RU2638690C1

RU2638690C1 - Method for drying colza seeds

Info

Publication number: RU2638690C1
Application number: RU2016133243A
Authority: RU
Inventors: Виталий Матвеевич Попов; Валентина Александровна Афонькина; Елена Ивановна Шукшина; Владимир Иванович Майоров
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью НТЦ "АгроЭСБ"
Priority date: 2016-08-11
Filing date: 2016-08-11
Publication date: 2017-12-15

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: method of infrared drying of colza seeds is that the seed layer of 0.8-1.2 cm is placed on the belt of the endless conveyor and affected by infrared radiation. The conveyor belt is made of a material that is capable of transmitting IR radiation to the maximum and does not interfere with the moisture outlet; low-temperature film heaters with the heating temperature of 35-55°C and the radiator wavelength of 8-9 mcm are used as radiating elements.

EFFECT: improving the quality of the dried product.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области низкотемпературной инфракрасной сушки сельскохозяйственной продукции, в частности зерновых и мелкосемянных культур, непосредственно семян рапса, и предназначено для применения в государственных, фермерских и личных хозяйствах для обработки семян рапса с целью подготовки их для пищевых и кормовых целей, а также их хранения.The invention relates to the field of low-temperature infrared drying of agricultural products, in particular cereals and small-seeded crops, directly rapeseed, and is intended for use in state, farm and personal farms for the treatment of rapeseed with the aim of preparing them for food and feed purposes, as well as their storage .

Известен способ сушки семян рапса (патент RU №2416919, МПК A23B 9/16, опубл. 27.04.2011). Согласно предложенному способу сушку осуществляют в осциллирующих режимах по несимметричной схеме осцилляции чередованием интервалов нагрева в псевдоожиженном слое и охлаждения воздухом с влагосодержанием 0,006…0,007 кг/кг в плотном фильтрующем слое. Соотношение интервалов нагрева и интервалов охлаждения составляет 2:1. После каждого интервала нагрева продукта вводят антиоксидант Эндокс. Температура и скорость воздуха в первом интервале нагрева соответственно составляют 350…352 K и 6,5…7,0 м/с, в каждом последующем интервале нагрева температура воздуха повышается на 4…5 K, а его скорость снижается на 0,15…0,2 м/с. Температура и скорость воздуха на интервалах охлаждения постоянны и поддерживают значения 288…290 K и 1,8…2,0 м/с соответственно.A known method of drying rapeseed (patent RU No. 2416919, IPC A23B 9/16, publ. 04/27/2011). According to the proposed method, drying is carried out in oscillating modes according to an asymmetric oscillation scheme by alternating heating intervals in the fluidized bed and cooling with air with a moisture content of 0.006 ... 0.007 kg / kg in a dense filter layer. The ratio of heating intervals to cooling intervals is 2: 1. After each heating interval of the product, the antioxidant Endox is administered. The temperature and air velocity in the first heating interval are 350 ... 352 K and 6.5 ... 7.0 m / s, respectively, in each subsequent heating interval, the air temperature rises by 4 ... 5 K, and its speed decreases by 0.15 ... 0 , 2 m / s. The temperature and air velocity at the cooling intervals are constant and maintain the values of 288 ... 290 K and 1.8 ... 2.0 m / s, respectively.

К основным недостаткам данного способа сушки можно отнести несовершенство аппаратов с псевдоожиженным слоем. К ним можно отнести: эрозию внутренней поверхности самого аппарата теплообменных поверхностей и различное время пребывания отдельных порций сырья в объеме псевдоожиженного слоя, что приводит к различной степени нагрева, а следовательно и высушивания.The main disadvantages of this drying method include the imperfection of the fluidized bed apparatus. These include: erosion of the inner surface of the apparatus of the heat exchange surfaces and the different residence times of individual portions of raw materials in the volume of the fluidized bed, which leads to a different degree of heating, and therefore drying.

Необходимость обработки сырья антиоксидантом Эндокс снижает степень экологичности данного способа сушки. Данный препарат небезопасен для персонала, при работе необходимо использовать средства индивидуальной защиты: защитную маску или респиратор, защитные очки, перчатки и др.The need to process raw materials with an antioxidant Endox reduces the degree of environmental friendliness of this drying method. This drug is unsafe for personnel; during work it is necessary to use personal protective equipment: a protective mask or respirator, safety glasses, gloves, etc.

