Содержание к диссертации
Введение
1. Современное состояние проблемы энергосбереже ния при сушке зерна 16
1.1. Общие сведения о мероприятиях по экономии топлива и электроэнергии на сушку зерна 16
1.2. Нормирование расхода топлива и электроэнергии на сушку зерна 21
1.3. Тепло-и влагообмен в процессе сушки 24
1.4. Сушка зерна при различном состоянии слоя 29
1.5. Современная технология сушки зерна 33
1.5.1. Классификация, сущность и значение технологических приемов, используемых для обезвоживания зерна в современных зерносушилках 33
1.5.2. Режимы сушки зерна 38
1.5.3. Функционально-параметрические схемы работы основных типов зерносушилок 41
1.6. Цель и задачи исследований 63
2. Материал, объекты и методы исследований 65
2.1. Моделирование основных процессов, имеющих место при сушке (и охлаждении) зерна в условиях работы шахтной прямоточной и рециркуляционных зерносушилок 65
2.2. Описание экспериментальной установки 67
2.3. Содержание и объекты исследований 70
2.4. Анализ существующих и новые методы оценки эффективности затрат тепла на сушку зерна 72
2.4.1. Метод оценки по величине удельных энергозатрат на сушку 72
2.4.2. Дополнительные частные показатели эффективности характерных для сушки процессов 76
3. Теоретическая разработка путей снижения энерго затрат на сушку зерна 77
3.1. Теоретические предпосылки снижения затрат теплоты на сушку зерна на основе анализа теплового баланса зерносушилки 77
3.2. Анализ структуры затрат и потерь теплоты на сушку зерна 86
3.3. Основные пути интенсификации процесса сушки зерна 87
3.4. Мероприятия по снижению энергозатрат на сушку зерна 88
3.4.1. Мероприятия по снижению расхода топлива 88
3.4.2. Мероприятия по снижению затрат электроэнергии 91
4. Разработка критериев оценки технологической эффективности и использование их в исследовании процессов, характерных для сушки зерна 93
4.1. Общий подход к выбору критерия оценки технологической эффективности процессов, происходящих при сушке зерна 93
4.2. Критерий эффективности влагосъема при сушке зерна 94
4.3. Критерий эффективности нагрева зерна при его сушке 102
4.4. Критерий эффективности влагообмена между зернами 107
4.5. Критерий эффективности охлаждения просушенного зерна 114
5. Практическое использование критериев оценки технологической эффективности влагосъема и на грева в решении задачи оптимизации процесса суш ки зерна 121
5.1. Описание процесса сушки зерна 121
5.2. Физическая постановка задачи и структура целевой функции 123
5.3. Математическая формулировка задачи 127
5.4. Метод решения математической задачи 130
5.5. Численное решение задачи 131
5.6. Анализ результатов расчета 137
6. Производственные исследования основных типов зерносушилок 139
6.1. Общие сведения 139
6.2. Исследование эффективности работы зерносушилок в соответствии с нормативами технической эксплуатации 139
6.3. Исследование влияния особенностей технологии и конструкций зерносушилок на процессы нагрева, сушки и охлаждения зерна 143
6.4. Исследование эффективности различных схем и режимов работы зерносушилки типа «Целинная-50» 153
6.5. Структура затрат на сушку зерна 158
7. Эффективность мероприятий по снижению энерго затрат на сушку зерна 161
7.1. Сравнительная эффективность работы зерносушилок при различ ной температуре агента сушки и температуре нагрева зерна 161
7.1.1. Производительность зерносушилок, как функция температуры агента сушки 161
7.1.2. Производительность, как функция температуры нагрева зерна 162
7.1.3. Соотношение между предельной температурой нагрева зерна и необходимой температурой агента сушки 164
7.2. Эффективность мероприятий по снижению затрат теплоты на испарение влаги 165
7.2.1. Уменьшение неравномерности нагрева и сушки зерна; сведение к минимуму явление пересушивания зерна 165
7.2.2. Стабилизация по влажности подаваемого на сушку зерна 170
7.3. Эффективность мероприятий по рациональному охлаждению зерна 176
7.3.1. Сравнительная эффективность различных вариантов охлаждения просушенного зерна в охладителях зерносушилок 176
