Jak sušit kukuřici v sušičce?

dementi
Tento článek je naším osobním názorem. V každém případě musí provozovatel sušičky obilí přísně dodržovat teploty sušení kukuřice doporučené výrobcem sušičky. Finpro Group LLC nenese žádnou odpovědnost za akce provedené po přečtení tohoto článku.

Vstup

Ve světě výtahů existuje řada názorů na to, jaká by měla být teplota pracovního činidla při sušení komerční (krmné) kukuřice:

• Někdo suší kukuřici 140 ° C.
• Někdo to tvrdí 135 ° C – to je maximum.
• Někteří říkají, že ne výš 120 ° C.
• Někteří vidí zhoršení kvality zrna i s 110 ° C.
• A pro některé 100 ° C je vysoká teplota a jsou nuceni ji snížit 95 ° C, a dokonce 90 ° Cnebo sušit ve dvou průchodech.

Co se děje? Pokusme se tento problém společně vyřešit.

Proč chceme sušit při vysoké teplotě?

Důvody jsou zde dva a jsou důležité.

Důvod č. 1: Čím vyšší je teplota pracovního prostředku v sušičce obilí, tím vyšší je produktivita. A všichni víme, jak je to během úklidové sezóny důležité.

Důvod č. 2: Čím vyšší je teplota pracovní látky, tím nižší je měrná spotřeba plynu (nebo jiného paliva). Tzn., že pokud při sušení kukuřice při teplotě 110°C bude naše spotřeba plynu (podmíněně) 1.20 m 3 /tuna procenta, tak při sušení při teplotě 130°C může klesnout na 1.10-1.15 m 3 / tuna procenta (v závislosti na vlhkosti zrna a dalších faktorech).

Jak tedy sušit při vysokých teplotách bez ztráty kvality zrna?

Abychom si tuto otázku ujasnili, řekněme si nejprve něco málo o teorii (jednoduchou a oblíbenou formou).

Důvody pro velké rozdíly v teplotách sušení kukuřice

Jak vidíte, teploty sušení kukuřice doporučené výrobci se v různých sušičkách obilí velmi liší. A závisí na technologii, kterou sušičky obilí používají. Můžete si všimnout, že například pro všechny americké sušičky obilí je doporučená maximální teplota pro sušení kukuřice nižší, zatímco v evropských důlních sušičkách obilí je vyšší.

Proč Technologie sušení má tak silný vliv na maximální teplotu pracovní agent?

Faktem je, že americké sušárny obilí fungují na principu sušáren s příčným prouděním, zatímco evropské sušárny na obilí fungují na principu smíšeného proudění vzduchu. Vznikají tak dvě důležité podmínky, které ovlivňují maximální teplotu pracovního prostředku.

Důvod č. 1: Není důležitá teplota vzduchu, ale teplo, které je zrnu dodáváno

Faktem je, že různé sušárny dodávají do šachty různé specifické objemy vzduchu (v přepočtu na tunu obilí, které je v šachtě). Zatímco evropské sušárny dodávají velmi přibližně 1.000 2.000-3 1 m4.500 vzduchu na tunu kukuřice za hodinu (bez silážní sekce v horní části sušárny), americké sušičky jsou mnohem agresivnější a dodávají 5.500 3-1 XNUMX mXNUMX vzduchu na tunu kukuřice za hodinu. hodina. Přirozeně, pokud chceme do obou sušáren obilí dodávat stejné množství tepla, v americké sušárně musíme přivádět vzduch o mnohem nižší teplotě (přece jen množství vzduchu je mnohem větší).

Čím větší je tedy specifické množství vzduchu přiváděného do sušičky obilí na každou tunu obilí, tím nižší by měla být její teplota. To znamená, že teploty vzduchu ve dvou různých sušárnách nelze porovnávat, protože nevypovídají o rychlosti ohřevu (a sušení) zrna.

Toto je první důvod proč v důlních sušárnách obilí může teplota horkého vzduchu stoupnout na 120-140°C, zatímco v amerických sušárnách obilí je již kritická teplota 110°C.

