Файл: Голик, М. Г. Применение искусственного холода при хранении зерна обзорная информация.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 01.11.2024

Просмотров: 29

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Вентилирование пшеницы вели при довольно низких темпера­ турах атмосферного воздуха — до —29°С. При прохождении через один вентилятор воздух нагревался на 3—5,4°С, через два венти­ лятора —' на 3,2—8,9°С. Однако несмотря на довольно низкую тем­

пературу нагнетаемого

воздуха

(-9 -.— 25°С)

скорость

охлажде­

ния при использовании указанной

установки

составляла

0,04—

0,17 грсд/час при вентилировании одним вентилятором

и

0,23—

0,40 град/час—двумя вентиляторами.

 

 

 

 

 

Для всех рассматриваемых случаев вентилирование партий зер­

на характерным является увеличение температуры

верхнего слоя

насыпи в первые часы охлаждения.

 

 

 

 

 

 

В начале и конце охлаждения определяли по пяти слоям влаж­

ность, процент пожелтевших и трещиноватых зерен риса

(табл. 11).

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 11

 

 

 

Высота насыпи, м

 

 

 

Показатели качества

 

 

 

 

 

 

 

Среднее

 

5

10

.15

20

25

 

значение

 

 

 

 

СлавянСКИЙ 3Jтеватор

 

 

 

 

 

Влажность, %:

 

14,G

14,6

Г'5,4

14,2

14,0

14,5

до вентилирой аиия

 

после вентилирования

 

13,0

13,0

13,2

13,4

13,6

13,2

Пожелтение, %:

 

0,40

0,40

0,60

0,12

0,20

0,3

ДО Б6НТИлиров аНИЯ

1. ■.

после вентилирования

 

0,80

0,80

1,00

0,40

0,36

0,6

Трещиноватость, %:

 

31,8

32,0

30,0

33,0

34j0

32,6

до вентилироваиия

 

после вентилирования

 

32,0

33,0

312,0

36,0

35,0

33,6

 

Воине кий эле ватор

 

 

 

 

 

Влажность, %:

 

15,3

15,3

15,3

14,4

14,0

14,8

до вентилирования

 

пекле вентилирования

 

14,5

14,3

14,8

14,2

13,8

>14_,3

Пожелтение, %:

 

0,0

0,02

0,01

0,0

0,01

0,01

до вентилирования

 

после вентилирования

 

о ,о е

0,04

0,06

0,02

0,04

0,03

Трещиноватость, %:

 

30,0

30,0

30,0

32,0

32,0

30,8

до вентилирования

 

после вентилирования

 

31,0

32,0

32,0

33,0

33,0 .

32,5

Как видно из табл. 11, при охлаждении в течение 59 час. насы­ пи риса-зерна в силосе Славянского элеватора происходило доволь­ но значительное снижение влажности по слоям — на 0,4—2,2% и в среднем по насыпи на 1,3%. Наблюдали также некоторое увели­ чение пожелтевших и трещиноватых зерен, в среднем по насыпи со­ ответственно на 0,3 и 1,0%.

При охлаждении в течение 50 час. насыпи риса-зерна в Воин­ ском элеваторе было установлено меньшее снижение влажности, в среднем по насыпи на 0,5%. Процент трещиноватых зерен увели­ чился на 1,7%, а количество пожелтевших зерен практически не из­ менилось.

21


Таким образом, при использовании указанных выше удельных подач атмосферного воздуха в процессе охлаждения насыпи зерна в силосе элеватора можно в определенной степени снизить его влажность. Увлажнения верхних слоев не наблюдалось.

Исследования технологической эффективности вентилирования насыпей риса-зерна проведены в 11 силосах Славянского элевато­ ра (диаметр силоса 6 м) атмосферным воздухом при различных температурах зерна и наружного воздуха в октябре—декабре 1971 г. (табл, 12).