7.3.2. Рациональное использование тепла, пошедшего на нагрев зерна 184
7.4. Использование теплоты отработанного агента сушки 197
7.5. Эффективность нагрева и сушки зерна при различном состоянии слоя 210
7.5.1. Нагрев и сушка зерна в плотном малоподвижном слое 210
7.5.2. Нагрев и сушка зерна в плотном подвижном слое 210
7.5.3. Нагрев и сушка зерна в кипящем слое 211
7.5.4. Нагрев и сушка зерна во взвешенном слое 211
7.5.5. Нагрев и сушка зерна в падающем слое 211
7.5.6. Сравнительная оценка эффективности нагрева и сушки зерна при различном состоянии слоя 212
7.6. Эффективность мероприятий по снижению потерь теплоты в окружающую среду 216
7.7. Эффективность мероприятий по совершенствованию конструкции рабочих органов зерносушилок 219
7.8. Эффективность правильной технической эксплуатации зерносушилок (и топок зерносушилок) 223
8. Методологические основы проектирования и рас чета шахтных прямоточных и рециркуляционных зерносушилок с низкими энергозатратами на сушку зерна 226
8.1. Разработка и обобщение требований, предъявляемых к зерносушилкам 226
8.2. Основные направления в проектировании новых и реконструкции действующих зерносушилок 232
8.3. Рекомендации по выбору соотношения величин влагосъема в различных узлах зерносушилок 241
8.4. Рекомендации по расчету коэффициента циркуляции N 243
8.5. Рекомендации по расчету позонных значений температуры зерна, отработанного агента сушки и воздуха 246
8.6. Методика расчета промежуточных значений влажности зерна при сушке с последовательным пропуском через шахтные прямоточные зерносушилки 248
8.7. Расчет влажности компонентов смеси рециркулируемого зерна 254
8.8. Разработка универсальной системы (и схемы) автоматизации процесса сушки 261 Заключение 275
Литература 279
Приложение 1
- Нормирование расхода топлива и электроэнергии на сушку зерна
- Описание экспериментальной установки
- Анализ структуры затрат и потерь теплоты на сушку зерна
- Критерий эффективности влагосъема при сушке зерна
Нормирование расхода топлива и электроэнергии на сушку зерна
Как свидетельствует практика, на ряде предприятий, близких по объему сушки, работающих практически в одинаковых условиях и на однотипном оборудовании, имеются большие различия в удельных расходах топлива и электроэнергии на сушку. Это вызывает необходимость проведения организационно-технических мероприятий по экономии топлива и электроэнергии и, в первую очередь, на тех предприятиях, где удельные расходы значительны [203].
Внедрение научно обоснованных норм удельных расходов топлива и электроэнергии на сушку зерна является одним из важнейших факторов, стимулирующих рациональное использование энергоресурсов и обеспечивающих технический прогресс.В мировой практике, для оценки затрат теплоты на сушку зерна, пользуются показателем суммарного удельного расхода топлива на испарение 1 кг влаги (Eq).
В отечественной практике, в связи с необходимостью планирования расхода топлива на определенное число часов работы конкретной зерносушилки, дополнительно используют показатель "норма расхода условного топлива на сушку одной плановой тонны просушенного зерна".
Понятие "условное топливо" введено в связи с большой разницей в величинах теплоты сгорания различных видов топлива. Условным топливом назы рвают топливо с низшей теплотой сгорания Q =29330 кДж/кг.
Понятие "плановой тонны" введено для учета объема работы и производительности зерносушилок в условных плановых единицах. В качестве эталона плановой единицы принята 1 т зерна пшеницы продовольственного назначения, просушенная со снижением влажности от 20 до 14 %. В случае сушки зерна других культур и для других значений влажности вводят специальные коэффициенты, определяемые по соответствующим таблицам Инструкции [73].
Для пересчета расхода условного топлива Ву в натуральное Вн используют выражениегде М - запланированный объем сушки зерна, план.т;К - коэффициент пересчета; К = П Ю , для дизельного топлива,солярового масла и тракторного керосина К=1,45 [71].
