Szárítótuning a precíziós szárítás érdekében

Kategória: Agrárgazdaság | Szerző: Speiser Ferenc, RS Bt., 2015/03/18

A homogén nedvességtartalom eléréséhez szükséges fontos tényező az egyenletes mennyiségű és egyenletes hőmérsékletű szárítóközeg átáramoltatása a terménytömegen. Az ismert és kontrollált hőmérséklet különösen nagy hangsúlyt kap azokban az üzemekben, ahol Waxy-kukoricát, olajos magvakat vagy vetőmagokat is szárítanak. A Waxy-kukorica szárítása során a biztonságosan magas minőségű végtermék eléréséhez nagyon szigorú műszaki feltételeket kell teljesíteni. Széles körben ismert, biztosan jó minőséget adó beállítási adatok szerint a belépő hőmérséklet nem lehet 70 °C-nál magasabb, és a maghőmérséklet sem lehet 60 °C felett.

Szárításra ezen túlmenően természetesen bármely gabonánk esetében szükség lehet, főként ha a betakarítás során az időjárás csapadékos.

Elegendő információt!

Hazánkban a keresztáramú aknás szárítóberendezések terjedtek el leginkább, a magas termésátlagok és a változatos üzemméretek kapcsán felmerülő eltérő teljesítményigény miatt. Ezeknek számos típusa igen széles spektrumon mozgó részmegoldások alkalmazásával üzemel. Ez a sokszínűség nehezíti az üzemeltetők számára az eszközök kiismerését és optimális kihasználását.

A szárítás folyamatáról gyakran a legújabb típusok sem szolgáltatnak elegendő információt a kezelők számára.

A következőkben az elmúlt szárítási szezonban gyűjtött friss adatokkal szemléltetjük, hogy bőséges megtakarítási lehetőségeket aknázhatnak ki a szárítás során a vállalkozó szellemű – a szakértő üzemeltetést célként kitűző – szakemberek.

Tíz percenként rögzített adatok állnak rendelkezésünkre az ország egyik legnagyobb – általunk ismert – terményszárítójából, hogy az elérhető változásokat szemléletesebbé tegyük. Különös érdekessége a dolognak, hogy gigantikus méretű a torony. Egymás felett 36 sorban 13 db levegő kilépőnyílás van soronként egymás mellett a szárítózónában. Ez a szárító Baranya megyében, a Belvárdgyulai Zrt. telephelyén működik. A szárítózóna totális ellenőrzését 468 db hőmérséklet mérési pont kialakításával lehetett elérni.

A hőtermelő egység mellett eddig nagy mennyiségű környezeti levegő jutott úgy fel a toronyba, hogy nem melegedett fel kellőképpen ahhoz, hogy a vízelvonásban hatékonyan részt vegyen. Közben pedig a gázégőkből kilépő magas hőmérsékletű füstgáz ezzel a légtömeggel nem tudott megfelelően keveredni, ami igen tűzveszélyes alaphelyzetet is teremtett. Mindezek a körülmények túlszárításra ösztönöznek, ami tovább lassítja a szárítási folyamatot, és igen költséges is.

Három perc alatt 122,5 °C-ig melegedett a torony egy pontja, ezért a gázégőket leállítottuk. Az egész jobb oldal jelentősen – 40%-kal – melegebb volt a leállítás pillanatában a bal oldalhoz képest (1. ábra).

A kényszerű leállítás azt is jelenti, hogy ha nem szakítottuk volna meg a tesztet 3 perc elteltével, a kikapcsolási szintet – 122,5 °C – jelentősen meghaladó hőmérsékleti értéket is elérhettünk volna, tovább növelve az egyébként is nagy hőmérsékletkülönbséget. Ezek alapján vélhetően a szárítás során, az égő folyamatos használata mellett a toronynak ezt a szakaszát állandóan a megengedhetőnél jóval magasabb hőmérsékletű szárítóközeg terhelte eddig.

A szárítóközeg hatékonyabb keveredését terelőidomok beszerelésével segítettük elő. Ezt követően megismételtük a mérést, az előző mérésnél alkalmazott gáznyomással (2. ábra).

A módosítás után

Szembetűnő változásokat tapasztaltunk. A torony a légtechnikai korrekcióra a tervezett módon reagált:

• sokkal lassabban emelkedett a hőmérséklet;
• a két oldal közötti 40%-os hőmérsékletkülönbség jelentősen lecsökkent, sőt nem is a jobb oldal, hanem a bal oldal lett 5–10 °C-kal melegebb.

Ezt jó eredménynek értékeltük. Az, hogy átmentünk az optimális pont felett, azaz átlendültünk az ellenkező oldalra, szabályozástechnikailag jó, mert így már csupán kisebb szabályozási feladat maradt, amit a finombeállításra szánt idom kismértékű visszamozgatásával megoldottunk. A finombeállítást követően újabb mérést végeztünk.

Beállt az egyensúly a bevezetett hőenergia és az adott mennyiségű szárítóközeg hőigénye között, nem kellett kényszerleállítást alkalmazni, a berendezés képes volt folyamatosan 90 °C alatt üzemelni, üres toronynál.

Több mint húsz percig működtek a gázégők. Azért állítottuk le, mert már nem tudta feljebb vinni a hőmérsékletet az alkalmazott gáznyomáson, a hőmérséklet homogenitását pedig már így is igazoltuk a méréssel.

