Prasa

Powrót

Suszenie kukurydzy – prozesy i możliwości zastosowania w nowoczesnej gospodarce rolnej

__________________________________________________________________________

Procesy suszenia

Suszenie kukurydzy przeprowadzane jest za pomocą ciepłego powietrza. Ten klasyczny sposób jest prosty i przebił się już w gospodarstwach rolnych, ponieważ zapewnia on wydajne, wysokojakościowe i łagodne dla produktu suszenie. Koszty inwestycji wzg. utrzymania w porównaniu z innymi procesami jak suszenie zamrarzaniem, próżniowe lub promieniami są mniejsze. Istotne rozróżnienie procesów suszenia opiera się na sposobie wyprodukowania ciepłego powietrza.

__________________________________________________________________________

Wytwarzanie ciepłego powietrza
               
W tym przypadku występują dwie możliwości wytwarzania ciepłego powietrza pośdrednia i bezpośrednia. Nowoczesne instalacje spalające wyróżniają się bardzo czystym spalaniem używanych paliw. Spaliny składają się prawie wyłącznie z dwutlenku węgla i pary wodnej, oba są składnikami oznaczającego nas powietrza. Podzas bezpośredniego wytwarzania ciepła zostają te gazy z sześćdziesięciokrotną ilością świeżego powietrza zmieszane i ponownie doprowadzone do suszarki.
Wielu inwestorów zastanawia się też nad tym, żeby przy zakupie suszarki podgrzewanej olejem opałowym wyposażyć ją w pośredni ogrzewacz powietrza. Podczas pośredniego wytwarzania ciepła zostają spaliny rozdzielone od świeżego powietrza do ocieplania i wypuszczone przez komin. Ogrzewacz powietrza pracuje według zasady wymiennika ciepła.

Porównanie obydwu systemów pośredniego i bezpośredniego czyni zasadę działania bardziej wyraźną.

Przy bezpośrednim ogrzewaczu powietrza zostaje ciepło spalin domieszane do powietrza procesu. W ten sposób stopień efektywności technicznej spalania wynosi 100%. Bezpośredni ogrzewacz składa się z osłony zewnetrznej, osłony wewnętrznej przeciw utracie promieniowania i obdarzoną dziurami komorę spalaniową wykonana z odpornej na wysokie temperatury stali, która jest ustawiona centrycznie do osłony.


1a) Schemat bezpośredniego ogrzewacza powietrza

W pośrednim ogrzewaczu powietrza komora grzewcza i odprowadzenie dymu jako powierzchnia wymiany ciepła konstrukcyjnie zostały oddzielone od obszarów prowadzących powietrze. Pośredni ogrzewacz powietrza składa się z osłony zewnętrznej, osłony po środku przeciw stratą wynikającym z promieniowania i zamkniętej komory grzewczej zciągami powietrza z odpornej na wysokie temperatury stali. Na życzenie można zamówic także pośrednie ogrzewacze powietrza, które można z łatwością przestawić na pośrednie ogrzewanie. 



1b) Schemat pośredniego ogrzewacza powietrza

Pośredni ogrzewacz powietrza posiada jedną wadę w porównaniu do bezpośredniego ogrzewania: stopień efektywności wynoszący 100% zostaje w tym przypadku nieosiągnięty z powodów fizycznych. Właśnie, dlatego powinno się przy zakupie ogrzewacza powietrza zwracać uwage na jego stopień skuteczności. Jeżeli w jednym sezonie osusza się np. 5000 t kukurydzy (z 35% wilgotności do 15%). Przy założeniu, że na jedną tonę kukurydzy zużywa się 25 litrów oleju opałowego, pogorszenie stopnia efektywności o np. 2% znaczy wieksze zużycie oleju o 0,5 na tonę kukurydzy, a w sezonie o 2500 litrów!
Przy porównaniu bezpośredniego i pośredniego ogrzewania o efektywności 80% wychodzi różnica w zużyciu oleju 12500 litrów na sezon, to znaczy, że pieniądze zostaja puszczone z dymem.
Decyzja o zakupie bezpośredniego lub pośredniego ogrzewacza powietrza powinna być popszedzona szczegółową analizą. W każdym przypadku należy się szczegółowo poinformować u producenta i wziąć wszystkie konstrukcje dokładniej pod lupę.


