Сушка и хранение семян подсолнечника

Снижение пожароопасности рециркуляционных зерносушилок

Работами, проведенными в Казахском филиале ВНИИЗ по обобщению производственного опыта сушки семян подсолнечника в агрегатах типа «Целинная», установлено, что на практике применяются сравнительно мягкие температурные режимы сушки. Так, температура агента, сушки на входе в камеру нагрева колеблется в пределах 180 200°С, при этих темпе­ратурах агента сушки семена нагреваются в тепловлагообменнике только лишь до 40 .45°С. Это приводит к резкому снижению производительности сушилок, к ухудшению качества вырабаты­ваемого из семян масла. Использование даже инструктивных режимов сушки затруднено в связи с возможным загоранием семян в сушилке. Таким образом, повышенная пожароопас­ность — основная причина недостаточного использования зерносушилок типа «Целинная» для сушки семян подсолнечника.

Масличная пыль воспламеняется при температуре агента сушки 205°С, а самовоспламеняется при температуре 425°С. Следовательно, можно применять достаточно высокую темпера­туру агента сушки, при этом не произойдет самовоспламенения. Воспламенение может произойти при температуре агента сушки 205°С и выше в том случае, если в камеру нагрева с накопив­шейся на стенках масличной пылью попадет искра. Следова­тельно, применяя режимы сушки семян подсолнечника (/=250°С при влажности до 15%), предусмотренные инструкцией № 9-3—82, возможно загорание пыли при нарушении правил эксплуатации рециркуляционных зерносушилок. Особенно возрастает опасность загорания при условии, если семена поступают в камеру не по всему поперечному сечению, а по какой-то его части. В резуль­тате там, где семена отсутствуют, агент сушки не отдает своего тепла семенам и пронизывает камеру снизу доверху, воспла­меняя пыль.

Для снижения пожароопасности рециркуляционных зерно­сушилок при сушке семян подсолнечника необходимо: 1) не до­пускать накопления масличной пыли в камере нагрева и устра­нять попадание искр из топки в камеру нагрева; 2) равномерно распределять семена по всему сечению камеры нагрева при максимальной загрузке рециркуляционной нории; 3) снижать температуру агента сушки до 200°С. Первые два условия сни­жения пожароопасности зависят от совершенства узлов сушил­ки. Третье условие неприемлемо, так как снижение температуры агента сушки резко уменьшает производительность сушилки.

Рассмотрим более подробно возможности снижения пожа­роопасности рециркуляционных зерносушилок при сушке семян подсолнечника путем совершенствования узлов зерносушилки.

Бункер над камерой нагрева. Предназначен для равномер­ного распределения семян по всему сечению камеры нагрева. К нему предъявляются следующие требования: поддержание заданного уровня семян в бункере при изменении производи­тельности рециркуляционной нории, обеспечение равномерной загрузки камеры нагрева по ее поперечному сечению, предотвра­щение подсоса атмосферного воздуха в камере нагрева, обеспе­чение очистки семян от крупных Ьримесей и инородных предметов.

Применяемая на практике конструкция бункера не полностью отвечает поставленным требованиям. Так, по техническим усло­виям бункер должен быть заполнен семенами на высоту не менее 300 мм. В этом случае слой материала препятствует подсосу атмосферного воздуха, а семена равномерно поступают в камеру нагрева. Регулировку уровня проводят вручную, поэтому она полностью зависит от квалификации зерносушилыцика.

При увеличении производительности рециркуляционной нории уровень семян в бункере поддерживается на необходимой от­метке благодаря двум сливным трубам. При снижении произ­водительности рециркуляционной нории для/поддержания нужного уровня семян необходима ручная регулировка. Кроме того, сечение выпускных воронок бункера в процессе работы постепенно уменьшается в результате накопления отдельных примесей. Поэтому периодически необходимо полностью откры­вать отверстия воронок и снова регулировать уровень семян в бункере. Другим недостатком существующей конструкции бун­кера является постепенное накопление крупных примесей и ино­родных предметов на решетке.

