열풍 건조 및 저온 건조

열풍 고정층 배치 건조기에서뜨거운 건조 공기는 입구에서 곡물 덩어리로 들어가고, 물을 흡수하면서 곡물을 통해 이동하고 출구에서 곡물 덩어리를 빠져나갑니다. 입구의 곡물은 건조 공기의 수분 흡수 능력이 가장 높기 때문에 더 빨리 건조됩니다. 얕은 층과 상대적으로 높은 기류 속도로 인해 건조는 곡물 벌크의 모든 층에서 발생하지만 입구에서 가장 빠르고 출구에서 가장 느립니다(표의 건조 곡선 참조).

결과적으로 수분 구배가 발생하며 이는 건조가 끝난 후에도 여전히 존재합니다. 곡물의 평균 수분 함량(건조 공기 입구 및 건조 공기 출구에서 채취한 샘플)이 원하는 최종 수분 함량과 동일하면 건조 공정이 중지됩니다. 곡물을 내려서 가방에 채울 때 개별 곡물은 평형을 이루게 됩니다. 즉, 더 젖은 곡물이 물을 방출하고 건조기 곡물이 흡수하여 일정 시간이 지나면 모든 곡물이 동일한 MC를 갖게 됩니다.

그러나 건조기 곡물이 다시 젖으면 균열이 생겨 제분 과정에서 곡물이 부서지게 됩니다. 이는 고정층 배치 건조기에서 건조된 곡물의 도정 회수율과 벼 회수율이 최적이 아닌 이유를 설명합니다. 건조 중 수분 구배를 최소화하는 한 가지 방법은 건조 시간의 약 60~80%가 지난 후 건조통에서 곡물을 혼합하는 것입니다.

저온건조 중건조기 관리의 목적은 건조 공기의 RH를 곡물의 원하는 최종 수분 함량 또는 평형 수분 함량(EMC)에 해당하는 평형 상대 습도(ERH)로 유지하는 것입니다. 온도의 영향은 RH에 비해 미미합니다(표 2).

예를 들어 14%의 최종 MC가 필요한 경우 약 75%의 건조 공기의 RH를 목표로 해야 합니다. 실제로 건기에는 낮 시간에 주변 공기를 사용할 수 있습니다. 밤과 우기에는 주변 공기를 3~6°K 정도 예열하면 상대습도를 적절한 수준으로 낮추기에 충분합니다.

건조 공기는 입구에서 곡물 벌크로 들어가고 곡물 벌크를 통해 이동하는 동안 공기가 포화될 때까지 젖은 곡물을 건조합니다. 물을 흡수하는 동안 공기는 몇도 정도 냉각됩니다. 곡물 벌크를 통과하는 과정에서 공기는 이미 포화되었기 때문에 더 많은 물을 흡수할 수 없습니다. 그러나 호흡, 곤충 및 곰팡이 성장으로 인해 생성된 열을 흡수하여 아직 젖은 곡물 부분이 가열되는 것을 방지합니다. 수 cm 깊이의 건조 전선이 발달하여 건조된 곡물을 남기고 출구쪽으로 천천히 이동합니다. 건조 전면에 곡물 덩어리가 남아 있으면 건조 공정이 완료됩니다. 초기 수분 함량, 공기 흐름 속도, 곡물 부피 깊이 및 건조 공기 특성에 따라 5일에서 몇 주가 걸릴 수 있습니다.

저온 건조 공정은 매우 부드럽고 높은 발아율을 유지하면서 우수한 품질을 생산합니다. 매우 낮은 풍속(0.1m/s)이 사용되며 건조 공기의 예열이 항상 필요한 것은 아니기 때문에 비에너지 요구량은 모든 건조 시스템 중에서 가장 낮습니다. MC가 18% 이하인 논에 대한 2단계 건조로는 일반적으로 저온 건조가 권장됩니다. IRRI의 연구에 따르면 건조기를 주의 깊게 관리하면 MC가 28%인 갓 수확한 곡물이라도 벌크 깊이가 2m로 제한되고 풍속이 최소 0.1m/s인 경우 단일 단계 저온 건조기에서 안전하게 건조될 수 있는 것으로 나타났습니다. 그러나 정전이 여전히 흔한 대부분의 개발도상국에서는 팬을 가동하기 위한 백업 전력 공급 없이 수분 함량이 높은 곡물을 대량으로 넣는 것은 상당한 위험을 초래합니다.