Energijos taupymas indukcinis džiovinimas grūdais su indukcinio šildymo metodu
Kasmet Kazachstanas užaugina apie 17–19 milijonų tonų grūdų gryno svorio, eksportuoja apie 5 milijonus tonų grūdų, o vidutinis vidaus vartojimo kiekis siekia 9–11 milijonų tonų. Tolesniam grūdų pramonės vystymui ir grūdų eksporto skatinimui reikia plėtoti grūdų sandėliavimo, gabenimo ir džiovinimo infrastruktūrą, įskaitant naujų grūdų silosų statybą ir rekonstravimą, uosto terminalų statybą, sausųjų krovinių laivų ir grūdų vežėjų pirkimą. (Baum, 1983). Reikia modernizuoti pramonę, o tam reikalingos intensyvios valstybės ir nacionalinių grūdų gamintojų pastangos.
Astanos kazachų grūdų forumo „V KAZGRAIN-2012“ dalyviai aptarė dabartinę grūdų rinkos būklę, tendencijas ir kainų lūkesčius, taip pat iššūkius keliančius logistikos ir infrastruktūros klausimus. Buvo pažymėta, kad prieš 10 metų Kazachstanas negalėjo būti laikomas grūdų eksportuotoju, o šiuo metu eksporto klausimai yra pripažįstami prioritetiniais. Grūdų gamyba ir džiovinimas užima vieną iš pirmaujančių vietų tiek žemės ūkio pramonės komplekse, tiek visoje ekonomikoje.
Daugelio gamybos įmonių patirtis grūdų derliaus nuėmimo metu analizė įrodo, kad pagrindinis uždavinys užtikrinant naujai nuimtų sėklų saugą ir kokybę yra jų džiovinimas. Grūdų džiovinimo svarba padidėja drėgnoje zonoje: pavėlavus džiovinti arba atlikti šią operaciją pažeidžiant technologinius režimus, neišvengiamai patiriami pasėlių nuostoliai. Tyrimų duomenimis, 25–28% krūvos drėgnumas tris dienas daigumas sumažėja 20%. Sausosios medžiagos nuostoliai sudaro 0.7–1% per dieną, kai grūdų krūvos drėgnumas yra 37% (Ginzburg, 1973).
Svarbūs efektyvaus džiovyklų naudojimo žemės ūkyje veiksniai yra aukštesnės grūdų kokybės užtikrinimas, vienetų pralaidumo padidėjimas ir energijos sąnaudų mažinimas. Gerinti esamų džiovyklų efektyvumą žemės ūkyje yra užtikrinti pakankamą ir stabilų drėgmės pašalinimą iš vieno kubinio metro grūdų džiovyklų kamerose. Viena iš to trukdančių priežasčių yra ta, kad į džiovinimo veleną įmontuoti aušinimo įrenginiai nesudaro optimalių sąlygų pilno grūdo aušinimui ir taip sumažina efektyvų džiovinimo veleno tūrį ir drėgmės pašalinimą iš kameros kubinio metro.
Kadangi 2010 m. Kviečių produkcija rodo stabilią augimo tendenciją: pasėlių plotas padidėjo 17%, derlius padidėjo 25%, o bendras derlius - 52%. 1 m. Sausio 2012 d. Kazachstanas turėjo 258 silosus, kurių talpa 14 771.3 tūkst. T, ir liftus, kurių talpa - 14 127.8 tūkst. T. Norint padidinti derlingumą ir bendrą derlių, reikia tobulinti džiovinimo technologiją, kad būtų išvengta pasėlių nuostolių ir išlaikyta grūdų kokybė.
Perspektyviausias grūdų džiovinimo ir drėgmės pašalinimo būdas yra indukcinio šildymo metodas kuris vis dar mažai ištirtas ir retai naudojamas praktikoje dėl didelių dažnio keitiklių gamybos technologijų trūkumų. Nors indukcinio šildymo įranga gamyba šiuo metu plėtojama ir grūdų džiovinimo praktika tampa labiau pageidaujama, palyginti su tradiciniais šildymo būdais (Zhidko, 1982).
Šiuo metu indukcinis šildymas naudojamas plieno gaminių grūdinimui, kaitinant plastinėms deformacijoms (kalimui, štampavimui, presavimui ir kt.), Metalo lydymui, terminiam apdorojimui (atkaitinimas, grūdinimas, normalizavimas, gesinimas), suvirinimui, suvirinimui, litavimui , metalai. Netiesioginis indukcinis šildymas naudojamas technologinės įrangos (vamzdynų, cisternų ir kt.) Šildymui, skysčių šildymui, paltų ir medžiagų (pvz., Medienos) džiovinimui. Svarbiausias indukcinio šildymo įrenginių parametras yra dažnis. Kiekvienam procesui (paviršiaus grūdinimas, kaitinant) yra optimalus dažnių diapazonas, užtikrinantis geriausius technologinius ir ekonominius rodiklius. Indukciniam šildymui naudojami nuo 50Hz iki 5 MHz dažniai.