В качестве прототипа взят способ инфракрасной сушки семян (патент RU №2433364, МПК F26B 3/30, опубл. 10.11.2011), предназначенный для сушки семян подсолнечника. Способ заключается в том, что семена послойно помещают на подложке, где на ярусах поэтапно вводят тепловую энергию с разной плотностью потоков инфракрасного излучения, совмещая с принудительной вентиляцией паровоздушной среды, способ содержит межоперационную выдержку насыпных семян в нагретом состоянии и охлаждение. Сушку семян подсолнечника слоем высотой 2-3 см, помещенным на тефлоновой ленте бесконечного транспортера, проводят инфракрасным излучением с длиной волны 1,5-3,0 мкм при постоянной скорости влагоотвода.As a prototype taken the method of infrared drying of seeds (patent RU No. 2433364, IPC F26B 3/30, publ. 10.11.2011), intended for drying sunflower seeds. The method consists in the fact that the seeds are placed in layers on a substrate, where thermal energy with different densities of infrared radiation fluxes is gradually introduced on the tiers, combining with forced ventilation of the air-vapor medium, the method comprises inter-operation exposure of bulk seeds in a heated state and cooling. Drying of sunflower seeds with a layer with a height of 2-3 cm, placed on a teflon tape of an endless conveyor, is carried out by infrared radiation with a wavelength of 1.5-3.0 microns at a constant speed of moisture removal.

Существенным недостатком данного способа является то, что процесс сушки при данной длине волны ведется при слишком высоких температурах, что не приемлемо для масличных культур.A significant disadvantage of this method is that the drying process at a given wavelength is carried out at too high temperatures, which is not acceptable for oilseeds.

Задачей изобретения является создание оптимальных условий сушки для получения высокого качества высушенных семян рапса в режиме щадящих температур, уменьшение энергозатрат и упрощения монтажа оборудования за счет исключения принудительной вентиляции, применив для этого материал транспортерной ленты, не препятствующий выходу влаги.The objective of the invention is to create optimal drying conditions for obtaining high quality dried rapeseed seeds in a mode of gentle temperatures, reducing energy consumption and simplifying the installation of equipment by eliminating forced ventilation, using a conveyor belt material that does not impede the release of moisture.

Способ сушки семян рапса, заключающийся в размещении семян слоем на ленте бесконечного транспортера, воздействии на семена инфракрасным излучением, в отличие от прототипа семена рапса слоем 0,8-1,2 см размещают на транспортерной ленте, выполненной из материала, способного максимально пропускать ИК-излучение и не препятствующего выходу влаги, в качестве излучающих элементов используют низкотемпературные пленочные электронагреватели с температурой нагрева 35-55°C и длиной волны излучателя 8-9 мкм.The method of drying rapeseed, which consists in placing the seeds in a layer on an endless conveyor belt, exposing the seeds to infrared radiation, in contrast to the prototype, rapeseed in a layer of 0.8-1.2 cm is placed on a conveyor belt made of a material capable of transmitting IR radiation and not preventing the exit of moisture, low-temperature film electric heaters with a heating temperature of 35-55 ° C and an emitter wavelength of 8-9 microns are used as emitting elements.

Техническим результатом предлагаемого способа является снижение энергозатрат за счет использования низкотемпературных пленочных электронагревателей, упрощение способа сушки за счет исключения принудительной вентиляции и создание оптимальных условий процесса сушки путем правильно определенных длине волны и толщине слоя семян рапса. Размещение семян слоем меньше 0,8-1,2 см отрицательно скажется на производительности, а слоем больше на качестве готового высушенного продукта. Длина волны, выявленная в результате исследований и анализа оптических характеристик семян рапса, позволяет вести процесс сушки при необходимой температуре в названных пределах, так как увеличение температуры ведет к возникновению горечи масла в семенах и потере жизнеспособности и посевных качеств семян, а уменьшение к увеличению времени всего процесса. Транспортерная лента выполнена из материала позволяющего максимально пропускать ИК-излучение, что позволяет снять экранировку высушиваемого материала, обеспечить большой коэффициент отражения лучистой энергии, более равномерный нагрев высушиваемого продукта и повысить производительность за счет возможности увеличения толщины слоя, также материал не должен препятствовать выходу влаги для исключения принудительной вентиляции.The technical result of the proposed method is to reduce energy consumption through the use of low-temperature film electric heaters, simplify the drying method by eliminating forced ventilation and creating optimal conditions for the drying process by correctly determining the wavelength and thickness of the rape seed layer. Placing seeds with a layer less than 0.8-1.2 cm will negatively affect productivity, and a layer more on the quality of the finished dried product. The wavelength identified as a result of research and analysis of the optical characteristics of rapeseed seeds allows the drying process to be carried out at the required temperature within the specified limits, since an increase in temperature leads to the appearance of bitterness in the seeds and loss of viability and sowing quality of the seeds, and a decrease to an increase in time process. The conveyor belt is made of a material that allows maximum transmission of infrared radiation, which allows you to remove the shielding of the dried material, to provide a large reflection coefficient of radiant energy, more uniform heating of the dried product and increase productivity due to the possibility of increasing the thickness of the layer, and the material should not prevent the release of moisture to exclude forced ventilation.

