СтатьиЗерносушилкиРазноеЗона охлаждения

Зона охлаждения зерносушилки

Регулируемая зона охлаждения

Прежде всего, хотелось бы развеять всеобщее заблуждение, которое касается регулируемых зон охлаждения зерносушилки.

Известно, что современные шахтные зерносушилки часто оснащаются переменными зонами охлаждения зерна. (В колонковых зерносушилках о такой опции мы не слышали). 

Обычно такая система позволяет конвертировать одну или две верхние зоны охлаждения в зоны сушки и наоборот. Делать это предлагается в зависимости от условия сушки зерна (температуры окружающего воздуха, типа зерна и т.п.

Однако, мало кто пишет как именно этими зонами пользоваться

И вот, мы нашли рекламный материал одного из украинских производителей зерносушилок в журнале "Хранение и переработка зерна", который и побудил нас к написанию этой статьи. (На случай, если на момент чтения этой статьи, материал был уже удалён или отредактирован, также даём ссылку на веб-архив).

Цитата из рекламного материала

В материале утверждается, что:

Переменная зона охлаждения позволяет в холодное время, уменьшив зону охлаждения, тем самым увеличить зону нагрева и повысить производительность.

Звучит вполне логично? Да, но нет!

В чём же ошибка?

Мысленный эксперимент

Пойдем от обратного. Допустим, нам нужно нагреть 1 литр воды в чайнике, которая имеет температуру 15°С до температуры 50°С. Учитывая теплоемкость воды 4187 Дж/кг*град, для этого нам понадобится чистой энергии в количестве (50-15)*4187 = 146 кДж.

Что произойдет, если нам понадобится подогреть воду до более высокой температуры, например до температуры 70°С? Конечно, для этого нам понадобится больше тепла, а именно (70-15)*4187 = 230 кДж.

То же самое будет происходить и тогда, когда нам понадобится охладить тело. Чем больше энергии мы должны снять, тем более долгим будет процесс охлаждения.

Как это применимо к зерносушилкам?

Представим, что мы сушим зерно в зерносушилке с нерегулируемой зоной охлаждения в теплое время, когда наружная температура воздуха составляет 20°С. Зерно в процессе сушки нагревается до температуры 45°С. По нормам, зерно должно выходить из зерносушилки с максимальной температурой +10°С к температуре окружающей среды, т.е. 20°С+10°С = 30°С. Т.е. нам нужно снизить температуру зерна всего на 45°С-30°С=15°С.

Если же температура воздуха на улице упадет до 5°С, мы должны охлаждать зерно до (5°С+10°С)=15°С. При том же количестве холодного воздуха и неизменном времени охлаждения зерна, его начальная температура должна будет быть 15°С+15°С=30°С. Однако, у нас температура зерна на выходе из зерносушилки не изменилась и составляет 45°С!

А для того, чтобы охладить зерно с такой начальной температурой, мы должны будем удалить из зерна 45°С-(5°С+10°С)=30°С (а не 15°С). Разница по необходимой отведённой тепловой энергии почти в два раза больше.

Но есть нюанс!

Расчеты выше приведены при условии, что время охлаждения зерна одинаковое. На самом деле, в холодное время года, нам нужно будет тратить чуть больше тепловой энергии на нагрев зерна. Для этого зерносушилка будет снижать скорость сушки зерна, а значит увеличивать время сушки и охлаждения (ведь зерно у нас идет по шахте одним сплошным потоком).

На видео: работа шахтной двузонной зерносушилки Scolari в зимнее время года при температуре -18°С.

Тем не менее, скорость сушки зерна упадет не так значительно, как увеличится количество тепловой энергии, которую нужно будет отвести от зерна в процессе сушки. Ведь нагрев зерна - не такое энергозатратное мероприятие, как испарение влаги. Не будем путать вас цифрами и формулами, но так или иначе, зона охлаждения в зимний период времени не станет более эффективной, а даже наоборот, существенно снизит свою эффективность. 

ПРИМЕЧАНИЕ: Если вам всё же хочется увидеть больше цифр, рекомендуем обратиться к нашей статье "Самая экономичная зерносушилка", в которой приведены базовые расчеты энергии, которая уходит на нагрев зерна и испарение влаги.

Именно по этой причине, многие шахтные зерносушилки оснащаются регулируемыми зонами охлаждения зерна. Это позволяет в холодную пору года увеличить зону охлаждения, чтобы сохранить эффективность сушки зерна.

Таким образом, регулируемая зона охлаждения зерносушилки предназначена не для того, чтобы сохранить производительность в холодное время года за счет уменьшения зоны охлаждения (и, как следствие, увеличения зоны сушки), а совсем наоборот. Зона охлаждения в зимний период времени должна быть больше, чтобы успевать охладить зерно до нужной температуры!

Экономичность зерносушилки

Раз уж мы затронули тему охлаждения зерна в зерносушилках, хотелось бы остановиться и на том, как влияет зона охлаждения на экономичность работы зерносушилки.

Мы должны отталкиваться от двух постулатов:● Чем больше мы снимаем тепла из зерна, тем больше его поступает обратно в зерносушилку за счёт системы рекуперации тепла. Ведь в современных зерносушилках, весь воздух, который прошёл через зону охлаждения, возвращается обратно в шахту, таким образом снижая расход газа (или другого топлива).● Чем больше зона охлаждения, тем меньше зона сушки. Это значит, что производительность зерносушилки с большей зоной охлаждения будет несколько ниже, чем производительность с уменьшенной зоной охлаждения.

Таким образом, от размера зоны охлаждения будет зависеть расход газа. 

Если мы хотим увеличить производительность сушилки, мы можем увеличить зону сушки (уменьшив зону охлаждения). 

Если же мы заботимся об экономичности работы сушилки, нужно контролировать выходящую температуру зерна. Если она существенно выше температуры окружающей среды, это означает, что увеличив зону охлаждения мы сможем забрать из зерна ещё больше тепла. Но конечно, при этом немного снизится производительность зерносушилки.

Как правильно поступать, каждый хозяин элеватора должен решить для себя самостоятельно. Когда на элеваторе очередь зерновозов, вы, возможно, заходите увеличить производительность за счет уменьшения зоны охлаждения (конечно, если конечная температура зерна при этом останется в допустимых пределах).

Но если очереди зерновозов нет, вы можете увеличить зону охлаждения и, таким образом, немного сократить расход газа (при описанных выше условиях, конечно).

Самые экономичные зерносушилки с регулируемой зоной охлаждения

Самыми экономичными зерносушилками сегодня праву признаны двузонные зерносушилки (зерносушилки с двумя горелками, которые обслуживают две независимые сушильные зоны). Связано это с тем, что такие сушилки оснащены не только системой рекуперации тепла (восстановление тепла из охлаждаемого зерна, о которой мы немного упоминали выше), но и системой рециркуляции горячего воздуха (повторное использование горячего воздуха из нижней зоны охлаждения в верхней зоне). Таким образом, эффективность этих сушилок существенно увеличивается.Подробнее об этих зерносушилках можно прочитать здесь: Двузонные зерносушилки.
А двузонные зерносушилки с переменной зоной охлаждения, которые мы поставляем в Украину можно найти в списке ниже:

  • NEW!

    Шахтная двузонная зерносушилка Esma
  • СКИДКА23%

    Шахтная двузонная зерносушилка Scolari

  • Шахтная двузонная зерносушилка Stolz

  • Шахтная двузонная зерносушилка Stolz