Как известно, процесс сушки может быть разбит на два основных периода: первый - период постоянной скорости сушки и второй - период падающей скорости сушки.

Период постоянной скорости сушки характеризуется тем, что температура высушиваемой крупы равна температуре мокрого термометра, т. е. испарение влаги происходит только с поверхности продукта, а влага из внутренних слоев его диффундирует на поверхность крупинки в жидком виде. К этому периоду сушки мы не относим момент выгрузки крупы из варочного аппарата, когда происходит бурное выделение пара из остывающей крупы, причем в этот предварительный отрезок времени сушки крупа теряет до 5% влаги.

Эту часть времени сушки мы не рассматриваем, так как такая предварительная «усушка» продукта наблюдается при работе на любых варочных и сушильных аппаратах и к собственно сушке не относится. Следует только иметь в виду необходимость эвакуации бурно выделяющегося пара в момент выгрузки крупы из варочного аппарата.

Первый период сушки продолжается до тех пор, пока влажность поверхности высушиваемой крупы не сравняется с гигроскопической влажностью.

На продолжительность первого периода и интенсивность сушки влияет в первую очередь не температура сушильного агента, а его объем и количество тепла, подводимого с ним. В данном случае, учитывая, что температура продукта в этот период сушки не может быть выше температуры мокрого термометра, т. е. практически всегда ниже 100° С, нет смысла значительно завышать температуру сушильного агента и, наоборот, желательно увеличить его объем. Во избежание охлаждения продукта и остановки из-за этого процесса сушки нужно подводить к высушиваемому материалу не меньше тепла, чем затрачивается им на испарение влаги.

После достижения гигроскопической влажности продукта характер испарения влаги меняется. Зона испарения влаги все время перемещается в глубь крупинки, и испарение уже происходит не с поверхности продукта, а на некоторой глубине. Так как в данном случае зона испарения углубляется, скорость сушки все время снижается. За счет обезвоживания верхних слоев крупинки происходит нарушение капилляров продукта (сжатие их), что существенно уменьшает скорость сушки и деформирует продукт. В этот период сушки важно поддержать как можно более высокую температуру продукта благодаря повышению температуры сушильного агента. Однако температуру сушильного агента надо выбирать с учетом технологических свойств продукта, что в некоторых случаях может ограничивать уровень ее.

Во второй период сушки на продолжительность процесса и его интенсификацию основное влияние оказывает уже не обмен теплоносителя, а его температура.

Исходя из изложенного, конструкции сушильных аппаратов целесообразно выбирать так, чтобы иметь возможность сушильный агент, применяемый во второй период сушки, рециркулировать или, в крайнем случае, использовать его противотоком по отношению к высушиваемому материалу.

Весьма существенны качественное состояние сушильного агента и его количество.

Так как при сушке круп во всех типах сушилок сушильным агентом является воздух, в дальнейшем мы будем говорить только о нем.

Потенциальная способность воздуха поглощать влагу характеризуется его относительной влажностью (ф), т. е. отношением абсолютной влажности воздуха (у) к максимально возможному количеству пара, которое может содержаться в 1 м³ воздуха при тех же условиях. Чем ниже относительная влажность воздуха, тем выше его потенциальная способность поглощать влагу. В сушильной практике существует понятие потенциал сушки, определяемый как разность между показателями сухого и мокрого термометров:

K = t_c-t_м.

Потенциал сушки характеризует способность воздуха к поглощению влаги. При условии полного насыщения воздуха (ф = 100%) показание сухого термометра равно показанию мокрого и потенциал сушки равен нулю. Воздух в этом случае потеряет способность насыщаться влагой и как сушильный агент потеряет значение.

Таким образом, чем больше разница в показаниях сухого и мокрого термометров, тем лучше воздух как сушильный агент. В практической работе на качество используемого на сушку воздуха следует обращать пристальное внимание.

Потребное количество воздуха для сушки рассчитывается по известной формуле:

где L - расход воздуха, кг/ч;

d - влагосодержание воздуха, выходящего из сушилки, г на 1 кг сухого воздуха;

d₀ - влагосодержание воздуха, поступающего в сушилку, г на 1 кг сухого воздуха;

u - количество испаренной влаги, кг/ч.

Рассчитанное количество воздуха в кг/ч можно перевести в м³ по уравнению:

V = LV₀,

где V - расход воздуха, м³/ч;

V₀ - объем влажного воздуха, приходящегося на 1 кг сухого воздуха, м³ (берется из таблиц параметров воздуха).

По рассчитанному количеству воздуха могут быть подобраны вентиляторы и калориферы для его нагрева. При выборе вентиляторов следует иметь в виду не только необходимое количество воздуха, но и необходимый его напор, обеспечивающий достаточную скорость воздуха.

При характеристике сушильных аппаратов большое значение имеет производительность их, обычно измеряемая в кг испаренной влаги в час (u). Следует иметь в виду, что количество испаренной влаги, указываемое в паспорте сушильных аппаратов, относится только к определенному продукту, о чем делается специальная оговорка.

Зная количество влаги, испаренной в час, можно определить производительность сушильного аппарата по получаемому (сухому) или задаваемому (влажному) продукту по формулам:

или

где q₁ - количество получаемого продукта, кг/ч;

q₂ - количество поступающего (влажного) продукта, кг/ч;

w₁- влажность поступающего на сушку продукта, %;

w₂ - влажность получаемого продукта, %;

u - количество испаренной влаги, кг/ч.

При практических замерах работы сушильных аппаратов по этим формулам можно определить количество влаги, испаряемой в час, если эта величина неизвестна.