Инвертор зерновых слоев для камерных жалюзийных зерносушилок
- Авторы: Чумаков В.Г1, Жанахов А.С1, Суханов А.В1, Кабаков А.В1
-
Учреждения:
- Курганская ГСХА
- Выпуск: Том 81, № 11 (2014)
- Страницы: 14-16
- Раздел: Статьи
- Статья получена: 26.04.2021
- Статья опубликована: 15.11.2014
- URL: https://journals.eco-vector.com/0321-4443/article/view/65481
- DOI: https://doi.org/10.17816/0321-4443-65481
- ID: 65481
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Указаны недостатки зерносушилок, предложен способ их устранения посредством установки инвертора зерновых слоев. Приведено описание инвертора, представлены результаты исследований процесса сушки зерна в камерной жалюзийной зерносушилке с инверсией зерновых слоев и без нее.
Полный текст
УДК 631.365.22 ТСМ № 11-2014 Инвертор зерновых слоев для камерных жалюзийных зерносушилок Д-р техн. наук В.Г. Чумаков, канд. техн. наук А.С. Жанахов, инж-ры А.В. Суханов, А.В. Кабаков (Курганская ГСХА, vgchumakov@mail.ru) Аннотация. Указаны недостатки зерносушилок, предложен способ их устранения посредством установки инвертора зерновых слоев. Приведено описание инвертора, представлены результаты исследований процесса сушки зерна в камерной жалюзийной зерносушилке с инверсией зерновых слоев и без нее. Ключевые слова: послеуборочная обработка зерна, сушка зерна, инверсия зернового слоя, камерная жалюзийная зерносушилка. Увеличение производства и заготовок зерна неразрывно связано с необходимостью постоянного совершенствования техники и технологии зерносушения. Большой теоретический и экспериментальный материал, накопленный инженерной наукой, необходимо эффективно использовать для создания технических средств, интенсифицирующих процесс сушки и повышающих его качество. Важность качественного выполнения технологического процесса сушки как ключевого элемента послеуборочной обработки усиливается тем обстоятельством, что сушка - заключительный этап в процессе производства зерна [1, 2]. На сегодняшний день наибольшее распространение получили конвективные зерносушилки, в которых в качестве агента сушки используется смесь топочных газов с атмосферным воздухом или чистый подогретый воздух. Исследование работы конвективных зерносушилок на производстве показало низкое качество выполнения ими технологического процесса. Один из их недостатков - неравномерность сушки. Это объясняется прежде всего стохастическим характером изменения параметров зернового вороха, поступающего на обработку, и конструкционными особенностями сушильных устройств. Так, в колонковых и камерных сушилках с поперечной подачей агента сушки наблюдается неравномерность нагрева зерна в поперечном сечении камеры. Это обусловливает повышенную неравномерность сушки по толщине потока зерна и его частичный перегрев. Одностороннее продувание зернового потока теплоносителем перемещает сорные фракции к противоположной стенке рабочей камеры, что приводит к забиванию ее отверстий и увеличению энергозатрат на процесс. Исследования показывают, что один из путей устранения этих недостатков - инверсия зернового потока в сушилках [2, 3]. С целью повышения эффективности процесса сушки в камерной жалюзийной зерносушилке непрерывного действия (рис. 1) на кафедре тракторов и с.-х. машин Курганской ГСХА разработана конструкция инвертора [4]. Он устанавливается между наружными и внутренними перфорированными стенками и производит перемещение внутренних слоев зернового столба к периферии и обратно с частичным их перемешиванием. Инвертор (рис. 2) включает: блок рассекателей 1 и направляющих лотков 2, установленных на внешних стенках; центральную продольную перегородку 3; продольную заслонку 4, прикрепленную шарнирно к нижним кромкам лотков. Перемещаясь по инвертору, зерновой материал проходит два этапа: 1) продольное формирование слоев рассекателями; 2) поперечное перемещение сформированных слоев в заданное положение. Инвертор работает следующим образом (рис. 3). Зерно в сушилке продвигается вниз под действием силы тяжести и продувается агентом сушки 4. В результате односторонней