Уштеда енергије на индукционо сушење зрна са индукционим начином грејања
Годишње Казахстан произведе око 17-19 милиона тона жита у чистој тежини, извезе око 5 милиона тона жита, а просечна количина домаће потрошње достиже 9-11 милиона тона. Даљи развој индустрије житарица и промоција извоза жита захтева развој инфраструктуре складиштења, транспорта и сушења жита, укључујући изградњу нових и реконструкцију старих силоса за жито, изградњу лучких терминала и куповину сувих теретних бродова и носача жита (Баум, 1983). Постоји потреба за модернизацијом индустрије, а задатак захтева интензивне напоре државе и националних произвођача жита.
Учесници казахстанског форума за жито В КАЗГРАИН-2012 разговарали су о тренутном стању на тржишту житарица, трендовима и очекивањима цена, као и изазовним питањима у логистици и инфраструктури. Примећено је да се пре 10 година Казахстан није могао сматрати извозником жита, док су у овом тренутку извозна питања препозната као приоритетна. А производња и сушење жита заузима једно од водећих места како у агроиндустријском комплексу, тако и у економији у целини.
Анализа искуства многих производних предузећа у преради жита после бербе доказује да је примарни задатак у обезбеђивању сигурности и квалитета тек убраног семена њихово сушење. Значај сушења зрна се повећава у влажној зони: одлагање сушења или извођење ове операције уз кршење технолошких режима неизбежно узрокује губитке усјева. Према истраживањима у влажности гомиле од 25-28% током три дана клијавост се смањује за 20%. А губици суве материје чине 0.7-1% дневно када влага гомиле зрна износи 37% (Гинзбург, 1973).
Важни фактори ефикасне употребе сушара у пољопривреди су обезбеђивање већег квалитета зрна, повећање пропусног опсега јединица, као и смањење трошкова енергије. Основа за побољшање ефикасности постојећих сушара у пољопривреди је обезбеђивање довољног и стабилног уклањања влаге са једног кубног метра у камерама сушара за жито. Један од разлога који то спречава је тај што расхладни уређаји, уграђени у осовину за сушење, не стварају оптималне услове за потпуно хлађење зрна и тиме смањују ефективну запремину осовине за сушење и уклањање влаге са кубних метара камере.
Од производње пшенице 2010. године показује стабилан тренд раста: површина усева повећана је за 17%, принос је повећан за 25%, а укупан принос - за 52%. 1. јануара 2012. године Казахстан је имао 258 силоса капацитета 14 771.3 хиљаде тона и лифтова капацитета 14 127.8 хиљада тона. Повећање приноса и бруто жетве захтева побољшање технологије сушења како би се избегли губици усјева и одржао квалитет зрна.
Најперспективнија метода за сушење зрна и уклањање влаге је метода индукционог загревања који остаје мало проучаван и ретко се користи у пракси због знатних несавршености у технологијама производње претварача фреквенције. Иако је индукциона грејна опрема производња се тренутно развија и употреба праксе сушења зрна постаје пожељнија у поређењу са традиционалним методама грејања (Зхидко, 1982).
Тренутно се индукционо загревање користи за површинско каљење челичних производа, грејањем за пластичне деформације (ковање, штанцање, пресовање итд.), Топљењем метала, топлотном обрадом (жарење, каљење, нормализација, каљење), заваривањем, заваривањем, лемљењем , метали. Индиректно индукционо грејање користи се за загревање технолошке опреме (цевоводи, резервоари итд.), Загревање течности, сушење капута и материјала (нпр. Дрвета). Најважнији параметар инсталација за индукционо грејање је фреквенција. За сваки процес (површинско очвршћавање, загревањем) постоји оптималан опсег фреквенција, пружајући најбоље технолошке и економске перформансе. За индукционо грејање користе се фреквенције од 50Хз до 5 МХз.
