Астық массасын белсенді желдету режимдері

Жалпы жағдайда конвективтік кептіру бірден жүретін және бір-біріне әсер ететін көптеген процестердің комплексінен тұрады. Бұл процестерге жататындар: жылудың кептіру агентінен дәннің беткі қабаттары арқылы ішкі бөліктеріне өтуі; дән ішіндегі ылғалдың қозғалысы; ылғалдың буланып дәннің беті арқылы кептіру камерасына өтуі.

Конвективті кептіру кезінде дәнді кептіру агенті жанап ағып өтуі кезінде оның бетінде гидродинамикалық шектік қабаты пайда болады. Осы қабат арқылы жылу кептіру агентінен дән бетіне өтеді және осы қабат арқылы бу молекулалары дән бетінен қоршаған ортаға бөлінеді. Дәннен ылғалды шығару кезінде бұл қабат қосымша кедергілер туғызады. Оның параметрлері (қалыңдығы, температурасы) кептіру процесіне улкен әсерін тигізеді.

Дәндегі ылғалдың кептіру кезіндегі қозғалысын келесі суретпен көрсетуге болады (1-сурет).

Ылғал дененің бетімен кептіру агенті белгілі бір параметрлермен қозғалады (Тв-температура, Рв-парциалдық қысым). Жылу кептіру агентінен

конвективті тәсілмен дәнге беріліп, оның беті Т₃ температурасына дейін қызып, дәннің бетіндегі ылғалдың бір бөлігі буланады. Осының нәтижесінде дәннің көлемі бойынша ылғал қоры және температура бойынша айырым пайда болады. Пайда болған айырым нәтижесінде ылғал диффузиялық процеске сэйкес дәннің бетіне, булану аймағына қарай қозғалады.

Дәннің бетінен бу молекулалары шектік қабат арқылы өтіп кептіру агентімен қабылданады. Дәннің бетінен ылғалды алып кептіру үшін міндетті түрде кептіру агенті (Вв) мен дән бетіндегі парциалдық қысымдардың (Вз) айырымы болу керек.

2. Жоғарғы жиіліктегі электромагнит өрісінде кептіру

Дәнді жоғары жиіліктегі электромагниттік өрісінде кептіру диэлектрлік қыздырудың физикалық ерекшеліктеріне байланысты анықталады. Диэлектрлік қыздыру кезінде қыздыру жылдамдығы дәннің жылу өткізгіштік қасиетіне байланысты емес, оның диэлектрлік қасиеттеріне байланысты болады.

Жоғары жиіліктегі электромагниттік өрісте қыздыру кезіндегі дәндегі ылғалдың қозғалысын қарапайым түрде 2-суреттен көруге болады.

Жоғары қарқындылықта жүретін, диэлектрлік қыздыру кезінде дән ішіндегі будың артық (атмосфералық қысымға қарағанда) қысымы пайда болады. Пайда болған қысым градиенті дәннің ішкі қабаттарынан ылғалды сыртқы бетіне өткізетін қозғалту күші болып саналады. Қысым градиентінің шамасы соған сәйкес болатын ылғалдың қозғалу жылдамдығы жоғары жиіліктегі электромагниттік өрістің параметрлеріне байланысты болады. Бұл параметрлердің жоғарғы мәндері кезінде артық қысым өте жоғары мәндерге ие болып, дәннің кедергі күштерінен әлде қайда көп болып, дәннің құрылысын бұзып жіберуі мүмкін. Олай болса, дәнді жоғары жиіліктегі электромагниттік өрісіне кептіру кезінде ішкі ылғалдың тасымалдануын (қозғалысын), (конвективті кептірумен салыстырғанда) әлде қайда жоғарғы қарқындылыққа жеткізуге болады. Бірақ қарқындылықты көтеру шексіз емес, белгілі бір критикалық мәнге дейін ғана көтеруге болады. Сол кезде ғана басты шарт, дәннің структурасы мен сапасы сақталады.

Ішкі бөліктерінен дәннің сыртқы бетіне жеткен ылғал қоршаған ортаға буланады. Бүл кездегі булану жылдамдығы жоғарғы жиіліктегі электромагниттік өрісі емес, қоршаган ортаның параметрлеріне байланысты болады. Дәннің бетінен ылғалды алып кетудің негізгі шарты (конвективті кептіру кезіндегідей) қоршаған орта мен. Дән бетіндегі порциалдық қысымдардың айырымы болу қажет.

