Procese de uscare, uscătoare de cereale

Datorită conținutului ridicat de umiditate, o parte semnificativă a culturilor agricole nu poate fi depozitată în stare recoltată pentru o perioadă mai lungă de timp. Prin urmare, este necesar să se reducă conținutul de apă.

Prin uscare se înțelege procesul de îndepărtare a excesului de umiditate din materialele care urmează să fie uscate, făcând astfel cultura potrivită pentru depozitarea pe termen lung sau prelucrarea cu pierderi minime. Uscarea este în primul rând un proces de conservare în care conținutul de umiditate al culturii este redus și astfel poate fi păstrat pentru o perioadă mai lungă de timp fără a compromite calitatea. În gestionarea alimentelor, uscarea este extrem de importantă, deoarece timpul recoltării și utilizarea nu coincid adesea. Acest lucru explică faptul că astăzi o mare varietate de culturi agricole (semințe, furaje verzi, fructe și legume, tutun etc.) sunt uscate în fabricile de producție și prelucrare.

Scopul principal al uscării culturilor este de a asigura o depozitare pe termen lung fără pierderi. Importanța sa pentru economia națională se reflectă și în aceasta. În plus, uscarea este cel mai adesea o operațiune de îmbunătățire a calității. Acest lucru se datorează faptului că, în timpul uscării, au loc și modificări biochimice în cultură, care se reflectă în îmbunătățirea calității anumitor constituenți chimici ai substanței, crescând valoarea de utilizare a acesteia. De exemplu, uscarea semințelor îmbunătățește condițiile post-coacere și astfel crește germinarea.

Uscarea poate fi, de asemenea, utilizată cu succes pentru a elimina contaminarea semințelor, deoarece majoritatea dăunătorilor sunt uciși la temperaturi relativ ridicate.
Nici pierderea în greutate datorată uscării nu poate fi ignorată. Ca urmare a uscării, de exemplu, legumele pierd 70-75%, iar semințele 10-15% din greutate. Pierderea în greutate permite stocarea aceleiași cantități de valoare nutrițională într-un spațiu mai mic, la o greutate mai mică, fără îngrijiri speciale, fără a menționa reducerea costurilor de transport.
Prin uscare, substanțele nutritive pot fi conservate pentru perioade în care nu sunt proaspăt disponibile (de exemplu, furaje verzi).
Fără uscare, multe culturi ar fi dificil sau imposibil de prelucrat (de exemplu tutun, ardei dulci etc.)

Uscarea a devenit o parte integrantă a tehnologiei de producție a majorității culturilor. Cu toate acestea, operațiunea este extrem de consumatoare de energie, așa că ne străduim să rezolvăm uscarea artificială cu cel mai mic consum de combustibil posibil, fără a compromite calitatea culturii.

Diferite metode de uscare a materialelor umede se bazează pe două principii. Acestea sunt dezumidificarea fără o schimbare de stare (sub formă lichidă) și cu o schimbare de stare (prin transformarea apei în abur).

Prima metodă de deshidratare poate fi mecanică (filtrare, presare, centrifugare) și sorbție (adăugarea de materiale absorbante). O altă metodă se numește uscare termică. Ca urmare a transferului de căldură concomitent, starea apei se schimbă: de la o stare lichidă la un vapor. Astfel, pentru a se evapora umezeala, materialul care trebuie uscat trebuie încălzit. În funcție de natura transferului de căldură, uscarea termică poate fi realizată prin convecție (flux), contact (contact), radiație (radiație), electrică (cu curent de înaltă frecvență), sublimare (moleculară) etc. Mai.

În Ungaria, cel mai comun mod de uscare a semințelor, a furajelor și a altor culturi este convecția, adică uscarea în flux. În acest proces, căldura necesară pentru încălzirea și evaporarea apei din ea este obținută din mediul de uscare gazos în mișcare (amestec de aer cald sau de gaze de ardere) care curge prin el. Prin urmare, acest proces se mai numește și uscare directă prin transfer termic.

Majoritatea uscătoarelor de cereale utilizate în fermele noastre sunt uscătoare convective. Le putem clasifica în funcție de mai multe aspecte. Potrivit acestora, natura muncii lor (funcționare intermitentă și continuă), mediul de uscare care curge în ele (lucrul cu amestec de aer cald sau gaz de ardere), metoda transferului de căldură (transfer direct și indirect de căldură), mișcarea materialului care trebuie uscat și a mediului de uscare care lucrează cu procesul de flux transversal), mobilitatea echipamentului (funcționare stabilă și mobilă), metoda de instalare (uscătoare care pot fi instalate în aer liber și în interior), proiectarea structurală a acestora, etc. pot fi grupate în funcție de.

Una dintre cele mai importante caracteristici tehnice ale uscătoarelor prin convecție este poziția stratului de miez în timpul uscării. Transferul de căldură și umiditate în timpul uscării depinde în principal de acest lucru. Acest lucru se datorează faptului că starea stratului determină suprafața activă a semințelor, adică suprafața care este în contact cu mediul de uscare care transmite căldura.
Pe baza acestei caracteristici tehnologice, uscătoarele de cereale prin convecție pot fi împărțite în următoarele patru grupe, și anume transportul semințelor într-un strat staționar, în mișcare și învârtire și într-un flux de aer către echipament de uscare (pneumatic).

