Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ СУШКИ ЗЕРНА

Изобретение относится к способам сушки зерна различных культур и может быть использовано в сельском хозяйстве, перерабатывающей промышленности.

Известен способ сушки зерна [патент RU 2502027, опубл. 20.12.2013. Бюл. №35], заключающийся в пропускании сквозь зерновой слой атмосферного или подогретого воздуха, обогащенного аэроионами. Обогащение агента сушки аэроионами осуществляют периодически. Периоды обогащения аэроионами зависят от культуры зерна и конструктивных особенностей установки для сушки зерна и изменяются в пределах от 5 до 60 минут.

Недостатками данного способа являются высокая энергоемкость процесса сушки и низкое качество конечного продукта.

Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, - повышение качества сушки зерна и снижение затрат энергии на сушку.

Указанный технический результат достигается тем, что зерно перемещают в одном направлении по поверхности сплошным слоем при укладке зерна не более одного по толщине слоя. Поверхность разделяют на четное количество участков, нечетные из которых нагревают. Температуру нагрева поверхности нечетных участков принимают такой, чтобы зерно на выходе с этих участков не нагревалось более 40°С при использовании зерна в качестве семян и не более 60°С при использовании зерна для переработки. Зерно при перемещении непрерывно переворачивают. На четных участках через слой зерна пропускают воздух с температурой 16…25°С и относительной влажностью не более 60%.

На фиг. 1 изображена структурная схема осуществления способа сушки зерна.

Способ сушки зерна осуществляют следующим образом.

Предварительно нагревают нечетные участки поверхности 1, например, с помощью нагревательных элементов 2. Температуру нагрева поверхности нечетных участков принимают такой, чтобы зерно на выходе с этих участков не нагревалось более 40°С при использовании зерна в качестве семян и не более 60°С при использовании зерна для переработки. Сырое зерно располагают по поверхности 1 сплошным слоем, укладывая зерна не более одного по толщине слоя. Затем зерно начинают перемещать в одном направлении вдоль поверхности 1, например слева направо, как показано на схеме, одновременно слой зерна непрерывно переворачивают. Для этого можно использовать, например, ворошилки 3, которые располагают параллельно поверхности 1. Ворошилки 3 движутся вдоль поверхности 1 и им одновременно придают вращательное движение, что позволяет перемещать зерно по поверхности 1 сплошным слоем и непрерывно переворачивать его, обеспечивая контакт с поверхностью разных частей зерна. Это обеспечивает качественный равномерный прогрев зерна. Воздух температурой 16…25°С и относительной влажности не более 60% подают на четные участки поверхности 1 вентилятором 4 через воздуховод 5. Это обеспечивает чередование циклов нагрева и охлаждения зерна без повышения его влажности в процессе охлаждения.

В основу способа сушки зерна положено использование контактного способа нагрева зерна и чередование циклов нагрева и охлаждения процесса сушки зерна.

В зонах нагрева на нечетных участках поверхности 1 происходит контактный нагрев слоя зерна посредством теплопроводности. При этом из зерновки удаляется поверхностная влага, а влага из внутренних слоев зерновки начинает перемещаться к наружному слою.

В зоне охлаждения на четных участках поверхности 1 при пропускании через слой зерна воздуха температурой 16…25°С и относительной влажности не более 60% происходят удаление от слоя зерна влаги в виде пара, окончательное перемещение внутренней влаги к поверхности зерновки и охлаждение зерна. В дальнейшем циклы повторяются. Так как рекомендуемый съем влаги за один цикл не должен превышать 6% для зерна большинства злаковых культур и 3…4% для бобовых культур, а также кукурузы, риса, проса и гречихи, количество циклов, необходимых для достижения кондиционного значения влажности высушиваемого зерна (6…14%), зависит от его исходной влажности и вида обрабатываемой культуры.

Кроме того, в зависимости от вида высушиваемой культуры, ее исходной влажности и дальнейшего назначения зерна устанавливают соответствующие режимы сушки: скорость движения зерна по поверхности и скорость движения воздуха.

Использование контактного способа подвода теплоты к высушиваемому сплошным слоем зерну при укладке зерна не более одного по высоте слоя приводит к значительному увеличению коэффициента теплопередачи по сравнению с многослойной сушкой контактным или конвективным способами. Это, в конечном итоге, снижает затраты энергии на сушку зерна.

Кроме того, перемещение в одном направлении зерна по поверхности сплошным слоем при укладке зерна не более одного по высоте слоя, выполнение поверхности разделенной на четное количество участков, подвод теплоты к нечетным участкам, обеспечение непрерывного переворачивания зерна при перемещении и пропускании через слой зерна воздуха только на четных участках - все это приводит к повышению равномерности сушки зерна, своевременному и полному отводу испарившейся влаги, что улучшает качество процесса сушки.

Использование воздуха с температурой 16…25°С и относительной влажности не более 60% позволяет применять для осуществления указанного способа сушки воздух с параметрами, соответствующими стандартам для воздушной среды производственных помещений. Это позволяет исключить затраты энергии на предварительную подготовку воздуха к использованию в сушильных установках.

Установление температуры нечетных участков поверхности такой, чтобы зерно на выходе с этих участков не нагревалось более 40°С при использовании зерна в качестве семян и не более 60°С при использовании зерна для переработки, позволяет обеспечить сохранность технологических и семенных качеств обрабатываемого зерна.