Úspory energie na internetu indukční sušení zrna s indukčním ohřevem
Kazachstán ročně vyprodukuje kolem 17–19 milionů tun obilí v čisté hmotnosti, exportuje asi 5 milionů tun obilí a průměrný objem domácí spotřeby dosáhne 9–11 milionů tun. Další rozvoj obilného průmyslu a podpora vývozu obilí vyžaduje rozvoj infrastruktury pro skladování, přepravu a sušení obilí, včetně výstavby nových a rekonstrukcí starých obilných sil, výstavby přístavních terminálů a nákupu suchých nákladních lodí a dopravců obilí. (Baum, 1983). Je třeba průmysl modernizovat a úkol vyžaduje intenzivní úsilí státních a národních producentů obilí.
Účastníci kazašského obilného fóra Astana V KAZGRAIN-2012 diskutovali o současném stavu trhu s obilím, trendech a cenových očekáváních, jakož io náročných otázkách v logistice a infrastruktuře. Bylo poznamenáno, že před 10 lety nemohl být Kazachstán považován za vývozce obilí, zatímco v současné době jsou problémy s vývozem považovány za prioritní. A výroba a sušení obilí zaujímá jedno z předních míst v agroprůmyslovém komplexu i v ekonomice jako celku.
Analýza zkušeností mnoha výrobních podniků se zpracováním posklizňového zrna dokazuje, že hlavním úkolem při zajišťování bezpečnosti a kvality nově sklizených semen je jejich sušení. Ve vlhké zóně se zvyšuje význam sušení zrna: zpoždění sušení nebo provádění této operace s porušením technologických režimů nevyhnutelně způsobují ztráty plodin. Podle výzkumů při 25-28% vlhkosti haldy po dobu tří dnů se klíčivost snižuje o 20%. A ztráty sušiny činí 0.7–1% denně, když je vlhkost hromady obilí 37% (Ginzburg, 1973).
Důležitými faktory pro efektivní využívání sušiček v zemědělství jsou zajištění vyšší kvality zrna, zvýšení šířky pásma jednotek a snížení nákladů na energii. Základem pro zlepšení účinnosti stávajících sušiček v zemědělství je zajištění dostatečného a stabilního odvádění vlhkosti z jednoho metru krychlového v kamerách sušiček obilí. Jedním z důvodů, které tomu brání, je to, že chladicí jednotky zabudované do sušicí šachty nevytvářejí optimální podmínky pro plné chlazení zrna a tím snižují efektivní objem sušicí šachty a odvod vlhkosti z kubického metru kamery.
Vzhledem k tomu, že produkce pšenice v roce 2010 vykazuje stabilní trend růstu: plocha plodin se zvýšila o 17%, výnos se zvýšil o 25% a celkový výnos - o 52%. V 1. ledna 2012 mělo Kazachstán 258 sil se skladovací kapacitou 14 771.3 tis. Tun a výtahy se skladovací kapacitou 14 127.8 tis. Tun. Zvýšení výnosu a hrubé sklizně vyžaduje zdokonalení technologie sušení, aby nedocházelo ke ztrátám plodin a zachování kvality zrna.
Nejperspektivnější metodou sušení a odstraňování vlhkosti je zrno metoda indukčního ohřevu který zůstává málo studovaný a v praxi se zřídka používá kvůli značným nedokonalostem v technologiích výroby frekvenčních měničů. Ačkoli indukční topné zařízení výroba se v současné době vyvíjí a její používání se stává výhodnějším ve srovnání s tradičními způsoby ohřevu (Zhidko, 1982).
V současné době se indukční ohřev používá k povrchovému kalení ocelových výrobků, prostřednictvím ohřevu pro plastické deformace (kování, ražení, lisování atd.), Tavení kovů, tepelné zpracování (žíhání, popouštění, normalizace, kalení), svařování, svařování, pájení , kovy. Nepřímé indukční topení se používá k ohřevu technologických zařízení (potrubí, nádrže atd.), Ohřevu kapalin, sušení plášťů a materiálů (např. Dřeva). Nejdůležitějším parametrem indukčních topných zařízení je frekvence. Pro každý proces (vytvrzování povrchu pomocí ohřevu) existuje optimální frekvenční rozsah poskytující nejlepší technologický a ekonomický výkon. Pro indukční ohřev se používají frekvence od 50 Hz do 5 MHz.