Таблица 12

 

Продол­

 

Температура зерна,

 

Снижение тем ­

 

Вес

Темпера­

 

°С

Разность

Скорость

житель­

 

 

пературы зер

зерна

ность вен­

тура на­

 

 

темпера­

на в процессе

охлаж ­

в сило­

тилиро­

ружного

до венти­

туры зерна

вентилиро­

дения,

се,

вания,

воздуха,

после вен­ и

воздуха,

вания,

°С/час '

т

час

сС

лирования

тилиро­

°С

°С

 

 

 

 

 

вания

 

 

 

550

42

6,4

23Ц

21,5

иб,б

1,5

0,12

557

13

6,4

23,2

21,7

16,8

1,5

0,12

584'

12

6,4

32,2

20,7

15,8

4,5

0,42

567

9

10,3

22,8

21,9

12,5

0,9

0,10

550

12

'14,2

24,2

23,5

10,0

0,7

0,05

550

'■И

2,0

32,0

17,5

20,0

45

0,35

680

12

9,0

31,1

16,3

12,1

4j8

0,40

5791

58

3,0

23,5

10,5

14,5

12,0

0,22

680

48

3,8

14,0

10,0

40,2

4,0

0,08

490

27

3,0

27,3

15,5

24,3

12,3

0,37

510

30

4,0

19,4

13,5

1(5,4

6,0

0,30

Температура наружного воздуха колебалась в пределах

.->-22-:— ГС. Риса-зерна в силосах было 490—584 г. Продолжитель­ ность вентилирования по каждому силосу была различна и опреде­ лялась 1 емпературой наружного воздуха. Исследования проводили на зерне средней сухости [5].

В результате вентилирования риса-зерна в силосах элеватора атмосферным воздухом при разнице в температурах насыпи и воз­ духа от 10,0 до 24,3°С, а также продолжительности охлаждения наблюдалось снижение температуры его насыпей в пределах 0,7— 13,0°С. При этом скорости охлаждения изменялись в пределах 0,06—0,37 град/час.

На основании данных исследования построена кривая, позво­ ляющая определить скорость охлаждения насыпи риса-зерна в про­ цессе вентилирования при различных перепадах температуры зерна и наружного воздуха в пределах 10:—25°С (рис. 7).

Незначительную скорость охлаждения насыпи риса-зерна при большой разности температуры насыпи и возду!а можно объяснить тем, что в процессе прохождения через вентилятор ЦВ-18 № 8 воз­ дух нагревается на 7—1 ГС, что существенно снижает эффект охлаждения зерновой насыпи.

22


Из приведенных денных следует, что при достаточно больших разрывах в величинах температур зерна и воздуха и довольно низ­ ких удельных его подачах возможно охлаждение' насыпей рисазерна в силосах элеватора с помощью применявшейся вентиляци­ онной установки с вертикальным продуванием насыпи.

Рис. 7. Кривая старости охлаждения риса-зерна в силосах элеватора <в процессе активного вентил!и:р101ва'ння гари разных перепадах температур насыпи и атмосферного воздуха

На этом основании можно было предусмотреть, что в Красно­ дарском крае, а также в районах с аналогичными климатическими условиями Где в период заготовок и в первые месяцы хранения наблюдаются высокие температуры зерна н воздуха), применение искусственно охлажденного воздуха с целью консервирования на­ сыпей риса-зерна будет сопровождаться значительным технологи­ ческим эффектом.

При исследовании технологической эффективности вентилиро­ вания атмосферным воздухом риса-зерна в силосах элеватора груп­ па исследователей под руководством М. Г. Голика вела наблюде­ ния за изменением зоны охлаждения его насыпи.

В течение периода вентилирования температура окружающего воздуха изменялась в пределах +10-!— ГС. Средняя температура насыпи зерна в силосе до охлаждения составляла 23,5°С. В процес­ се вентилирования наблюдали значительное расслоение насыпи зерна по температуре. Так, через б час. вентилирования темпера­ тура нижнего слоя насыпи на высоте 5 м снизилась на 12°С, в то время как в верхних ее слоях она оставалась без изменений, а на­ чиная с высоты 20 м повышалась на 3—3,5°С. С увеличением про­ должительности вентилирования происходит выравнивание темпе­ ратуры по всей насыпи с максимальным разрывом между верхним н нижнчм слоями з 2°С (табл. 13).

Колебания температуры насыпи, которые наблюдаются практи­ чески во всех ее слоях обусловлены колебаниями температуры на­ ружною воздуха в период вентилирования.

23

В начальный период вентилирования в нижнем слое насыпи образуется зона наибольшего' охлаждения с температурой 7,5— 11,5°С, которая постепенно перемещается вверх.

П родолж и­

Температура

тельность вен-

наружного

тилирования,

воздуха,

час.

