Активное вентилирование зерна применяют для сушки’ семенного зерна, для временной консервации зерна охлаждением и аэрации семян при длительном хранении. Бункер для активного вентилирования (рис. 2.18) имеет внешний и внутренний цилиндры с перфорациями. Пространство между цилиндрами заполняется зерновой массой. Во внутренний цилиндр вентилятором подается агент сушки, который проходит через теплообменник. Для создания подпора во внутреннем цилиндре расположен поршень, который устанавливается соответственно до уровня зерна в бункере. Такая схема реализована в отечественном оборудовании для активного вентилирования БВ-25, БА-40 и бункерах фирмы «Пектус».
Активное вентилирование — это разновидность конвективного способа сушки. Особенность такого способа заключается в довольно низких температурах агента сушки, что приводит к тепловому травмированию зерна. При этом не-
2.18. Схема бункера активного вентилирования:
1 — корпус бункера: 2 — зерно; З — поршень; 4 — внутренний цилиндр; 5 — шиберная заслонка; 6 — теплообменник; 7 — вентилятор
подвижной достаточно толстый слой зерна продувается потоком воздуха, который поглощает влагу из зерна до тех пор, пока не наступит гигроскопична равновесие зерна и воздуха Например, при температуре 20 °С влажности зерна 14% соответствует относительная влажность воздуха 65 %.
Оборудование для активного вентилирования зерна может функционировать в зависимости от эффективности процесса сушки тремя способами.
Первый способ заключается в продувке обычного воздуха окружающей среды через слой зерна. При таком процессе высушивания возможно только тогда, когда средняя относительная влажность воздуха за время сушки ниже необходимую зрівноважену влажность зерна. Для большинства районов Украины во время уборки урожая эти условия не выполняются, поэтому осуществляют периодические включения бункеров только в дневные часы, когда температура и влажность воздуха соответствуют требуемым режимным параметрам. В этом случае продолжительность сушки значительно увеличивается. Известно, что хранение влажного зерна весьма ограничено. Например, при хранении зерна влажностью свыше 18 % в течение 6-8 суток начинается его порчи. Вот почему такой способ функционирования оборудования для активного вентилирования зерна не находит широкого применения.
Второй способ заключается в использовании оборудования для вентилирования как сушилок периодического действия. Агент сушки предварительно подогревают до 45-50 °С. В этом случае относительная влажность воздуха, продуваемого, составляет 15—ЗО %, что соответствует 5-8 % уравновешенной влажности зерна. Поскольку процесс сушки заканчивается тогда, когда заданного значения влажности достигают слои зерна, расположенные у внешнего цилиндра, зерно, что находится при входе воздуха в сушилки очень пересушивается. Так, при сушке зерна начальной влажностью 25 % неравномерность влажности составляет 12 %, а слои зерна, прилегающие к * внутреннего цилиндра, высушиваются до
влажности 3-4 %. Поэтому для повышения равномерности сушки зерна его необходимо перемешивать во время сушки. Это осуществляется путем пересыпания зерна из одного бункера в другой один-два раза за период сушки в зависимости от. начальной влажности зерна.
Наиболее целесообразным способом сушки активным вентилированием является такой, что позволяет продувать слой зерна воздухом с относительной влажностью, которая отвечает, или чуть ниже зрівноважену влажность зерна. Известно, что нагрев воздуха на 1 °С снижает его относительную влажность примерно на 5 %, то достаточно нагреть воздух даже влажностью 100% на 7 °С, чтобы влажность агрегата сушки составляла 65 %• При таком способе функционирования оборудования для активного вентилирования зерна неравномерность сушки почти отсутствует, а продолжительность сушки не достигает допустимых сроков зберіганя влажного зерна.
Таким образом, рациональное управление сушилкой заключается в том, чтобы обеспечить стабилизацию относительной влажности агента сушки на уровне уравновешенной конечной влажности зерна. Это сложная задача в связи со значительными изменениями даже суточной влажности воздуха. Например, средняя относительная влажность в Украине (центральные районы) в августе — сентябре равна 73% со средне-квадратичным отклонением 10-11 %. Анализ статистических характеристик случайного процесса изменения влажности показывает, что системе, которая управляет процессом, достаточно осуществлять контроль влажности примерно два раза в час. Такая частота опроса датчиков возмущений требует технических средств для снятия информации и управления процессом поддержания заданной» влажности воздуха, подаваемого в сушилки.
Принципиальная схема регулятора относительной влажности агента сушки в оборудовании для активного вентилирования зерна показана на рис. 2.19.
Измерение влажности наружного воздуха осуществляется с помощью полупроводникового вологочутливого сопротивления-гігристора /?г. Гігристор зашунтований сопротивлением и включен в мостовой схемы электронного моста, плечами которого являются резисторы, а также сопротивление реохорда /?г. Кон
такты 5(31-5(^3 трехпозиционного устройства моста, что настраиваются на заданные значения относительной влажности воздуха сри…фз, через промежуточные реле К1—КЗ управляют включением магнитных пускателей 1ЕК1—1ЕКЗ трех секций подогрева воздуха в бункерах.
Принцип действия регулятора такой. При повышении относительной влажности внешнего воздуха до значения фЬ замыкается контакт 5(3 и срабатывает реле /СИ, которое своими контак-
2.19. Принципиальная схема автоматического регулятора относительной влажности агента сушки в бункере активного вентилирования зерна
тами подключает к сети питания контактом 1(М1 катушку магнитного пускателя 1ЕК1 первой секции отопителей. При дальнейшем повышении относительной влажности внешнего воздуха до ф2 замыкаются контакты 5(22 (при ф3 — замыкаются 5фЗ), соответственно срабатывают контакты /С2 и 7(3 и подключаются следующие секции отопителей. При этом, когда срабатывают контакты /СИ и Л’З загораются сигнальные лампочки НЬ—НЬЗ, которые показывают оператору количество включенных секций. При снижении влажности аналогично происходит отключение секций подогрева воздуха.
В схеме предусмотрена блокировка на включение секций при не включенных вентиляторах, что осуществляется блоккон — тактами 1К)М, соответствующего магнитного пускателя двигателя вентилятора. Переключатель 5Л1 предназначен для переключения управления секциями подогрева с автоматического на ручной и наоборот. Текущее значение относительной влажности воздуха фиксируется стрелкой электронного моста. Эта информация позволяет оператору своевременно включать и отключать регулятор, поскольку он работает только на понижение влажности.