Основной масличной культурой в Украине является подсолнечник. Свежеубранные семена подсолнечника отличаются очень низкой стойкостью при хранении, особенно при высокой влажности, температуре и засоренности. При хранении семян химическим изменениям в первую очередь подвергаются жиры, а затем белковые вещества.
Семена высокомасличного подсолнечника надежно хранятся, если влажность их не превышает 7%, а температура снижена до 10°С и ниже. При влажности выше критической и температуре 20 25°С, характерной для свежесформированных партий семян подсолнечника, в насыпи семян начинается бурное развитие микроорганизмов, интенсивно идут гидролитические и окислительные процессы, что приводит к быстрому ухудшению качества семян подсолнечника как масличного сырья. Даже несколько часов хранения свежеубранных семян высокомасличного подсолнечника влажностью выше критической приводит к массовому самосогреванию и порче, что делает невозможным получение масла высоких сортов.
Самосогревание подсолнечника развивается очень быстро и приводит к полной порче семян, возрастанию кислотного числа масла до 30 35 мг КОН на 1 г жира. Среди причин самосогревания засоренность (при хранении в одних и тех же условиях влажность органической примеси почти в 2 раза выше влажности семян), а также наличие микроорганизмов в семенной массе, преимущественно неспорообразующих эпифитных бактерий и плесневых грибов .
При поступлении в короткие сроки большого количества влажного и сырого подсолнечника, высушить его в потоке не всегда представляется возможным. В связи с этим целесообразно применять различные способы повышения стойкости свежеубранных семян подсолнечника, среди них активное вентилирование. Сроки временного хранения и режимы вентилирования установлены соответствующими инструкциями. При наличии семян подсолнечника, различающихся по масличности, формируют партии семян по группам масличности. Примерные сроки стойкого хранения семян высокомасличного подсолнечника в зависимости от их влажности и температуры, предложенные Кубанским филиалом ВНИИЗ , приведены в табл. 1.
На длительное хранение до переработки следует закладывать семена подсолнечника с засоренностью не выше 2 %, просушенные до критической влажности (6 7 %) и охлажденные до низких положительных температур. Продолжительность хранения при таких условиях составляет 3 6 мес., если температура просушенных семян перед закладкой на хранение или в течение первых 15 суток хранения снижена до 0 10°С.
Семена подсолнечника влажностью ниже 12%, ожидающие сушку, можно временно разместить в складах, оборудованных установками для активного вентилирования, а с влажностью выше 12 % необходимо сушить немедленно.
На хлебоприемных предприятиях (ХПП) сушку проводят, руководствуясь отраслевым нормативным документом Інструкція по сушінню продовольчого, кормового зерна, насіння олійних культур та експлуатації зерносушарок . Семена подсолнечника, идущие на переработку, сушат, как правило, до влажности 78 %, а предназначенные для длительного хранения до 67 %. Перед подачей семян в шахтную сушилку их необходимо очистить от крупных примесей в ворохоочистителе или в сепараторе со следующим набором сит: приемное с отверстиями Ø16 20 мм, сортировочное с отверстиями Ø10 12 мм, разгрузочное с отверстиями Ø10 12 мм и подсевное с отверстиями размером 2,5х20 мм. Легкие примеси отделяют в пневмосепарирующих каналах воздушным потоком со скоростью 4 6 м/с.
Режимы сушки семян подсолнечника зависят от их начальной влажности и способа сушки и регламентируются инструкцией по сушке . Высшие предельные значения температуры сушильного агента и нагрева семян подсолнечника при различных способах сушки в шахтных прямоточных и рециркуляционных сушилках приведены в табл. 24.
Технологическая ценность семян подсолнечника определяется его масличностью. Поэтому важно сохранить количество и качество масла. В процессе сушки может происходить либо синтез, либо распад жировых компонентов. Направленность этих превращений зависит от влажности семян, от температуры и продолжительности их нагрева. При оптимальных режимах сушки содержание масла в семенах подсолнечника увеличивается. В масло переходят сопутствующие ему вещества, содержащиеся в семенах: фосфатиты, каротиноиды, стеролы, воскообразные вещества.
Поскольку при указанных режимах семена подсолнечника можно сушить в сушилках различных типов, рассмотрим кратко их особенности.
Сушка семян подсолнечника в шахтных зерносушилках.
В шахтных зерносушилках сушат до 90% заготавливаемых семян подсолнечника. Высоковлажные семена в этих агрегатах подвергаются двух-, а иногда и трехкратной сушке, при этом нарушается поточность обработки, что значительно затрудняет работу с вновь поступающими семенами. Из-за неравномерности движения семян по сечению шахт при их продувке агентом сушки наблюдается большая неравномерность нагрева семян: у стенок шахт они движутся медленнее, чем в середине, при этом неравномерность нагрева достигает более 10°С. Если же семена содержат сорную примесь, то возможно засорение шахт и нередко загорание сушилки. Поэтому не допускается сушка семян без их предварительной очистки.
При пуске сушилки температуру агента сушки следует установить не выше 80°С с последующим выходом на рекомендуемую (табл. 24). При наличии в семенах подсолнечника сорной и масличной примеси более 5% предельно допустимая температура агента сушки должна быть снижена на 10°С в каждой зоне. При сушке семян подсолнечника необходимо следить за постоянной загрузкой надшахтных бункеров, не допуская снижения уровня насыпи ниже 1 м. Не реже одного раза в три дня надо освобождать сушилки от семян, тщательно очищать их от сора и продувать атмосферным воздухом.
Из всех зерносушилок шахтного типа лучше использовать для сушки семян подсолнечника спаренные сушилки, например ДСП-32-ОТх2. Они позволяют сушить семена по различным технологическим схемам в зависимости от начальной влажности и требуемого съема влаги. Так, при сравнительно невысокой начальной влажности (до 14%) семена подсолнечника можно высушить за один пропуск по схеме сушка-охлаждение. Обе зерносушилки работают параллельно. При влажности семян от 14 до 20 % целесообразен последовательный пропуск семян через обе сушилки по схеме сушка-отлежка-сушка-охлаждение (вентилятор зоны охлаждения первой сушилки отключен). При влажности семян выше 20 % охладительную шахту первой зерносушилки можно использовать в качестве сушильной, подключив ее к топке.
Нужно обратить внимание на то, что при недостаточной пропускной способности сушилки может наблюдаться перегрев семян подсолнечника. Так, по данным , даже в температурных режимах 80 и 145°С; 90 и 145°С при недостаточном пропуске семян через сушилку они нагревались до температуры 62 и 58°С. И наоборот, при более жестком температурном режиме (120 и 140°С) семена подсолнечника с начальной влажностью 21,8% высушивали до 8,6% при пропускной способности 15,4 т/ч и при этом они нагревались до температуры 45°С.
Модернизация сушилок. Неравномерность нагрева семян по горизонтальному сечению в зоне максимального нагрева семян колеблется в довольно широких пределах от 40 до 70°С. Семена имеют наибольшую температуру нагрева в пристенных зонах, идущих параллельно коробам, что приводит к перегреву семян, их пересушиванию и даже загоранию. Это объясняется тем, что в пристенных зонах расстояние между крайними коробами и стенкой сушилки примерно в 2 раза меньше, чем между коробами. Кроме того, при загрузке семян в сушилку происходит их самосортирование. Более легкие компоненты стекают к стенкам сушилки, что дополнительно уменьшает скорость движения семян подсолнечника в пристенной зоне.