При установлении норм расхода топлива на сушку в зерносушилках различных типов за основу берут величины удельных расходов, полученных при испытаниях этих типов зерносушилок. Размеры этих удельных расходов являются отраслевыми нормами, которые даны для температуры наружного воздуха и зерна, равной 5 С, поэтому фактический расход топлива (полученный при испытаниях) уточняется с учетом дополнительного расхода топлива на нагрев или охлаждение воздуха и зерна до температуры 5 С [33, 74].
Дополнительный расход теплоты qB на нагрев или охлаждение наружного воздуха, идущего на процесс горения и смешивания о топочными газами (для получения агента сушки необходимой температуры), составляетгде / - удельный расход агента сушки на 1 кг испаренной влаги, установленный в результате испытаний, кг/кг;Са.с. - удельная теплоемкость агента сушки; с достаточной точностью может быть пинята равной 1 кДж/(кг»град);t0 - температура воздуха, С. Дополнительный расход или снижение затрат теплоты на нагрев или охлаждение зерна (без испарения влаги при нагреве) составляет:- при температуре зерна 90 0Сгде Go - производительность сушилки при начальной влажности зерна & 0,кг/ч;W - количество влаги, испаренной из зерна в процессе сушки, кг/ч;Со 0о " соответственно удельная теплоемкость (кДж/кг»град) и температура зерна (С) при начальной влажности Q)Q (%);QDX - влажность зерна после сушки, %;- при температуре зерна 60 О С и при условии, что вся влага, содержащаяся в зерне сверх критической влажности (2)0 (которую для практических расчетов можно принять равной предельному значению средней сухости), находится в виде льда, а остальная влага (до критической влажности) в виде переохлажденной жидкости, дополнительный расход теплоты на нагрев зерна до температуры 5С составляет (кДж/кгвл) [138, 158]:где QC и QB - соответственно удельная теплоемкость сухого вещества зерна \QC= 1,55 кДж/(кг«град)] и воды [Св = 4,19 кДж/(кг»град)];334 - скрытая теплота плавления льда, кДж/кг;2,1 - удельная теплоемкость льда, кДж/(кг»град). В формулы (2), (3) и (4) подставляются алгебраические значения f0 и 0о, в связи с чем дополнительныерасходы теплоты будут иметь отрицательные или положительные значения и со своим знаком должны быть вычтены из фактического расхода теплоты.Суммарный дополнительный расход или снижение затрат теплоты на на
Описание экспериментальной установки
Экспериментальная установка (рис. 12) состояла из следующих элемен тов: вентиляторов (1, 13), регулятора напряжения (2),ротаметра (3), электрокалориферов (4, 11), теплового реле (5), теплоизолированных кассет с сетчатой перегородкой (6, 8, 10), системы воздухопроводов (7) с клапанами для изменения направления потока воздуха, подводимого к кассете, потенциометра типа КСП-4 с хромель-копелевой термопарой, диафрагмы (2), U - образного манометра (14).
Быстрый и равномерный нагрев исследуемого зерна до заданной температуры осуществлялся в фонтанирующем слое в кассете (10). Нагрев воздуха и подвод его в кассету осуществлялся при помощи электрокалорифера (11) и вентилятора (13). Регулировка и контроль скорости агента сушки в кассете осуще ствлялась при помощи задвижки во всасывающем отверстии вентилятора, диафрагмы (12) и U - образного манометра (14). Регулировка температуры агента сушки осуществлялась при помощи токового реле (5) и контактного термометра, установленного под кассетой (10). Увлажнение воздуха, используемого при сушке и охлаждении, осуществлялось при помощи водяного термостата, подсоединяемого к входному отверстию вентилятора (1). Заданное влагосодержа-ние поддерживалось автоматически - терморегулятором и контактными термометрами (последние использовались для контроля температуры в качестве сухого и мокрого термометров).
Температура и относительная влажность наружного воздуха определялись по показаниям аспирационного психрометра Ассмана.
Контроль температуры нагрева зерна в кассете (10) осуществлялся по температуре отработанного агента сушки с помощью потенциометра (9) и малоинерционной хромель-капелевой термопары. Кроме того, использовались технические ртутные термометры.