Заявляемый способ осуществляется в сушильной установке транспортерно-каскадного типа.The inventive method is carried out in a drying unit conveyor-cascade type.

Сушильная установка поясняется чертежом, на котором схематично изображен общий вид сушильной установки.The dryer is illustrated in the drawing, which schematically shows a General view of the dryer.

Сушильная установка содержит металлический корпус 1, каркас которого состоит из вертикальных 2 и горизонтальных 3 стоек на опорах 4.The dryer contains a metal housing 1, the frame of which consists of vertical 2 and horizontal 3 racks on the supports 4.

Внутри корпуса параллельно друг над другом расположены ленточные конвейеры 5, при этом нечетные ряды конвейеров смещены по длине на одинаковую величину, достаточную для перекантовки продукта сушки с конвейера на конвейер, а в зонах перекантовки установлены жестко связанные с каркасом экранирующие щитки 6 для исключения рассыпания продукта сушки при перекантовке.Conveyor belts 5 are arranged parallel to each other inside the casing, while the odd rows of conveyors are shifted along the length by the same amount sufficient to re-bind the drying product from the conveyor to the conveyor, and shielding plates 6 rigidly connected to the frame are installed in the re-bending areas to prevent spilling of the drying product when turning over.

Каркас снабжен направляющими 8, на которые опираются верхние рабочие ветви лент конвейеров, над ними установлены жестко связанные с каркасом пленочные электронагреватели 9 и дополнительно установленные пленочные электронагреватели 10, служащие активной подложкой.The frame is equipped with guides 8, on which the upper working branches of the conveyor belts are supported, film electric heaters 9 and additionally installed film electric heaters 10, which serve as an active substrate, are rigidly connected to the frame.

Над верхней рабочей ветвью верхнего конвейера расположены загрузочный бункер 11 и раскладчик 12 для равномерного распределения продукта сушки. В нижней части корпуса расположен разгрузочный бункер 13.Above the upper working branch of the upper conveyor there is a loading hopper 11 and a spreader 12 for uniform distribution of the drying product. In the lower part of the housing is a discharge hopper 13.

Приводной механизм установки состоит из электродвигателя 14, редуктора 15, цепной передачи 16, клиноременной передачи 17, ведущих барабанов 18. Ведущие барабаны 18 и ведомые барабаны 19 попарно соединены лентой 20, выполненной из материала, способного максимально пропускать ИК-излучение, не поглощая их, это те материалы, у которых чернота тела близка к 0 (например, полиэстера, полиэфирного волокна, лавсана и т.д.). Также материал не должен задерживать выход влаги (например, сетка). Этим требованиям отвечает сетка из полиэстера.The drive mechanism of the installation consists of an electric motor 14, a gearbox 15, a chain drive 16, a V-belt drive 17, driving drums 18. The driving drums 18 and the driven drums 19 are pairwise connected by a tape 20 made of a material capable of transmitting IR radiation as much as possible without absorbing them, these are materials in which the blackness of the body is close to 0 (for example, polyester, polyester fiber, polyester, etc.). Also, the material should not delay the release of moisture (for example, mesh). A polyester mesh meets these requirements.

Установка содержит систему автоматического управления, состоящую из блока управления 21, датчиков температуры 22 и датчиков влажности 23. Устройство включается в электрическую сеть посредством электрошкафа 24.The installation comprises an automatic control system consisting of a control unit 21, temperature sensors 22 and humidity sensors 23. The device is connected to the electrical network by means of a control cabinet 24.

