Зміст.
Введення
1. Сушка зерна
2. Сушарки
- Шахтні
- Барабанні
- Камерні (для підлоги)
- Рециркуляційні
3. Режими сушіння
- Температура сушіння
- Витрата повітря
- Залежність температури повітря від його витрати
- Ефективність сушіння
4. Вплив сушіння
- Вплив швидкості сушіння
- Вплив сушіння на зерно
- Спосіб зменшення пошкодження зерна
Висновок
Список використаної літератури
Введення.
Однією з головних етапів у післязбиральної обробки зерна є сушка. Вона дозволяє зберегти зерно якісним на довгий час.
Розкриття теми «Сушка зерна та режими сушіння» передбачає висвітлення основних елементів цієї теми, зазначених в пунктах плану. По-перше, це сама сушка та її види. У другій частині реферату я розповім про сушильну обладнанні, за допомогою якого вологість зерна досягає потрібного межі. Третя частина роботи присвячена такого важливого чинника, як режим сушки. Вплив сушіння на якість зерна - тема останнього пункту мого реферату.
У роботі використані джерела, що дозволяють об'єктивно оцінити всі сторони цього процесу. Це, перш за все, книги за авторством Трісвятского, Баума та інших видатних наукових діячів.
Сушка зерна.
Інтерес до сушки в даний час зріс у зв'язку із застосуванням високопродуктивних комбайнів, а, отже, зі зменшенням термінів збирання. Застосування високопродуктивних сушарок значно скорочує час на підготовку зерна до тривалого зберігання, зменшує втрати зерна в полі в період збирання врожаю, а також дозволяє в досить стислі терміни і з мінімальними втратами зробити процес передачі зерна з поля на склад тривалого зберігання.
Існують різні способи сушіння зерна. В основному це методи, побудовані на підвищенні температури зерна:
Способи теплопередачі
конвекція випромінювання електрострум
сушка нагрітим сонячна
повітрям сушіння сушка струмом
високої
сушка сумішшю сушка частоти
топкових газів інфрачервоними
з повітрям променями
сушка в зваженому
стані
вакуум-сушка
сушка з нагріванням зерен
на гарячій поверхні
(контактна)
теплопровідність
Найбільш поширеною є сушіння зерна нагрітим повітрям.
Вона застосовується вже більше 50 років.
Сушарки.
Майже всі сушарки, що використовують як сушильного агента нагріте повітря і вживані в даний час, є сушарками конвективного типу, в яких повітря переносить тепло до зерна і видаляє випаровується волога.
Пристрої, де продукти згоряння палива змішуються з повітрям для сушіння, зараз застосовуються майже в усіх сушарках що працюють на газі. Продукти згоряння, що надходять із правильно відрегульованої газового пальника, не роблять шкідливого впливу при проходженні через зерно.
Великі сушарки працюють або на рідкому паливі, або на природному газі. Сушарки, що працюють на рідкому паливі, мають теплообмінник, що забезпечує подачу чистого повітря.
Інші види енергії, для підведення тепла в зерносушарку, ще не можуть конкурувати за економічними показниками з рідким паливом або газом. Проводяться експерименти із застосування інфрачервоного випромінювання для сушіння зерна, однак у найближчому майбутньому більшість сушарок для зерна буде конвективного типу з використанням нагрітого повітря.
Вибір типу сушарки визначається, перш за все, її продуктивністю, вартістю, безпекою при роботі, надійністю контролю температури, стабільністю продуктивності і наявністю відповідного транспортного устаткування. Легкість очищення також відіграє важливу роль, особливо при сушінні різних партій насіннєвого зерна. У процесі сушіння можливо погіршення якості зерна внаслідок втрати схожості, подгоранія, зниження хлібопекарських властивостей борошна, розтріскування.
Шахтні сушарки.