A monitorról készült képek segítségével is szemléltethető az elvégzett korrekció eredménye. Jól látszik, hogy a bal oldali értékek 80 °C közelében maradtak, mint az első mérésnél, a jobb oldali 110–120 °C feletti értékek pedig jelentősen mérséklődtek az első méréshez képest. Továbbá az 1. ábrán a 19. sorban van az utolsó 70 °C-os érték, a 2. ábrán, a módosítások után ez a pont a 29. sorban található, azaz függőleges irányban is kedvezőbb lett a hőmérséklet eloszlása.

Ebben az esetben a szárítótuningot, azaz a lemezidomok legyártását, beszerelését a Belvárdgyulai Zrt. szakemberei végezték. Ha valaki külső lakatosipari cég közreműködésével akarja a szárító légtechnikai optimalizálását elvégezni, mert nincs szabad kapacitása, az sem nagy költség, rövid időn belül megtérül. A finomhangolást pedig a folyamatosan érkező adatokat felhasználva maguk a szárítókezelők végezték.

A precíziós szárítás egyik legfontosabb alappillére a homogén hőmérsékletű szárítóközeg előállítása

Miért éri meg?

Összességében a korábbinál lényegesen kedvezőbb hőmérséklet-eloszlást láthatunk a 2. ábrán.

Ennek a várható hatása:

• csökken a tűz kialakulásának veszélye, mert ismert és egyenletes a toronyba jutó szárítóközeg hőmérséklete;
• nincs kiugróan magas hőmérséklettel terhelt része a toronynak;
• a korábbinál kevesebb lesz a túlszárított tömeg;
• nő a teljesítmény. (Ha a jobb oldalon 100 °C volt, a bal oldalon csak 60 °C. Most 40 fokkal magasabb lesz a bal oldalon is a szárítóközeg hőmérséklete, ami nyilvánvalóan több vizet tud a rendszerből kivonni.);
• csökken a fajlagos energiaköltség;
• javul a termény beltartalmi értéke;
• a túlszárítás mértékének csökkenésével kisebb lesz a tömegveszteség;
• csökken az ürítés során mérhető nedvességtartalom-eltérés;
• javul a hűtés hatásfoka (Mivel a meleg oldalon nagy felületen kis mértékben növelt ellenállás miatt a kisebb felületű hűtőzónán keresztül érzékelhetően több környezeti levegő tud átáramlani, ezzel nő a hűtőzónából visszanyert hő mennyisége is, javul a fajlagos energiafelhasználás.).

A fenti méréseket az elmúlt év áprilisában végeztük, így a légtechnikailag optimalizált szárító a teljes szezonban, minden eddiginél ideálisabb paraméterekkel üzemelt. Megvalósította a precíziós szárítás egyik legfontosabb alappillérét, a homogén hőmérsékletű szárítóközeg előállítását.

Bemutatunk egy üzem közben rögzített hőtérképet a Belvárdgyulai Zrt. szárítójából, ami kukoricaszárítás során készült, és az egész szezonban jellemző volt a toronyra. Folyamatosan ezeket az értékeket látták a kezelők, akik mindenki számára követendő példaként, nagyon jól kihasználták a nagyobb mennyiségű, precíz információ által adódó lehetőségeket (3. ábra).

Jól látható, hogy lassan, sorról sorra lefelé felmelegszik a termény 55–56 °C-ra, miközben leadja a felesleges vizet, beáll a 13,5%-os nedvességtartalom a folyamat végére.

Érdemes belevágni

A Belvárdgyulai Zrt. szárítójában elért eredményt az optimalizálás előtt mért adatokhoz is hasonlíthatjuk, de sok szárító üzemel ettől eltérő, helyenként kiugróan magas értékekkel. A kiugróan magas értékek a szükségesnél magasabb hőmérsékleten távozó levegőt jelentenek, ez pedig energiaveszteséget is okoz a terményre gyakorolt kedvezőtlen hatások mellett.

A Belvárdgyulai Zrt. szárítósai az általunk jelenleg ismert adatok szerinti legegyenletesebb hőeloszlást érték el, ami az egész szezonra jellemző volt. Meg kell jegyeznünk, hogy az Agro-Bölcske Zrt. szárítóján egy évvel korábban elvégzett légtechnikai módosítás hasonló sikert hozott. Itt már kétéves tapasztalattal a hátuk mögött, nagyon jól kihasználják az ebből fakadó előnyöket a szakemberek. Ezeket a jó példákat etalonként használhatjuk.

A kontraszthatás kedvéért bemutatunk egy olyan üzemet is, ahol még van javítanivaló. Az optimálistól eltér a 4. ábrán látható, egy másik toronyról készült hőkép.

Néhány további optimalizálásra szoruló szárító üzemelés közben rögzített hőképét mutattuk be ezen a honlapon: www.termenyszaritas.hu itt megtalálják kedves olvasóink és összehasonlíthatják a 3. ábrán látható, már optimalizált hőképpel ezeket is.

Ajánlott kiadványokDr. Hajdú József:
A 21. század traktoraiDr. Kukovics Sándor szerk.:
A bárány- és juhhús fenntarthatóságaBai Attila - Lakner Zoltán - Marosvölgyi Béla - Nábrádi András:
A biomassza felhasználásaHarasztiné Lajtár Klára:
A borkezelés, palackozás, csomagolás és szállítás berendezései - Borászati technológiák II.

Ez is érdekelhetiA káposztafélék gépi betakarításaParlament előtt a 2025. év adózását meghatározó őszi adócsomagA lovak jólléte: a gondos lótartás eszközei és szabályai