Поэтому, с целью улучшения работы шахтных сушилок и качества просушенных семян подсолнечника рекомендуется заранее осуществить ряд мероприятий . Пристенные ряды воздухораспределительных коробов заменяют на полукороба с установкой их расстоянии 100 115 мм от стенок. Для исключения перегрева семян, над рассекателем надсушильного бункера, расположенного над воздухораспределительной камерой, устанавливают горизонтальную металлическую перегородку. Учитывая пониженную сыпучесть и малую насыпную плотность семян подсолнечника, загрузочные самотечные трубы Ø220 мм заменяют на трубы Ø300 мм и устанавливают их под углом не менее 60°С. Для уменьшения самосортирования семян их в надсушильный бункер подают через 4 5 самотечных труб.
Различные варианты реконструкции шахтных прямоточных зерносушилок приведены также в специальной литературе .
Сушка семян подсолнечника в рециркуляционных зерносушилках
Рециркуляционные зерносушилки по сравнению с прямоточными обеспечивают возможность одновременной сушки семян различной влажности за один пропуск и имеют более высокие технико-экономические показатели.
Сушку семян подсолнечника в рециркуляционных сушилках надо поручать наиболее опытным работникам. В рециркуляционных сушилках с камерой нагрева, расположенной над тепло-влагообменником, уровень семян подсолнечника следует поддерживать ниже обычного (расстояние от нижней кромки камеры нагрева до поверхности зерновой насыпи должно быть не менее 1,2 м). Нельзя допускать прекращения подачи рециркулирующих семян подсолнечника в камеру нагрева при работающей топке.
Технология сушки зерна рециркуляционных зерносушилок с камерами нагрева в падающем слое заключается в чередовании кратковременного нагрева (2 3 с) смеси семян в восходящем потоке агента сушки при температуре 250 350°С, отлежки нагретой смеси семян, последующем охлаждении и рециркуляции большей части просушенного зерна. За один цикл сушки испаряется сравнительно небольшое (около 2%) количество влаги. Одновременно с сушкой семена очищаются от сорной примеси .
Высокотемпературная сушка семян подсолнечника в рециркуляционных зерносушилках благотворно сказывается на показателях качества масла. Так, по данным , при нагреве семян в сушилке до 60 70°С происходит снижение кислотного числа, а при более низких температурах нагрева (до 50°С) - некоторое увеличение кислотного числа масла. Однако кислотное число масла снижается при температурах свыше 70°С, и снижение этого показателя тем больше, чем выше температура нагрева семян. Нужно отметить, однако, что при более высоких температурах нагрева семян происходит увеличение травмируемости из-за пересушивания плодовой оболочки. Семена подсолнечника с нарушенной плодовой оболочкой плохо хранятся и быстро портятся.
К недостаткам рециркуляционных зерносушилок с камерами нагрева в падающем слое относится их повышенная пожароопасность. 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.
Из рециркуляционных зерносушилок, не имеющих специальных подогревателей для нагрева семян, целесообразно использовать зерносушилку А1-ДСП-50 Карловского машзавода (Полтавская обл.). Эта сушилка может работать и как прямоточная при необходимости снять до 6 % влаги. Этим предприятием в последние годы выпущен ряд новых зерносушилок аналогичной конструкции с производительностью 10, 20 и 25 пл.т/ч, обеспечивающих поточную сушку при хороших технико-экономических показателях работы.
Модернизация сушилок. 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. С этой целью рекомендуется зерносушилки снабжать пожаробезопасной камерой нагрева переменного сечения с тормозными элементами в виде конусов на гибких подвесках (в камерах нагрева с тормозными элементами в виде труб наварить снизу вдоль каждой трубы две стальных ленты под углом 45(одна к одной) и использовать двухконтурную схему охлаждения, в топке сушилки устанавливать искрогаситель, а в рециркуляционную шахту подавать агент сушки с температурой 100 ± 10°С, обеспечив таким образом рециркуляционно-изотермический режим сушки. Емкость тепловлагообменника должна быть рассчитана на 15 20 мин нахождения в ней семян. Самотечные трубы монтируют под углом 60°, а их диаметр должен быть на 25% больше, чем для колосовых культур. Днища диффузоров и конфузоров для агента сушки в камере нагрева должны быть установлены под углом 60° 70°. Все это позволяет интенсифицировать сушку семян подсолнечника и обеспечить устойчивую, пожаробезопасную работу сушилки.
В отмечается, что высокотемпературная сушка семян подсолнечника с влажности 29,9% до 7% на модернизированной зерносушилке с двухконтурным охлаждением при температурах сушильного агента 304 310°С обеспечила нагрев семян подсолнечника в диапазоне 58 61°С. При этом кислотное число масла на 0,19 0,22 мг КОН, эффективность очистки семян в сушилке составила 53 64%, производительность зерносушилки возросла с 28 до 46,5 пл.т/ч, а затраты условного топлива снизились на 1,2 кг. При таких режимах было просушено 6000 т семян и не наблюдалось ни одного случая загорания сушилки или отходов в бункере.
Сушка семян подсолнечника в сушилках барабанного типа.
Для сушки семян подсолнечника в масложировой промышленности применяют барабанные сушилки с дифференцированными режимами сушки, в зависимости от влажности семян. Температура агента сушки должна быть тем выше, чем выше влажность семян. Большими недостатками применения барабанных сушилок являются частичное растрескивание лузги и обрушивание семян, низкий съем влаги за один пропуск через сушилку, низкая производительность.
Сушка семян в барабанных сушилках происходит в пересыпающемся слое семян при его продувке агентом сушки. В барабанных сушилках температура агента сушки в зависимости от влажности семян и производительности поддерживается на уровне 250 350°С, на выходе из сушилки 50 80°С. Средняя продолжительность пребывания семян в сушилке 14 17 мин.
В барабанной сушилке сушка протекает быстрее, чем в шахтной, но коэффициент заполнения объема барабана семенами составляет 20 25%, в связи с чем количество влаги, испаряемой в 1 м3 пространства барабана, меньше, чем в шахтной зерносушилке.
Жесткие режимы сушки, различное время пребывания семян подсолнечника в барабанных сушилках вызывают неравномерный нагрев и сушку, увеличение лузги и кислотного числа жира, повышенный расход топлива.
Модернизацию барабанных зерносушилок проводят по различным схемам . Одна из них заключается в изменении внутренней насадки барабана. Вторая позволяет организовать поперечную продувку слоя семян (снизу вверх) с образованием кипящего слоя. Предложен также способ сушки семян подсолнечника в пересыпающемся слое в барабанной сушилке с канальной насадкой, которая позволяет получить необходимый съем влаги за один проход при любой начальной влажности и значительно сниженном травмировании семян.
Сушка семян подсолнечника в вентилируемых бункерах.
Для сушки семян подсолнечника применяют бункера СЗЦ-1,5, БВ-25, ОБВ-100, ОБВ-50, К-878, К-839, оснащенные установками активного вентилирования и снабженные двухсекционными электроподогревателями (калориферами) воздуха. При относительной влажности от 75 до 80% может включаться только одна из секций калориферов, а при большей чем 80% регуляторы подключают обе секции и они работают одновременно. Возможна активная сушка семян подсолнечника в вентилируемых бункерах с помощью воздухонагревателей ВПТ-600, ТАУ-0,75 и др. При этом подсоединяют брезентовый рукав к двум или одному бункеру так, чтобы на 1 т семян приходилось около 500 м3/ч агента сушки.
Достоинством вентилируемых бункеров является их простота и доступность. Они не требуют больших капиталовложений, имеют большой срок службы. Применение мягких режимов сушки предотвращает травмируемость семян, что особенно важно для семян подсолнечника.
К недостаткам можно отнести большую продолжительность сушки, значительную неравномерность сушки по влажности между слоями (разнокачественность семян по влажности достигает 1,5 3,5 %), небольшую производительность. Для ликвидации этих недостатков при сушке семян подсолнечника в вентилируемых бункерах используют два варианта.
