Indukcijsko sušenje zrna s indukcijskim načinom zagrijavanja

Ušteda energije na indukcijsko sušenje zrna s indukcijskim načinom zagrijavanja

Kazahstan godišnje proizvede oko 17-19 miliona tona žita u čistoj težini, izveze oko 5 miliona tona žita, a prosječna količina domaće potrošnje dostiže 9-11 miliona tona. Dalji razvoj industrije žitarica i promocija izvoza žita zahteva razvoj infrastrukture za skladištenje, transport i sušenje žita, uključujući izgradnju novih i rekonstrukciju starih silosa za žito, izgradnju lučkih terminala i kupovinu suvih teretnih brodova i nosača žita (Baum, 1983). Postoji potreba za modernizacijom industrije, a zadatak zahtijeva intenzivne napore države i nacionalnih proizvođača žitarica.
Učesnici Astana Казахskog foruma žitarica V KAZGRAIN-2012 razgovarali su o trenutnom stanju na tržištu žitarica, trendovima i očekivanjima cijena, kao i izazovnim pitanjima u logistici i infrastrukturi. Primijećeno je da se prije 10 godina Kazahstan nije mogao smatrati izvoznikom žita, dok su u ovom trenutku izvozna pitanja prepoznata kao prioritetna. A proizvodnja i sušenje žitarica zauzima jedno od vodećih mjesta kako u agroindustrijskom kompleksu, tako i u ekonomiji u cjelini.
Analiza iskustava mnogih proizvodnih preduzeća u preradi žita nakon berbe dokazuje da je primarni zadatak osiguranja sigurnosti i kvaliteta tek ubranog sjemena njihovo sušenje. Značaj sušenja zrna raste u vlažnoj zoni: odlaganje sušenja ili izvođenje ove radnje uz kršenje tehnoloških režima neizbježno uzrokuje gubitke usjeva. Prema istraživanjima u vlažnosti gomile od 25-28% tokom tri dana klijavost se smanjuje za 20%. A gubici suve materije čine 0.7-1% dnevno kada vlaga gomile zrna iznosi 37% (Ginzburg, 1973).

Važni faktori efikasne upotrebe sušara u poljoprivredi su obezbeđivanje veće kvalitete zrna, povećanje širine pojasa jedinica, kao i smanjenje troškova energije. Osnova za poboljšanje efikasnosti postojećih sušara u poljoprivredi je osiguravanje dovoljnog i stabilnog uklanjanja vlage s jednog kubnog metra u kamerama sušara za žito. Jedan od razloga koji to sprečava je taj što rashladni uređaji, ugrađeni u osovinu za sušenje, ne stvaraju optimalne uvjete za potpuno hlađenje zrna i na taj način smanjuju efektivni volumen osovine za sušenje i uklanjanje vlage s kubnih metara kamere.

Od 2010. godine proizvodnja pšenice pokazuje stabilan trend rasta: površine usjeva povećale su se za 17%, prinos je porastao za 25%, a ukupni prinos - za 52%. Kazahstan je 1. januara 2012. godine imao 258 silosa kapaciteta 14 771.3 hiljade tona i dizala kapaciteta 14 127.8 hiljada tona. Povećanje prinosa i bruto žetve zahtijeva poboljšanje tehnologije sušenja kako bi se izbjegli gubici usjeva i održao kvalitet zrna.

Najperspektivnija metoda za sušenje zrna i uklanjanje vlage je metoda indukcijskog zagrijavanja koji ostaje malo proučavan i rijetko se koristi u praksi zbog značajnih nesavršenosti u tehnologiji izrade pretvarača frekvencije. Iako indukcijsko grijanje proizvodnja se trenutno razvija i upotreba prakse sušenja zrna postaje poželjnija u odnosu na tradicionalne metode grijanja (Zhidko, 1982).

Trenutno se indukcijsko zagrijavanje koristi za površinsko kaljenje čeličnih proizvoda, zagrijavanjem za plastične deformacije (kovanje, štancanje, prešanje, itd.), Topljenje metala, toplinska obrada (žarenje, kaljenje, normalizacija, kaljenje), zavarivanje, zavarivanje, lemljenje , metali. Indirektno indukciono grejanje koristi se za zagrevanje tehnološke opreme (cevovodi, rezervoari, itd.), Zagrevanje tečnosti, sušenje kaputa i materijala (npr. Drveta). Najvažniji parametar instalacija za indukcijsko grijanje je frekvencija. Za svaki postupak (površinsko kaljenje, zagrijavanjem) postoji optimalan opseg frekvencija, pružajući najbolje tehnološke i ekonomske performanse. Za indukcijsko grijanje koriste se frekvencije od 50Hz do 5 MHz.