Предности индукционог загревања укључују следеће:
- Пренос електричне енергије директно у грејно тело омогућава директно загревање материјала, при чему је брзина загревања
- За пренос електричне енергије директно у грејно тело нису потребни контактни уређаји. Ово је корисно за аутоматизовану линију
- Када је грејни материјал диелектрик, нпр. Зрно, тада се снага равномерно распоређује кроз запремину грејног материјала. Због тога овај индукциони метод омогућава брзо загревање
- Индукционо грејање у већини случајева може повећати продуктивност и побољшати радне услове. Индукциони уређај се може сматрати врстом трансформатора, када је примарни намотај (индуктор) повезан са извором наизменичне струје, а грејни материјал служи као секундарни
Смањење трошкова целокупне инсталације захтева развој и примену једноставних у дизајну индукционих грејача.
Главна разлика између индукционог загревања и традиционалних метода сушења лежи у запреминском грејању. Топлота продире у производ (материјал) не са површине; настаје у целој запремини одједном, овај поступак омогућава ефикасно сушење зрна уз малу потрошњу енергије. Равномерна расподела влаге се јавља у осушеном материјалу током процеса индукције загревањем. Индукција не подразумева пренос топлоте са грејача на материјал. Док употреба других метода сушења захтева загревање ваздуха, а затим пренесите топлоту са врућег ваздуха на материјал. У свакој фази - загревање ваздуха, његов транспорт и пренос топлоте до производа - губици топлоте су неизбежни.
Данас предузећа у Казахстану практично не користе индукционе грејаче јер су врло скупи. Стари модели лампи машине за индукционо грејање су застарели и нису произведени.
Сушење зрна индукционим загревањем. Сушење у падајућем слоју
Предлажемо начин индукционог загревања сушења зрна (слика 1) где материјал зрна пролази, вођен гравитационом снагом, кроз осовину за сушење. На врх сушаре зрно се утовара кашичким транспортерима или другим транспортним уређајима; тада жито улази у торањ за сушење. У камери сушаре индуктор, повезан са претварачем фреквенције, ствара електромагнетно поље (флукс) високе фреквенције.
Сушење у падајућем слоју. Падни слој представља високо пражњени гравитациони покретни ток зрна, делимично компензован протоком гаса према горе (аеродинамично кочење). Права концентрација зрна се повећава током кретања. Сушење у суспендованом слоју. Суспензирано стање зрна постиже се у порасту струје гаса при повећању брзине напајања. У процесу је цела површина зрна укључена у размену топлоте и влаге са гасом. Време задржавања зрна у пнеуматској цеви није дуже од неколико секунди; температура средства за сушење је 350-400 ° Ц. Међутим, смањење влаге износи мали проценат. Због тога се апарати са пондерисаним слојевима зрна не користе као засебна сушара, већ као елемент коморне коморе са више комора.
Zakljucak
Данас су пољопривредне фирме и лифтови углавном опремљени осовинским сушачима са директним протоком. Ове сушаре указују на знатне неравномерности у загревању и сушењу зрна, што заузврат изазива значајне трошкове термичког сушења. Главни разлог овде је несавршеност у снабдевању средства за сушење и атмосферског ваздуха дехидрирајућим слојевима зрна.
Важан услов за квалитетан рад сушара за зрно је ефикасно хлађење осушеног зрна. Према плану расхладни уређаји сушара за зрно пројектовани су тако да температура зрна на излазу не би требало да прелази температуру атмосферског ваздуха за више од 10 ° Ц. Међутим, у пракси ова вредност достиже више од 12 ° Ц када је температура ваздуха виша од 15 ° Ц. Такође савремене сушаре за зрно пружају знатне неуједначености у хлађењу појединих слојева зрна. У разматраном контексту примена сушења са индукционим грејањем може бити погоднији начин у погледу продуктивности, квалитета и економичности.
Референце
Баум, А., 1983. Сушење зрна [на руском], Москва: Колос
Гинзбург, А., 1973. Основе теорије и технологије у сушењу намирница [на руском], Москва: Прехрамбена индустрија
Зхидко, В., 1982. Сушење зрна и сушаре за зрно [на руском], Москва: Колос