Егер конвективті кептіру кезінде қоршаған ортаның (кептіру агентінен) температурасы дән бетінің температурасынан жоғары болуы керек болса, ал жоғары жиіліктегі кептіру кезінде бұл шарт орындалмауы да мүмкін.

Сондықтан жоғары жиіліктегі кептіру, конвективті кептіру сияқты екі құбылысының қосындысымен сипатталады: ішкі және сыртқы ылғал қозғалысы. Бірақ жоғары жиілікте кептіру кезінде, конвективті кептірумен салыстырғанда ішкі ылғал қозғалысы үшін, ылғалдың сыртқы қозғалысына

қарағанда, жақсы жағдайлар туғызылған. Сондықтан бұл кезде кептіру процесі тек қана ылғалдың сыртқы қозғалысымен шектеледі, ал ылғалдың сыртқы қозғалысының жылдамдығы қоршаған ортаның параметрлерімен анықталады.

Сонымен ылғалдың ішкі қозғалысының қарқындылығын жоғары жиіліктегі электромагниттік өрісін қолдана отырып арттыруға болады. Бірақ дәнді кептіру кезінде тек қана жоғары жиіліктегі электромагниттік өрісін пайдалану экономикалық көзқарастан қарағанда тиімсіз, өйткені бұл тәсіл әлде қайда үлкен меншікті энергия тығыздығын қажет етеді. Бұл энергия тығыздығын азайту үшін жоғары жиіліктегі электромагниттік өрісі мен конвективті кептіру тәсілдерін бірге, қоса қолдану керек. Соңғы тәсілді дән ішіндегі ылғалдың қызу мен булануы үшін емес, оның тек қана ішкі қабаттарынан сыртқы қабаттарына тасымалдану (қозғалу) қарқындылығын арттыру үшін ғана қолданған тиімді.

Астық пен тұқымды астық кептіргіштерде кептіру

Конструкциялық ерекшеліктері бойынша астық кептіргіштер шахтылы және рециркуляциялы деп екі үлкен топқа бөлінеді.Тағы да басқа барабанды, камералы деген түрлері де бар.

Астық пен тұқымды астық кептіргіштерде жылу арқылы кептіру негізгі және барынша өнімді тәсіл. Астық пен тұқымды кептіруді тиімді ұйымдастыру үшін төмендегідей негізгі қағидаларды білген және ескерген жөн:

Қыздыру температурасының рұқсат етілген шекті мөлшері қарастырылып отырған астық немесе тұқым тобын қандай температураға дейін қыздыру қажет. Бүл көрсеткіш дақылға, оның пайдалану бағытына, бастапқы ылғалдылыққа (кептіруге дейінгі) байланысты өзгереді;

       Астық кептіргіш камерасына енгізілетін кептіру агентінің оңтайлы температурасы. Негізгі кептіру агенті жағылатын газ бен ауаның қоспасы;

Астық пен тұқымды әртүрлі конструкциялы астық кептіргіштерде кептірудің ерекшеліктері.

       Кептіргіш шахталарының конструкциялық ерекшеліктері бойынша шахтылы,пәрменді қыздыру құрылымы бар рециркуляңиялық/пневмотрубалар, тежегіш элементтері бар камералар/, барабанды, камералы т.б. кептіргіштерді ажыратады.

Шахтылы кептіргіштер. Астық шахтының үстінен төмен қарай қозғалғанда жылу оның жан жағынан көлденең беріліп кептіріледі.Шахтының қабырғалары темір бетоннан не металдан, яғни болаттан жасалады.

Шахтылы деп аталатын, бір және екі тік бұрышты камералардан тұрады, олар төбесіне дейін кептірілетін астықпен толтырылған. Шахтының жоғарғы жағы бір немесе бірнеше кептіру камерасы болып табылады: төменгі жағында салқындатқыш камера (салқындату аймағы) орналасқан. Бүкіл шахта бойымен жаңа кептіру агентін әкелетін және жұмыс істеп біткен агентті әкелетін және каналдар калыптастыратын қорап деп аталатын кұрылымды орналастырады.

