SZÁRÍTÓTECHNOLÓGIA GENERÁLKIVITELEZÉSE BERUHÁZÓ SZEMÉVEL

Cikksorozatunk mostani fejezetében, az elmúlt részben bemutatott angol fekvő szárító működésével, üzemeltetésével kapcsolatos főbb mutatóit szemléltetjük, mely konkrét mérési eredményeken alapul.

Előzmények

Szárító berendezés üzemi vizsgálatát Tedej helységben végeztük 2009. 10. 27.-én. A szárító berendezés folyamatos üzemét egy előtárolóban letárolt 2-3 napos kissé felmelegedett, mintegy 19-20 oC-os hőmérsékletű kukorica biztosította. A szárító berendezés mérése során közvetett módon meghatároztuk annak hőenergia felhasználását, a szárítótelep hőmérséklet és nyomás kompenzátorral felszerelt gázmérőjének segítségével.

A mérés kezdetekor és végén leolvastuk a gázmérő óra állásokat és ebből számítottuk az órás gázfogyasztást. A fűtőértéket 34,2 MJ/ normál m3 értékkel számítottuk.

A szárító berendezés hőtechnikai jellemzőinek meghatározására hőmérséklet- és páratartalommérő rendszert adatgyűjtővel összekötve telepítettünk a szárítóüzem berendezéshez, és elvégeztük a kilépő hőmérséklet és páratartalom jellemzőinek mérését. (A részletes mérési adatok és a kapcsolódó számítások a KÉZKER Kft. forgalmazónál megtalálhatóak.)

A folyamatos üzemű szárítástechnikai vizsgálatokat kukorica szárításánál végeztük el. A környezeti levegő hőmérséklete a mérések során mintegy 17, a szárítóközeg beállított hőmérséklete pedig 90 oC volt. Az üzemi állapotjellemzőket mellékletben tüntettük fel.

A szárítóberendezés szabályozó rendszerrel, ill. kézi üzemű kitárolással folyamatos üzem érdekében működött. A szárító berendezés hőenergia felhasználását gázfelhasználásból számítottuk és egy 95%-os tüzeléstechnikai hatásfokkal vettük figyelembe.

A szárításra került kukorica átlagos nedvességtartalma 19,6% volt, míg a szárított végtermék 13,2%-os volt.

Itt szükséges megemlíteni, hogy a nedvességmérésre használt DICKY JOHN nedvességmérő mérési pontossága ezen a tartományban mintegy + 0,5%-os. Ez a kalibrált érték a kukorica fajtától annak sűrűségétől kismértékben eltérhet. Ezért a nedvességtartalom mérésben egy minimális szükségszerűen előforduló hiba jelentkezhet.

A vizsgálatok során, a telepi hídmérlegen meghatároztuk a szárító berendezéssel leszárított kukorica termény tömegét. A telepi hídmérleg hitelesített, megfelelő 10kg mérési pontosságú. Az összegyűjtött és így lemért termény mennyisége adta azt a szárított anyag teljesítményt, amellyel a kezdeti és végső nedvességtartalom érték felhasználásával a vízelpárologtató teljesítményt számítottuk.

Megállapítható, hogy a mérések során nemcsak az ún. anyagoldali vízelvonó kapacitást, amelyet a szárított anyagteljesítményből mértük, hanem az ún. légoldali vízelvonó kapacitást is, a szárítóközeg mennyiségéből és annak légállapot jellemzőiből meghatároztuk.

Teljesítményjellemzők

A mérések során a szárító berendezésnél recirkulációs üzemmódban a szárítóközeg belépő hőmérséklete 90oC volt. Az üzemi vizsgálatok során meghatároztuk a szárító berendezés hőenergia felhasználását, amelynek értéke 235,5 normál m3/h.

Fentiek alapján a hő teljesítmény a fűtőérték alapján számított értéke 8054 MJ/h ebből az effektív hőenergia felhasználás a tüzeléstechnikai hatásfokot figyelembe véve 7650MJ/h.

A szárító berendezésnél ebben az üzemmódban a mellékletben közölt számítási módszer alapján meghatároztuk a szárítólevegő mennyiségét, amely a levegő felmelegítésére használt energiából került meghatározásra.

Fentiek alapján a szárítóközeg mennyisége L = 104.800 kg/h, vagy m3/h teljesítményben átszámolva L = 102.700 m3/h.

