Энергосберегающая технология сушки зерна

Ксенз Николай Васильевич; Попандопуло Константин Христофорович; Сорокин Борис Николаевич; Сидорцов Иван Георгиевич; Ksenz Nickolay Vasilievich; Popandopulo Konstantin Khristoforovich; Sorokin Boris Nickolaevich; Sidortsov Ivan Georgievich

Энергосберегающая технология сушки зерна

Автор: Ксенз Николай Васильевич, Попандопуло Константин Христофорович, Сорокин Борис Николаевич, Сидорцов Иван Георгиевич

Журнал: Вестник аграрной науки Дона @don-agrarian-science

Рубрика: Механизация и электрификация животноводства, растениеводства

Статья в выпуске: 2 (10), 2010 года.

Бесплатный доступ

Рассмотрены свойства озоновоздушных смесей и вопросы их применения для сушки и предпосевной обработки зерна. Представлены материалы по обработке зерна озоновоздушной смесью с целью его сушки и стимуляции семян. Показано, что применение озоновоздушных смесей позволяет повысить производительность, снизить энергозатраты при сушке и увеличить урожайность. Интенсификация процесса сушки объясняется изменением физико-химических свойств воды.

Озон, озоновоздушная смесь, сушка зерна, стимуляция семян

Короткий адрес: https://sciup.org/140204437

IDR: 140204437 | УДК: 631.22.628.8

Energy-saving technology of grain drying

The article treats the properties of ozone-air mixtures and issues of their application for drying and seedbed preparation of grain. The authors present materials on grain processing with an ozone-air mixture for the purpose of its drying and seeds stimulation. They present the application of ozone-air mixtures increases the productivity and crop yield and decreases power inputs in the process of drying. The intensification of drying process is explained by physicochemical properties of water.

Текст научной статьи Энергосберегающая технология сушки зерна

Сушка является одним из важнейших этапов подготовки зерна к хранению в сельскохозяйственном производстве. В настоящее время широкое применение для сушки зерна различных культур нашёл конвективный способ сушки. Наряду с достоинством этот способ имеет и существенные недостатки, одним из которых является большая энергоёмкость. В связи с этим ведется интенсивный научный поиск по разработке методов снижения энергоёмкости конвективного способа сушки. Одним из таких методов является использование в качестве агента сушки озоновоздушной смеси [1–5].

Основой интенсификации процесса сушки является изменение физикохимических и теплофизических свойств воды при взаимодействии с озоном: вязкости; плотности; рН; поверхностного натяжения; теплоёмкости; температуропроводности и т.д. Изменение этих свойств воды, в конечном счете, приводит к повышению производительности машин и агрегатов, снижению энергоёмкости процесса.

Проведённые лабораторные исследования показали, что применение озоновоздушной смеси приводит к снижению энер-

гоёмкости процесса на 30–50%. Однако предлагаемое озонаторное оборудование громоздкое и дорогостоящее, что сказывается на экономичности работы сушильных установок в производственных условиях.

В АЧГАА разработан проточный электроозонатор на основе коронного разряда, монтируемый в воздуховоде, по которому агент сушки подается в зерновую массу (рис. 1). Мощность электроозонатора составляет 0,1…0,15 кВт, масса – 15 кг.

Агент сушки, проходя через разрядный промежуток электроозонатора, насыщается озоном и ионами, которые взаимодействуют с зерновой массой. Технология сушки зерна озоновоздушной смесью, получаемой в проточном электроозонаторе, была испытана в производственных условиях на бункерах активного вентилирования БВ-40 и бункерной сушилке СБВС–5.

В бункерах активного вентилирования сушка ячменя с первоначальной влажностью 24% проводилась при влажности атмосферного воздуха 80…92% и температуре 12…15 °С.

Показатели процесса сушки до кондиционной влажности зерна приведены в таблице 1.