Сушка исследуемого зерна в плотном неподвижном слое осуществлялась в кассете (6). Нагрев воздуха и подвод его в кассету осуществлялся при помощи электрокалорифера (4) и вентилятора (1). Охлаждение исследуемого зерна в плотном неподвижном слое осуществлялся в кассете (8). Регулировка и контроль скорости агента сушки и воздуха в кассетах (6) и (8) осуществлялись с помощью регулятора напряжения (2) (изменяя число оборотов вентилятора) и ротаметра (3).
Регулировка температуры агента сушки осуществлялась при помощи токового реле (5) и контактного термометра, установленного под кассетой (6).
При воспроизведении условий реверсивного подвода агента сушки (и воздуха) к высушиваемым (и охлаждаемым) слоям зерна использовались две аналогичные кассеты. Послойные изменения температуры зерна в кассетах (6) и (8) фиксировались при отключенном вентиляторе (1) техническими ртутными термометрами, постоянно вмонтированными в указанные кассеты.
Отлежка смеси зерна осуществлялась в термостате, в специально изго товленной теплоизолированной кассете с двойными стенками.
Примечание: В дополнение к описанной установке (рис. 12), использовалась также специально разработанная и изготовленная установка для исследования процесса охлаждения зерна в плотном малоподвижном и подвижном слоях с различными способами выпуска его из охладительной камеры [127].
Средняя температура слоя зерна толщиной 200 мм определялась из выраженияТекущие значения влажности зерна в процессе сушки, или охлаждения определяли весовым методом по убыли массы зерна (исходя из условия, что масса сухого вещества зерна GCB. = const), из выражениягде G - текущее значение массы зерна, г; определялось взвешиванием зерна через заданные промежутки времени.
Переход с влажности на общую массу со к влажности на массу сухого вещества, и наоборот, осуществляли по известным формулам:юс = 100-со/(100 - со),% и со= 100-0)7(100 + юс),%Экспериментальные исследования включали:изучение в лабораторных условиях кинетики процессов сушки, нагрева, охлаждения зерна и контактного влагообмена многокомпонентной по влажности и температуре смеси зерна, применительно к условиям работы эксплуатируемых на предприятиях отрасли хлебопродуктов шахтных прямоточных и рециркуляционных зерносушилок;разработку на этой базе критериев оценки технологической эффективности и математических моделей перечисленных процессов; изучение в производственных условиях особенностей сушки зерна пшеницы в зерносушилках следующих типов: ДСП-32 (пос. Коченево Новосибирской обл.), ДСП-32 с выносным охладителем на базе зерносушилки СЗС-8 (г.Черепаново, Новосибирской обл.), ДД-125 (пос. Почта Колыванского района, Новосибирская обл.), «Целинная-50» в СОБ-Іс (г. Черепаново), «Целинная-50» в СОБ-МК (пос. Коченево), РД-2х25 (г. Калачинск, Омская обл.), «Целинная-50х2к» (пос. Комарьево, Новисибирская обл.);обобщение результатов испытаний и обследования зерносушилок различных типов Бийской, Кустанайской, Московской, Ростовской-на-Дону машиноиспытательными станциями Министерства заготовок СССР;обобщение результатов публикаций об эффективности работы отечественных и зарубежных зерносушилок.
Объектами лабораторных исследований служили:- при исследовании процесса охлаждения зерна - калиброванное по крупности зерно мягкой и твердой пшеницы различных сортов;- при исследовании процессов сушки, нагрева и контактного влагообмена смеси зерна - в качестве основного объекта использовалось калиброванное по крупности зерно мягкой пшеницы (в частности, использование зерна различных фракций по крупности при исследовании процесса контактного влагообмена позволяло быстро и, практически без потерь влаги, разбирать смесь после отлежки на исходные составные компоненты). В ряде дополнительных исследований объектами исследований служило зерно ячменя, овса, кукурузы, риса, семян подсолнечника.
Объектом производственных исследований служило зерно пшеницы продовольственного назначения.Результаты исследований обрабатывали методами математической статистики и функционального анализа.
Анализ структуры затрат и потерь теплоты на сушку зерна
Для проведения мероприятий, направленных на сокращение затрат топлива (и, естественно, теплоты) на сушку зерна, необходимо иметь информацию о размерах отдельных статей теплового баланса зерносушилки.