__________________________________________________________________________

Zasada suszenia

Proces suszenia opiera się na zasadzie wymiany przekazywaniu energii na produkt do suszenia, który w zamian oddaje wilgoć. Wilgoć ta zostaje przejęta przez przepływające powietrze i odtransportowana. Jako konsekwencja tego produkt staje się podczas procesu cieplejszy i bardziej suchy, a powietrze ochładza się i nabiera wilgoci. __________________________________________________________________________

Wykonanie konstrukcji

Powszechnie sprawdziła się konstrukcja tak zwanych suszarek stropowych. Szczegółowo polega to na tym, że doprowadzenie i odprowadzenie powietrza następuje przy użyciu horyzontalnych skierowanych do dołu szybów powietrznych w kształcie stropów. W pomieszczeniach środkowych sypie się produkt do suszenia przy użyciu siły ciężkości. Pionowe szyby produktu są przeciągnięte przez kanały cieplne i odprowadzające. Stropowa konstrukcja tych kanałów zapewnia równomierne dodawanie produktu. Kanały stropowe są otwarte do dołu na całej długości.
Ciepłe powietrze płynie na czoło stropów z ciepłym powietrzem kolumny i przepływa następnie przez produkt. Przy tym ociepla się produkt i oddaje swoją wilgotność do przepływającego obok powietrza i dzięki temu się osusza. W zamian ochładza się powietrze i nabiera wilgoci w zależności od produktu do granicy nasycenia. Wilgotne powietrze uchodzi za pomocą sąsiadujących stropów odprowadzających. Za pomocą wentylatorów odprowadzających zostaje to powietrze wyssane z suszarki. Konstruktywna realizacja kanałów stropowych zapewnia optymalny i równomierny wynik suszenia przy równoczesnej ochronie produktu.
Ilość przelotowa ustawiana jest za pomocą sterowanego progrmam roznosiciela. Konstrukcja zapewnia dodatkowo pełne mieszanie i tym równomierny wynik suszenia. Główna różnca techniczno - procesowa polega na różnych trybach pracy instalacji. Tu powstaje możliwość pracy w trybie przelotowym i zbiorczym. Nowoczesne suszarki zbudowane są z modułów, które umożliwiają dopasować suszarkę do wymagań klienta i do dodatkowego wyposażenia.

 

                                       

Konstrukcja suszarki stropowej  Red: hot air supply (= hot, dry air), green: exhaust air (= cool, moist air), orange: product

Generalnie zainteresowany zadaje sobie pytanie, na jaką suszarkę, powinien się on zdecydować. Tu jest wiele pytań, na które użytkownik powinien sobie odpowiedzieć przed zakupem. W tym przypadku może naturalnie pomóc kompetentny producent instalacji. Instalacja nie powinna być ani za duża, ani za mała, ponieważ w obu ekstremalnych przypadkach może dojść do problemów w pracy. Pomimo tego suszarka powina być jak najmocniejsza, ponieważ zużycie energii maleje z rosnącą efektywnością przepływu.
W tym przypadku ponowne wykorzystanie ciepła poprzez system obiegowy jest szczególnie efektywne. W zasadzie istnieje możliwość uczynienia suszarki mobilną lub korzystanie z niej w trybie stacjonarnym. Jeżdżące suszarki mogą bez wielkiego wysiłku związanego z montażem, zainstalowaniem i pozwoleniem zostawać wykorzystywane. Suszarki te odznaczają się szczególnie wysoką wartością. Ruchoma suszarka może zostać wymieniona na mocniejszą. W każdym wypadku powinien klient zwracać uwagę na wysokowartościowe, niekorodujące i przez to żywotne materiały jak np. aluminium.
Jedynie ocynkowane instalacje są w dzisiejszych czasach niepolecane ze względu na korozje. Także należy unikać mieszanych konstrukcji ze stali chromowanej i ocynkowanej blachy z powodu tworzenia się chemicznych reakcji ( element “Le clanché”-, “Główne komórki”). Długą żywotność można wkalkulować w cenę zakupu. Poprzez koszty użytej energii, można szybko sporządzić wydatek przypadający na suszarkę i przeprowadzić rachunek ekonomiczny dla np. suszarki kukurydzy. Podstawą są tu oczywiście ceny rynkowe.

__________________________________________________________________________

Środowisko

Podczas suszenia kukurydzy i zboża ląduje określona część kurzu w wydalanym powietrzu. Instalacja susząca pozwala dzisiaj wyposażyć się w urządzenia dopaowujące ją do prawnych przepisów.

Od roku 1.1.2002 obowiązują przepisy dotyczące emisji w Niemczech są one prawie nieznane dla wiadomości publicznej. W przepisach TA-Luft zdefiniowano wartości graniczne dla dopuszczalnej zawartości kurzu w kominach i kanałach; wartość zredukowano z 50 ppm na 20 ppm o 60%.

Przepisy te wymagają od nowej instalacji efektywnego odkurzania według najnowszych technik, które jest nie do porównania z dotychczasowymi cyklonowymi systemami odkurzania.

