Давление агента сушки. Как добиться сушки в кипящем слое? Или: зачем ворошить?
Ворошение зерна в процессе сушки. Некоторые производители заявляют об этой функции как о необходимой технологической операции. Имеется в виду необходимость переворачивания зёрен относительно друг друга для обдува их со всех сторон. Некоторые производители рекомендуют установку ворошителей с целью добиться равномерности просушивания и охлаждения. Но так ли это? Нужно ли всё-таки ворошить? И какие недостатки зерносушилки производители пытаются скрыть, прикрываясь дополнительными механизмами, перекладывая недостатки конструкции своего оборудования на плечи клиента? Давайте разбираться вместе.
Начнём с общего принципа работы конвейерных зерносушилок. Главное — это сушка в режиме кипящего слоя. Именно этот принцип работы упрощает задачу обдува зёрен со всех сторон одинаково. Сушка в режиме кипящего слоя снижает травмируемость зерна, исключая механическое воздействие сторонними механизмами и прочими элементами конструкции. Так, например, в карусельных зерносушилках процент травмирования высок и неизбежен. В шахтных и жалюзийных зерносушилках есть необходимость транспортирования зерна мелкими порциями на большую высоту в нориях, сушки в вертикальных бункерах. В колонковых зерносушилках зерно травмируется и плющится при переходе с одного этажа на другой. В конвейерной же зерносушилке происходит сушка малым слоем без механического воздействия, воздух, подаваемый под сушильное ложе, создаёт эффект «воздушной подушки», проходя между зёрнами, переворачивает их без трения между собой – это и называется кипящим слоем.
Разобрались, в конвейерных зерносушилках основным принципом работы является сушка в режиме кипящего слоя. Это неоспоримое преимущество перед другими типами конструкций зерносушилок позволяет производить сушку зерновых, бобовых и масленичных культур быстро, просто, равномерно, в один проход. Достигается этот эффект за счёт воздушного напора, создаваемого вентиляторами подачи агента сушки – теплоносителя. Под напором любого вентилятора имеется в виду объём перемещаемого воздуха при заданном давлении, при чём неизбежна зависимость: чем выше расход воздуха, тем ниже давление и наоборот, чем выше давление, тем ниже расход воздуха. Задача инженеров проектировщиков заключается в поиске рабочей точки, подборе угла атаки лопасти, степени сопротивления перемещению улитки, проходного сечения диффузора и т.д. При соотношении этих параметров вычисляется мощность, требуемая для перемещения воздушного потока при заданном давлении. Место нахождения рабочей точки определяет мощность двигателя. При этом мощность электродвигателя не характеризует воздушный поток, создаваемый вентиляторов, это техническая величина, необходимая для сохранения заданных параметров рабочей точки (объёма и давления теплоносителя).
Итак, мы выяснили, что характеристиками воздушного потока вентилятора являются объём и давление перемещаемой среды, в нашем случае – теплоносителя. Если объём воздуха, измеряемый в кубических метрах, производители указывают и его можно измерить, то давление измерить крайне сложно. Для этого необходимы специальные приборы – датчик давления или манометр. Но что это нам даст? Что будут означать эти цифры на шкале? Многим сушильщикам эта информация ни о чем не скажет. Сушильщики — это практики, они видят только результаты работы сушилки: достаточная или нет сушка за один проход, процент снятия влаги, есть ли вынос зерна через окна эвакуации теплоносителя. В общем то всё. И если на тяжёлых культурах при выносе зерна можно увеличивать зерновой слой и тем самым повышать КПД зерносушилки в целом, то на мелких и легколетучих культурах увеличение зернового слоя не поможет, да и показания на шкале датчика будут бесполезны, это всего лишь какие-то цифры. Единственный выход – это временное снижение параметров вентилятора на время работы с данной культурой. Есть три самых распространённых, но на равнозначных способа:
- установка частотных преобразователей. Дорогой способ, требующий инженерного контроля в процессе работы, дополнительного программирования в момент изготовления зерносушилки. Снижает воздушный поток, снижая ресурс электродвигателя вентилятора
- установка жалюзийной заслонки сразу на выходе вентилятора. Данный способ помогает снизить воздушный поток, но вентиляторы продолжают работать при полной нагрузке и в холостую расходуют электроэнергию
- установка заслонки в конце камеры подачи теплоносителя для сброса избытков воздушного потока сушильного агента в зону пересыпа зернового слоя с верхнего ложа на нижнее, что кстати обеспечивает дополнительную очистку зерна от метины/половы. Вентиляторы при этом работают в штатном режиме, избыточный воздушный поток при этом имеет полезное применение – очистка зерна
Выводов будет несколько:
- регулировка давления в сушилках нужна, особенно при работе с мелкими легколетучими культурами
- напор теплоносителя характеризуют перемещаемый объём и создаваемое давление воздуха, а не киловатты электродвигателя
- главный принцип и преимущество работы конвейерной зерносушилки – работа в режиме кипящего слоя. Установка ворошителей это попытка скрыть конструктивные ошибки недобросовестными производителями.