подачи агента сушки в потоке зерна формируются слои с разными температурно-влажностными характеристиками. Поток зерна делится центральной продольной перегородкой 3 на два слоя, внутренний и наружный, каждый из которых условно разделим еще на два: I - перегретый внутренний слой, II - хорошо прогретый внутренний слой, III - недостаточно прогретый наружный слой, IV - непрогретый наружный слой. Зерновые слои III и IV, продвигаясь через инвертор 1, попадают на рассекатели 5, а с них - на направляющие лотки 2. С противоположной стороны инвертора происходит аналогичный процесс. Зерновая масса, распределившись по лоткам с обеих сторон инвертора, равномерно продвигается по ним под противолежащие рассекатели. Причем I и II внутренние слои отодвигаются на периферию, а III и IV наружные слои направляются к внутренней стенке камеры. Благодаря продольной перегородке 6 внутренний и наружный слои не перемешиваются друг с другом. В процессе инверсии слои I и II внутреннего слоя и III и IV наружного слоя частично смешиваются, что дает эффект рециркуляции. За счет разности температур частиц в слое увеличивается температурный градиент, в результате чего интенсифицируется процесс влагосъема, снижаются энергозатраты. На рис. 4, а показано, как процесс инверсии изменяет температуру нагрева зерна по толщине зернового слоя (ширине камеры). Исследования показали, что до инверсии внутренний зерновой слой имел температуру 55,5 °С, после - 46,4 °С (разность температур составила 9,1 °С). Температура наружного зернового слоя до инверсии была 35 °С, после - 39,5 °С. Неравенство разностей температур вызвано частичным перемешиванием горячих внутренних зерновых слоев с холодными наружными. При этом неравномерность нагрева зерна в конце процесса сушки с инвертором составила Δθи = 3,8 °С, без инвертора Δθби = 19,9 °С. В результате инверсии изменяется и влажность зерновых слоев (рис. 4, б). До инверсии влажность внутреннего зернового слоя составляла 15,5%, внешнего - 18,4%. После инверсии влажность внутреннего зернового слоя - 17,9%, внешнего - 16,8%. Неравномерность сушки зерна в конце процесса сушки с инвертором составила ΔWи = 0,8%, без инвертора ΔWби = 4,3%, что не соответствует агротехническим требованиям (ΔW = 2%). Выводы При установке инвертора в камере нагрева после смены местами внутреннего и внешнего зерновых слоев, т.е. во второй период сушки, новый внутренний слой интенсивно просыхает примерно с той же закономерностью, с какой просыхал прежний внутренний слой в первый период. Зона сушки влажного зернового слоя приближается (механически) к месту подачи свежего агента сушки. С повышением разности температур агента сушки и зерна испарение влаги ускоряется, повышается интенсивность сушки. Использование инвертора улучшает технологические свойства зерна, исключает его перегрев, уменьшает неравномерность сушки по ширине камеры. Кроме улучшения температурно-влажностных характеристик высушиваемого материала, инверсия способствует разрыхлению слоя, уменьшая его скважность, разбивает фронт засоренности у наружной стенки рабочей камеры, повышает фильтрацию и, как следствие, приводит к снижению энергозатрат на процесс сушки.×
Об авторах
В. Г Чумаков
Курганская ГСХА
Email: vgchumakov@mail.ru
д-р техн. наук
А. С Жанахов
Курганская ГСХАканд. техн. наук
А. В Суханов
Курганская ГСХАинж.
А. В Кабаков
Курганская ГСХАинж.
Список литературы
- Иванов Н.М. Ресурсосберегающая технология и техника для послеуборочной обработки зерна // Развитие агропромышленного комплекса в зонах рискованного земледелия: Мат-лы II науч.-практ. конф. - Новокузнецк, 1999.
- Чумаков В.Г., Жанахов А.С. Сушка зерна в камерных жалюзийных зерносушилках непрерывного действия. - Курган: Изд-во КГСХА, 2013.
- Чумаков В.Г., Жанахов А.С. Допустимая температура нагрева зерна в камерной зерносушилке непрерывного действия // Вестник Курганской ГСХА. - 2012, №1.
- Косилов Н.И. и др. Результаты исследования жалюзийной зерносушилки камерного типа // Достижения науки и техники АПК. - 2009, №4.
Дополнительные файлы
![](/img/style/loading.gif)