Indukcinio šildymo privalumai yra šie:
- Elektros energijos perdavimas tiesiai į šildymo korpusą leidžia tiesiogiai pašildyti medžiagas, taigi šildymo greitis yra
- Elektros energijai perduoti tiesiai į šildymo korpusą nereikia kontaktinių įtaisų. Tai naudinga automatinėms linijoms
- Kai šildymo medžiaga yra dielektrikas, pvz., Grūdeliai, galia tolygiai pasiskirsto po visą šildymo medžiagos tūrį. Taigi šis indukcijos metodas suteikia greitą kaitinimą
- Indukcinis šildymas daugeliu atvejų gali padidinti produktyvumą ir pagerinti darbo sąlygas. Indukcinį įtaisą galima laikyti savotišku transformatoriumi, kai pirminė apvija (induktorius) yra prijungta prie kintamosios srovės šaltinio, o šildymo medžiaga tarnauja kaip antrinė
Norint sumažinti viso įrenginio kainą, reikia sukurti ir įdiegti paprastus konstrukcinius indukcinius šildytuvus.
Pagrindinis skirtumas tarp indukcinio šildymo nuo tradicinių džiovinimo būdų yra tūrinis šildymas. Šiluma į gaminį (medžiagą) prasiskverbia ne iš paviršiaus; jis susidaro iš karto visame tūryje, šis procesas leidžia efektyviai džiovinti grūdus, sunaudojant mažai energijos. Šildymo indukcijos metu džiovintoje medžiagoje drėgmė pasiskirsto tolygiai. Indukcija nereiškia, kad šiluma perduodama iš šildytuvo į medžiagą. Naudojant kitus džiovinimo būdus reikia pašildyti orą, tada šilumą iš karšto oro perduoti medžiagai. Kiekviename etape - oro šildymo, jo transportavimo ir šilumos perdavimo į gaminius - neišvengiama šilumos nuostolių.
Šiais laikais Kazachstano įmonės praktiškai nenaudoja indukcinių šildytuvų, nes jie yra labai brangūs. Seni žibintų modeliai indukcinio šildymo mašinos yra pasenę ir jie nėra gaminami.
Grūdų džiovinimas indukciniu šildymu. Džiovinimas krentančiame sluoksnyje
Siūlome grūdų džiovinimo indukcinį kaitinimo būdą (1 pav.), Kai grūdų medžiaga, veikiama gravitacijos jėgos, praeina per džiovinimo veleną. Džiovyklos viršuje grūdai kraunami kaušiniais transporteriais ar kitais transportavimo įtaisais; tada grūdai patenka į džiovinimo bokštą. Džiovinimo bokšto kameroje induktorius, prijungtas prie dažnio keitiklio, sukuria aukšto dažnio elektromagnetinį lauką (srautą).
Džiovinimas krentančiu sluoksniu. Krentantis sluoksnis reiškia labai išleidžiamą gravitacinį judantį grūdų srautą, kurį iš dalies kompensuoja dujų srautas į viršų (aerodinaminis stabdymas). Tikroji grūdų koncentracija padidėja judėjimo metu. Džiovinimas suspenduotame sluoksnyje. Sustabdyta grūdų būklė pasiekiama didėjant dujų srautui didinant energijos tiekimo greitį. Procese visas grūdų paviršius yra susijęs su šilumos ir drėgmės mainais su dujomis. Grūdų buvimo pneumo mėgintuvėlyje laikas neviršija kelių sekundžių; džiovinimo priemonės temperatūra siekia 350–400 ° C. Tačiau drėgmės sumažėjimas sudaro procentinę dalį. Todėl aparatas su svertiniais grūdų sluoksniais naudojamas ne kaip atskiras džiovintuvas, bet kaip daugiakamerių kombinuotų džiovyklų elementas.
Išvada
Šiandien žemės ūkio įmonės ir liftai dažniausiai įrengiami tiesioginio srauto velenų džiovintuvais. Šie džiovintuvai rodo didelius grūdų šildymo ir džiovinimo netolygumus, o tai savo ruožtu sukelia didelius terminio džiovinimo kaštus. Pagrindinė priežastis yra trūkumas tiekiant džiovinimo medžiagą ir atmosferos orą dehidratuojantiems grūdų sluoksniams.
Svarbi kokybiško grūdų džiovyklų darbo sąlyga yra efektyvus džiovintų grūdų aušinimas. Pagal planą grūdų džiovyklų aušinimo įtaisai yra suprojektuoti taip, kad grūdų temperatūra išeigoje neturėtų viršyti atmosferos oro temperatūros daugiau kaip 10 ° C. Tačiau praktiškai ši vertė siekia daugiau nei 12 ° C, kai oro temperatūra yra aukštesnė nei 15 ° C. Taip pat šiuolaikinės grūdų džiovyklos užtikrina didelius atskirų grūdų sluoksnių aušinimo netolygumus. Aptartame kontekste indukcinio šildymo taikymas gali būti tinkamesnis būdas produktyvumui, kokybei ir ekonomiškumui.
Nuorodos
Baum, A., 1983. Grūdų džiovinimas [rusų kalba], Maskva: Kolos
Ginzburg, A., 1973. Maisto produktų džiovinimo teorijos ir technologijos pagrindai [rusų kalba], Maskva: Maisto pramonė
Zhidko, V., 1982. Grūdų džiovinimas ir grūdų džiovyklos [rusų kalba], Maskva: Kolos