Способ осуществляется следующим образом. Семена рапса через загрузочный бункер 11 при помощи раскладчика 12 равномерно распределяют слоем 0,8-1,2 см по всей ширине верхней рабочей ветви ленты 20 верхнего конвейера 5. Включают установку в электрическую сеть, посредством электрошкафа включают пленочные электронагреватели 9 и дополнительно установленные пленочные электронагреватели 10, служащие активной подложкой. Воздействуют на семена инфракрасным излучением, равномерно облучая при длине волны излучателя 8-9 мкм в режиме щадящих температур 35-55°C.The method is as follows. Rapeseed seeds through the loading hopper 11 with the help of the spreader 12 are evenly distributed with a layer of 0.8-1.2 cm across the entire width of the upper working branch of the belt 20 of the upper conveyor 5. Turn on the installation in the electrical network, by means of an electric cabinet include film electric heaters 9 and additionally installed film electric heaters 10 serving as an active substrate. Influenced seeds on the seeds, uniformly irradiating at a wavelength of the emitter 8-9 microns in the mode of gentle temperatures 35-55 ° C.

Приводной механизм, состоящий из электродвигателя 14 и редуктора 15, при помощи клиноременной передачи 17 и цепной передачи 16 приводит в движение ведущие барабаны 18. Ленты конвейеров 20, попарно соединяющие ведущие и ведомые барабаны, приводят в движение ведомые барабаны 19.The drive mechanism, consisting of an electric motor 14 and a gearbox 15, drives the driving drums 18. By means of a V-belt transmission 17 and a chain transmission 16, the conveyor belts 20 pairwise connecting the driving and driven drums drive the driven drums 19.

Датчик влажности 23, установленный над верхней рабочей ветвью ленты 20 верхнего конвейера 5, контролирует начальную влажность продукта сушки. В зависимости от значения начальной влажности продукта сушки системой автоматического управления задаются скорость движения лент конвейеров и скорость работы вентиляторов.A humidity sensor 23, mounted above the upper working branch of the belt 20 of the upper conveyor 5, monitors the initial moisture content of the drying product. Depending on the value of the initial humidity of the drying product, the automatic control system sets the speed of conveyor belts and the speed of the fans.

Датчики температуры 22, установленные над каждым конвейером, контролируют температуру продукта сушки. В зависимости от значения температуры продукта сушки системой автоматического управления регулируется рабочая температура пленочных электронагревателей 9.Temperature sensors 22 installed above each conveyor monitor the temperature of the drying product. Depending on the temperature of the drying product, the automatic control system regulates the operating temperature of the film electric heaters 9.

Пройдя до конца уровня верхней рабочей ветви, продукт сушки пересыпается на уровень низлежащей рабочей ветви. Экранирующие щитки 6, установленные над концами лент 20 конвейера 5, улавливают продукт сушки при перекантовке и направляют на ленту 20 низлежащего конвейера 5.After reaching the end of the level of the upper working branch, the drying product is poured to the level of the lower working branch. Shielding flaps 6, mounted above the ends of the belts 20 of the conveyor 5, catch the drying product during the transfer and are sent to the belt 20 of the downstream conveyor 5.

Продукт сушки, пройдя, таким образом, все уровни конвейеров, пересыпается на ленту нижнего конвейера. Над лентой нижнего конвейера установлен датчик влажности 23, контролирующий конечную влажность продукта сушки. В зависимости от значения конечной влажности продукт сушки через разгрузочный бункер 13 высыпается в тару или отправляется на повторную сушку.The drying product, having thus passed all the levels of conveyors, is poured onto the belt of the lower conveyor. A moisture sensor 23 is installed above the belt of the lower conveyor, which controls the final humidity of the drying product. Depending on the value of the final humidity, the drying product through the discharge hopper 13 is poured into the container or sent for re-drying.

Способ позволяет получить высушенный продукт высокого качества и снизить энергозатраты процесса сушки семян рапса.The method allows to obtain a dried product of high quality and reduce the energy consumption of the drying process of rapeseed.

Claims

The method of drying rapeseed, which consists in placing the seeds in a layer on an endless conveyor belt, exposing the seeds to infrared radiation, characterized in that the rapeseed seeds are placed on a conveyor belt of 0.8-1.2 cm layer made of a material capable of transmitting IR radiation and not preventing the exit of moisture, low-temperature film electric heaters with a heating temperature of 35-55 ° C and an emitter wavelength of 8-9 microns are used as emitting elements.