Enerģijas ietaupījums indukcijas žāvēšanas graudi ar indukcijas sildīšanas metodi
Katru gadu Kazahstāna saražo aptuveni 17–19 miljonus tonnu graudu tīrā svarā, eksportē apmēram 5 miljonus tonnu graudu, un vidējais iekšzemes patēriņa apjoms sasniedz 9–11 miljonus tonnu. Graudu rūpniecības tālākai attīstībai un graudu eksporta veicināšanai ir jāattīsta graudu uzglabāšanas, transportēšanas un žāvēšanas infrastruktūra, tostarp jābūvē jaunas un jāatjauno vecās graudu tvertnes, jābūvē ostas termināļi un jāiegādājas sauskravu kuģi un graudu pārvadātāji (Baum, 1983). Ir nepieciešams modernizēt nozari, un uzdevums prasa intensīvus valsts un nacionālo graudu ražotāju centienus.
Astanas Kazahstānas graudu foruma V KAZGRAIN-2012 dalībnieki apsprieda pašreizējo graudu tirgus stāvokli, tendences un cenu gaidas, kā arī izaicinošus jautājumus loģistikā un infrastruktūrā. Tika atzīmēts, ka pirms 10 gadiem Kazahstānu nevarēja uzskatīt par graudu eksportētāju, savukārt pašreiz eksporta jautājumi tiek atzīti par prioritāriem. Graudu ražošana un žāvēšana ieņem vienu no vadošajām vietām gan agrorūpniecības kompleksā, gan ekonomikā kopumā.
Daudzu ražošanas uzņēmumu pieredzes analīze graudu pēc ražas novākšanas pierāda, ka galvenais novākto sēklu drošības un kvalitātes nodrošināšanas galvenais uzdevums ir to žāvēšana. Graudu žāvēšanas nozīme mitrā zonā palielinās: kavēšanās ar žāvēšanu vai šīs darbības veikšana, pārkāpjot tehnoloģiskos režīmus, neizbēgami rada kultūraugu zaudējumus. Saskaņā ar pētījumiem 25-28% mitruma kaudzē trīs dienas dīgtspēja samazinās par 20%. Ja sausnas zudumi ir 0.7-1% dienā, ja graudu kaudzes mitrums ir 37% (Ginzburg, 1973).
Svarīgi faktori efektīvai žāvētāju izmantošanai lauksaimniecībā ir augstākas graudu kvalitātes nodrošināšana, vienību joslas platuma palielināšana, kā arī enerģijas izmaksu samazināšana. Esošo žāvētāju efektivitātes uzlabošanai lauksaimniecībā ir pietiekama un stabila mitruma noņemšana no viena kubikmetra graudu žāvētāju kamerās. Viens no iemesliem to novērst ir tas, ka žāvēšanas vārpstā iebūvētie dzesēšanas agregāti nerada optimālus apstākļus pilngraudu dzesēšanai un tādējādi samazina faktisko žāvēšanas vārpstas tilpumu un mitruma noņemšanu no kameras kubikmetra.
Kopš 2010. gada kviešu ražošana uzrāda stabilu pieauguma tendenci: kultūraugu platība ir palielinājusies par 17%, raža pieaugusi par 25%, bet kopējā raža - par 52%. 1. gada 2012. janvārī Kazahstānā bija 258 tvertnes ar uzglabāšanas jaudu 14 771.3 tūkstoši tonnu un lifti ar uzglabāšanas jaudu 14 127.8 tūkstoši tonnu. Ražas un bruto ražas palielināšanai ir jāuzlabo žāvēšanas tehnoloģija, lai izvairītos no ražas zudumiem un saglabātu graudu kvalitāti.
Perspektīvākā graudu žāvēšanas un mitruma noņemšanas metode ir indukcijas sildīšanas metode kas joprojām ir maz pētīts un reti izmantots praksē sakarā ar ievērojamām nepilnībām frekvences pārveidotāju ražošanas tehnoloģijās. Lai arī indukcijas sildīšanas iekārta ražošana pašlaik attīstās, un graudu žāvēšanas prakse kļūst vēlamāka salīdzinājumā ar tradicionālajām karsēšanas metodēm (Zhidko, 1982).
Pašlaik indukcijas sildīšanu izmanto tērauda izstrādājumu virsmas sacietēšanai, izmantojot sildīšanu plastmasas deformācijai (kalšana, štancēšana, presēšana utt.), Metāla kausēšanai, termiskai apstrādei (atlaidināšana, atlaidināšana, normalizēšana, dzēšana), metināšanai, metināšanai, lodēšanai , metāli. Netiešo indukcijas apkuri izmanto tehnoloģisko iekārtu (cauruļvadu, tvertņu utt.) Sildīšanai, šķidrumu sildīšanai, mēteļu un materiālu (piemēram, koksnes) žāvēšanai. Vissvarīgākais indukcijas apkures iekārtu parametrs ir frekvence. Katram procesam (virsmas sacietēšana, sildīšana) ir optimāls frekvenču diapazons, kas nodrošina vislabāko tehnoloģisko un ekonomisko veiktspēju. Indukcijas sildīšanai tiek izmantotas frekvences no 50Hz līdz 5 MHz.