Результаты теплового расчета «базовой» зерносушилки ДСП-32от, сведенные в таблицу 3, свидетельствуют о следующем.
Доля полезно использованной теплоты (т.е. пошедшей на испарение влаги) составляет 53,2%. Весьма существенную долю составляют потери на нагрев зерна и с отработанным агентом сушки, соответственно 15,0 и 23,9% от общей суммы затрат теплоты на сушку и 32,0 и 51,1% от непроизводительных потерь. А если эти потери просчитать в стоимостном отношении, с учетом стоимости топлива, то становится совершенно очевидной целесообразность проведения мероприятий, позволяющих снизить размеры этих статей затрат, в значитель ной мере зависящих от совершенства используемой технологии сушки и конструкции зерносушилки.
Потери теплоты в окружающую среду, составляющие 6,9% от общей суммы затрат и 14,7% от непроизводительных потерь, а также не очень большие потери от недожога также заслуживают внимания с позиций целесообразности проведения мероприятий по их снижению.
Теория и практика сушки свидетельствуют [105, 113, 189, 194, 228, 244], что любая модернизация сушилки, способствующая повышению ее производительности, в том числе и интенсификация процесса сушки, в той или иной мере способствует снижению затрат топлива на сушку.
В основе интенсификации процесса сушки должны лежать мероприятия, учитывающие закономерности явлений внутреннего влагопереноса и внешнего тепло-и влагообмена [137, 141, 144].
Комплексного воздействия на интенсификацию внешнего влагообмена и внутреннего влагопереноса можно добиться на основе оптимального сочетания технологических приемов, используемых для обезвоживания зерна в эксплуатируемых и проектируемых зерносушилках.В области внутреннего влагопереноса интенсифицировать процесс можно путем повышения температуры зерна и исключения тормозящего действия термовлагопроводности (на основе использования прогрессивных технологий сушки).
В области внешнего влагообмена интенсифицировать процесс можно путем повышения температуры и скорости агента сушки, а также увеличением активной поверхности зерен, участвующей в процессе тепло - и влагообмена с агентом сушки.
Обобщение литературных данных и проведенные исследования позволили [145] разработать нижеприведенную (на рис. 14) классификацию путей интенсификации процесса сушки зерна, которой следует руководствоваться при реконструкции действующих, либо при разработке новых конструкций зерно Расход теплоты в зерносушилке (как показано в п.п. 3.1) можно представить в виде суммы, состоящей из затрат теплоты на испарение влаги; на нагрев зерна; с отходящими газами (с отработанным агентом сушки); в окружающую среду (через нагретые поверхности топки, сушилки и транспортных средств); вследствие неполного сгорания топлива (от механического и химического не дожога).
Проведенные нами исследования, обобщение литературных данных и опыта эксплуатации зерносушилок позволили сформировать нижеприведенную классификацию мероприятий, осуществление которых позволит снизить энергозатраты на сушку зерна [129, 137, 141, 144, 145].
Для снижения затрат теплоты на испарение влаги необходимы:совершенствование технологии сушки зерна: выбор и использование наиболее оптимального сочетания технологических приемов, используемых для обезвоживания зерна; подача в зону сушки предварительно нагретого и прошедшего отлежку зерна (либо смеси зерна); ведение процесса сушки в условиях, близких к квазиизотермическим, т. е. при постоянстве температуры зерна; использование агента сушки с максимально возможными значениями температуры и скорости;автоматизация процесса сушки: организация контроля влажности и регулирования заданного значения влажности просушенного зерна (для предотвращения пересушивания);совершенствование конструкции зерносушилки: сведение к минимуму неравномерности нагрева и сушки зерна (равномерное распределение агента сушки по сечению шахты и по длине коробов; устранение самосортирования при загрузке зерна в надсушильный бункер; непрерывный выпуск просушенного зерна; использование специальных перемешивающих устройств при сушке зерна в плотном неподвижном слое и пр.); использование специальных узлов для обезвоживания подаваемого в зону сушки воздуха; сушка в условиях разрежения (вакуумная сушка).