°С

 

Тега пер ату Iга,

СС сjгоя зерн а

на

вы соте

 

Ог днища

силоса

м

 

б

10

15

20

25

27,5

Таблица 13

Средняя тем­ пература зерца

всилосе.

СС

0

■б

23,5

2-6,0

27,5

24,5

1-8,0

20,0

23,5

6

4

14,5

24,0

2-5,5

26^5

21,5

23,5

22,0

13

Ю

9,5

23,0

20,0

26,5

22,0

23,5

21,0

48

2

9,5

13/)

15,0

24,5

22,0

2-3,5

1-8,0

24

0

8,0

М,5

43,5

2-3,5

22,0

-24,0

17,0

30

3

9,0

9,0

10,5

18,0

20,5

22,5

45,0

36

1

9,0

7,5

9,0

14,0

19,0

19,0

13,0

42

3

10,0

9,0

10,0-

11,0

1-6,0

19,0

12,5

48

4

11,0

9,5

1-0,0

11,0

14,5

17,0

1-2,0

54

3

10,5

10,0

1-0,5

40,0

13,0

115,0

14,5

58

4

10,-5

9,-5

10,5

10,-0

10,5

11,5

110,5

За первые 12 час. вентилирования зона наибольшего охлажде-' няя установилась з нижней части насыпи на высоте 5 м, содержа­ щей около 100 т зерна, а через 58 час. зона охлаждения распрост­ ранилась на всю массу зерна. При этом наблюдалось выравнива­ ние температуры, по всем слоям насыпи. Продвижение зоны наи­ большего охлаждения происходило в насыпи равномерно и в сред­ нем за каждые 12 час. она распространялась на 100 т зерна, или на 8—9 г зерна за час.

Таким образом, можно охладить в течение двух суток рис-зер­ но, размещенное в одном силосе.

Хранение зерна повышенной влажности в искусственно охлаж­ денном состоянии представляет собой новое перспективное направ­ ление в технологии послеуборочной обработки свежеубранного ри­ са-зерна. Поэтому. Министерством заготовок СССР в 1971 г. было решено разработать и смонтировать первый в Советском Союзе комплекс «холодильная установка—железобетонный силос», иссле­ довав его эффективность для консервирования риса-зерна.

По заданию Министерства заготовок СССР кафедрой хранения зерна Всесоюзного заочного института пищевой промышленности (ВЗИПП) под руководством про-ф. М. Г. Голика было составлено техническое задание, включающее следующие требования на про­ ектирование и оборудование технологического комплекса «железо­ бетонный силос — холодильная установка»:

хранимая продукция — свежеубранный рис-зерно с влажностью до 21 % ;

способ хранения — в типовом железобетонном силосе диаметром 6 м при высоте насыпи 30 м;

температура, создаваемая и поддерживаемая в насыпи — 0°С; способ производства холода — холодильный стационарный агре­

гат производительностью около 500 тыс. ккал/час;

24


способ распределения холодного воздуха в насыпи силоса—на­ гнетание снизу под металлический короб;

удельная подача воздуха—1 м3 на г в час.

На основе технического задания, представленного кафедрой «Хранение зерна и продуктов его переработки» ВЗИПП, конструк­ торское бюро .Краснодарского краевого управления хлебопродук­ тов разработало проект комплекса «холодильная установка — железобе гонпый силос» и произвело расчет необходимого оборудова­ ния. Монтаж холодильной установки и присоединение ее к имею­ щейся воздухораспределительной сети был осуществлен на Сла­ вянском элеваторе Краснодарского края. На рис. 8 показана схема комплекса. Для охлаждения воздуха была использована промыш­

ленная

фреоновая

холодильная

 

 

установка

с

 

компрессором

 

 

ФУ-175

 

производительностью

 

 

190 тыс. ккал/час с электродвига­

 

 

телем

АП-92-6

мощностью

 

 

980 об/мин.

 

 

 

 

 

 

Фреоновый испарительно-кон­

 

 

денсаторный агрегат АИК-150

 

 

установки состоит из кожухотруб­

Охлажденный

 

ного испарителя

ИТР-100 с по­

Чоэдух$.‘ Ч т

D

верхностью

охлаждения

100 л 2,

 

Дтмоярерный Воздух

Рассолг*-15вС

 

■ Д

 

горизонтального

кожухотрубного

 

конденсатора КТР-75, с поверхно­

г > -

Охлажденная бода

 

 

 

 

 

 

стью охлаждения 70 м\, теплооб­

 

Рис. 8. Схема комплекса «холодильная

менника ТФ-3, приборов

автома­

тического регулирования и защи­

установка — железобетонный силос»

 

 

ты машины и аппаратуры.

