Особенности процесса сушки зерна пшеницы в элементарном слое | Features of wheat grain drying process in the elementary layer

Russian. Во многих регионах России период уборки совпадает с сезоном дождей, и до 60% убранного зерна находится во влажном состоянии, требует сушки. Соответственно возникает потребность в энергосберегающих сушильных установках. В целях обеспечения энергоэффективности зерносушилок изучили влагоотдающие способности зерна. Исследования проведены в Ульяновском ГАУ на сушильных установках. Провели исследования процесса сушки зерна пшеницы в элементарном слое, в ходе которого получили кривые сушки и температурные кривые зерна при различных параметрах сушильного агента. Исследовали процесс сушки элементарного слоя зерна при скоростях движения воздуха 0,15; 0,4; 0,8; 1,5 м/с. Исследования показали, что увеличение скорости движения воздуха от 0,15 м/с до 1,5 м/с незначительно влияет на характер изменения кривых сушки. При этом скорость сушки определяется не внешним тепловлагообменом, а скоростью перемещения влаги от центра зерна к поверхности. Провели исследование процесса сушки зерна в элементарном слое в условиях, исключающих заметное влияние скорости движения воздуха на процесс (Vв = 0,6…0,8 м/с), привели кривые сушки зерна пшеницы при различной температуре сушильного агента. В результате исследований установлено, что при сушке зерна пшеницы в слое, толщина которого не превышает максимального размера единичного зерна, в период падающей скорости сушки температура зерна в течение 5…10 минут приближается к температуре воздуха; анализ экспериментальных данных показал, что зависимость (1) с достаточной степенью точности описывает кривые сушки зерна пшеницы, обеспечивая хорошее совпадение расчетных и экспериментальных данных; для повышения энергоэффективности установок с единичным слоем сушки зерна, скорость теплоносителя должна находиться в пределах 0,06 – 0,15 м/с, при этом удельные затраты теплоты на испарение 1 кг влаги находятся в пределах 3,7-4,1 МДж/кг, что на 21,6…19,5% ниже, чем при традиционной сушке толстого слоя.

English. In many regions of Russia, the harvesting period coincides with the rainy season, and up to 60% of the harvested grain is in a wet state, requires drying. Accordingly, there is a need for energy-saving drying plants. In order to ensure the energy efficiency of grain dryers, the moisture-yielding abilities of grain were studied. The research was carried out in the Ulyanovsk State Agrarian University on drying plants. There was studied the drying process of wheat grain in the elementary layer, during which drying curves and temperature curves of grain were obtained at various parameters of the drying agent. The drying process of an elementary grain layer at air velocities of 0.15; 0.4 was investigated; 0.8; 1.5 m/s. The studies have shown that an increase in air velocity from 0.15 m/s to 1.5 m/s does not significantly affect the nature of changes in drying curves. At the same time, the drying rate is determined not by external heat and moisture exchange, but by the rate of moisture transfer from the center of the grain to the surface. A study of the grain drying process in the elementary layer was carried out under conditions that exclude a noticeable effect of the air velocity on the process (Vв = 0.6-0.8 m/s), the curves of drying wheat grain at different temperatures of the drying agent were given. As a result of the research, it was found that when drying wheat grain in a layer whose thickness does not exceed the maximum size of a single grain, during the period of falling drying speed, the grain temperature for 5-10 min approaches the air temperature; analysis of experimental data showed that dependence (1) describes the drying curves of wheat grain with a sufficient degree of accuracy, providing a good match of calculated and experimental data; to improve the energy efficiency of plants with a single layer of grain drying, the speed of the coolant should be in the range of 0.06-0.15 m/s, while the specific heat consumption for evaporation of 1 kg of moisture is in the range of 3.7-4.1 MJ/kg, which is by 21.6-19.5% lower than with traditional thick layer drying.