При первом варианте через каждые 3,5 4,0 ч сушки (первоначальная влажность семян 9 13 %) останавливают вентилятор, и семена перемещают в этом же бункере выпуском их в течение 10 15 мин из бункера и направлением в тот же бункер. Затем процесс сушки продолжается. При втором варианте используются два бункера. В первом бункере сушат семена в течение 2,5 3,5 ч, затем перемещают в другой бункер, где сушку продолжают в течение 3 4 ч.
При послеуборочной обработке семена подсолнечника травмируются. Высокомасличные семена подсолнечника более подвержены травмированию, чем низкомасличные, так как их оболочка тоньше и имеет меньшую прочность. Установлена степень травмирования семян высокомасличного подсолнечника во время перемещения на различном оборудовании . В наибольшей степени семена подсолнечника травмируются на поворотах самотечных труб, нориях и шнеках. Так, при прохождении поворота в самотечной трубе под углом 10° (до поворота длина трубы 7 м) увеличение травмированных семян составило 0,2 0,4% от общей массы семян подсолнечника, при транспортировании в нориях со скоростью ленты 2,2 2,5 м/с от 0,6 до 3,0%, в шнеке от 1,2 до 6,0%. В связи с этим при сушке семян подсолнечника в рециркуляционных зерносушилках необходимо: стремиться по возможности сокращать число циклов рециркуляции переводом сушилок на рециркуляционно-изотермическую сушку, устранять крутые повороты в трубопроводах, смягчать удары при загрузке нории подавать семена по ходу норийной ленты при скорости не более 2,0 м/с, устанавливать гасители при сбросе семян с большой высоты.
Таблица 1.
| Влажность семян, % | Температура воздуха, °С | |||
| 20 | 10 | 1 | -10 | |
| 8 | 1,5 | 4,5 | Более 6 | Более 6 |
| 10 | 0 | 3,0 | Те же | Те же |
| 12 | 0 | 1,5 | 5 | Те же |
| 14 | 0 | 0,5 | 3,3 | Те же |
| 16 | 0 | 0 | 2 | Те же |
| 18 | 0 | 0 | 1,3 | 6 |
| 20 | 0 | 0 | 0,5 | 4,5 |
| 22 | 0 | 0 | 0 | 3 |
| 24 | 0 | 0 | 0 | 2 |
Таблица 2.
| Начальная влажность семян, % | Пропуск семян через сушилку | Предельные температуры, °С | |||
| нагрев семян | сушильного агента в режиме сушки | ||||
| одноступенчатом | двухступенчатом | ||||
| первая зона | вторая зона | ||||
| До 15 | 55 | 120 | 120 | 135 | |
| До 20 | 55 | 115 | 115 | 130 | |
| Более 20 | Первый | 55 | 110 | 110 | 125 |
| Второй | 55 | 115 | 115 | 130 | |
Таблица 3.
Примечание. В рециркуляционных сушилках с каскадным нагревателем (сушилки А1-УЗМ, А1-УСШ и реконструированные ДСП-32-ОТ с комплектом У1-УКЗ-50) температура агента сушилки на входе в нагреватель не должна превышать 200°С.
Сушка семян подсолнечника
Это самая ответственная операция, что значительным образом влияет на выход и качество продукции. В ходе сушки проходят биолого-биохимические превращения простых химических веществ на сложные, накапливаются белки, углеводы (переходят в жиры), изменяются физические параметры и показатели качества.
Процесс сушки имеет свои общие технологические правила, а также специфические, связанные с особенностями определенной культуры и конструкции зерносушилки. К общим относятся: подбор партий с одинаковой влажностью; очистки свежесобранной массы от грубых примесей соблюдение температурно-вентиляционных режимов; окончания сушки при оптимальной влажности; охлаждения просушенной массы. При сушке подсолнечника нужно учитывать анатомическое строение семени и физические свойства ее отдельных частей. Так, ядро семени и плодовая оболочка (лузга) имеют разную гигроскопичность, поэтому по- разному испаряют влагу.
На влагоиспарителях влияет еще и крепкий панцирный слой, в результате чего во время сушки периферийная часть семени (лузга) быстрее подсыхает, уплотняется и сопротивляется испарению влаги из внутренней части (ядра).
Для поддержания влагоиспарения на высоком уровне применяют различные режимы сушки: с предварительным нагревом семян; чередованием периодов нагрева-охлаждения; мягкими температурами нагрева семени и агента сушки в зависимости от влажности подсолнечника.
Семена подсолнечника продовольственного назначения сушат в сушилках прямоточных и рециркуляционных при следующих условиях: выдерживают семена в надсушильный бункер не ниже 1 м; очищают сушилку от мусора и продувают ее атмосферным воздухом не реже одного раза в три дня, начинают сушки при температуре не выше 80 °С, в случае наличия в семенах сорных и масличных примесей (более 5%) снижают температуру агента сушки на 10 °С в каждой зоне и на 20 °С - в камере нагрева с падающим слоем семян. В рециркуляционных сушилках с камерой нагрева, установленной над тепловой-логообменником, поддерживают уровень семян таким образом, чтобы расстояние от нижнего пружка камеры к поверхности насыпу была не менее 1,2 м, при этом не допускают снижения подачи рециркулирующего семян в камеру нагрева при работающей топки.
Фермеры - сельхозпроизводители относительно небольших объемов зерна - могут еще практиковать терморадиационную (солнечно-воздушная) сушку. Такая сушка подсолнечника начинается практически на стадии уборки урожая, в процессе размещения зерновых масс на площадках, при очистке, в ходе погрузки-разгрузки лентачными погрузчиками или погрузчиками фронтальными . Естественный способ сушки особо эффективен в условиях сухой и теплой погоды, которая сейчас наблюдается в осенний период. В ряде фермерских хозяйств свежесобранное семя подсолнечника влажностью 10-12% размещают в виде буртов высотой 0,8-1 м с ориентацией с юга-востока на северо-запад для лучшего нагревания и проветривания. Влажный семена рассыпают тонким слоем (15-20 см), регулярно перемешивают, а на ночь окучивают в бурты и при необходимости укрывают. Как показывает опыт, вследствие естественной сушки влажность семян в сутки снижается на 1,5-2% в зависимости от температуры и интенсивности проветривания.
Семена подсолнечника подсыхают также благодаря пропуску их через погрузчики, очистительные машины, зерносепараторы. После прохождения через различные механизмы влажность может снижаться на 0,5-0,8%.
Сушки, особенно термические в зерносушилках, должны заканчиваться при достижения определенной влажности зерна (семян) в зависимости от направления использования.
Товарный подсолнечник, выращенный согласно всех требований технологии выращивания подсолнечника, должен соответствовать ДСТУ 4694-2006 "Подсолнух. Масляная сырье. Технологические условия". Выращенная продукция, в зависимости от критериев качества, делится на высший, первый или второй класс.
Подсолнечник закупают хлебоприемные пункты или масличные заводы. Цена формируется на семена подсолнечника, который имеет такое качество: влажность - 7%, содержание сорной примеси - 1%, масляной - до 3%, является незараженным вредителями, имеет хорошие органолептические показатели.
Масличные заводы заготавливают подсолнечник для изготовления подсолнечного масла с влажностью не менее 6 и не более 8%, содержание сорной примеси - 3%, не заражен вредителями, кроме зараженности клещом второй степени. Семена не должны быть горькими или иметь отклонения по цвету и запаху. Остаточные количества пестицидов, других химикатов, тяжелых металлов не должны превышать максимально допустимую дозу.
