خشک کردن با هوای گرم و خشک کردن در دمای پایین

در خشک کن های دسته ای بستر ثابت با هوای گرم، هوای خشک کننده گرم در ورودی وارد توده دانه می شود، در حالی که آب را جذب می کند از میان دانه حرکت می کند و در خروجی از توده دانه خارج می شود. دانه در ورودی سریعتر خشک می شود زیرا در آنجا هوای خشک کننده بالاترین ظرفیت جذب آب را دارد. به دلیل بستر کم عمق و سرعت جریان هوا نسبتاً بالا، خشک شدن در تمام لایه‌های توده دانه اتفاق می‌افتد، اما در ورودی سریع‌ترین و در خروجی کندتر است (منحنی‌های خشک کردن را در جدول ببینید).

در نتیجه یک گرادیان رطوبت ایجاد می شود که هنوز در پایان خشک شدن وجود دارد. فرآیند خشک کردن زمانی متوقف می شود که میانگین رطوبت دانه (نمونه های گرفته شده در ورودی هوای خشک کردن و خروجی هوای خشک کردن) با رطوبت نهایی مطلوب برابر باشد. هنگامی که دانه تخلیه می شود و در کیسه ها پر می شود، دانه های جداگانه به تعادل می رسند به این معنی که دانه های مرطوب تر، آبی را آزاد می کنند که دانه های خشک کن آن را جذب می کنند تا پس از مدتی همه دانه ها دارای MC یکسانی باشند.

با این حال، خیس شدن مجدد دانه های خشک کن منجر به شکاف می شود و باعث شکسته شدن دانه ها در فرآیند آسیاب می شود. این توضیح می دهد که چرا بازیافت آسیاب و بازیابی برنج سر دانه های خشک شده در خشک کن های دسته ای بستر ثابت بهینه نیست. یکی از راه‌های به حداقل رساندن گرادیان رطوبت در حین خشک کردن، مخلوط کردن دانه‌ها در سطل خشک‌کن پس از گذشت حدود 60 تا 80 درصد از زمان خشک کردن است.

در خشک کردن در دمای پایین، هدف مدیریت خشک کن نگه داشتن RH هوای خشک کن در رطوبت نسبی تعادل (ERH) مربوط به رطوبت نهایی مطلوب دانه، یا محتوای رطوبت تعادلی (EMC) است. تأثیر دما در مقایسه با RH حداقل است (جدول 2).

برای مثال، اگر MC نهایی 14% مورد نظر باشد، باید RH هوای خشک کردن را حدود 75% هدف قرار داد. در عمل می توان از هوای محیط در طول روز در فصل خشک استفاده کرد. در شب و در طول فصل بارانی، کمی پیش گرم کردن هوای محیط به میزان 3-6 درجه کلوین برای کاهش RH به سطوح مناسب کافی است.

هوای خشک‌کن در قسمت ورودی وارد توده دانه می‌شود و در حین حرکت از میان توده دانه، دانه‌های مرطوب را تا زمانی که هوا اشباع شود، خشک می‌کند. در حین جذب آب، هوا چند درجه خنک می شود. در مسیر بیشتر خود از میان توده دانه، هوا نمی تواند آب بیشتری جذب کند، زیرا از قبل اشباع شده است، اما گرمای ایجاد شده توسط تنفس، حشرات و رشد قارچ ها را می گیرد و بنابراین از گرم شدن بخش دانه هنوز مرطوب جلوگیری می کند. یک جبهه خشک کن به عمق چند سانتی متر ایجاد می شود و به آرامی به سمت خروجی حرکت می کند و دانه های خشک شده را پشت سر می گذارد. پس از اینکه قسمت جلوی خشک کردن قسمت عمده دانه را ترک کرد، فرآیند خشک کردن به پایان رسید. بسته به رطوبت اولیه، سرعت جریان هوا، عمق حجم دانه و خواص هوای خشک کردن، این می تواند از 5 روز تا چند هفته طول بکشد.

فرآیند خشک کردن در دمای پایین بسیار ملایم است و کیفیت عالی را در عین حفظ سرعت جوانه زنی بالا تولید می کند. از آنجایی که از سرعت های هوای بسیار کم (0.1 متر بر ثانیه) استفاده می شود و همیشه نیازی به پیش گرم کردن هوای خشک کردن نیست، انرژی مورد نیاز ویژه در بین تمام سیستم های خشک کن کمترین مقدار است. خشک کردن در دمای پایین معمولاً به عنوان خشک کردن مرحله دوم برای شالیزار با MC بزرگتر از 18٪ توصیه می شود. تحقیقات در IRRI نشان داده است که با مدیریت دقیق خشک کن، حتی دانه های تازه برداشت شده با MC 28% را می توان با خیال راحت در خشک کن های تک مرحله ای با دمای پایین خشک کرد، اگر عمق توده به 2 متر محدود شود و سرعت هوا حداقل 0.1 متر بر ثانیه باشد. با این حال، در اکثر شهرستان‌های در حال توسعه، که قطع برق هنوز رایج است، قرار دادن دانه‌های با رطوبت بالا به صورت فله‌ای بدون منبع برق پشتیبان برای راه‌اندازی فن‌ها، خطر قابل‌توجهی است.