Процесс сушки зерна может быть разделен на три основных периода.
Первый период — в начале сушки, когда зерно содержит большое количество влаги, находящейся не только внутри, но и покрывающей тонкой пленкой его поверхность, влага испаряется только с поверхности. Испарение происходит с постоянной скоростью; при этом зерно обычно нагревается незначительно, так как тепло расходуется главным образом на образование пара. Влага, испаряемая с поверхности, замещается влагой, перемещающейся (диффундирующей) по капиллярам из внутренних частей зерна к поверхности.
Второй период начинается с момента, когда на поверхности зерна образуются небольшие участки, лишенные свободной воды. Влага испаряется здесь скорее, чем она может диффундировать из внутренних зерен. Таким образом, в этот период на сушку уже начинают влиять его свойства, определяющие скорость диффузии.
Одновременно с испарением влаги с поверхности начинают прогреваться и внутренние части зерна; скорость испарения влаги замедляется; воздух выходит из сушилки менее насыщенный влагой, чем в первый период.
Третий период характерен тем, что вся поверхность зерна становится сухой, капиллярная влага в основном уже удалена и теперь удаляется некоторая часть связанной воды; температура зерна повышается, интенсивность испарения продолжает резко падать и, наконец, доходит до нуля; воздух уходит из сушилки мало насыщенным влагой.
В практике с третьим периодом обычно не приходится сталкиваться, так как снижать влажность зерна ниже равновесного состояния практически нецелесообразно; при снижении его температуры влажность опять постепенно повышается до равновесного состояния в результате поглощения влаги из воздуха. В тех редких случаях, когда это все же имеет место, а также при определении влажности методом высушивания приходится встречаться с третьим периодом. В этот период, а иногда и во второй, нагревание само по себе может привести к глубоким химическим изменениям составных частей зерна.
Температура смеси воздуха с топочными газами остается все время неизменной так же, как его начальная относительная влажность, скорость и направление потока.
Рассматриваемый нами теоретически процесс сушки зерна несколько отличается от процесса, протекающего в производственных сушилках, где температура газа и его влажность зависят от принятой схемы сушки.
В практике сушки известны три основные схемы:
1. Сушка параллельным потоком, когда зерно и горячий газ перемещаются в сушилке в одном направлении.
2. Сушка противотоком, т. е. потоком горячего газа, движущимся навстречу потоку зерна.
3. Сушка поперечным потоком, т. е. когда горячий газ пересекает поток зерна.
Последний способ является лучшим при условии перемешивания зерна в процессе сушки и небольшой толщине его слоя.
Возможность иметь при такой схеме поток газа различной температуры в различных зонах сушилки создает условия, наиболее отвечающие требованиям теории и практики сушки зерна, обеспечивающие как высокую экономичность процесса, так и хорошие технологические результаты.
Подавляющее большинство конструкций зерносушилок построено на использовании схемы поперечного потока. К их числу относятся сушилки ВТИ, ВИСХОМ, «Кузбасс» и другие.