Poznámka: Samozřejmě je třeba poznamenat, že Evropané neudělají jen velký důl a nedodávají do něj méně vzduchu. Čím rychleji totiž odstraníme vlhkost, tím větší je riziko tepelného šoku obilí.

Důvod č. 2: Nerovnoměrné sušení zrna

Například už víme, že v sloupová sušárna obilí (modulární nebo věžový), velké množství vzduchu prochází vrstvou zrna do příčný směr na vektor pohybu kukuřice (podrobněji viz: sušárny zrna s příčným prouděním).

Vnitřní vrstva kukuřice (která je blíže ke zdroji tepla) se tedy zahřívá rychleji než vnější vrstva, protože je neustále vháněna teplejším vzduchem. Jak je vidět na obrázku, vzduch dovnitř Červené vrstva zrna, která proudí u stěny, se ochlazuje ze 110°C na 102°C, v žlutá vrstva se ochladí na 78 °C a v modrá až 51°C.

V takových sušičkách by teplota sušení neměla překročit 105-110°C, aby nedošlo k přehřátí vnitřní vrstvy kukuřice. (I když jsou nainstalována míchadla).

To je druhý důvod proč američtí výrobci nedoporučují zásobovat své sušičky obilí vzduchem o teplotě vyšší než 110°C.

Poznámka: Jedna hlavní nevýhoda amerických sušiček je tedy zřejmá: ohřev velkého objemu vzduchu vyžaduje více plynu (paliva)! A jelikož vzduch prochází zrnem příliš rychle, nestihne vydat maximum svého tepla a do atmosféry se uvolňuje ještě docela teplý. Proto takové sušičky spotřebují více plynu.

Související článek

Americké sušičky obilí

Americké sušičky obilí, stejně jako všechny severoamerické sušičky obilí, mají své tradiční vlastnosti a nejsou vždy vhodné pro podmínky evropských zemí. To zahrnuje vysokou úroveň emisí prachu, heterogenitu konečného obsahu vlhkosti zrna a vysokou spotřebu plynu. V tomto článku se podíváme na hlavní důvody, proč v Evropě ztrácejí na popularitě.

Související článek

Americké sušičky obilí

Americké sušičky obilí, stejně jako všechny severoamerické sušičky obilí, mají své tradiční vlastnosti a nejsou vždy vhodné pro podmínky evropských zemí. To zahrnuje vysokou úroveň emisí prachu, heterogenitu konečného obsahu vlhkosti zrna a vysokou spotřebu plynu. V tomto článku se podíváme na hlavní důvody, proč v Evropě ztrácejí na popularitě.

Takhle to dopadá, že si lidé kupují americké sušičky obilí a my pak čteme komentáře jako je tento na internetu (viz citace níže) a myslíme si, že problém souvisí s druhem kukuřice, vysokou teplotou sušení a ne s sušička obilí.

Kukuřici sušíme při teplotě topidla maximálně 95 °C. Pokud na začátku mé kariéry sušičky zvýšily teplotu na 150 °C, pak se moderní hybridy při této teplotě promění v prach.

Alexandr Popov,
Hlavní inženýr
Volyn-zerno-product LLC
Zdroj: liftist.com

Vzhledem k tomu, že Američané nepovolují teploty sušení na 150 °C, lze předpokládat, že na začátku své kariéry měl Alexander zkušenosti s prací nikoli s americkými sušičkami, ale s některými dalšími. Například dřevotříska, v té době populární. Ale i dnes se kukuřice suší na dřevotřísce při 150-160°C! A někteří klienti nám říkají, že na 180°C.

Některé moderní sloupové sušárny zrna jsou vybaveny speciálními zařízeními, která tuto nevýhodu částečně kompenzují. Například v polovině zrna je instalována míchačka, která zrno přemísťuje od vnitřní stěny k vnější. A naopak, od vnějšího k vnitřnímu. Nebo existují diferenciální vykládací systémy, které vykládají obilí poblíž vnitřní stěny rychleji než obilí, které je poblíž vnější stěny.