A szárítóberendezés teljesítményjellemzőinek meghatározása

A szárító berendezésből távozó levegő megállapítható, hogy széles hőmérséklet tartományban került ki a szárító berendezésből. A legalacsonyabb hőmérséklet a legfelső nedves termény belépési pontján volt mérhető, mely mintegy 250C volt és folyamatosan melegedett 60-62oC értékre, amely a hűtőzóna végén kb. 65oC-os hőmérsékletet ért el. A relatív páratartalom a szárítási folyamatnak megfelelően csökkent.

A szárítási folyamatot diagrammon ábrázoltuk, amelyben folyamatos vonallal feltüntetésre kerültek a szárítóberendezésből kilépő levegő állapot jellemzői.

A modellszárító berendezésből kapott szárítástechnikai jellemzőket, pontokkal tüntettük fel.

Látható, hogy a két mérésnél, mind a szárítási idő, mind pedig a szárítási folyamat jól közelítően azonos. Tehát megállapítható, hogy a szárítóberendezésben a különböző terményrétegekben elhelyezkedő termény nedvességtartalmának a különbözőségét modellezéssel is pontosan meg lehet határozni, amely a szárító berendezésnek a munkaminőségi jellemzőinek megfelelően közelítően azonos.

A vizsgálatok eredményei alapján megállapítható, hogy a szárító berendezés szárított anyag teljesítménye 24,55 t/h volt, w1 = 19,6  w2 = 13,2 % esetén.

A szárító berendezés vízelpárologtató teljesítménye mintegy 1.954 kg/h. 

Megállapítható, hogy a szárítózóna felülete mintegy 90 m2 a számított légáram jellemzők figyelembevételével a szárítókamrában, a terményen látható levegő sebessége mintegy 0,32 m/sec jellemző az ilyen szárítórendszerekre.

Az ugyanezen szárítón a hő technikai jellemzők segítségével meghatározott hő- és légtechnikai adatokból számított levegőoldali vízelvonó kapacitás értéke, figyelembe véve mintegy 100.000 m3/h szárítólevegőt és a pótlólagosan külön bevitt mintegy 40.000 m3/h becsült nagyságrendű hűtőlevegőt elérheti a 1.800 kg/h vízelpárologtatási teljesítményt.

Ez a mérési pontosság, az adott körülmények figyelembe vételével jól közelítő egyezést mutat a termény anyagoldali kapacitás, ill. a légoldali szárítólevegő vízelvonó kapacitásának megfelelően.

Szárító hőenergia felhasználásának elemei

A szárító berendezés figyelembe véve a hűtőlevegő és az alsó szárítózóna levegőjének a visszakeverését kedvező energetikai üzemmóddal működött. A mért adatok alapján a hőenergia felhasználás kedvezően alakult.

 A szárító berendezés mérések során fentiek szerint mintegy 8.050 MJ/h hő teljesítmény felhasználással működött, ebből az effektív hőenergia felhasználás 7.650 MJ/h értékű volt.

 Figyelembe véve az 1.954 kg/h vízelpárologtató teljesítményt a szárító fajlagos hőenergia felhasználása 4,12 MJ/kg víz értékre adódott.

Összefoglaló

Megállapítható hogy a szárító berendezés vizsgálata során a kilépő termény jellemzők a felső szárítózóna végén megengedhetetlen magas termény nedvességtartalom eltérést eredményeztek. A szárítózóna végén vett mintákból az alsó szárítózóna tartományában termény nedvességtartalom értéke 12,2% mintegy 10 cm-el feljebb 13,5% a középső zónában 15,7% míg a felső zónában 17,4% nedvességtartalmú volt.

Ezen nedvességtartalom értékek megengedhetetlenül magas nedvesség különbséget jelentenek, amelyet még az utólagosan bekövetkező keveréssel sem lehet megfelelő homogén nedvességtartalmú állapotba hozni, illetve az alsó terményréteg a magas maghőmérséklet miatt károsodik.

Megállapítható, hogy a vizsgálatok eredményei alapján a szárítóberendezés mintegy 100.000 m3/h légszállítással bír a hűtőlevegő mintegy 40.000 m3/h nagyságrendű.

A szárító berendezés teljesítménye a vizsgálatok időszakában mintegy 25 t/h volt

6,4 % vízelvonásnál 90oC szárítóközeg hőmérsékletnél.

A szárító berendezés figyelembe véve a vastag anyagréteget, amely mintegy 12 coll közelítő egyenlő 30 cm figyelembe vételével kedvező hőtechnikai jellemzőkkel működött, a leszárított terménynek a hőmérséklete megfelelő.