9.7- ші сурет.РД -2 Х 25-70 кептіргіш.

  1- шанағы; 2- дән тиейтін құрылғы;  3-қыздыру камерасы; 4- шаң-тозаң жинайтын камера;  5-жылуылғалалмастырғыш;  6,7- салқындату шахтылары; 8-шанақтың түбі;  9-кепкен дәнді шығаратын құрылғы; 10- оттық.

9.4-ші сурет. Конвективтік әдіс (шахтылы кептіргіштің жұмыс принципі)

а ) ауа мен жанған отын газдары  қоспасын қолдану

б ) қыздырылған ауа қолдану.  

Астық жеткізетін және әкететін қораптар көптеген астық кептіргіштерде әр қатар сайын кезектестіріп орналастырылады. Астықты жақсы алмастыру үшін қораптарды шахмат тәртібімен орналастырады.

Ауыл шаруашылығында шахтылы түрдегі СЗС-8, СЭШ-8, ЗСПЖ-8, СЗШ-16 және СЗШ-Ібр түрақты /стационарлы/ және көшпелі кептіргіштер кең таралған. Азық-түліктік бидай астығының дымқылдығы олар да кептіргеннен кейін 6 %- ға /20-дан 14% -ке/ дейін төмендейді.

Барабанды кептіргіштер. Еңбек өнімділігі 2-8 т/саг. Бүл түрдегі астық кептіргіштерде кептіру агенті айналмалы барабанға астық құйылғанда (біреуінде немесе бірнешеуінде) әсер етеді. СЗСБ-8 кептіргішіндегі барабан қимасымен 6 секторға бөлінген. Олардың әрқайсысында барабан айналғанда астықты алып қалатын сөрелер бекітілген, барабанның айналу жылдамдығы минутына 8 рет, ұзындығы 8 м. Астықтың барабанға біркелкі келуін тиегіш камера қамтамасыз етеді. Барабан бойымен тіреуіштің әсерінен және кептіру агентінің ағынымен жылжиды. Қотарғыш (түсіргіш) камерадан ол шлюзды ысырмаға бағытталады, одан салқындатқыш камераға жеткізіледі.

 9.8- ші сурет. “Целинная -50” кептіргіші    1,2-салқындату шахтылары;     3-жылуалмастырғыш;  4-ауа құбыры;  5-қыздыру камерасы;  6-затвор; 7-шанақ;  8-желдеткіш; 9-нория; 10- таразысы.

Астықтың кептіру агентімен түйісу уақыты барабанды кептіргіштерде шахтылыға қарағанда аз, сондықтан барабанды кептіргіштерде кептіру агентінің температурасы айтарлықтай жоғары (түқым үшін 130°С дейін, азық-түліктік жэне жемазықтық астық үшін 180°С дан жоғары) мүның өзі барабанда астықтың қызып кету қаупін арттырады. Оның үстіне, астық барынша қызған кептіру агенті мен түйіседі, ал оның температурасы барабаннан өткенде азаяды. Барабандағы астық қозғалысының түрі сөрелерде бөгелу және күйылу бұл кептіргіштерді бұршақ тұқымдастар, күріш және жүгері тұқымдарын кептіруге жарамсыз етеді, өйткені олар жарылып кетеді. Бұл кептіргіштер жоғары деңгейде ластанған астық массаларын кептіруге жарамайды.

Рециркулярлық астық кептіргіштер. Рециркулярлық астық кептіру технологиясы белгілі бір мөлшердегі сулы астықты құрғақ астықтың мол мөлшерімен араластыруға негізделген.

Кептіргіш агентінің өрлеу ағынында астық қоспасын қысқа мерзімде қыздыруы, қыздырған астықты 10-15 мин. Жатқызғаннан кейін салқындатуды алмакезек алмастыру және кептірілген астықтың көп бөлігін рецикуляциялап кептіру іске асырылады. Қыздыру камерасындағы кептіру агентінің температурасы 250 - 380°С астық қысқа мерзімде /2-3 сек./ 50 - 60°С қыздырылады.

Рециркуляциялық кептірудің қалыптасқан процесі м<span class="Body_0020text__Char" style=" font-size: 14pt; text-dec