Takové systémy opravdu pomáhají a doporučujeme jejich použití. I při přítomnosti takových systémů však není možné zcela eliminovat nerovnoměrné sušení zrna. Takové systémy totiž míchají obilí jen jednou za celou cestu. A míchání není tak důkladné jako ve smíšených sušárnách zrna (v důlních sušárnách obilí).

Související článek

Důlní sušičky obilí

Důlní sušárny zrna jsou v podstatě smíšené sušárny zrna. Právě směsné proudění odstraňuje všechny nevýhody sušáren obilí s příčným prouděním a umožňuje maximální rovnoměrnost konečné vlhkosti. To vám umožní zvýšit teplotu sušení kukuřice (a dalších produktů) a v důsledku toho, pokud jsou všechny ostatní věci stejné, zvýšit skutečnou produktivitu.

Související článek

Důlní sušičky obilí

Důlní sušárny zrna jsou v podstatě smíšené sušárny zrna. Právě směsné proudění odstraňuje všechny nevýhody sušáren obilí s příčným prouděním a umožňuje maximální rovnoměrnost konečné vlhkosti. To vám umožní zvýšit teplotu sušení kukuřice (a dalších produktů) a v důsledku toho, pokud jsou všechny ostatní věci stejné, zvýšit skutečnou produktivitu.

Rychlost ohřevu kukuřice

Abychom mohli mluvit o optimálních teplotních podmínkách pro sušení kukuřice, rád bych zvážil ještě dva teoretické aspekty.

Aspekt 1: Měrná tepelná kapacita kukuřice versus vlhkost

Než přejdeme k dalšímu typu sušičky obilí, která dokáže sušit kukuřici při vyšších teplotách, rád bych řekl něco málo o teoretickém pozadí. A to, při rychlosti ohřevu kukuřice.

Zvláštností je, že rychlost ohřevu mokré a suché (polosuché) kukuřice se velmi liší.

Obecně můžete vypočítat energii potřebnou k zahřátí materiálu o 1 °C pomocí jednoduchého vzorce:

Q = cm (t2-t1)

kde Q je množství tepla, c je měrná tepelná kapacita, m je tělesná hmotnost, t2 je počáteční teplota, t1 je konečná teplota.

Zde uvedený graf měrné tepelné kapacity kukuřice versus obsah vlhkosti je založen na výsledcích testu.

Je zřejmé, že v oblasti od 10 % do 35 % vlhkosti má tento graf téměř lineární vztah a lze jej popsat vzorcem:

c = 0,935 + 0,051 x W

kde c je měrná tepelná kapacita v kJ/kg a W je obsah vlhkosti kukuřice.

Nyní si představte, že kukuřici sušíme z vlhkosti 30 % na 14 %.

Zkusme si spočítat, kolik tepelné energie potřebujeme k zahřátí kukuřice na začátku procesu sušení, když je ještě mokrá, a na konci, když už je suchá.

Měrná tepelná kapacita kukuřice při 30% vlhkosti = 0,935 + 0,051 x 30 = 2,465 kJ/kg
Měrná tepelná kapacita kukuřice se 14% vlhkostí = 0,935 + 0,051 x 14 = 1,649 kJ/kg.

To znamená, že to vidíme k ohřevu mokré kukuřice budeme potřebovat 1,5x více tepelné energie!

Tento rozdíl je způsoben tím, že mokrá kukuřice se při zahřívání „paří“ mnohem aktivněji než suchá kukuřice. A odpařování vody odebírá energii a brání samotnému obilí v zahřívání. Je známo, že měrné skupenské teplo vypařování vody je 2260 kJ/kg. Navíc budete také potřebovat energii na ohřev vody v obilí. A čím více vody je v zrnu, tím více je potřeba ho ohřát (nezapomeňte, že měrná tepelná kapacita suchého obilného zbytku je 3-3.5krát menší než měrná tepelná kapacita vody).

