Принцип работы

Зерносушилка — это оборудование, используемое для снижения влажности зерна, такого как рис, пшеница, кукуруза, ячмень и бобовые, до безопасного уровня для хранения. Фундаментальный принцип сушки зерна основан на одновременном переносе тепла и массы между сушильным воздухом и влажным зерном. Когда горячий воздух контактирует с зерном, тепло передается от воздуха к поверхности зерна, вызывая испарение влаги внутри зерна. Образующийся водяной пар диффундирует из внутренних слоев зерна к поверхности и уносится движущимся воздухом. Этот процесс продолжается до тех пор, пока зерно не достигнет равновесной влажности (EMC) с сушильным воздухом, после чего дальнейшая сушка прекращается. Скорость сушки зависит от температуры, скорости и относительной влажности воздуха, а также от времени контакта, а также от начальной влажности, размера и типа зерна. Сушка зерна может осуществляться с помощью естественной (сушка окружающим воздухом) или искусственной (механической) сушки. При естественной сушке окружающий воздух продувается через зерно в течение длительного времени, в то время как в искусственных сушилках воздух нагревается для ускорения удаления влаги. Большинство современных сушилок работают по принципу конвективной сушки, когда горячий воздух проходит через слой или колонну зерна,одновременно передавая тепло и удаляя испарившуюся влагу.

Конструкция

Зерносушилка состоит из нескольких основных компонентов, предназначенных для обеспечения равномерного нагрева, контролируемого потока воздуха и безопасной работы во время сушки. Конструкция немного различается в зависимости от того, является ли это сушилка периодического действия, непрерывного действия или
рециркуляционная сушилка,но основные компоненты следующие:

• Сушильная камера/колонна:

  Основной частью сушилки является сушильная камера, в которой находится зерно во время процесса сушки. Обычно это цилиндрическая или прямоугольная башня, изготовленная из листовой стали или нержавеющей стали, перфорированная для обеспечения равномерного распределения воздуха. Камера может быть спроектирована для периодической работы, когда за один раз сушится фиксированное количество зерна, или для непрерывной работы, когда зерно непрерывно движется вниз под действием силы тяжести. Высота и площадь поперечного сечения камеры рассчитаны таким образом, чтобы обеспечить необходимое время пребывания для снижения влажности.

• Система нагрева воздуха:

  Воздух для сушки нагревается с помощью паровых змеевиков, электрических нагревателей или топливных горелок (сжиженный газ, дизельное топливо, биомасса или природный газ). Температура воздуха обычно колеблется от 40°C до 110°C, в зависимости от типа зерна и желаемой скорости сушки. Для чувствительных к теплу зерновых культур, таких как рис или семена кукурузы, используются более низкие температуры (40–60°C) для предотвращения растрескивания или потери всхожести. Нагретый воздух подается в сушильную камеру через воздуховоды или распределительные камеры.

• Вентилятор/воздуходувка:

  Центробежный или осевой вентилятор обеспечивает необходимый поток воздуха через слой зерна. Вентилятор обеспечивает достаточную скорость потока воздуха для удаления испаряющейся влаги, поддерживая при этом равномерное распределение температуры. Скорость вращения вентилятора и расход воздуха можно регулировать в зависимости от глубины слоя зерна и стадии сушки.

• Система распределения воздуха:

  Горячий воздух поступает в сушилку через перфорированные листы, воздуховоды или фальшполы для обеспечения равномерного распределения воздуха по всему слою зерна. Правильное распределение воздуха имеет решающее значение для достижения равномерной сушки, поскольку плохая циркуляция может привести к пересушенным или недосушенным зонам. В некоторых сушилках используется поперечный поток (воздух движется поперек зерна), в то время как в других используется смешанный поток или противоточный режим для повышения равномерности.

• Механизм подачи и выгрузки:

  Система подачи зерна состоит из бункеров, конвейеров или ковшовых элеваторов, которые загружают зерно в сушильную камеру. В сушилках непрерывного действия зерно медленно перемещается вниз под действием силы тяжести, в то время как сушильный воздух проходит через слой зерна или вверх через него. Система выгрузки в нижней части может включать шнековый конвейер, поворотный клапан или затвор, который регулирует скорость выгрузки высушенного зерна из сушилки.

• Система контроля и измерения влажности:

  Современные сушилки оснащены датчиками температуры и влажности, которые контролируют состояние воздуха и зерна во время сушки. Эти датчики передают данные в систему управления на основе ПЛК или микроконтроллера, которая автоматически регулирует температуру сушильного воздуха, скорость вентилятора и скорость выгрузки для
  поддержания желаемой конечной влажности (обычно 12–14% для безопасного хранения).

• Секция охлаждения:

  После сушки зерно часто бывает горячим и хрупким, поэтому требуется короткий период охлаждения перед хранением.Многие сушилки имеют встроенную зону охлаждения, где окружающий воздух продувается через высушенное зерно, чтобы снизить его температуру до 5°C от температуры окружающей среды. Это предотвращает образование конденсата и порчу при хранении.

Система пылеулавливания и функции безопасности:
Поскольку во время сушки могут образовываться мелкие частицы пыли, сушилки включают циклоны или пылевые фильтры для снижения выбросов. Для предотвращения перегрева или пожара предусмотрены такие функции безопасности, как автоматическое отключение при превышении температуры, пламегасители и аварийные вентиляционные отверстия.