Для циркуляции рассола в четырех воздухоохладителях ВО-450 4 и оборотной воды в градирне 3 устанавливаются три насоса 2 (один—резервный) марки К-9 производительностью 54 м3/час при напоре Н = 27 мм вод. ст. с электродвигателем мощностью 7 кет при 2890 об/мин.

В качестве воздухораспределительной сети были использованы на этом этапе исследований имеющиеся на элеваторе воздуховоды установки для активного вентилирования с вертикальным продува­ нием насыпей зерна в силосах.

При работе комплекса холодный воздух из воздухоохладителей отсасывается вентилятором ЦВ-18 № 8 5 и нагнетается в зерновую насыпь. Воздухораспределительная сеть может одновременно обслуживать от одного до шести силосов 6, емкостью по 550 / (в среднем) риса-зерна каждый. Количество одновременно венти­ лируемых силосов с зерном изменяют с помощью дроссельных кла­ панов.

Для выяснения эффективности использования комплекса ВЗИПП совхместно с Ростовской МИС в 1972 г. провели опыты по охлаждению насыпей риса-зерна одновременно в одном, двух, трех и пяти силосах [9].


При этом ставилась задача определить максимальное количе­ ство силосов с рисом-зерном, которое можно эффективно охлаж­ дать при работе комплекса.

Для этого необходимо было установить: аэродинамические параметры работы комплекса;

изменение скорости охлаждения насыпи риса-зерна в процессе вентилирования в зависимости от перепадов температур зерна и охлажденного воздуха;

влияние исходной температуры насыпи на скорость охлажде­ ния;

продолжительность охлаждения насыпи риса-зерна в зависимо­ сти от количества вентилируемых силосов;

изменение скорости охлаждения насыпи в зависимости от коли­ чества вентилируемых силосов;

перемещение зоны охлаждения в зависимости от количества вентилируемых силосов;

изменение показателей качества риса-зерна в процессе вентили­ рования.

Аэродинамические параметры работы комплекса «холодильная

установка—железобетонный

силос»

представлены

в табл.

14.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Количество

одновременно

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вентилируемых силосов

 

Показатели

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

5

Вес насыпи риса-зерна, т

. i .

. i .

54.2

1177

1708

2890

Исходная влажность,

%

. . ,.

15,5

1.5,5

14,7

■ 15,5

Исходная температура, °С

 

 

| .

31,4

20,7

28,4

19,9

Аэродинамические параметры:

 

 

 

 

 

 

 

средняя скорость воздуха на вы-

 

 

 

 

ходе

из

вентилятора, м ^ е к . .

■20,02

24,2

25,6

27,15

средняя

скорость воздуха

на

вы-

 

 

 

 

ходе

из

силоса,

м;сск . . . .

4, 7

2,35

1,5

0,83

Полное давление, развиваемое вентиля-

 

 

 

 

тором, кгс/см 2

. .

. |

. . . |

 

 

:

831,0

440,3

337,4

260,2

Производительность' вентилятора, м 3/час

■8230

9784

10435

11474

Удельная подача

воздуха, м 3/час

 

на

1 т

13,8

8,4

6,1

4,1

Скорость фильтрации воздуха в насыпи

 

 

 

 

риса-зерна,

м /сек .

 

. . ■........................

0,08

0,05

0,03

0,02

Общие потерн воздуха в системе,

% . .

22,6

22,9

28,5

65,5

Одновременному охлаждению подвергали различное количество зерна от 542 до 2800 тв зависимости от количества вентилируемых силосов. В связи с последним удельные подачи воздуха изменялись от 13,8 до 4,1 м3/час на 1 т. В процессе вентилирования искусствен­ но охлажденным воздухом потери воздуха в системе были значи­ тельными. Так, при охлаждении риса-зерна одновременно в одном, двух и трех силосах (силосы расположены в одном ряду) они со­ ставляли 22,6—28,5%, при охлаждении в пяти силосах—65,5%.

26