Сушарки даного типу є 2 шахти однакової місткості з вертикальною норіей, що встановлюються звичайно на постійному фундаменті. Через цю сушилку зерно проходить під час сушіння під дією власної ваги. Нагріте повітря надходить знизу. Висушені зерно потім надходить у спеціальні камери для охолодження. Дані сушарки призначені для партій зерна 8 і 16 тонн. При сушінні зерна продовольчого призначення на шахтних сушарках знімання вологи становить 5-6% за один пропуск зерна; на насінні цілі - 3-4% за пропуск. Продуктивність даних сушарок становить 8-16 тонн на годину для продовольчого зерна і 4-8 тонн на годину для насіннєвого матеріалу. Необхідно відзначити, що зерно перед завантаженням в шахти необхідно відсортувати, інакше є небезпека займання соломи та лушпиння при високій температурі.
Барабанні сушарки.
Барабанні сушарки не поступаються за продуктивністю шахтним сушарки, знімання вологи для продовольчого зерна також становить 5-6%, і 3-4% для насіннєвого матеріалу. Дана сушарка представляє собою систему, що складається з топки, барабана і камери охолодження. На осі барабана є спеціальні металеві пластини, завдяки яким зерно йде по горизонтальній спіралі. Такі зерносушарки компактні, є можливість транспортувати їх по шосе, але останнім часом їх частіше використовують як стаціонарні установки.
Камерні (підлогові) сушарки.
Дані сушильні засіки будуються на великих площах, зерно туди зазвичай подається механічним способом. Такі сушарки забезпечені воздуховодом, складаються з 2 камер, підлога в кожній перфорований. Висота зернового насипу не повинна становити більше 80 см, інакше зерно не просушити. Зерно висушується продування через нього зовнішнього або слабо підігрітого повітря. Після сушіння першого шару зерна триває подальше заповнення силосу та висушується наступний шар, і так до тих пір, поки силос повністю не заповниться зерном. Є обладнання, яке механічним шляхом подає зерно в силос для сушіння і видаляє з нього шар зерна рівної товщини. З метою забезпечення рівномірного видалення вологи розроблені також вбудовані шнеки перемішування зерна під час сушіння. Знімання вологи провадиться за 1 пропуск до сухого стану зерна.
Рециркуляційні сушарки.
Рециркуляційні сушарки нагадують шахтні, проте зерно, вступаючи зверху в шахту, нагрівається протягом декількох секунд і під тиском власної ваги проходить вниз шахти, де одна частина зерна йде на зберігання, а друга частина надходить в іншу шахту. У другій шахті гаряче сухе зерно змішується з сирим. Завдяки цьому сире зерно небагато підсушується, і потім ця партія знову надходить в першу шахту і знову сушиться. Змішування сухого та вологого зерна вигідно з економічної точки зору, тому що витрати на паливо будуть менше. Дані сушарки використовуються зазвичай для зерна продовольчого призначення, володіють високою продуктивністю - до 70 тонн на годину.
Режими сушіння.
Температура сушіння.
Під час обговорення температур сушіння необхідно розрізняти температуру сушильного агента і температуру зерна. Оператор сушарки зазвичай контролює температуру сушильного агента, але від неї залежить температура зерна, яка визначає його якість в залежності від призначення. Різні діапазони температури встановлені для зерна, використовуваного для насіннєвих і кормових цілей і для борошномельної промисловості.
Залежність між температурою сушильного агента і температурою зерна складна. Зерно швидко нагрівається за рахунок тепла сушильного агента. Коли зерно піддається дії великих обсягів повітря, як, наприклад, при сушінні в тонкому шарі або при сушінні зерна, повністю що піддається впливу повітря, температура зерна швидко наближається до температури сушильного агента. У сушарці, де не відбувається перемішування зерна (шахтна сушарка безперервної чи періодичної дії), температура шару зерна, наступного за тим шаром, в який поступає нагріте повітря, швидко наближається до температури цього повітря. Температура повітря, що проходить через зерно, швидко падає по мірі випаровування вологи. Тому в сушарках з поперечним рухом сушильного агента є великий перепад температур; кінцева температура зерна та його кінцева вологість - середні величини, що отримуються при перемішуванні зерна, що відбувається при його випуску з сушарки.