Nebudeme se ale pouštět do vzorců a počítat, kolik vody se odpaří z 1 kg kukuřice, když se zahřeje o 1 °C při různých úrovních vlhkosti. Zastavme se u toho, že Ohřev vlhké kukuřice vyžaduje mnohem více energie..

Poznámka: Zanedbáváme skutečnost, že měrná hmotnost kukuřice se sušením zvyšuje. To znamená, že v jednom krychlovém metru získáme větší váhu kukuřice, což znamená, že potřebujeme více tepla na zahřátí kukuřice v této části sušičky. Zatímco však měrné teplo vzroste faktorem 1,5, měrná hmotnost kukuřice se zvýší jen nepatrně. Navíc se vysycháním zrna zvětšuje teplosměnná plocha (více zrn menšího průměru v jednom metru krychlovém).

Aspekt 2: Tepelná kapacita kukuřice venku a uvnitř

Existují také některé údaje o závislosti měrné tepelné kapacity na obsahu vlhkosti pro anatomické části zrna. S.P. Koloskov a Schaefer předkládají výsledky svých stanovení pro endosperm a otruby, které, jak známo, jsou organickým celkem membrán a aleuronové vrstvy. Ukázalo se, že jejich měrná tepelná kapacita je vyšší než u endospermu. Takže pro sušinu se rovná 20 kcal/kg-deg při teplotě 0,344 °C, 40 kcal/kg-deg při 0,388 °C a 50 kcal/kg-deg při 0,432 °C.

Mezitímní výběr

Již tedy víme, že v počáteční fázi sušení je měrná tepelná kapacita zrna výrazně vyšší než měrná tepelná kapacita zrna na konci procesu. Kromě toho se v počáteční fázi zahřívá hlavně skořápka a aleuronová vrstva a endosperm se zahřívá s určitým zpožděním.

Z toho vyplývá, že aby se vyrovnala rychlost ohřevu zrna, v počáteční fázi můžeme zrno sušit při zvýšené teplotě a ke konci procesu sušení je snižovat. Zrno tak nepřehřejeme a lépe zachováme jeho organoleptické vlastnosti.

Dvouzónové sušičky kukuřice

Na začátku článku jsme došli k závěru, že kolonové (americké) sušárny obilí vyžadují nižší teploty sušení než šachtové. Důlní sušičky obilí však také přicházejí v různých typech. I mezi nimi se přípustné teploty sušení mohou výrazně lišit.

Jak jsme řekli výše, v sušičce obilí s jedním hořákem, kde je teplota sušení konstantní po celé výšce sloupce obilí, kukuřice se na začátku procesu sušení zahřívá mnohem pomaleji než na konci procesu sušení, kde se jeho vlhkost blíží 14 %. To je způsobeno tím, že:

1. Vlhčí kukuřice uvolňuje více vlhkosti. Proces tvorby páry je energeticky velmi náročný proces. Když se voda promění v páru, odebere se ze zrna velké množství tepelné energie a zrní se ochladí.
2. Vlhčí kukuřice má menší pracovní cyklus, a proto jí prochází méně vzduchu. (To je mimochodem velká technická výzva pro výrobce sušiček – správné rozložení tepelných toků, protože vlastnosti kukuřice mohou být různé – vlhkost, špína, pórovitost – ale sušička musí být univerzální).

To vše vede k tomu, že se kukuřice v horní části sušičky zahřívá pomaleji a není tak citlivá na vysoké teploty vzduchu.

Můžeme tedy předpokládat, že pokud rozdělte sušičku na dvě sušící zóny dvěma nezávislými hořáky můžeme dodávat vyšší teplotu do horní zóny, kde je kukuřice stále mokrá a pomalu se zahřívá, a šetrnější (nízkou) teplotu do spodní zóny, kde je kukuřice sušší a rychleji se zahřívá.

Podle tohoto principu vzniká tzv. dvouzónové sušičky, o kterých si můžete přečíst v našem článku. (Tento článek si určitě přečtěte, protože kromě teploty sušení mají takové sušičky i řadu dalších zajímavých funkcí.)