В зависимости от кислотности, подсолнечник разделяют на три класса.
В документе о качестве семян, кроме влажности, содержания примесей и зараженности, отмечают класс по кислотному числу и пораженности белой или серой гнилью.
Подсолнечник с содержанием испорченных и поврежденных семян более 1% должен сопровождаться заключением органов ветеринарной службы об отсутствии его токсичности.
Лояльный подход к подсолнечнику
Послеуборочная обработка является ответственным этапом, определяющим выход, качество и себестоимость полученных из подсолнечника продуктов (подсолнечного масла). Свежесобранные семена подсолнечника отличаются очень низкой устойчивостью при хранении, особенно когда имеют влажность, выше кондинционной, и сильную засоренность. В таких семенах совместное действие влаги, ферментов, микроорганизмов и процессов дыхания приводит к быстрому снижению качества масла и потере сухих веществ.
Особенности строения и состава семян подсолнечника, а также относительно поздние сроки его сбора усложняют послеуборочную обработку и хранение. Для высокомасличных сортов условия обработки еще сложнее, поскольку в них интенсивнее протекают физиологические и биохимические процессы и низкая плотность оболочек.
Характерной особенностью всех масличных культур, в частности подсолнечника, является высокое содержание масла в семенах. Запасные вещества, используемые зародышем во время прорастания, откладываются в семенах масличных культур не в виде крахмала, как в зерновых культурах, а в виде жиров. Значительное содержание масла в семенах подсолнечника имеет важное значение при определении режима хранения семян подсолнечника.
Если сухие спелые семена сохраняют при низкой температуре, они находится в состоянии покоя, характеризующемся частичным снижением всех функций. При повышенной влажности и температуре семена переходят в состояние интенсивной жизнедеятельности. При хранении семян масличных культур, подсолнечника решающее значение имеет их влажность.
Хранить семена масличных культур, подсолнечника сложнее, чем зерно злаковых культур. Это обусловлено высоким содержанием в семенах масличных культур жира, который не способен связывать и удерживать влагу (как белок и крахмал), что приводит к большому насыщению влагой других веществ семян и к неравномерному ее распределению. При общей невысокой влажности концентрация влаги в тех частях семян, которые содержат белки и углеводы, может быть очень высокой и тем выше, чем больше содержание масла.
На сохранность семян масличных культур, подсолнечника большое влияние имеет повышенное содержание обрушенных и битых семян. Эти семена первыми подвергаются плесневению, что повреждает, прежде всего, зародыш. Масло из них быстро горчит, поскольку доступ воздуха к таким семенам облегчен из-за отсутствия плодовой оболочки (шелухи). Поэтому битые и плюсклые семена относят к масличной примеси, которую строго ограничивают при приеме.
Кроме того, в результате неравномерного созревания в подсолнечных корзинах семян неоднородные по влажности, поэтому свежесобранные семена требуют тщательного наблюдения и ухода, обеспечивающего общее снижение влажности и равномерное распределение влаги семян в насыпи с целью предотвращения их самосогревания.
Сбор подсолнечника как в ранние, так и в поздние сроки приводит к недобору урожая и снижению технологических свойств семян. При раннем сборе это обусловлено накоплением полезных веществ в семенах подсолнечника, а на поздних - потерей семян в результате самообрушивания и осыпания. Поэтому собирать подсолнечник целесообразно в период, когда в его посевах содержится незначительная часть желто-бурых корзин, а другие бурые. И в этот период масса сухих веществ 1000 семян, масличность и содержание общего белка достигают наибольшего значения.
Рекомендуется сбор подсолнечника для изготовления подсолнечного масла завершить в течение 8-10 дней в фазе созревания, что дает значительный экономический эффект, поскольку повышает выход масла. Кроме того, соблюдение рекомендованных сроков сбора позволит снизить затраты на сушку и очистку семян.
Семена подсолнечника высокомасличных сортов для изготовления подсолнечного масла следует сразу же после комбайнирования направить на послеуборочною обработку. При условии оснащения хозяйств технической базой нужно сократить сроки поступления семян до 8-10 дней для быстрой обработки сырых и влажных семян.
Послеуборочная обработка семян подсолнечника придает им устойчивость во время дальнейшего хранения, предупреждает снижение выхода и качества масла и других продуктов, получаемых в результате промышленной переработки семян на заводах.
Во время послеуборочной доработки меняется комплекс показателей качества семенной массы в результате биохимических изменений, проходящих во время созревания, механических повреждений во время транспортировки, очистки от примесей и загрузки бункеров, а также из-за нагрева и изменения содержания влаги на этапах сушки и активного вентилирования.
Технология послеуборочной обработки семян подсолнечника для изготовления подсолнечного масла обеспечивает нормальное прохождение всех этих процессов и достижение заданных показателей качества.
Первичная очистка семян подсолнечника от крупных, легких примесей и пыли осуществляют на ворохоочистителях или на сепараторах, оснащенных ситами с отверстиями диаметром 10-15 миллиметров.
При наличии свободных сепараторов сухие семена непосредственно после первичной очистки направляют на повторную. Сухие семена после очистки взвешивают и направляют в силосы элеватора или на склад для длительного хранения. При хранении семян подсолнечника может потребоваться их дополнительное охлаждение, для чего его подвергают активному вентилированию или перемешиванию.
Сырые и влажные семена подсолнечника после первичной очистки требуют сушки. На хлебоприемных предприятиях для сушки семян подсолнечника применяют в основном шахтные и рециркулярные сушилки, а на заводах, кроме шахтных, широко распространены барабанные сушилки. Влажныя и сырые семена подсолнечника не рекомендуется закладывать в бункеры, не оборудованные активным вентилированием, так как в таких семенах быстро возникают негативные необратимые процессы.
После сушки в сушилках или в складах с установками для активного вентилирования проводят вторичную очистку. Затем взвешивают просушенные и очищенные семена подсолнечника и закладывают их на хранение, а отходы вывозят с территории предприятия.
На заводах по производству масла подсолнечник после сушки направляют на фракционирование, а затем на вторичную очистку. После взвешивания в первую очередь направляют на переработку семена мелкой фракции, а крупные - на хранение.
Технологические требования к очистке
Ворох подсолнечника начинают очищать на машинах ВО-50. Он поступает на послеуборочную обработку сорным и влажным, поэтому угол естественного наклона семян составляет более 50 °, что свидетельствует о их плохой сыпучести. Большой коэффициент трения семян требует использования широких отверстий и большого угла наклона самотечных труб. Большое содержание масла в семенах подсолнечника является причиной его низкой скорости падения (4-8 м / с, тогда как у пшеницы - 9-11,5 м / с). Поэтому скорость потока воздуха как во время очистки, так и на этапе сушки семян подсолнечника должна быть меньше, чем во время сушки зерна пшеницы.
Семена подсолнечника для изготовления подсолнечного масла сушат, взвешивают и отправляют на склад или в надсепараторный бункер для хранения до начала дальнейшей очистки. После очистки вороха семян подсолнечника разделяют на четыре фракции. В первой, крупной, фракции семян мелких примесей не содержится, поэтому в триерах его обрабатывают, а очищают от поврежденных, испорченных семян на сепараторах типа БАС. Вторую, третью и четвертую фракции обрабатывают параллельно в трех триерах с диаметром отверстий в барабанах 8,7-9 мм. Влажность семян подсолнечника, при которой они хорошо хранятся, составляет 6-7%.
Особенностью послеуборочной обработки семян подсолнечника для изготовления подсолнечного масла и других масличных культур является то, что их собирают или в начале осени, либо в конце лета, когда значительно увеличивается количество осадков. Во влажных семенах масличных культур самосогревание происходит быстрее, чем в семенах зерновых, поскольку в процессе окисления масла выделяется больше тепла, чем при окислении крахмала.