Для снижения потерь теплоты на нагрев зерна необходимы:совершенствование процесса охлаждения просушенного зерна: подача в зону охлаждения (промежуточного и окончательного) нагретого зерна, прошедшего зону отлежки; охлаждение просушенного зерна до температуры, близкой к температуре окружающей среды; охлаждение зерна на выносных охладительных установках в условиях, позволяющих максимально использовать внутреннюю тепловую энергию зерна для испарения влаги;совершенствование конструкции охладителя: создание конструкции поточного охладителя непрерывного действия, позволяющего регулировать скорость охлаждающего воздушного потока в широком диапазоне; сведение к минимуму неравномерности охлаждения слоев зерна.
Для снижения потерь теплоты с отработанным агентом сушки (и воздухом) необходимы:повторное использование теплоты отработавшего агента сушки: использование высокотемпературного и насыщенного влагой отработанного агента сушки для предварительного нагрева сырого зерна; возврат слабо насыщенного влагой отработанного агента сушки и воздуха в зоны сушки более влажного зерна; смешивание части отработанного агента сушки и воздуха с топочными газами (или нагретым в теплогенераторе воздухом); утилизация (рекуперация) теплоты отработанного агента сушки (для подогрева воздуха, подаваемого в топку и ее смесительную камеру);совершенствование конструкции зерносушилки: использование рациональной схемы подвода агента сушки к обезвоживаемому слою зерна; устранение неравномерности нагрева и сушки зерна; использование тепловых насосов;автоматизация процесса сушки: поддержание оптимального расхода агента сушки и воздуха.
Для снижения потерь теплоты в окружающую среду через нагретые поверхности, в том числе и на нагрев транспортных средств, необходимы:установка зерносушилок металлического исполнения в теплоизолированных помещениях;надлежащая теплоизоляция наружных поверхностей зерносушильных агрегатов; надлежащая теплоизоляция внутренних и наружных поверхностей топок; правильный выбор огнеупорных и теплоизоляционных (более легковесных) материалов; совершенствование конструкции зерносушилок и топок: уменьшение по верхности участков с наиболее интенсивным тепловыделением; использование теплоты наружных поверхностей топок для подогрева подаваемого в топку (и ее смесительную камеру) воздуха; замена громоздкой топки несколькими малогабаритными топками (или теплогенераторами), непосредственно примыкающими к зонам сушки; переход от конструкции топки с горизонтальным факелом к топкам с вертикальным факелом; правильная техническая эксплуатация зерносушилок: сокращение простоев, связанных с перерывами в работе зерносушилки; устранение прососа воздуха через нагретую топку в перерывах между ее работой (при запуске топки обязательна предварительная продувка ее с целью предотвращения взрыва от возможно скопившихся паров топлива). Для снижения потерь теплоты от неполного сгорания топлива необходимы: контроль и автоматизация процесса сжигания топлива; правильная техническая эксплуатация топок (особенно в периоды запуска и выхода на заданные режимы).
Критерий эффективности влагосъема при сушке зерна
На основе использования метода «оптимальных конечных параметров» разработан критерий, учитывающий взаимосвязь исходной и текущей #/влажности в расчете на массу сухого вещества зерна, а также количество удаляемой из зерна влаги:где Jw - критерий эффективности влагосъема (безразмерная величина в долях едницы);(Х)тт - конечное «оптимальное» значение влажности просушенного зерна опт при Jw = 1; например, для зерна пшеницы продовольственного назначения, при Уц = 25% (соответствующее значение влажности на общую массу зерна О)0 = 20%) и Jw = 1, конечная «оптимальная» влажность просушенного зерна т =16,28%, а л, =14%. \AJonm \AJonm Таким образом, по своему физическому смыслу, Jw представляет собой, ни что иное, как коэффициент J B пересчета массы просушенного зерна в плановые единицы в зависимости от влажности зерна до и после сушки. Значение (Q = /\0)о) можно определять, либо по соответствующим таблицам [73], задаваясь значениями ]w = 1 и (с пересчетом QJ на ф и использованием метода интерполяции), либо по полученной, путем обработки этих таблиц, зависимости [133, 134]: При подсчете ф по формуле (37) значения и текущей влажности брались при gw = і. Результаты сравнения табличных и расчетных данных, определенных по формуле (37), приведены в таблице 4. Из таблицы 4 