Все описанные недостатки конструкции бункера над камерой нагрева можно обобщить в следующие группы: невозможность гарантированного поддержания уровня семян при снижении производительности рециркуляционной нории, отсутствие механи­зированного вывода крупных примесей и инородных предметов из бункера, засорение выпускных воронок бункера.

Казахским филиалом ВНИИЗ предложена конструкция бун­кера над камерой нагрева, в которой устранены некоторые из перечисленных недостатков.

На всех рециркуляционных зерносушилках применяется бункер над камерой нагрева с бесприводным загрузочным устройством, которое имеет задвижки центрального открытия (4 .8 шт.) с общим винтовым приводом для изменения сте­пени их открытия. Бесприводное загрузочное устройство являет­ся несовершенным узлом, так как для проведения регулировок необходимо подниматься на высоту более 20 30 м. Чтобы этого не делать, зерносушилыцик полностью открывает задвиж­ки. в результате семена поступают в камеру нагрева только зо через одну две воронки, т. е. в большей части сечения камеры нагрева отсутствуют семена и агент сушки проходит снизу вверх по всей высоте камеры, не отдавая своего тепла семенам под­солнечника и воспламеняя осевшую на стенках масличную пыль. В результате наносится огромный вред производству — низкая производительность сушилки, частые загорания сушилки.

Казахским филиалом ВНИИЗ4 предложено новое загрузочное устройство, которое было впервые, применено на Левобережном элеваторе в зерносушилке «Целинная-30».

Устройство (рис. 12) имеет Ьункер 1 с загрузочными воронками 5, подвижную раму 5 с конусами 4, барабан 6, храповое устройство 9 и штурвал 10. Подвижная рама 5 сварена из трубы 0 56 мм и для удобства монтажа изготовлена по длине из двух половин со вставками для соединения и после­дующей сварки по месту. Рама подвешена на тросах 8 и через ролики 2 связана с барабаном 6, соединенным цепной передачей 7 со штурвалом 10. Загрузочные воронки 3 снабжены переходом с квадрата 200X200 мм на круг 0 200 мм. Конусы 4 расположены по центрам загрузочных воронок и имеют основание 0 210 мм.

Уровень семян в бункере регулируют следующим образом. Первоначально раму 5 устанавливают в нижнее положение.

После подачи семян в бункер с максимальной производитель­ностью поворотом штурвала 10 осуществляется регулировка уровня семян путем подъема рамы 5 с конусами 4. При этом трос наматывается на барабан 6, рама 5 с конусами поднимается, уменьшая сечение отверстий воронок 3. Раму поднимают до тех пор, пока минимальный слой семян в бункере не будет 300 мм и часть семян не будет пересыпаться через сливные патрубки бункера. После установления нужного уровня семян раму фик­сируют в заданном положении храповым устройством 9.

Для визуального наблюдения за уровнем семян в бункере предусмотрено смотровое окно размером 600Х 150мм из орга­нического стекла. Штурвал с храповым механизмом размещен на высоте 1,2 1,5 м от земли с возможностью регулировки, не поднимаясь на сушилку. Это осуществляется путем соединения барабана 6 через звездочки и цепную передачу 7. Наблюдая с земли через смотровое стекло за уровнем семян в бункере, можно периодически его регулировать, не поднимаясь на сушилку.

Камера нагрева. Предназначена для нагрева семян и тща­тельного его перемешивания. К камерам нагрева предъявляются следующие требования: обеспечение равномерного^рассеивания семян по всему сечению камеры с многократным изменением направления движения каждой семянки и агента сушки, обеспе­чение необходимого теплообмена между агентом сушки и се­менами при минимальной высоте камеры, обеспечение тщатель­ного перемешивания смеси сырых и рециркулирующих (сухих) семян, обеспечение требований пожаробезопасности.

Несовершенным узлом рециркуляционной сушилки в по­жарном отношении является камера нагрева. На ее стенках, на тормозящих элементах, на отводящем патрубке оседает маслич­ная пыль, которая при длительном воздействии агента сушки загорается, затем потоком семян сбивается в тепловлагообменник или выносится отработанным агентом сушки в циклоны.