A szárító hőenergia felhasználás értéke a vizsgálatoknál mintegy 4,1MJkgvíz értékű volt, amely jónak ítélhető.

Ugyanakkor figyelembe kell venni a viszonylag magasabb környezeti hőmérséklet

17°C értékét, ill. a szárítóba került környezeti hőmérsékletnél valamelyest melegebb terménynek a hőmérsékletét is, amely a szárítási folyamat során bizonyos mértékű hő nyereséget eredményezett.

A szárító berendezés számított üzem jellemzői, 10oC-os környezeti hőmérséklet 70% rel. páratartalom, és mintegy 110oC szárítóközeg hőmérséklet esetén az alábbiak:

A berendezés kedvező üzemi körülmények között, megfelelő vízleadás sebességű kukorica szárítása esetén elérheti a 2300-2400 kg/h-s vízelpárologtatási teljesítményt (10% vízelvonásnál 24%-ról 14%-ra szárításnál), ebből számítottan a mintegy 20 t/h-s nedves anyag teljesítményt.

A szárító berendezés hőenergia felhasználása minden körülmény figyelembevételével -az alacsonyabb szárítási hőmérséklet, ill. a magas környezeti hőmérséklet. a termény nedvességtartalom jellemzők- mintegy 4 MJ/kg hőenergia felhasználás körül alakulhat és kedvező értékűnek minősíthető.

Megfelelően pontos szárító szabályozásnál, a szárítási folyamat optimalizálása esetén ez az érték 3,8 – 4 MJ tartományban alakulhat 1 kg víz elvonásánál.

Megállapítható hogy a szárítási folyamat jellemzők, ill. a laborvizsgálatok eredményei, amelyben a szárítási folyamatot jellemeztük, jó egyezést mutatnak, ennek alapján a szárítási folyamatot a laborvizsgálatok eredményeivel alá tudjuk támasztani. Ezekből is azt a következtetést vonjuk le, hogy a különböző rétegek szárítási folyamata időben eltérő.

A szárítási diagramokból is látható, hogy a felső szárítózóna végéig a szárításnál a víz elvonásnak  mintegy 65-70%-a lényegében megvalósul.

A fent ismertetett eltérő nedvesség tartalom értékek miatt a szárítási folyamat közben valamilyen keverő, termény nedvesség kiegyenlítő rendszert szükséges a szárító berendezésbe beépíteni. A termény nedvesség kiegyenlítő a vetőmagvak illetve a magyarországi technológiai követelmények pl. napraforgó szárítása miatt is fokozottan szükséges.

Környezettechnikai követelmények

Az Alvan blancH szemes termény szárító berendezés megfelel a magyarországi környezetvédelmi hatályos jogszabályoknak.

Fentiek alapján a szemes terményszárító berendezés működése alapján elvileg kétféle minősítési kategóriába sorolható: diffúz és pontszerű légszennyező forrás. A szárító berendezés kialakítása alapján a berendezés a diffúz levegő kiáramlású szárító berendezések közé sorolandó, amennyiben nincs olyan pontszerűen összegyűjtött levegő kiáramlási rendszer, amely ezt indokolná. Tehát a szárító berendezés felületi légszennyező forrásként minősíthető.

A szárítóberendezéshez porkamra kialakítása szükséges, mégpedig olyan porkamra, amely megfelel a vonatkozó rendelet előírásainak,

Fentiek alapján a porkamra méretezésénél ezeket az irányelveket kell figyelembe venni. Amely alapján a porkamrákra vonatkozó előírások alapján a levegő sebessége nem haladhatja meg a kilépéskor a 2 m/s-t.

Fejlesztési eredmények, díjak

A fenti mérési eredmények figyelembevétele alapján 2010-ben a gyárral közreműködve kifejlesztésre került egy terménykeverő csiga, melynek a felső terményágyra való beépítésével megoldásra került a termény keverése az intenzív vízelvonási szakaszban. A keverőcsiga beépítésével a keverés okozta porleválasztás porkamrába való elvezetése is a fejlesztés részét képezte. Ezzel a fejlesztéssel a végtermék homogenizálása még inkább biztosítottá vált. Fejlesztésünk, 2011-ben az Agromash-Expo termékverseny pályázatán elismerő oklevelet kapott az Alvan Blanch folyamatos üzemű fekvő szárító innovációs tartalmáért.

Bódis Szabolcs

Kézker Kft.

technika