Электрооборудование и автоматизация сельскохозяйственных агрегатов - Электротерморадиационная и высокочастотная сушка

Электротерморадиационная сушка (инфракрасными лучами) отличается высокой интенсивностью подвода тепла к материалу, что приводит к возрастанию испарения влаги и увеличению производительности сушки.
Особый интерес представляет терморадиационная сушка зерна в связи с тем, что у коротковолнового излучения с длиной волны 1,4.... 3 мкм глубина проникновения в зерно около 1,5... 2 мм. Последнее позволяет осуществить быстрый объемный прогрев зерна перед основной конвективной сушкой. Одновременно длинноволновое излучение позволяет осуществлять дезинсекцию зерна (уничтожение вредных насекомых, имеющих более высокую поглотительную способность поверхности тела).
В качестве генераторов инфракрасных лучей используют светлые и темные излучатели.
Достоинством светлых излучателей является их безынерционность, что имеет важное значение при прерывистом режиме сушки. Такой режим облучения с одновременным обдуванием холодным воздухом позволяет снизить градиент температур на поверхности зерна, ускорить процесс сушки и снизить расход электроэнергии. При этом производительность сушки увеличивается в 2 раза по сравнению с конвективной.
Электротерморациационные прогреватели зерна работают в агрегате с обычными конвективными зерносушилками. При производительности установки 2,5 т/ч общая мощность излучателей составляет 90 кВт, а расход электроэнергии на 1 кг испаренной влаги при снижении влажности на 2,6% около 0,82 кВт-ч.
Высокочастотная сушка зерна выгодно отличается от конвективной и контактной сушки объемным вводом тепловой энергии внутрь зерна. При этом возникающие в материале градиенты температуры и влажности совпадают, что значительно ускоряет перемещение влаги из глубины к поверхности при быстром и равномерном нагреве зерна.
Поэтому при ВЧ сушке можно допускать повышенные температуры зерна, не опасаясь нарушения оболочки. Кроме того, при сушке семенного материала токи высокой частоты оказывают на семена стимулирующее воздействие, повышая энергию прорастания и урожайность. Электрические свойства различных семян при влажности 20%, частоте 5 мГц и температуре 20°С колеблются: относительная диэлектрическая проницаемость от 3 до 5, а тангенс угла диэлектрических потерь от 0,12 до 0,18. Допустимая рабочая напряженность электрического поля рекомендуется в пределах 325... 270 В/см. Поэтому оптимальная частота электрического поля составляет около 5 мГц, а скорость подъема температуры 4...6°С/мин.
Наиболее высокие энергетические и качественные показатели могут быть достигнуты при комбинированной (конвективно-высокочастотной) электросушке зерна.
Так, при производительности 150 кг/ч время нагрева зерна в камере высокочастотного нагрева составляет 8 мин, потребная мощность 43,5 кВт, в том числе: 20 кВт — ВЧ генератор, 20 кВт — электрокалорифер и 3,5 кВт — электроприводы.