Úspora energie na internete indukčné sušenie zrna s metódou indukčného ohrevu
Kazachstan ročne vyprodukuje okolo 17 - 19 miliónov ton obilia v čistej hmotnosti, exportuje asi 5 miliónov ton obilia a priemerný objem domácej spotreby dosahuje 9 - 11 miliónov ton. Ďalší rozvoj obilného priemyslu a podpora vývozu obilia si vyžaduje rozvoj infraštruktúry na skladovanie, prepravu a sušenie obilia vrátane výstavby nových a rekonštrukcie starých obilnín na sily, výstavby prístavných terminálov a nákupu suchých nákladných lodí a dopravcov obilia. (Baum, 1983). Je potrebné zmodernizovať priemysel a táto úloha si vyžaduje intenzívne úsilie štátnych a národných producentov obilia.
Účastníci kazašského fóra o zrne v Astane V KAZGRAIN-2012 diskutovali o súčasnom stave trhu s obilím, trendoch a cenových očakávaniach, ako aj o náročných otázkach v logistike a infraštruktúre. Bolo poznamenané, že pred 10 rokmi nebolo možné Kazachstan považovať za vývozcu obilia, zatiaľ čo v súčasnosti sa vývozné problémy považujú za prioritné. A výroba a sušenie obilia zaujíma jedno z popredných miest v agropriemyselnom komplexe aj v ekonomike ako celku.
Analýza skúseností mnohých výrobných podnikov s pozberovým spracovaním obilia dokazuje, že prvoradou úlohou pri zaisťovaní bezpečnosti a kvality novozberaného osiva je ich sušenie. Vo vlhkej zóne sa zvyšuje dôležitosť sušenia obilia: oneskorenie sušenia alebo vykonanie tejto operácie s porušením technologických režimov nevyhnutne spôsobí straty plodín. Podľa výskumov pri 25-28% vlhkosti haldy po dobu troch dní klíčivosť klesá o 20%. A straty sušiny sú 0.7 - 1% za deň, keď je vlhkosť v zrne 37% (Ginzburg, 1973).
Dôležitými faktormi efektívneho využívania sušičiek v poľnohospodárstve sú zabezpečenie vyššej kvality zrna, zvýšenie šírky pásma jednotiek, ako aj zníženie nákladov na energiu. Základom pre zlepšenie účinnosti existujúcich sušičiek v poľnohospodárstve je zabezpečenie dostatočného a stabilného odvádzania vlhkosti z jedného kubického metra v kamerách sušičiek obilia. Jedným z dôvodov, ktorý tomu bráni, je to, že chladiace jednotky zabudované do sušiacej šachty nevytvárajú optimálne podmienky pre úplné ochladenie zrna a tým znižujú efektívny objem sušiacej šachty a odvod vlhkosti z kubického metra kamery.
Pretože produkcia pšenice v roku 2010 vykazuje stabilný trend rastu: plocha plodín sa zvýšila o 17%, výnos sa zvýšil o 25% a celkový výnos - o 52%. V 1. januára 2012 mal Kazachstan 258 síl so skladovacou kapacitou 14 771.3 tis. Ton a výťahy so skladovacou kapacitou 14 127.8 tis. Ton. Zvýšenie výnosu a hrubej úrody si vyžaduje zlepšenie technológie sušenia, aby sa zabránilo stratám plodín a udržala sa kvalita zrna.
Najperspektívnejšou metódou na sušenie a odstraňovanie vlhkosti je zrno metóda indukčného ohrevu ktorá zostáva málo preskúmaná a v praxi sa zriedka používa kvôli značným nedokonalostiam v technológiách výroby frekvenčných meničov. Aj keď indukčné vykurovacie zariadenie v súčasnosti sa rozvíja výroba a jej použitie sa stáva výhodnejším v porovnaní s tradičnými metódami ohrevu (Zhidko, 1982).
V súčasnosti sa indukčné ohrievanie používa na povrchové kalenie oceľových výrobkov, prostredníctvom ohrevu na plastické deformácie (kovanie, lisovanie, lisovanie atď.), Tavenia kovov, tepelného spracovania (žíhanie, popúšťanie, normalizácia, kalenie), zvárania, zvárania, spájkovania , kovy. Nepriame indukčné kúrenie sa používa na ohrev technologických zariadení (potrubia, nádrže atď.), Ohrev tekutín, sušenie náterov a materiálov (napr. Dreva). Najdôležitejším parametrom zariadení na indukčné vykurovanie je frekvencia. Pre každý proces (vytvrdzovanie povrchu prostredníctvom ohrevu) existuje optimálny frekvenčný rozsah poskytujúci najlepší technologický a ekonomický výkon. Na indukčný ohrev sa používajú frekvencie od 50 Hz do 5 MHz.