Как уже отмечалось, на сохранность семян масличных культур влияет также содержание в ворохе битых и облезлых семян, которые быстро плесневеют, у них повреждается зародыш, разлагается масло, и они становятся горькими. Поэтому во время очистки вороха масличных культур прежде всего следует удалить недозрелые и битые семена.
Сушка семян
Семенные оболочки семян подсолнечника высокогигроскопичны, масса их составляет более 10% массы семени. Это их свойство принимают во внимание, определяя оптимальные способы сушки: чередование сушки, охлаждения и отвлажнения.
Равновесная влажность компонентов семени неодинакова: большая в оболочках и меньшая в ядрах.
В практике обработки и хранения семена подсолнечника считаются сухими, если влажность их составляет до 7%, средней сухости - 7-8, влажными - 8-9, сырыми - более 9 процентов(хранение семян подсолнечника).
Неудовлетворительные прочность плодовой оболочки, теплопроводность и термолабильность белковой и жировой частиц семян подсолнечника, повышенную пожарную опасность следует учитывать при выборе способов и конструкции сушилок для их сушки. Кроме того, во время послеуборочной обработки семян существует опасность повышения кислотного и йодного числа, изменения пищевых свойств подсолнечного масла.
Для сушки семян подсолнечника для изготовления подсолнечного масла лучше применять быструю подачу воздуха с высокой температурой, чем длительную с низкой. Чтобы испарить 1 кг воды, надо затратить около 2,7 МДж теплоты, а для испарения такого же количества воды в семенах подсолнечника - более 6 МДж в шахтных и около 4 МДж - в рециркуляционных сушилках. Сушку надо проводить быстро, с минимальными затратами теплоты и электроэнергии.
На испарение влаги влияют в основном два фактора: влаго- и термовлагопроводность. При испарении влаги поверхностные слои семян подсушиваются, то есть создается градиент содержания влаги, когда внутри его влаги больше, чем на поверхности. Это вызывает перемещение влаги в поверхностных слоях семян и сушка происходит тем интенсивнее, чем выше температура нагрева.
До 90% массы семян подсолнечника сушат в шахтных сушилках, хотя при этом наблюдается неравномерность нагрева (до 20 ° С) семян, а при повышенной его засоренности возможно возгорание. Кроме того, загрузка в шахту неочищенного вороха вызывает самосортирование семян, при котором легкие компоненты размещаются у стенок сушилки и уменьшается скорость движения воздуха в пристенной зоне. Поэтому шахтные сушилки усовершенствовали: короба заменили полукоробами, в результате расстояние от боковой стенки к коробам увеличилась с 4-6 до 10-11,5 см. Загрузочное устройство во избежание самосортирования переоборудовали: вместо одной струи ворох сыплется 4-6 струями.
Сейчас для сушки семян подсолнечника влажностью до 15% эффективна высокая температура нагрева семян (75 ° С), при которой подают теплоноситель с температурой 160 ... 180 ° С в обе зоны сушильной камеры. При влажности семян более 15% температура нагрева его составляет 65 ... 70 ° С, а температура теплоносителя в первой и второй зонах сушильной камеры, соответственно, - 160 и 140 ° С. Чтобы интенсифицировать процессы сушки семян подсолнечника, устанавливают дополнительный бункер, что позволяет предварительно нагреть семена с помощью различных подогревателей, в которых оно находится 10-12 с. Сочетание предварительного подогрева семян с рециркуляционной сушкой обеспечивает большую экономичность этого процесса. Режимы предварительного подогрева семян такие: семена влажностью до 14% - температура воздуха - 140 ° С; влажностью более 14% - 180-140 ° С. За один цикл можно снизить влажность семян более чем на 10%. Расход теплоносителя на одну погонную тонну семян подсолнечника составляет 2163 м3 / час. Такой способ сушки семян подсолнечника эффективный (интенсивность сушки намного выше, чем зерновых). Для сушки чаще используют рециркуляционные сушилки "Целинная-20" или "Целинная-50".
Сушка в барабанных сушилках
Особенность сушки семян подсолнечника для подсолнечного масла в барабанных сушилках заключается в следующем: чем выше влажность семян, тем выше температура нагрева. Недостаток - частичное самообрушение семян. Поэтому барабанные сушилки переоборудуют так, чтобы семена в них находилось в течение 14 мин (вдвое меньше), температура теплоносителя на входе составляла 250 ... 350, на выходе 50 ... 80 ° С, а температура нагрева семян не превышала 50 ° Цельсия.
Для сушки семян подсолнечника сконструированы барабанные сушилки с двумя барабанами - внутренним и внешним (с диаметрами, соответственно, 175 и 100 см). Внутренний барабан имеет 8 лопастей, которые перемещают семена к торцу барабана, после чего семена попадают во внешней барабан и движутся в обратном направлении. Теплоноситель подается во внутренний барабан и выходит из внешнего. Максимальная температура нагрева семян - 55 ° С, температура теплоносителя на входе - 250 ... 350 °, на выходе - 50 ... 60 ° С. Охлаждаются семена в охладительных колонках.
В результате дальнейшего совершенствования сушки на барабанных сушилках был увеличен наклон в сторону загрузки до 3 °. В технологическую схему ввели (как и на шахтных сушилках) дополнительные бункеры - для накопления и для отвлажнения семян, укомплектовали четырьмя барабанами, после чего производительность сушилки увеличилась вдвое. Так, за один цикл сушки влажность семян снижается на 7-8 процентов.
Некоторые комплексы также усовершенствовали. Например, в барабанных сушилках установили насадку по всей длине барабана, через которую подается теплоноситель. Теплоносителем является воздух, подогретый в многосекционном электрокалорифере. В барабанных сушилках можно регулировать также продолжительность пребывания семян в сушилке, изменяя частоту вращения барабана и угол его наклона. Такие сушилки используют тогда, когда количество семян подсолнечника невелико.
Для сушки подсолнечника семенного назначения используют камерные сушилки (4 или 12-камерные). В зависимости от влажности семян, высота насыпи колеблется от 50 до 70 см. Направление подачи теплоносителя меняют через каждые 4-6 ч. Температура теплоносителя - 43 ... 45 ° С при влажности семян более 20% или 46 ... 50 ° С при влажности 14-20% и 50 ... 55 ° С при влажности менее 14%. Удельный объем подачи воздуха составляет 500-700 м3 / т в час. Семена влажностью 19-20% при таком режиме надо сушить в течение около 60 часов. Поэтому для предотвращения возможной порчи семян за это время в камерных сушилках его сушат влажностью не выше 13-14 процентов.
Небольшие партии семян подсолнечника сушат в вентилируемых бункерах, оборудованных калориферами, с удельным объемом подачи воздуха около 500 м3 / т в час. Во избежание неравномерности сушки семян их периодически пересыпают из бункера в бункер.
При влажности семян не выше 13% для их сушки используют все типы установок активного вентилирования. В типичных хранилищах емкостью 3200 т чаще используют вентиляторы СВУ-1Б. Они состоят из 10 сдвоенных магистральных каналов, расположенных поперек продольной оси хранилища. Каналы покрывают щитами. Они имеют длину 19 м, ширину - 0,4, глубину - 0,5 в начале и 0,07 м в конце. Расстояние между каналами - 2,3-2,9 м. Воздух подают вентиляторами ТВО-2, при вентилировании удельный объем подачи его должно быть максимальным. Семена влажностью около 13% насыпают высотой не более 1,7 м, а удельный объем подачи воздуха - не менее 300 м3 / т в час. При влажности семян менее 9-10% высоту засыпания увеличивают до 2,5-2,7 метра.