Indukcijas sildīšanas priekšrocības ir šādas:
- Elektriskās enerģijas pārnešana tieši uz sildīšanas korpusu ļauj tieši sildīt materiālus, tādējādi sildīšanas ātrums ir
- Elektriskās enerģijas pārraidei tieši uz sildīšanas korpusu nav nepieciešamas kontakta ierīces. Tas ir noderīgi automatizētai līnijai
- Ja apkures materiāls ir dielektrisks, piemēram, grauds, tad jauda tiek vienmērīgi sadalīta visā apkures materiāla tilpumā. Līdz ar to šī indukcijas metode nodrošina ātru karsēšanu
- Indukcijas apkure vairumā gadījumu var palielināt produktivitāti un uzlabot darba apstākļus. Indukcijas ierīci var uzskatīt par sava veida transformatoru, kad primārais tinums (induktors) ir pievienots maiņstrāvas avotam un apkures materiāls kalpo kā sekundārais
Lai samazinātu visas instalācijas izmaksas, ir jāizstrādā un jāievieš vienkārši projektējami indukcijas sildītāji.
Galvenā atšķirība starp indukcijas sildīšanu no tradicionālajām žāvēšanas metodēm ir tilpuma sildīšana. Siltums iekļūst izstrādājumā (materiālā) nevis no virsmas; tas veidojas uzreiz visā tilpumā, šis process ļauj efektīvi izžāvēt graudus ar mazu enerģijas patēriņu. Apkures indukcijas procesā žāvētā materiālā notiek vienmērīga mitruma sadale. Indukcija neuzskata siltuma pārnesi no sildītāja uz materiālu. Lai izmantotu citas žāvēšanas metodes, ir nepieciešams sildīt gaisu, pēc tam siltumu no karstā gaisa pārnes uz materiālu. Katrā posmā - gaisa sildīšana, tā transportēšana un siltuma pārnese uz produktiem - ir neizbēgami.
Mūsdienās Kazahstānas uzņēmumi praktiski neizmanto indukcijas sildītājus, jo tie ir ļoti dārgi. Vecie lukturu modeļi indukcijas sildīšanas mašīnas ir novecojuši un tos neražo.
Graudu žāvēšana ar indukcijas karsēšanu. Žāvēšana krītošajā slānī
Mēs iesakām graudu žāvēšanas indukcijas sildīšanas metodi (1. attēls), kur graudu materiāls caur gravitācijas spēku iet caur žāvēšanas vārpstu. Žāvētāja augšdaļā graudi tiek iekrauti ar kausu konveijeriem vai citām transporta ierīcēm; tad graudi nokļūst kaltēšanas tornī. Žāvēšanas torņa kamerā induktors, savienots ar frekvences pārveidotāju, rada augstas frekvences elektromagnētisko lauku (plūsmu).
Žāvēšana krītošā slānī. Krītošais slānis apzīmē ļoti izlādētu gravitācijas kustīgu graudu plūsmu, ko daļēji kompensē gāzes plūsma uz augšu (aerodinamiskā bremzēšana). Patiesā graudu koncentrācija kustības laikā palielinās. Žāvēšana suspendētā slānī. Apturētais graudu stāvoklis tiek sasniegts gāzes plūsmā, palielinot barošanas ātrumu. Šajā procesā visa graudu virsma ir iesaistīta siltuma un mitruma apmaiņā ar gāzi. Graudu uzturēšanās laiks pneimotubā nepārsniedz dažas sekundes; žāvētāja temperatūra ir 350-400 ° C. Tomēr mitruma samazināšanās ir daļa no procentiem. Tāpēc aparātu ar svērtiem graudu slāņiem izmanto nevis kā atsevišķu žāvētāju, bet gan kā daudzkameru kombinētā žāvētāja elementu.
Secinājumi
Mūsdienās lauksaimniecības firmas un liftus galvenokārt aprīko ar tiešās plūsmas vārpstu žāvētājiem. Šie žāvētāji norāda uz ievērojamu graudu karsēšanas un žāvēšanas nevienmērību, kas savukārt rada ievērojamas termiskās žāvēšanas izmaksas. Galvenais iemesls šeit ir nepilnība žāvētāja un atmosfēras gaisa piegādē dehidrējošiem graudu slāņiem.
Svarīgs nosacījums graudu kaltes kvalitatīvam darbam ir efektīva žāvētu graudu dzesēšana. Saskaņā ar plānu graudu kaltes dzesēšanas ierīces ir konstruētas tā, lai graudu temperatūra izejā nepārsniegtu atmosfēras gaisa temperatūru vairāk nekā par 10 ° C. Tomēr praksē šī vērtība sasniedz vairāk nekā 12 ° C, ja gaisa temperatūra ir augstāka par 15 ° C. Arī mūsdienu graudu kaltes nodrošina ievērojamu nevienmērību atsevišķu graudu slāņu dzesēšanā. Apspriestajā kontekstā indukcijas sildīšanas žāvēšana var būt piemērotāks veids produktivitātes, kvalitātes un izmaksu efektivitātes ziņā.
Atsauces
Baum, A., 1983. Graudu žāvēšana [krievu valodā], Maskava: Kolos
Ginzburg, A., 1973. Pārtikas produktu žāvēšanas teorijas un tehnoloģijas pamati [krievu valodā], Maskava: Pārtikas rūpniecība
Zhidko, V., 1982. Graudu kaltēšana un graudu kaltes [krievu valodā], Maskava: Kolos