Витрата повітря.
Величина питомої витрати повітря важлива для визначення того, як температура зерна наближається до температури сушильного агента.
Витрата повітря, що використовується для сушіння зерна, значно коливається і пов'язаний з температурою сушильного агента.
Залежність температури повітря від його витрати.
Швидкість сушіння зерна знаходиться в прямій залежності від температури повітря. Зі збільшенням температури даний об'єм повітря може містити більшу кількість тепла.
Підвищення температури сушильного агента збільшує кількість тепла, що додається на одиницю питомої витрати повітря, яке можна використовувати без зниження ефективності процесу сушіння. Це виражається майже у збільшенні продуктивності сушарки.
Ефективність сушки.
Три групи чинників впливають на ефективність сушки нагрітим повітрям:
1) умови навколишнього середовища;
2) вид культури, що піддається сушінню;
3) конструкція сушарки і її робота.
Наведені показники ефективності враховують тільки використання теплової енергії і не враховують енергію вентилятора (теплова енергія від вентилятора становить не більше 5%).
Коефіцієнт корисної дії сушильної установки може змінюватися в залежності від погодних умов.
Ефективність сушіння при низьких температурах навколишнього повітря може бути швидко підвищена шляхом збільшення кількості тепла, яку додають до повітря.
Коефіцієнт корисної дії залежить також від того, наскільки міцно при сушінні волога утримується всередині зерна даного виду. Дрібне насіння втрачають вологу легше, ніж великі.
Зерно гігроскопічної, і його вологість впливає на те, наскільки повно насичується вологою сушильний агент. При початковій вологості зерна вище 25% сушильний агент буде повністю насититься.
При низькій вологості неможливо досягти повного насичення повітря і, отже, зменшується ефективність сушіння.
Важливими чинниками ефективності, що відносяться до конструкції сушарки і її роботі, є відношення температури повітря до його витраті і тривалість сушіння.
Таблиця 1. Режими сушіння зерна на різних сушарках.
Культура
Вологість до сушіння в межах
Число проходів через зерносушарку
Шахтні сушарки
Барабанна сушарка, гранична t0 нагрівання насіння
t0 агента сушіння
Гранична t0 нагрівання насіння
Пшениця,
жито,
ячмінь,
овес
18
20
26
більше 26
I
I
I
II
I
II
III
70
65
60
65
55
60
65
45
45
43
45
40
43
45
45
45
43
45
40
43
45
Гречка,
просо
18
20
26
більше 26
I
I
I
II
I
II
III
65
60
55
60
50
55
60
45
45
40
45
38
40
45
45
45
40
45
38
40
45
Горох, вика, сочевиця, нут, рис
18
20
25
I
I
II
I
II
III
60
55
60
50
55
60
45
45
45
40
45
45
-
-
-
-
-
-
Примітка: сушку гороху, вики, сочевиці, нуту і рису в барабанних сушарках не проводять, тому що в барабанної сушарці температурний режим вище, ніж у шахтної, отже, зерно тріскається.
Вплив сушки.
Вплив швидкості сушіння.
Найбільш звичайним пошкодженням зерна при його штучної сушінні є утворення тріщин, що викликається високою швидкістю сушки. Таке ушкодження проявляється в утворенні тріщин на поверхні зерна або внутрішніх тріщин. При змелюванні зерна пшениці з тріщинами знижують вихід борошна вищого сорту. Для попередження утворення тріщин слід контролювати як температуру сушильного агента, так і зниження вологості зерна на один пропуск через сушилку. При високій швидкості сушіння зерна внутрішні тріщини утворюються в ендосперму, що призводить до його дроблення при транспортуванні. Освіта тріщин зростає при збільшенні температури сушильного агента і подачі повітря.
Більшість тріщин в зернах утворюється при сушінні в діапазоні вологості 19-14%, але вони найбільш численні, коли сушка починається при високій вологості. Швидке охолодження висушеного зерна сприяє збільшенню кількості тріщин. Освіта тріщин зменшується при низькій швидкості сушіння і охолодженні висушеного зерна в силосах з вентилюванням.