Особенность хранения
Особенность хранения семян подсолнечника для изготовления подсолнечного масла обусловлена тем, что неравномерная по влажности масса, поступающая от комбайнов, вследствие высокой интенсивности дыхания семян быстро согревается. В отличие от зерновых, в самосогревании подсолнечника различают 4 стадии:
- температура семян повышается от 15 до 25 ° С - цвет, запах и сыпучесть семян не меняются;
- температура повышается до 40 ° С в результате дыхания семян и бурного развития микрофлоры - семена становятся дефектными, покрываются плесенью, имеют затхлый запах, горький вкус, теряет блеск, растет их кислотность, снижается всхожесть, теряется сыпучесть, и насыпь уплотняется;
- температура повышается от 40 до 55 ° С - развиваются термофильные бактерии, усиливаются горький вкус и затхлый запах, оболочки темнеют, ядро желтеет, всхожесть довольно низкая, кислотность возрастает до 15-16 мг КОН на 1 г жира;
- температура повышается до 55 ° С и более в результате активной деятельности термофильных бактерий и в результате развивающихся процессов,кислотность возрастает до 30-35 мг КОН на 1 г жира, дефектность семян составляет 100 процентов.
Семена подсолнечника надежно сохраняется только при влажности менее 7% и температуре не выше 10 ° С.
При влажности 8% и температуре 20 ° С они могут храниться 1,5 мес., 10 ° С - 4,5 мес., при 1 ° С - более 6 месяцев.
Особенно быстро портятся травмированные семена подсолнечника (больше всего - высокомасличных сортов). Во время уборки влажность сорной примеси вдвое больше влажности основной массы, на ней много микрофлоры, поэтому даже на кратковременное хранение семена можно закладывать только при режиме охлаждения, причем эффективно только охлаждение с помощью холодильных машин ХМВ-1-30, Г 100 (Германия).
Хорошо хранятся семена подсолнечника в регулируемой газовой среде,%: кислорода - 1, углекислого газа - 1,5-2, остальное - азот. Гидролитические процессы при этом не прекращаются, но интенсивность их ниже, и семена влажностью 8% и с несколько повышенным кислотным числом (1,3 мг КОН) и температурой 5 ... 10 ° С могут без порчи храниться в течение 4 мес., а за влажности 10% - только 50-60 суток.
Партии подсолнечника, предназначенные для изготовления подсолнечного масла для детского питания, размещают и транспортируют отдельно. Также отдельно сохраняют партии подсолнечника, различающихся по влажности и засоренности. Это важно для дальнейшей переработки семян подсолнечника.
На длительное хранение закладывают подсолнечник с влажностью не более 7% и сорной примесью не более 2%. В условиях постоянного вентилирования временно (до 1 месяца) можно хранить подсолнечник с влажностью до 9%, засоренностью до 3 процентов.
Итак, ответственными этапами, определяющими выход, качество и себестоимость полученных из подсолнечника продуктов (подсолнечного масла), является послеуборочная обработка и хранение, однако особенности строения и состава семян подсолнечника, а также относительно поздние сроки уборки культуры значительно усложняют эти процессы. Однако современная технология послеуборочной обработки и хранения семян подсолнечника способна обеспечить получение продукции заданных кондиций по влажности и засоренности независимо от начальных значений; позволяет не только предотвратить ухудшение качественных показателей, но и повысить выход и качество масла, содержащегося в семенах подсолнечника.
Н. Ящук, канд. сельскохозяйственных наук, мл. наук. сотрудник НУБиП Украины
Агротехнические требования
Промышленное сырье. Для длительного и безопасного хранения семена подсолнечника должны быть просушены до влажности 6-7 %. Семена влажностью от 16 и более процентов должны быть просушены до влажности 12 % в течение одних суток, а влажностью до 16 % - в течение двух суток. Хранение семян влажностью 10-12% допускается в течение 8-9 суток.
Перед сушкой все сушильное оборудование должно быть очищено от сора и семян других культур. Повреждение семянок подсолнечника рабочими органами сушильного оборудования не должно превышать 1 %.
Нагрев семянок при сушке в подвижном слое может быть не более 50-60° С, на барабанных и пневмобарабанных - 55-85° С, а при сушке в неподвижном слое - 45-55° C. Съем влажности за один пропуск через сушилки непрерывного действия 4-12%, а периодического (вентилируемые бункера и напольные устройства с подогревом воздуха) до 2% в час. Тепловые режимы сушки семян подсолнечника представлены в таблице 58.
Семенной материал. Для сушки семенного материала применяют те же сушильные устройства, что и для промышленного сырья. Сохраняются те же требования к сушке исходного вороха.
Семенной материал должен быть просушен до влажности 6-7 %. Съем влажности при сушке в подвижном слое 3-4%, а в неподвижном 0,6-1% в час за один пропуск. Тепловой режим сушки проводится согласно таблицы 57. Сушить семенной материал в агрегатах типа ABM нельзя, так как не обеспечивается достаточная равномерность нагрева семян и ухудшается их всхожесть.
Агрегаты для сушки семян
Для сушки семян подсолнечника используют шахтные сушилки СЗШ-8, СЗШ-16, СЗШ-16Р, входящие в зерноочистительные комплексы КЗС-10, КЗС-20Ш, КЗС-25Ш, КЗС-40Ш, барабанные - СЗСТ-8, пневмобарабанные СБ-1,5, отделения вентилируемых бункеров ОБВ-50, ОБВ-100, К-878 (ГДР), оборудованные воздухоподогревателями типа ВПТ-600, напольные устройства с воздухоподогревателями.
Шахтные сушилки обеспечивают мягкий режим сушки как промышленного сырья, так и семенного материала. Технологические линии комплексов КЗС позволяют организовать непрерывность, поточность технологического процесса обработки влажных семян.
Барабанные и пневмобарабанные сушилки используют в основном для сушки промышленного сырья. Барабанные можно использовать и для сушки семенного материала.
Установки периодического действия (бункера активного вентилирования, напольные устройства) применяют для охлаждения, временного хранения и сушки промышленного сырья и семенного материала. Бункера активного вентилирования эффективны и в технологических комплексах шахтных сушилок для охлаждения и отлежки семян.
Технологическая схема сушки семян зерноочистительного комплекса КЗС-25Ш. Загрузка сушильных отделений осуществляется из бункеров временного хранения отделения предварительной очистки ОП-50 после очистки семян на машине предварительной очистки МПО-50. После сушки материал поступает в бункер резерва и сухого зерна, а из него на окончательную очистку ЗВС-20А.
Бункера временного хранения (260 м3) оборудованы датчиками уровня, температуры и системой аэрации.
Семена влажностью 12-14% сушат при параллельной работе шахт. Воздух (теплоноситель), подогретый до 140-150° С при сушке промышленного сырья и до 60- 80° С - семенного материала, из топочного агрегата с помощью вентиляторов поступает через подающие короба в слой семян, нагревает их и снимает влажность. Величина съема ее регулируется скоростью движения семян в шахте с помощью разгрузочного устройства шахт.
Высушенные семена поступают в нижние бункера и далее в норию, которая подает их в охладительную колонку, из которой они направляются в бункер резерва и сухого зерна.
Если влажность семянок более 14%, их сушат при последовательной работе шахт. Предварительно очищенный ворох поступает в первую сушильную камеру (шахту) и сушится в ней, как отмечено выше. Подсушенные и охлажденные семена подаются норией во вторую сушильную камеру, откуда поступают в охладительную колонку и далее в бункер резерва и сухого зерна, а из него в окончательную очистку или на заготовительные пункты.