Prednosti indukcijskog grijanja uključuju sljedeće:

  • Prijenos električne energije direktno u tijelo grijanja omogućava direktno zagrijavanje materijala, pri čemu je brzina zagrijavanja
  • Za prenos električne energije direktno u grejno telo nisu potrebni kontaktni uređaji. Ovo je korisno za automatizirane linije
  • Kada je grejni materijal dielektrik, npr. Zrno, tada se snaga ravnomerno raspoređuje kroz zapreminu grejnog materijala. Zbog toga ovaj indukcijski metod omogućava brzo zagrijavanje
  • Indukcijsko grijanje u većini slučajeva može povećati produktivnost i poboljšati radne uvjete. Indukcijski uređaj može se smatrati vrstom transformatora, kada je primarni namot (induktor) priključen na izvor izmjenične struje, a materijal za grijanje služi kao sekundarni

Smanjenje troškova cijele instalacije zahtijeva razvoj i primjenu jednostavnih u dizajnu indukcijskih grijača.

Glavna razlika između indukcijskog zagrijavanja i tradicionalnih metoda sušenja leži u volumetrijskom zagrijavanju. Toplina prodire u proizvod (materijal) ne s površine; nastaje odjednom u cijeloj zapremini, ovaj postupak omogućava učinkovito sušenje zrna uz malu potrošnju energije. Ravnomjerna raspodjela vlage dolazi u osušenom materijalu tokom procesa indukcije zagrijavanjem. Indukcija ne podrazumijeva prijenos topline s grijača na materijal. Dok upotreba drugih metoda sušenja zahtijeva zagrijavanje zraka, a zatim prenesite toplinu s vrućeg zraka na materijal. U svakoj fazi - zagrijavanje zraka, njegov transport i prijenos topline na proizvode - gubici topline su neizbježni.

Danas preduzeća u Kazahstanu praktično ne koriste indukcijske grijače jer su vrlo skupi. Stari modeli lampi mašine za indukciono grejanje su zastarjeli i nisu proizvedeni.

Sušenje zrna indukcionim zagrevanjem. Sušenje u padajućem sloju 

Predlažemo način indukcijskog zagrijavanja sušenja zrna (slika 1) gdje materijal zrna prolazi, vođen gravitacijskom snagom, kroz osovinu za sušenje. Na vrh sušare zrno se utovara kantastim transporterima ili drugim transportnim uređajima; tada žito ulazi u toranj za sušenje. U kameri sušare induktor, povezan sa pretvaračem frekvencije, stvara elektromagnetsko polje (fluks) visoke frekvencije.

Sušenje u padajućem sloju. Padni sloj predstavlja visoko ispušteni gravitacijski pokretni tok zrna, djelomično kompenziran protokom plina prema gore (aerodinamičko kočenje). Prava koncentracija zrna se povećava tokom kretanja. Sušenje u suspendovanom sloju. Suspenzirano stanje zrna postiže se u porastu struje plina pri povećanju brzine napajanja. U tom procesu cijela površina zrna sudjeluje u izmjeni topline i vlage s plinom. Vrijeme zadržavanja zrna u pneumatskoj cijevi ne prelazi nekoliko sekundi; temperatura sredstva za sušenje iznosi 350-400 ° C. Međutim, smanjenje vlage iznosi mali procenat. Stoga se uređaji s ponderiranim slojevima zrna ne koriste kao zasebna sušara, već kao element višekomorne kombinirane sušare.

zaključak

Danas su poljoprivredne firme i liftovi opremljeni uglavnom osovinskim sušačima sa direktnim protokom. Ove sušare sugeriraju znatne neravnomjernosti u zagrijavanju i sušenju zrna, što zauzvrat uzrokuje znatne troškove termičkog sušenja. Glavni razlog ovdje je nesavršenost u opskrbi agensa za sušenje i atmosferskog zraka dehidrirajućim slojevima zrna.

Važan uslov za kvalitetan rad sušara za zrno je efikasno hlađenje osušenog zrna. Prema planu rashladni uređaji sušara za zrno dizajnirani su tako da temperatura zrna na izlazu ne smije prelaziti temperaturu atmosferskog zraka za više od 10 ° C. Međutim, u praksi ova vrijednost doseže više od 12 ° C kada je temperatura zraka viša od 15 ° C. Takođe moderne sušare za zrno pružaju znatne neujednačenosti u hlađenju pojedinih slojeva zrna. U razmatranom kontekstu primjena sušenja sa indukcijskim grijanjem može biti prikladniji način u smislu produktivnosti, kvaliteta i ekonomičnosti.

 

reference

 Baum, A., 1983. Sušenje zrna [na ruskom], Moskva: Kolos

Ginzburg, A., 1973. Osnove teorije i tehnologije u sušenju namirnica [na ruskom], Moskva: Prehrambena industrija

Zhidko, V., 1982. Sušenje zrna i sušare za zrno [na ruskom], Moskva: Kolos

=