Показатели сушки зерна в бункерах активного вентилирования БВ-40

№ п/п	Наименование показателя	Значения показателя		Эффективность
№ п/п	Наименование показателя	БВ-40 с озонатором	БВ-40	Эффективность
1	Производительность установки по сырому материалу, т/ч	0,44	0,26	в 1,69 раза увеличилась
2	Производительность установки по сухому материалу, т/ч	0,39	0,23	в 1,70 раза увеличилась
3	Удельный расход электроэнергии на тонну вместимости, кВт·ч/т	99	225	в 2,27 раза уменьшился
4	Длительность вентилирования, ч	90	150	в 1,67 раза уменьшилась
5	Исходная влажность материала, %	24	24	-
6	Температура агента сушки, °С	21,4	21,5	-

Зерно, высушенное озоновоздушной смесью, высевалось в полевых условиях на делянках площадью 50 м2 в двукратной повторности каждая. Оценка влияния озона на качество зерна определялась по наличию и количеству растений, пораженных болезнями, а также по величине урожая в сравнении с растениями, семена которых

были обработаны ядохимикатами. Данные по урожайности приведены в таблице 3.

Анализ этих результатов показывает, что производительность сушилки по сухому материалу увеличилась в 1,9 раза, а удельный расход энергии на 1 кг испаренной влаги снизился в 1,51 раза.

Таблица 2

Показатели сушки зерна в сушилке СЕВС-5

▲ Сушка озоновоздушной смесью ■ Сушка подогретым воздухом

Рис. 2. Кинематические зависимости изменения влажности ячменя

Наименование показателя	Значения показателя		Эффективность
Наименование показателя	Сушка подогретым воздухом	Сушка подогретой озоновоздушной смесью	Эффективность
1. Производительность установки по сырому материалу, т/ч	5,4	9,98	В 1,85 раза увеличилась
2. Производительность установки по сухому материалу, т/ч	4,9	9,32	В 1,90 раза увеличилась
3. Удельный расход электроэнергии на 1 кг испарённой влаги, кВт·ч/кг	0,231	0,153	В 1,51 раза уменьшился
4. Длительность вентилирования (до 14% влажности), ч	10,1	5,4	В 1,87 раза уменьшилась
5. Исходная влажность материала, %	26,2	26,2	-
6. Температура агента сушки, °С	48	48	-

Таблица 3

Урожайность ячменя Скороход

Вид обработки	Концентрация озона, мг/м³	Урожайность по делянкам, ц/га	Средняя урожайность по видам обработки, ц/га
Ядохимикаты	-	49	49,5
		50
Озон	6	57	56
		55
Озон	10	61	60
		59

Список литературы Энергосберегающая технология сушки зерна

Троцкая, Т.П. Сушка зерна с помощью озоновоздушной смеси [Текст]/Т.П. Троцкая//Механизация и электрификация сельского хозяйства. -1985. -№ 1. -С. 36-39.
Глушенко, Л.Ф. Использование электроактивированного воздуха для сушки биологических объектов [Текст]/Л.Ф. Глушенко, Н.А. Глушенко//Электронная обработка материалов. -1987. -№ 2. -С. 73-75.
Креймерис, И.Б. Консервирование и сушка влажного зерна с применением озона [Текст]/И.Б. Креймерис, К. Дрюкас, В. Трюненс//НИИМЭСХ. -1987. -XIX. -С. 44-51.
Пат. 2196417, RU, A01F25/00. Способ сушки зерна и семян [Текст]/А.В. Голубкович, А.Г. Чижиков. -№ 2001110265/13, заявл. 16.04.2001, опубл. 20.01.2003. -www. fips. ru.
Пат. 2315460(13), (19)RU(11), (51) МПК A01C1/00. Способ и комплекс для обработки зерна, семян и помещений озоном [Текст]/Ю.М. Лужков, Ю.М. Соломонов, Н.В. Карягин и др. -№ 2006128437/13, заявл. 07.08.2006, опубл. 27.01.2008. -www. fips. ru.