Технологический процесс сушки семян на зерноочистительных комплексах КЗС-20Ш и КЗС-40Ш аналогичен сушке на комплексе КЗС-25Ш. Агрегат ЗАВ-25 в комплексе с сушилкой СЗПБ-8 образует комплекс КЗС-25Б. Схема его работы аналогична КЗС-25Ш.
Технологическая схема отделений вентилируемых бункеров ОБВ-50, ОБВ-100. Предварительно очищенные семена по системе зернопроводов подаются в загрузочную норию отделения, которой поднимаются вверх и через распределитель направляются в бункера. Перед заполнением бункера плавающий воздушный клапан поднимают. По окончании заполнения бункера семянки с помощью нории перемещаются в течение 3-5 мин из нижнего яруса бункера в верхний. Чтобы устранить уплотненные зоны, воздушный клапан опускается, включается система охлаждения или досушки. Просушенные семена выгружают из бункера для повторной очистки и досушки или отвозят на заготовительные пункты.
Подготовка сушильного оборудования к работе
Шахтные сушилки. Очищают шахты, охладительные колонки, транспортирующие механизмы и другие устройства, тщательно очищают от сора, пыли, семян других культур. Проверяют работу заслонок клапанов, транспортирующих механизмов, топочного устройства, аппаратуры управления работой механизмов и контроля.
Для снижения дробления семянок уменьшают скорость рабочих органов норий с 3,3 до 1,6 м/с, заменяя двигатель привода с частотой вращения 1420 с-1 на 950 с-1, устанавливают на нем шкив диаметром 120 мм, а на валу контрпривода звездочку z=10. Чтобы не уменьшалась производительность нории, ковши на ее ленте устанавливают с шагом 160 мм.
Угол установки загрузочных и перегрузочных семянопроводов доводят до 45-50 °, увеличив высоту нории на 1-1,2 м.
Если необходимо, проводят ремонт отдельных узлов и механизмов или их замену. На холостом ходу проверяют совместную работу всех узлов и механизмов сушилки.
Бункера отделений ОБВ-50, ОБВ-100. При подготовке бункеров БВ-1,2 и БВ-25 для вентилирования и мягкорежимной сушки семян подсолнечника очищают их от остатков зерна других культур, осматривают и проверяют работу норий, вентиляторов, электрокалориферов, трособлочной системы бункеров станции управления.
Для предотвращения разбрасывания семянок за пределы приемного устройства бункеров, по рекомендации ВНИИМК, увеличивают высоту его кольца на 300 мм.
Чтобы предотвратить сводообразование семян при выгрузке, конус бункера урезают так, чтобы диаметр отверстия в месте среза был равен 170-200 мм. К месту среза приваривают новый шибер увеличенного размера.
Для сушки семян холодным воздухом бункера дооборудуют вентиляторами повышенной производительности.
Чтобы повысить производительность бункеров в режиме мягкой сушки подогретым воздухом, вместо электрокалориферов устанавливают воздухоподогреватели типа ВПТ-600 (один воздухоподогреватель на два бункера), соединив их одним воздуховодом.
Работа сушильного оборудования
Сушилка СЗШ-8, СЗШ-16, СЗШ-16Р. Определяют влажность вороха подсолнечника и устанавливают режим и технологию (параллельная или последовательная работа шахт) сушки.
Включают в работу загрузочные устройства, плавно-открывают заслонки и подают в них исходный ворох. Загружают шахты семенами, запускают сушилку на прогрев. Продолжительность прогрева 25-30 мин при сушке промышленного сырья и 10-15 мин - семенного материала.
Температура теплоносителя на режиме «прогрев» устанавливается на 20° ниже предусмотренной режимом сушки (см. табл. 57). При прогреве через 8-10 мин семена выпускают из шахты в течение 1-2 мин и через охладительные колонки направляют в норию сырых семян для повторной подачи в шахту.
После прогрева открывают дроссельные заслонки вентиляторов, включают нории сухих семян, нории и вентиляторы охладительных колонок. Первую порцию семян из нижней части камер в течение 20-25 мин направляют для досушки, а затем сушилка переводится в режим «сушка». При этом сухие семена выводятся загрузочным устройством из шахт и направляются в охладительные колонки, далее в бункер резерва и отлежки или на повторную очистку.
Во время работы следят за исправностью узлов и механизмов сушилки, температурным режимом. Если температура теплоносителя низкая, то увеличивают расход топлива, увеличив давление в системе, и наоборот. При высокой температуре семянок на выходе увеличивают производительность разгрузочных устройств шахт, изменив амплитуды колебания каретки, или увеличивают расход воздуха, открыв заслонки дросселей коробок всасывающих вентиляторов.
Сушилка СЗСБ-8. Перед сушкой определяют влажность подлежащего обработке вороха. Исходя из его влажности и назначения, устанавливают режим сушки.
Разжигают топку и в течение 10-15 мин прогревают сушильный барабан, доводят температуру на выходе из барабана на 20-25° С ниже установленного теплового режима. По окончании прогрева включают норию, плавно открывают заслонку приемного носка нории для подачи семян в сушильный барабан. Когда они пройдут барабан и начинают поступать в разгрузочную норию, температуру теплоносителя поднимают до величины, предусмотренной режимом сушки.
Во время работы внимательно следят за всеми узлами и механизмами сушилки, температурным режимом. Режим сушки уточняют по температуре теплоносителя и температуре нагрева семян на выходе из сушильного барабана, которая не должна превышать 65° С для промышленного сырья и 30-45° C - для семенного материала. При перегреве семян увеличивают подачу исходного вороха в сушильный барабан. Если этого не достаточно, то уменьшают температуру теплоносителя. В барабан должно поступать максимальное количество вороха, но чтобы семена не пересыпались на клапан-мигалку. При недостаточном съеме влажности увеличивают температуру теплоносителя или открывают до максимума заслонки выхлопной трубы. Семянки, выходящие из сушильного барабана, должны быть чистыми и не иметь запаха дыма и топлива. Пробы на влажность берут: первую через 0,5 ч, а в дальнейшем - не реже чем через 3 ч.
Бункера активного вентилирования. Исходя из влажности и назначения вороха, устанавливают режим сушки, порядок перемещения семян в свободный бункер.
Перед загрузкой бункера выгрузной шибер закрывают, а клапан поднимают в самое верхнее положение. Загрузив бункер до необходимого уровня, клапан опускают в положение, при котором его верхний торец будет на 150-250 мм ниже уровня семян у воздухораспределительной трубы. После загрузки семянок поверхность насыпи должна иметь форму правильного конуса с углом откоса 40-45°. Если такая поверхность не сформировалась, то ее следует оформить вручную, так как при неправильной установке клапана возможен и прорыв воздуха.
После заполнения бункера семена в течение 3-5 мин пересыпают снизу наверх, чтобы устранить уплотненные зоны и создать условия для равномерной сушки. Эту операцию следует сделать и в процессе сушки влажного вороха через каждые 3-4 ч сушки в течение 0,1-0,2 ч.
Во время сушки высота (уровень) семян в бункере уменьшается. Поэтому периодически (через 3-4 ч) следует корректировать положение клапана, который опускают или поднимают при выключенном вентиляторе.
Процесс сушки контролируется автоматически посредством установки в электрическую цепь управления вентилятором и калорифером регуляторов влажности ВДК. Один регулятор настроен на срабатывание при относительной влажности 75, второй - более 80%. При относительной влажности более 75 % включается один калорифер, а при влажности более 80 % - оба калорифера.
Пробы для определения температуры семян и определения их влажности отбирают через пробоотборник не реже 3-4 раза в смену.