Вплив сушіння на зерно.
Сушка може надавати різноманітне вплив на зерно. Важливу роль при цьому відіграє вид зерна та його подальше використання. Наприклад, у кукурудзи в результаті сушіння при високій температурі повністю втрачається схожість, але цілком зберігається кормова цінність.
Вплив сушіння на борошномельне якість. У процесі сушіння при високій температурі відбувається загартування зерна пшениці, що ускладнює його розмел. Хлібопекарське якість пшеничного борошна може погіршитися в результаті сушіння зерна при високій температурі. У пересушеною кукурудзі важко відділяється крохмаль.
Вплив сушіння на схожість. Зерно, яке повинно бути використане для посіву, ячмінь, призначений для приготування солоду, неможливо висушити при високих температурах без зниження схожості. У процесі сушіння кукурудзи та ячменю для солоду, температура повітря не повинна перевищувати 45 ° С. Для інших видів зерна температура може бути вище. Температура, вище якої знижується схожість, залежить від його початкової вологості, чим вище вологість, тим нижче має бути температура. Насінні кукурудзи іноді сушать в початках тому, що важко обмолотити вологу кукурудзу без пошкодження зерна. У деяких випадках кукурудзу в початках сушать до вологості 17-19%. Потім початки обмолочують і остаточно сушать зерно.
Вплив сушіння на товарний вигляд. Існують ГОСТи на товарне зерно, але в них не відбивається якість зерна при сушінні. Зміна зовнішнього вигляду, викликане високою температурою, не обов'язково означає погіршення якості зерна.
При високій температурі знищується зародок, але це не враховується в документах на товарне зерно.
Спосіб зменшення пошкодження зерна при сушінні.
Спосіб сушки нагрітим повітрям застосовується з метою зменшити утворення тріщин зерна при швидкій сушці її повітрям високої температури.
Сушка нагрітим повітрям припиняється при вологості, що на 1-2% вище величини бажаної кінцевої вологості. Нагріте зерно кукурудзи подається з сушарки в силос, де воно проходить повільне охолодження за допомогою вентилювання зовнішнім повітрям. Зерно, висушене за цим способом, менше крихке і не розтріскується легко.
Висновок.
Таким чином, сушіння зерна - необхідний і дуже важливий процес для збереження властивостей і поліпшення якості зерна. Але сушку, як і будь-яку іншу обробку, потрібно проводити на спеціальному обладнанні. У даному випадку це сушарки барабанного, шахтного, рециркуляційного і камерного типів. Кожен з них має свої особливості, наприклад, барабанні сушарки не підходять для сушіння бобових культур.
При сушінні зерна необхідно враховувати такий фактор, як кінцеву вологість. Кінцева вологість зерна після сушіння зовнішнім повітрям в значній мірі залежить від його вологості. Якщо після проходження фронту сушки через силос вологість зерна дуже висока, подальшу сушіння можна проводити в періоди низької вологості повітря.
Пшениця, висушена, наприклад, до вологості 15%, не придатна для тривалого зберігання. Прийнятна вологість зерна залежить від його використання та тривалості зберігання до реалізації. Для зберігання терміном на 6 місяців пшениця повинна мати вологість - 14%, а терміном на рік - 13%.
Список використаної літератури
1. Л.А. Трісвятскій, Б.Є. Мельник. Технологія прийому, обробки, зберігання зерна та продуктів його переробки. М, 1983 р. 351 стор
2. А.Е. Баум. Сушка зерна. М, КОЛОС, 1983 р. 223 стор
3. В.Ф. Самочетов. Зерносушеніе: підручник для тих-В.-2-е изд., Перераб. і доп. М, КОЛОС, 1970 р. 287 стор
4. В.І. Рідко. Зерносушеніе і зерносушарки: учеб. посібник для ВУЗів. М, КОЛОС, 1982. 239 стор
