходной влажности вновь подаваемого на сушку зерна. В связи с этим для объективной оценки эффективности работы охладительных камер зерносушилок следует использовать комплексный показатель в плановых единицах (т) охлажденного зерна, учитывающий не только технологическую эффективность процесса, но и длительность пребывания зерна в охладительной камере.
Объем охлаждения зерна в плановых единицах (плановых тоннах охлажденного зерна) определяется из выражения
Критерий эффективности охлаждения просушенного зерна

Оптимальному варианту работы охладительной камеры должно соответствовать соотношение Gохл = G, т.е. производительность зерносушилки в плановых тоннах охлажденного зерна должна соответствовать фактической производительности зерносушилки в плановых тоннах высушенного зерна.
Как отмечалось ранее, в некоторых типах рециркуляционных зерносушилок находит применение прием промежуточного охлаждения рециркулируемого зерна.
Исследованиями установлено, что интенсивность испарения влаги при охлаждении зерна убывает по мере уменьшения его температуры. Например, наибольшее количество влаги испаряется при охлаждении зерна на 5 °C — около 42 %, а при охлаждении на 10 °C — около 58 % от общего количества влаги, испаряемой из зерна при его охлаждении от 55 до 25 °C. В связи с этим процесс промежуточного охлаждения рекомендуется вести до достижения рециркулируемым зерном оптимального значения температуры, определяемой из выражения
Критерий эффективности охлаждения просушенного зерна

В этом выражении температура охлаждающего воздуха t0 принимается при параллельной схеме равной температуре атмосферного воздуха, а при последовательной — равной температуре воздуха, прошедшего через камеру окончательного охлаждения.
Используя рассмотренный критерий эффективности охлаждения, можно анализировать кинетику процесса при различных режимах или способах охлаждения зерна и при этом устранить влияние таких параметров, как начальная температура зерна и температура охлаждающего воздуха.
Критерий эффективности охлаждения просушенного зерна

В табл. 4.8 приведены результаты обработки кривых охлаждения зерна пшеницы в слое толщиной 0,2 м при различных значениях исходной температуры зерна ° и температуры охлаждающего воздуха t0. Для исключения влияния влагообмена на теплообмен в опытах использовалась пшеница влажностью 7,4...7,6 %.
Анализ полученных результатов свидетельствует о том, что значения величин Kθохл при различных значениях исходной температуры зерна и охлаждающего воздуха практически одинаковы и их можно обобщить одной кривой вида Kθохл=f(т) при толщине слоя зерна 0,2 м (рис. 4.10).
При необходимости сравнения эффективности того или иного режима охлаждения аналогичные кривые наносят на одном графике и по характеру кривых оценивают их эффективность.
Критерий эффективности охлаждения просушенного зерна

Приведенные в табл. 4.9 показатели работы рециркуляционной зерносушилки Ельтайского хлебоприемного предприятия свидетельствуют о том, что, несмотря на значительные колебания температуры зерна, поступающего на охлаждение (θ2 = 53...60 °C), температуры охлаждающего воздуха (t0 = 7...13 °С), массы подаваемого на сушку сырого зерна (G0 = 31...39 т/ч) и его влажности (w0 = 16,8...19,7 %), работа охладительной камеры (по объему охлажденного зерна Gохл, пл.т/ч) характеризуется весьма устойчивыми показателями.
Незначительное отклонение от средней величины объясняется погрешностью, которая имеет место при испытаниях зерносушилок в условиях производства вследствие меняющихся значений влажности и массы подаваемого на сушку сырого зерна.
Критерий эффективности охлаждения просушенного зерна