В шахтных зерносушилках сушат до 90% заготавливаемых семян подсолнечника. Высоковлажные семена в этих агрегатах подвергаются двух-, а иногда ц^ трехкратной сушке, при этом нарушается поточность обработки, что значительно затрудняет работу с вновь поступающими семенами. Сушка в шахтных зерносушилках сопровождается ухудшением технологических достоинств семян. Это обусловлено конструкцией сушилки и технологией сушки семян. Из-за неравномерности движения семян по сечению шахт при их продувке агентом сушки наблюдается большая неравномерность нагрева семян: у стенок шахт они движутся медленнее, чем в середине, при этом неравномерность нагрева достигает более 10°С. Если же семена содержат сорную примесь, то возможно засорение шахт и нередко загорание сушилки. Поэтому не допускается сушка семян без их предварительной очистки.
В связи с тем что испарение влаги в шахтных зерносушилках идет под воздействием градиентов влагосодержания, а температурные градиенты тормозят сушку, удельный расход топлива на сушку в этих агрегатах на 30% выше, чем в современных рециркуляционных зерносушилках.
Для сушки высокомасличных семян подсолнечника продовольственного назначения разработаны специальные режимы при допустимой температуре нагрева семян 55°С (табл. 2).
2. Режимы сушки высокомасличных семян подсолнечника в шахтных зерносушилках
Неравномерность нагрева семян по горизонтальному сечению в зоне максимального нагрева семян колеблется в довольно широких пределах - от 40 до 70°С. Семена имеют наибольшую температуру нагрева в пристенных зонах, идущих параллельно коробам, что приводит к перегреву семян, их пересушиванию
и даже загоранию. Это объясняется тем, что в пристенных зонах расстояние между крайними коробами и стенкой сушилки примерно в 2 раза меньше, чем между коробами. Кроме того, при загрузке семян в сушилку происходит их самосортирование. Более легкие компоненты стекают к стенкам сушилки, что дополнительно уменьшает скорость движения семян в пристенной зоне. К сушилкам предъявляют требования, исключающие любую возможность ухудшения качества семян подсолнечника в процессе сушки. Можно одновременно сушить семена с различной начальной влажностью и формировать партии подсолнечника не по влажности, а по технологическим тостоинствам. Сушильная техника должна быть универсальной, т. е. обладать возможностью сушить не только семена подсолнечника, но и зерно любых культур.
Для создания одинаковых условий движения семян по сечению шахты производственниками предложено заменить пристенные ряды коробов на полукороба, в результате чего можно увеличить расстояние от боковой стенки шахты до коробов на 100...115 мм вместо существующих 43...65 мм. Для этого короб 1 демонтируют (рис. 1), разрезают на две половины и к одной приваривают заглушку 2 и вертикальную стенку. Такой полукороб монтируется на прежнее место. Прииэтом вторая половина отверстия в стенке шахты заглушается. Это позволило увеличить скорость движения семян в пристенных зонах шахты.
Кроме того, для улучшения равномерности движения семян у стенок рационализаторами предложено смонтировать в нижнем ряду коробов 2 зоны охлаждения вертикальные перегородки / (рис. 2) из двухмиллиметровой стали от крайних коробов до соответствующей щели выпускного затвора. Это позволило направить семена пристенного слоя только в свою щель выпускного затвора.
Для более равномерного распределения сушильного агента по подводящим коробам устанавливают подводящие диффузоры
По всей высоте сушильной камеры, а загрузку семян подсолнечника в надсушильные бункера проводить четырьмя - шестью грузочными самотечными трубами, что уменьшает самосортирование и позволяет равномерно загру - І зить сушилку. Для этого на ^OIN. J самотечной трубе 1 (рис. 3)
^И^ / монтируют сборник 2. Снизу
Рис. 1. Замена короба на полукороб: 1 - полукороб; 2 - заглушка.
Рис. 4. Модернизация надсушильного бункера: 2 і - рассекатель; 2 - надсушильный бункер;
/ 3 - перегородка.
К нему подводят четыре или шесть самотечных труб 3, которые вводятся в надсушильный бункер 4.
Для предотвращения перегрева семян под рассекателем (рис. 4) надсушильного бункера 2, расположенного над напор - но-распределительной камерой, устанавливают горизонтальную металлическую перегородку 3.
Для интенсификации сушки семян подсолнечника в шахтных зерносушилках Кубанским филиалом ВНИИЗ были обоснованы более высокие температурные режимы сушки. Для семян подсолнечника влажностью до 15% предельно допустимая температура нагрева семян 75°С, температура агента сушки 160...180°С в первой и второй зонах. Температура нагрева семян влажностью выше 15% 65...70°С, а температура агента сушки в первой зоне 160, во второй 140°С.
При этом не наблюдается существенного увеличения кислот ного числа масла, количества первичных и вторичных продуктов окисления. Благодаря использованию высокотемпературных режимов сушки снижение влажности семян за один пропуск через сушилку составляет в среднем 11,2%, а производительность зерносушилки ДСП-32Х2 0Т увеличивается до 76 план. т/ч.
Сушка семян подсолнечника с предварительным подогревом позволяет не только интенсифицировать процесс сушки, но и улучшить качество просушенных семян. В таблице 3 приведены режимы сушки семян высокомасличного подсолнечника в шахтных сушилках с предварительным конвективным подогревом.
Для предварительного нагрева зерна используют различные типы подогревателей. Наибольшее распространение получил каскадный подогреватель, разработанный в ОТИПП. Он представляет собой прямоугольный корпус с патрубками для ввода и вывода агента сушки, а также для ввода и выпуска семян. Подогреватель (рис. 5) состоит из верхней 2 и нижней 4 секций, наклонных перегородок 3, по которым семена скатываются сверху вниз. Агент сушки подводится сни^у через патрубок 5 и отводится сверху через патрубок /. Перегородки устанавливают под углом 35° В этом подогревателе применен валковый питатель с регулируемой при помощи заслонки выпускной щелью. Семена находятся в подогревателе в течение 10... 12 с.
Подогреватель более совершенной конструкции состоит из корпуса, внутри которого размещены полки. Над корпусом монтируют приемный бункер с питателем. Подогреватель набран из отводящей секции 1 (рис. 6), двух рабочих секций 5 и 6, бункера 8, патрубков 7 и 2 для подвода и отвода агента сушки.
В подогревателе установлено два ряда полок. Общий поток семян на входе в подогреватель разделяется на две части. Каж-
Рис. 5. Подогреватель:
/ - отводящий патрубок; 2 - верхняя секция колонки; 3 - перегородка; 4 - нижняя секция 0l,„ сп»
Колонки; 5-подводящий патрубок Рис - 6 продуваемыми
/ - отводящая секция; 2 - отводящий патрубок; 3,4 - полки; 5, 6 - рабочие секции; 7 - подводящий патрубок; 8 - бункер.
Дая часть потока движется по своему ряду полок 3 и 4. Всего смонтировано восемь пар полок, установленных под углом 40°. Корпус рабочих секций выполнен с двойными стенками, между которыми засыпан теплоизоляционный материал. Толщина теплоизоляции 60 мм. В этом подогревателе увеличена продолжительность пребывания зерна установкой полок в два каскада, что позволяет примерно вдвое увеличить путь движения материала в подогревателе и уменьшить среднюю^ скорость его перемещения. Подогреватели этого типа в настоящее время рекомендованы для широкого внедрения.
Сущка семян подсолнечника с применением предварительного подогреву более эффективна и менее продолжительна, чем без предварительного подогрева. Однако при высокой влажности семян не всегда удается снизить влажность за один цикл сушки.