Medzi výhody indukčného ohrevu patria:
- Prenos elektrickej energie priamo do vykurovacieho telesa umožňuje priame zahriatie materiálov, čím je rýchlosť ohrevu
- Na prenos elektrickej energie priamo do vykurovacieho telesa nie sú potrebné kontaktné zariadenia. To je užitočné pre automatizovanú linku
- Ak je vykurovacím materiálom dielektrikum, napríklad zrno, potom je energia rovnomerne rozložená po celom objeme vykurovacieho materiálu. V dôsledku toho táto indukčná metóda poskytuje rýchle zahriatie
- Indukčný ohrev vo väčšine prípadov môže zvýšiť produktivitu a zlepšiť pracovné podmienky. Indukčné zariadenie možno považovať za druh transformátora, keď je primárne vinutie (induktor) pripojené k zdroju striedavého prúdu a vykurovací materiál slúži ako sekundárne
Zníženie nákladov na celú inštaláciu si vyžaduje vývoj a implementáciu jednoduchých konštrukčných indukčných ohrievačov.
Hlavný rozdiel medzi indukčným ohrevom od tradičných spôsobov sušenia spočíva v objemovom ohreve. Teplo preniká do produktu (materiálu) nie z povrchu; vytvára sa v celom objeme naraz, tento proces umožňuje efektívne sušenie zrna pri nízkej spotrebe energie. Počas procesu indukcie ohrevu dochádza v sušenom materiáli k rovnomernému rozloženiu vlhkosti. Indukcia nepredpokladá prenos tepla z ohrievača na materiál. Pri použití iných metód sušenia je potrebné ohriať vzduch a potom odovzdať teplo z horúceho vzduchu do materiálu. V každej fáze - ohrev vzduchu, jeho preprava a prenos tepla na výrobky - sú tepelné straty nevyhnutné.
V dnešnej dobe podniky v Kazachstane prakticky nepoužívajú indukčné ohrievače, pretože sú veľmi drahé. Staré modely žiaroviek indukčné ohrievacie stroje sú zastarané a nie sú vyrobené.
Sušenie zrna indukčným ohrevom. Sušenie v padajúcej vrstve
Navrhujeme metódu indukčného ohrevu sušenia zrna (obrázok 1), pri ktorej zrno prechádza gravitačnou silou cez sušiaci hriadeľ. Na vrch sušiča sa zrno nakladá pomocou korčekových dopravníkov alebo iných dopravných zariadení; potom sa zrno dostane do sušiacej veže. V kamere sušiacej veže induktor pripojený k frekvenčnému meniču vytvára elektromagnetické pole (tok) vysokej frekvencie.
Sušenie v klesajúcej vrstve. Klesajúca vrstva predstavuje vysoko vybitý gravitačný pohybujúci sa prúd zrna, čiastočne kompenzovaný prúdom plynu nahor (aerodynamické brzdenie). Skutočná koncentrácia obilia sa v priebehu pohybu zvyšuje. Sušenie v suspendovanej vrstve. Pozastavený stav zrna sa dosahuje v zvyšujúcom sa prúde plynu pri zvyšovaní rýchlosti napájania. V tomto procese je celý povrch zrna zapojený do výmeny tepla a vlhkosti s plynom. Čas zotrvania zrna v pneumatickej trubici nepresahuje niekoľko sekúnd; teplota sušiaceho prostriedku je 350 - 400 ° C. Zníženie vlhkosti však predstavuje zlomkové percento. Preto sa zariadenie s váženými vrstvami zrna nepoužíva ako samostatná sušička, ale ako súčasť viackomorovej kombinovanej sušičky.
záver
Dnes sú poľnohospodárske firmy a výťahy vybavené väčšinou šachtovými sušičmi s priamym prietokom. Tieto sušičky naznačujú značné nerovnomernosti pri zahrievaní a sušení obilia, čo zase spôsobuje značné náklady na tepelné sušenie. Hlavným dôvodom je nedokonalosť v dodávaní sušiaceho prostriedku a atmosférického vzduchu do dehydratačných vrstiev zrna.
Dôležitou podmienkou pre kvalitnú prácu sušičiek obilia je efektívne chladenie sušeného zrna. Podľa plánu sú chladiace zariadenia sušičiek obilia navrhnuté tak, aby teplota zrna na výstupe nemala prekročiť teplotu atmosférického vzduchu o viac ako 10 ° C. V praxi však táto hodnota dosahuje viac ako 12 ° C, keď je teplota vzduchu vyššia ako 15 ° C. Aj moderné sušičky obilia poskytujú značné nerovnomernosti pri ochladzovaní jednotlivých vrstiev obilia. V diskutovanej súvislosti môže byť použitie indukčného ohrevu vhodnejším spôsobom z hľadiska produktivity, kvality a nákladovej efektívnosti.
Referencie
Baum, A., 1983. Sušenie zrna [v ruštine], Moskva: Kolos
Ginzburg, A., 1973. Základy teórie a technológie sušenia potravín [v ruštine], Moskva: Potravinársky priemysel
Zhidko, V., 1982. Sušenie obilia a sušičky obilia [v ruštine], Moskva: Kolos