Mezi výhody indukčního ohřevu patří:
- Přenos elektrické energie přímo do topného tělesa umožňuje provádění přímého ohřevu materiálů, čímž je rychlost ohřevu
- Přenos elektrické energie přímo do topného tělesa nevyžaduje kontaktní zařízení. To je užitečné pro automatizovanou linku
- Když je topným materiálem dielektrikum, např. Obilí, je energie rovnoměrně rozložena po celém objemu topného materiálu. V důsledku toho tato indukční metoda poskytuje rychlé zahřívání
- Indukční ohřev ve většině případů může zvýšit produktivitu a zlepšit pracovní podmínky. Indukční zařízení lze považovat za druh transformátoru, když je primární vinutí (induktor) připojeno ke zdroji střídavého proudu a topný materiál slouží jako sekundární
Snížení nákladů na celou instalaci vyžaduje vývoj a implementaci jednoduchých designových indukčních ohřívačů.
Hlavní rozdíl mezi indukčním ohřevem od tradičních metod sušení spočívá v objemovém ohřevu. Teplo proniká do produktu (materiálu), nikoli z povrchu; vytváří se v celém objemu najednou, tento proces umožňuje efektivní sušení zrna s nízkou spotřebou energie. Během procesu indukce ohřevu dochází v sušeném materiálu k rovnoměrnému rozdělení vlhkosti. Indukce nepředpokládá přenos tepla z ohřívače na materiál. Při použití jiných metod sušení je nutné ohřát vzduch a poté přenést teplo z horkého vzduchu na materiál. V každé fázi - ohřev vzduchu, jeho přeprava a přenos tepla do produktů - jsou tepelné ztráty nevyhnutelné.
V dnešní době podniky v Kazachstánu prakticky nepoužívají indukční ohřívače, protože jsou velmi drahé. Staré modely lamp z indukční ohřívací stroje jsou zastaralé a nejsou vyráběny.
Sušení zrna indukčním ohřevem. Sušení v padající vrstvě
Navrhujeme metodu indukčního ohřevu sušení zrna (obrázek 1), kde zrnitý materiál prochází, poháněn gravitační silou, sušicí šachtou. V horní části sušárny je zrno nakládáno korečkovými dopravníky nebo jinými přepravními zařízeními; pak se zrno dostane do sušicí věže. V kameře sušicí věže induktor připojený k frekvenčnímu měniči vytváří elektromagnetické pole (tok) vysoké frekvence.
Sušení v padající vrstvě. Klesající vrstva představuje vysoce vybitý gravitační pohybující se proud zrna, částečně kompenzovaný vzestupným tokem plynu (aerodynamické brzdění). Skutečná koncentrace obilí se v průběhu pohybu zvyšuje. Sušení v suspendované vrstvě. Pozastaveného stavu obilí se dosáhne ve zvyšujícím se proudu plynu při zvyšování rychlosti napájení. V tomto procesu je celý povrch zrna zapojen do výměny tepla a vlhkosti s plynem. Doba pobytu zrna v pneumo trubici nepřesahuje několik sekund; teplota sušicího prostředku činí 350-400 ° C. Snížení vlhkosti však činí zlomkové procento. Proto se zařízení s váženými vrstvami zrna nepoužívá jako samostatná sušička, ale jako prvek vícekomorové kombinované sušičky.
Proč investovat do čističky vzduchu?
Dnes jsou zemědělské firmy a výtahy vybaveny většinou přímými průtokovými šachtovými sušiči. Tyto sušičky naznačují značné nerovnoměrnosti při ohřevu a sušení zrna, což zase způsobuje značné náklady na tepelné sušení. Hlavním důvodem je zde nedokonalost v dodávce sušícího činidla a atmosférického vzduchu k dehydratačním vrstvám zrna.
Důležitou podmínkou kvalitní práce sušiček zrna je účinné chlazení sušeného zrna. Podle plánu jsou chladicí zařízení sušiček zrna navržena tak, aby teplota zrna na výstupu neměla překročit teplotu atmosférického vzduchu o více než 10 ° C. V praxi však tato hodnota dosahuje více než 12 ° C, když je teplota vzduchu vyšší než 15 ° C. Také moderní sušičky obilí poskytují značné nerovnoměrnosti při chlazení jednotlivých vrstev obilí. V diskutovaném kontextu může být použití indukčního ohřevu vhodnějším způsobem z hlediska produktivity, kvality a efektivity nákladů.
Reference
Baum, A., 1983. Sušení zrna [v ruštině], Moskva: Kolos
Ginzburg, A., 1973. Základy teorie a technologie při sušení potravin [v ruštině], Moskva: Potravinářský průmysl
Zhidko, V., 1982. Sušení obilí a sušičky obilí [v ruštině], Moskva: Kolos