Для сушки семян подсолнечника камера нагрева должна быть такой, чтобы в ней при любых условиях масличная пыль не могла бы накапливаться. Такая камера была создана в Ка­захском филиале ВНИИЗ. Особенностью этой камеры является то, что стенки ее размещены не вертикально, а наклонно, т. е. сечение камеры является переменным: вверху ее сечение больше, чем внизу. При такой конструкции стенки камеры все время очищаются потоком семян, которые тонким слоем скатываются по стенкам. Усовершенствованная камера нагрева (рис. 13) состоит из металлического корпуса 2 с двойными стенками, пространство между которыми заполнено теплоизоляционным материалом, решетки 3 и подвесок 1 с конусами.

Корпус состоит из трех секций. Первая секция 4 предназна­чена для отвода 'ktetffd сушки из камеры нагрева, вторая сек- 32

Ция 5 — рабочая, третья 6 служит для подвода агента сушки в камеру нагрева. Решетка предназначена для крепления тор­мозящих элементов.

В качестве тормозящих элементов использованы подвески, на которые нанизаны элементы в виде двух совмещенных осно­ваниями конусов (рис. 14). В камере нагрева размещено три типа подвесок, которые, отличаются друг от друга длиной верх­него стержня: у первого типа его длина 156 мм, у второго 276 мм, у третьего типа 396 мм. Все подвески крепятся к раме в опреде­ленной последовательности (рис. 15).

Ряд подвесок №1...30 набран из подвесок II типа и отличается друг от друга количеством элементов^лодв. есках~.1ак^ подвес­ки № 1 .. 21 набраны из одного э^елГёктаП0).22Отй иі одного

5 4
элемента 0 180 мм. Под­веска № 22 состоит из двух эле­ментов 0 220 мм, а подвески № 23 30 набраны из семи элементов 0 220 мм.

Ряд подвесок № 31 ... 40 набран из подвесок I типа. Под­веска № 31 набрана из одного элемента 0 290 мм и одного элемента 0 180 мм. Подвеска № 36 — из трех элементов 0 290 мм. Остальные подвески № 32 35, 37 40 состоят из семи элементов 0 290 мм.

Ряд подвесок № 41 50 набран из подвесок III типа. Подвеска № 50 набрана из од­ного элемента 0 290 мм и одно­го элемента 0 180 мм, подвеска № 45 — из двух элементов 0 290 мм, остальные подвески № 41 44, 46 49,.состоят из се­ми элементов 0 290 мм.

Тепловлагообменник. Предназначен для выравнивания тем­пературы между семянками и для перераспределения влаги между сырыми и рециркулирующими (сухими) семенами под­солнечника. К конструкции тепловлагообменника предъявляются требования: емкость тепловлагообменника должна быть равна часовой производительности зерносушилки; уровень семян в тепловлагообменнике должен поддерживаться при прямоточ­ной схеме («Целинная-50», «Целинная-30», РД-2Х25-70 и др.)

На расстоянии 500 600 мм от основания камеры нагрева и должен соответствовать датчику максимального уровня при схеме, когда камера нагрева расположена параллельно тепловлагооб - меннику («Целинная-20», «Целинная-36» и др.).

Тепловлагообменник существующих рециркуляционных зерно­сушилок является несовершенным узлом, так как не отвечает второму требованию. При переполнении тепловлагообменника се­менами неизбежно загорание зерносушилки, при уменьшении уровня — падения производительности.

Для устранения перечисленных недостатков применяют двух - контурную схему охлаждения семян,^которая позволяет автомати­чески поддерживать заданный уровень семян в тепловлагообмен - нике, практически регулировать производительность только пу­тем изменения поступления в сушилку сырых семян и улучшить охлаждение семян после сушки.

Двухконтурная схема охлаждения зерна способствует сниже­нию пожароопасности рециркуляционных зерносушилок, особенно при сушке семян подсолнечника. Как переполнение, так и опо­рожнение тепловлагообменника способствуют возникновению по­жара. При переполнении тепловлагообменника, и особенно когда семена подсолнечника лежат в плотном слое в камере нагрева, пожар неизбежен. При снижении уровня семян наблюдается следующая картина. Тлеющая масличная пыль, сбитая пото­ком семян из камеры нагрева, попадает в тепловлагообменник. Если уровень семян в тепловлагообменнике номинальный (не менее /з высоты тепловлагообменника), то тлеющая пыль будет потушена самими семенами, ибо время пребывания этой пыли во влажных семенах (в период тепловлагообмена) будет доста­точным для самопогашения. При понижении уровня тлеющая масличная пыль не успевает потухнуть и, попав в шахту сушил­ки, раздувается потоком воздуха и загорается вместе с семенами.