Dla tego zastosowania, znajduje się na rynku sprawdzona koncepcja odkurzania, czyli centralny separator


                                        
                                         Centralny rozdzielacz typu ZA

Omawiany jest tu separator działający na siłę odśrodkową, który dzięki swojej wyrafinowanej podwójnej konstrukcji ze znajdującym się w środku aparatem prowadzącym (łopatki prowadzące) osiąga zadziwiająco duży stopień oczyszczenia przy kompaktowych wymiarach. Już samo porównanie z mocą powietrza, (która nie wkalkulowuje powiększonej efektywności rozdzielania) do cyklonu daje wynik, że centralny rozdzielacz jest o ok. 70% mniejszy.

W oddzielaczu centralnym zostaje wprowadzone powietrze zawierające kurz wprowadzane do komory wirowej i nastepnie wprowadzane w ruch wirowy jedynie ze słabymi radialnymi komponentami. Cząstki kurzy podążają do ścian komory wirowej. Z małą ilością cząstkowego prądu powietrznego zostają oderwane cząsteczki kurzu w ostatnim odcinku spirali i doprowadzone do pobocznego cyklonowego rozdzielacza. Kierunek głównego prądu powietrza zostaje obrócony przy opuszczaniu komory wirowej za pomocą systemu blaszek kierujących.
W ten sposób zostają jeszcze wypchane na zewnątrz lecące cząsteczki kurzu. Stożek pobocznego cyklonu jest odwinięty. Dzięki centralnej rurze zostaje oczyszczony prąd powietrza, wprowadzony ponownie do głównego prądu powietrza.
Również nie do pominięcia są specjalne właściwości centralnego oddzielacza, szczególnie w trudnej sytuacji zabudowy, które pozwalają mu także w tej sytuacji uzyskać swoją moc. Nie ważne, czy zostanie on umieszczony horyzontalnie, płasko czy ukośnie, jego praca jest taka sama.

__________________________________________________________________________

Dalszy rozwwój techniczny

Suszarka stropowa opiera się na sprawdzonym systemie, pomimo tego jej rozwój techniczny nie zatrzymał się. Dzięki zoptymalizowanej konstrukcji. Prowadzenie powietrza w samej suszarce zostało zoptymalizowane. Za przyczyną nowoczesnych technologii spalania, palniów na butlę gazową lub palnika na olej opałowy w grzejniku powietrza wzg. w małej stojącej jednostce ogrzewającej powietrza, w której wiele jednostek palnika zostało rozdzielonych na szerokości suszarki osiąga się doskonałe rozdzielenie ciepła i powietrza. Dzięki temu osiąga się równomierne suszenie i gwarantowaną wysoką jakość produktu przy niskim zużyciu energii.
Nie tylko na zapotrzebowanie rynku została bieżąca paleta produktu rozszerzona o nowoczesne instalacje suszące. Właśnie dla jeżdżących lub ruchomych instalacji montowane są coraz to nowsze modele o większej mocy. Techniki regulacji i sterowania umożliwiają dzisiaj zautomatyzowanie instalacji suszącej tak, żeby zredukować personel potrzebny do jej obsługi do minimum. Jako przykład są tu doprowadzenia i odprowadzenia materiału suszonego i automatyczne roznoszenie materialu według jego wilgotności.
Całkowity pomiar i regulacja wilgotności w czasie pracy umożliwia ciągłą kontrolę końcowej wilgotności bez stosowanych powszechnych kosztownych instrumentów pomiaru wilgotności. Również temperatura powietrza obiegowego i materiału można ustawiać w zależności od czasu suszenia, dzięki tak zwanej automatyce Multi – Therm. Tutaj kładzie się nacisk na przyjazny dla produktu przebieg temperatury.


__________________________________________________________________________

Jakość i gospodarność

Both aspects have always be regarded together. Profitability means maximum throughput rate with the lowest possible amount of energy. Either the operator himself determines the marks of quality or they are stipulated by his prospective customer. Each requirement going beyong the normal quality demands is cost-intensive. Working economically here means that only fully ripe, cleaned grain with a harvesting moisture as low as possible is dried to shelf life just below 15 %. Special requirements go for very long stock holding periods e. g. in intervention storehouses. Here usually final moistures of 12.5 up to 13 % are required. This means that residual moisture is a quality criterion, the required longer drying time and the higher amount of energy reduce the profitability. The future customers partly prescribe special quality criteria like e. g. the maximum admissible drying temperature or indirect air heating. Such parameters, however, justify a higher market price as they go beyond the normal quality requirements. Then you can produce quite profitably by means of the price. .
__________________________________________________________________________

Perspektywa

Ostatnie lata odznaczają się dużą koncentracją i centralizacją w obszarze osuszania i dalszej obróbki plonów jak np. kukurydza. Producenci suszarek powini wyjść naprzeciwko temu rozwojowi dzięki zwiększonej palecie produktów. Użytkownik oczekuje prócz wzrostowi mocy żywotnej i wartościowej jakości. Jeżdżące lub ruchome systemy umozliwiają szybszą reakcję na rozwój rynku.