видно, что относительная ошибка при определении значений ftf по формуле (37) незначительна (с вероятностью р= 0,95, 8 = 0,6%) и ею можно пренебречь. При использовании критерия ]w для анализа результатов экспериментов, кривые сушки зерна различной исходной влажности, полученные при различных режимах и способах сушки, представляют в системе координат: fw " время сушки т. В случае равномерного распределения влаги по сечению зерновки, кривые сушки зерна различной исходной влажности, полученные при одинаковых режимах сушки, обобщаются в одну общую кривую зависимости Jw от г и других факторов, характеризующих процесс сушки. Как следует из приведенных в табл. 5 (полученных на основе обработки экспериментальных данных [45]) и на рис. 15 результатов, значения величин J{w при сушке в кипящем слое зерна различной влажности, практически одинаковы и их можно обобщить одной кривой. Как отмечалось выше (см. п.п. 1.5.1), в современных рециркуляционных зерносушилках находят применение такие приемы, как предварительный подогрев и отлежка сырого зерна перед сушкой. Указанные приемы интенсифици руют диффузию влаги изнутри зерновки к ее поверхности и последующий процесс испарения влаги при подводе к зерну агента сушки. Использование рассматриваемого критерия эффективности влагосъема, на основе обработки данных [10], позволило установить (см. рис. 16), что в условиях использования указанных приемов, протекание процесса сушки зерна сырого и средней сухости близко к характеру протекания процесса испарения влаги со свободной поверхности и в меньшей мере проявляются влияние различных форм связи влаги
Изложенное свидетельствует о необходимости внесения коррективов в таблицы перевода физических тонн просушенного зерна в плановые для сушилок, в которых используется предварительный подогрев и отлежка зерна перед сушкой, а также другие приемы, нарушающие равномерное распределение влаги по сечению зерновки. Подтверждением этого служит тот факт, что для перевода физических тонн в плановые при сушке зерна пшеницы в рециркуляционных зерносушилках типа «Целинная» рекомендуется пользоваться таблицами, разработанными с учетом температуры 0 (С) нагрева зерна в зерносушилке [214]. В результате обработки этих таблиц (во всем диапазоне приведенных в них значений влажности и температуры нагрева зерна) получена зависимость [126] Для облегчения расчетов с помощью выражений (37) и (38), например, при определении коэффициента Кв пересчета массы просушенного зерна в плановые единицы, нами разработана номограмма (рис. 17), где значения начальной и конечной влажности даны на общую массу зерна. Для облегчения пользования номограммой она снабжена «ключом» [158]. Использование того или иного способа сушки обычно бывает связано с Определенными температурами агента сушки. Так, например, в рециркуляционных зерносушилках типа «Целинная», для сушки зерна пшеницы продовольственного назначения используется агент с температурой 300...370 С, тогда как в шахтных прямоточных, - с температурой 100... 160 С. В связи с этим затрудняется анализ эффективности использования того или иного приема обезвоживания зерна. Кроме того, в производственных условиях, в сушилку подается зерно различной исходной влажности и различного качества. В связи с этим приходится изменять температуру агента сушки, а это, при принятой методике учета, сказывается на производительности зерносушилки. Для исключения влияния на характер протекания процесса температуры агента сушки и построения обобщенной кривой зависимости Kw = f(x) при различных значениях ф0 и температуры агента сушки ti получена зависимость [126] Данная зависимость справедлива в диапазоне температур, используемых для сушки зерна различной влажности, при различных состояниях слоя, в различных типах зерносушилок. В табл. 6 и на рис. 18 приведены, подтверждающие это, результаты обработки, по данным [45], кривых сушки зерна пшеницы в кипящем слое при различных температурах сушильного агента. В практике работы зерносушилок действующих типов, значения скорости агента сушки в слое зерна могут изменяться в значительных пределах: 0,1...0,4 м/с в сушилках прямоточных, камерных и бункерного типов; 1,2...2,0 м/с в сушилках с нагревом зерна в кипящем слое; (0,5...0,6)-иВ1Гг в сушилках типа «Целинная», с нагревом зерна в противотоке агента сушки; (2,5...3,0)-ивит в сушилках с нагревом зерна в прямотоке агента сушки (т.е. при пневмотранспортиро-вании).