Для перевода сушилки на двухконтурную схему необходимо провести следующую реконструкцию (рис. 16) Тепловлагообмен­ник 4 разделяют металлической перегородкой 5 на две части так, чтобы семена после камеры нагрева 6 попали в рециркуляцион­ную шахту 7 В перегородке вырезают 3 4 отверстия для пере­лива семян из первой части тепловлагообменника 4 во вторую часть, расположенную над шахтой 8 окончательного охлаждения. Отверстия вырезают на такой высоте, чтобы при превышении уров­ня семян в первой части тепловлагообменника семена могли пересыпаться через них во вторую часть.

У головки нории сухих семян монтируется переливной патру­бок (узел А, рис. 16). Самотечная труба 1 (рис. 17) разветвляется на три распределительные трубы 2, которые вводятся в тепловла­гообменник 5 ближе к перегородке 7 Глубину ввода труб 2 во вторую часть тепловлагообменника 5 определяют опытным путем.

Рис. 16. Схема перевода сушилки на двухконтурный способ охлаж­дения семян:

/ — основная самотечная труба; 2 — порожек; 3 — самотечная труба для просушенных семян; 4 — тепловлагообменник; 5 — пе­регородка; 6 — камера нагрева; 7 — рециркуляционная шахта; 8—шахта окончательного ох­лаждения.

Самотеки располагают ниже отверстий в стенке. При этом должна быть решена главная задача: уровень семян во вто­рой части тепловлагообменни­ка 5, заданный глубиной ввода труб 2, дожен обеспечить в первую очередь перелив семян из первой части 'тепловлаго­обменника во вторую.

Этот уровень будет автома­тически поддерживаться, так как семена будут направлены в первую очередь по самотечной трубе 1 во вторую часть тепловлагообменника 5 тогда, когда уровень семян достигнет основания труб 2. Затем семена, заполнив систему труб 2, выйдут по трубе 3. По ней выйдет столько про-

Сушенных семян, сколько было по­дано сырых. При этом нория сухих семян работает с постоянной на­грузкой, значительно превышаю­щей производительность сушилки.

Конструкция переливного пат­рубка может быть различной, в заіг висимости от конкретных условий привязки. Два варианта перелив­ного патрубка показаны на ри­сунке 18: по схеме а сухие

Семена направляются ПО Рис.18. Конструкция переливного па - самотечной трубе 1 В трубка:

Тепловлагообменник, а ПО / — основная самотечная труба;

Трубе 3 — в склад; по схеме б в тепловлагообменник семена пойдут по наклонной трубе 1, а в склад — по вертикальной трубе 3. Для изготовления переливного патрубка можно исполь­зовать ввод СВО-14.

Использование двухконтурной схемы охлаждения зерна позволяет:

Исключить загорание семян в сушиЛке, так как невозможно переполнение тепловлагообменника семенами;

Значительно упростить эксплуатацию рециркуляционной зерносушилки, так как ее производительность автоматически изменяется при изменении подачи сырых семян подсолнечника;

Лучше охладить просушенные семена в результате повтор­ного пропуска их некоторой части через шахту окончатель­ного охлаждения, так как производительность нории для сухих семян значительно больше производительности сушилки.

Топка. Является основным источником возникновения пожара на сушилке. Масличная пыль может загораться от искры, по­павшей в камеру нагрева из топки. Чтобы ликвидировать и эту возможность возникновения пожара при сушке семян подсол­нечника, предложено после топки на воздуховоде подвода агента сушки к камере нагрева смонтировать металлическую сетку (искрогаситель). Для этого применена металлотканая сетка с ячейками размером 2X2 мм и толщиной проволоки 1 мм.