Двухстадийная сушка зерна увеличивает производительность сушилок

Доклад технического директора компании "НИБУЛОН" на конференции «Доходность от внедрения инноваций на элеваторных комплексах»

Несмотря на большое разнообразие и широкий спектр возможностей, которыми обладают современные зерносушилки, они по-прежнему остаются самым проблемным местом элеваторного производства.

«Практически все агрегаты, даже признанных мировых брендов, имеют низкую производительность», — на этом акценитровал внимание коллег технический директор компании «НИБУЛОН» Олег Подгородецкий, участвуя в VII научно-практической конференции «Доходность от внедрения инноваций на элеваторных комплексах».

Он отметил, что технологические линии по приемке зерна могут «пропустить» через себя значительно больше зерновых, нежели успевают просушить современные зерносушилки.

По его словам, если принять можно за час около 500 т зерна и выше, то производительность сушилок при базисном съеме влаги 5 % за один проход — в лучшем случае 100 т в час.

«Мало того, даже самое современное на сегодняшний день зерносушильное оборудование, имеет очень низкий КПД. Затраты теплоты на испарение одного килограмма влаги на современных сушилках составляют 5250-5500 кДж, что в 7-8 раз превышает затраты теплоты в так называемой идеальной сушилке», — отметил Олег Подгородецкий.

Для того чтобы хоть как-то выйти из ситуации, элеваторщики насыщают технологические линии новых предприятий дорогостоящими зерносушилками, которые большую часть года (практически 10 месяцев из 12) бездействуют. Вместе с тем они требуют надлежащего технического ухода, затрат на техническое обслуживание и обслуживание высококвалифицированным персоналом.

В таких условиях одним из эффективных способов повышения эффективности работы сушки, по мнению специалиста «НИБУЛОН», является двухстадийная технологии сушки зерна. Она предусматривает сокращение затрат на этот процесс.

Суть этой технологии заключается в том, что зерно после сушки термостатируют с определенным временем экспозиции и охлаждают в отдельной емкости на установках активного вентилирования при минимальных энергозатратах.

«Использование высокотемпературной сушки зерна в сочетании с активным вентилированием базируется на интенсификации процесса за счет повышения эффективности использования термодиффузии влаги, поток которой в процессе охлаждения зерна совпадает с потоком влаги, удаляемой за счет диффузии влаги. В этом случае отличительной особенностью ведения процесса является то, что высокотемпературная сушка прекращается при влажности до 2% превышающей нормируемую, после чего происходит термостатирование зерна и перераспределение значения градиента влагосодержания в объёме зерновки с последующей досушкой на установках активного вентилирования», — объясняет Олег Подгородецкий.

Олег Подгородецкий

По его словам, очевидным преимуществом данной технологии является повышение производительности сушильной установки пропорционально количеству тепловых зон, задействованных в работе. Так, для сушилок модульного типа, например, американского производителя типа МС 3180, имеющих 7 тепловых зон, в режиме обычной сушки (прогрев, сушка, охлаждение) на охлаждение могут быть задействованы 2 нижних зоны, причем третья должна работать при пониженной тепловой нагрузке.

В случае использования скоростного режима двухстадийной сушки все зоны сушильного агрегата работают под тепловой нагрузкой (при этом зоны охлаждения в высокотемпературных сушилках переводятся на сушку).

«Зерно на выходе из сушилки имеет температуру около 50-60°С при влажности 18-19% с последующим термостатированием в течение 18-20 ч и медленным охлаждением зерновой массы в течение 12-15 ч. При этом происходит смена подачи воздуха в системах активного вентилирования, обеспечивающая подсушивание до кондиционного состояния», — рассказывает практик.

Таким образом, увеличение производительности в работе сушилок происходит за счет ранее не использованного резерва тепловых горелок с одной стороны, а также за счет самостоятельного досушивания зерновой массы своим теплом, заложенным высокотемпературной сушкой в течение длительного времени при пониженных температурах в процессе термостатирования. То есть теплом, приобретенным при нагреве в процессе высокотемпературной сушки.

При такой обработке нивелируются перепады по градиенту влагосодержания отдельной зерновки, происходит выравнивание поля влагосодержания, уменьшается величина объема напряженного состояния в растительных тканях зерновки.

Данная особенность может быть особенно полезна при работе с сильной и ценной пшеницей, а также зерном кукурузы, которое, как известно подвержено интенсивному трещинообразованию, особенно в процессе тепловой обработки с использованием высоких температур. Способ двухстадийной сушки зерна широко применяется в США, Канаде, Англии, Франции, Японии и других странах.

По информации Олега Подгородецкого, в литературных источниках приводятся данные об увеличение производительности сушилок при работе по такой технологии на 40%. Экономия топлива — до 20-25%, и 30% электроэнергии. Удельный расход топлива уменьшается до 3,5 кДж на килограмм испаренной влаги. Снижается трещиноватость и количество битых зерен.

Имеются данные о применении скоростной двустадийной сушки в России. Использование этой технологии позволило повысить производительность зерносушилок на 33-38%. При этом охлаждение зерна начальной температурой 50-60 °C и влажностью 16 —16,5 % осуществлялось после 6 и 8 часовой отлежки на установках активного вентилирования. Слой зерна имел толщину до 2 метров, скорость рекуперации воздуха — 0,1 метра в секунду.

Компания «НИБУЛОН» использует данный метод на своих элеваторах уже несколько лет. Получив первый позитивный опыт, было принято решение построить 17 элеваторов, ориентированных на технологию двухстадийной сушки, т.е высокотемпературной сушки с применением активного вентилирования.

Олег Подгородецкий обращает внимание на то, что при использовании технологии двухстадийной сушки зерна необходимо учесть момент, связанный с конструкцией самих силосов, а именно, нагрузку от напора воздушного потока на крышу и ребра жесткости.

Экспериментальным путем установлено, что величина дополнительной нагрузки на ребра жесткости в случае активного вентилирования должна составлять до 7% от величины общей нагрузки, воспринимаемой конструкцией. А, следовательно, конструкции силосов с установками активного вентилирования должны быть по своей несущей способности прочнее обычных силосов минимум на 10%.

Иными словами, толщина металлоребёр и их количество по окружности силоса должно быть больше, и пропорционально увеличению нагрузки. Недоучет этого фактора, в конечном счете, может привести к сминанию ребер, деформации силоса, потере несущей способности, иными словами — к аварийному разрушению силоса после непродолжительной эксплуатации под полной нагрузкой.

Инна Воробьева, Elevatorist.com

Выполнено с помощью Disqus