O caracteristică a echipamentului pentru uscarea semințelor într-un strat staționar este că viteza semințelor în timpul uscării este zero. Iar viteza mediului de uscare este mult mai mică decât cea necesară pentru plutirea semințelor. Echipamentul este periodic și are o structură simplă. Datorită funcționării lor intermitente și performanței reduse, sunt dificil de integrat în linia de uscătoare continue de înaltă performanță. Dezavantajul lor este chiar încălzirea inegală a stratului de bază.

Echipamentul pentru uscarea unui strat de cereale în mișcare se caracterizează prin aceea că viteza miezului este mai mare decât zero, dar mediul de uscare este mai mic decât cel necesar pentru plutire. Aceste uscătoare s-au răspândit în toată lumea.
Cerealele care se deplasează de sus în jos într-un strat continuu și compact în vrac în uscătoarele cu arbore sunt traversate transversal de mediul de uscare. Cultura se mișcă după propria greutate. Viteza sa este determinată de permeabilitatea dispozitivului de dozare.
În partea superioară a arborelui, bobul umed se usucă pe măsură ce se încălzește, apoi se răcește trecând prin fluxul de aer rece atmosferic din partea de jos.
Arborii fiecărui uscător de cereale stabil de înaltă performanță sunt fabricate din elemente prefabricate, prefabricate.

Temperatura mediului de uscare a uscătoarelor de cereale este de 70-150 ° C. Cu o singură trecere, conținutul de umiditate al culturii este redus cu 6-12%. Consumul lor specific de căldură este de 1.100-1.400 kcal/kg de apă.

Uscătorul este de fapt un cilindru de oțel cu diametru mare, care se rotește încet. În interior, au fost construite palete de ridicare pentru a ajuta materialul să se ridice și să cadă înapoi. Materialul care trebuie uscat, alimentat la un capăt, este ridicat de lame în timp ce tamburul se rotește și apoi este scăzut în timp ce suprafața acestuia este în contact bun cu mediul de uscare. Tamburul este de obicei montat cu o pantă mică.
Agricultura folosește uscatorul cu tambur în principal pentru așa-numita „uscare rapidă” a diferitelor materiale fibroase și numai într-o măsură mai mică pentru culturile de cereale. Temperatura mediului său de uscare este de 150-250 ° C. Cu o singură trecere, conținutul de umiditate al culturii este redus cu 5-8%. Consum specific de căldură max. 1500 kcal/kg apă.

În uscătoarele vibratoare, materialul care trebuie uscat este alimentat la site stivuite și suflat cu aer cald. Mișcarea materialului este rezolvată prin înclinarea și balansarea sitelor.

În uscătoarele cu strat turbionat, aerul curge prin stratul de cereale la o viteză atât de mare încât componentele sale se slăbesc, crescând ușor. Cu toate acestea, ele nu sunt antrenate de fluxul de aer, deci nu există flux de material. Stratul miezului care se învârte este similar cu apa clocotită, ale cărei particule sunt în mișcare constantă, amestecate între ele.
O creștere suplimentară a vitezei mediului de uscare a permis proiectarea uscătoarelor plutitoare. Într-un astfel de aparat, atât mediul de uscare, cât și materialul care trebuie uscat sunt introduse în partea de jos a turnului. La intrare, viteza mediului de uscare este chiar mai mare decât viteza de plutire a semințelor, dar în partea superioară, lărgită a turnului, scade sub cea dintâi. Prin urmare, semințele se ridică în mijlocul turnului, separate de fluxul de aer din spațiul de lărgire și din confuzor și cad înapoi de-a lungul peretelui, iar semințele circulă în turnul de uscare până când se usucă. După uscare, particulele materialului pierd atât de mult în greutate încât sunt antrenate de fluxul de aer și transferate în separator.

La uscătoarele pneumatice, mediul de uscare curge, adică uscarea are loc în timpul transportului. Deoarece aceasta durează doar câteva secunde, doar o cantitate mică de umiditate poate fi îndepărtată din material printr-o trecere. Timpul de uscare poate fi mărit folosind un turn de recirculare.
Turnul de recirculare este împărțit în două părți în direcție verticală. Partea superioară este zona de relaxare, iar partea inferioară este zona de răcire.
Recolta intră în unitatea de recirculare din uscătorul pneumatic din partea de sus a turnului și apoi umple camerele zonei de răcire pe măsură ce trece prin zona de odihnă. Materialul uscat părăsește camera de răcire directă în aer liber. Cu toate acestea, cultura din camera de pre-răcire curge înapoi în tubul de uscare, unde se amestecă cu materialul umed și, pe măsură ce trece din nou prin tubul de uscare, se usucă mai departe și apoi se întoarce la turn. Uscarea are loc astfel în mai multe cicluri. Fiecare ciclu constă din două faze, încălzirea în tubul de uscare și răcirea în turn.

La alegerea temperaturii aerului de uscare trebuie să se țină seama de conținutul și alte aspecte de calitate. Acest lucru se datorează faptului că este o cerință de calitate ca temperatura semințelor să nu depășească o anumită valoare, deoarece la temperaturi mai ridicate, se produc modificări interne dăunătoare în boabe. Temperatura maximă admisă a ochiului, cu alte cuvinte temperatura critică a ochiului, este determinată în principal de conținutul de umiditate al ochiului și de timpul de uscare. Temperatura mediului de uscare a uscătoarelor de cereale este întotdeauna mai mare decât temperatura critică a cerealelor. Acest lucru se datorează faptului că în timpul uscării, boabele se răcesc datorită evaporării propriei umidități. Această auto-răcire este mai intensă cu cât este mai mare viteza mediului de uscare care curge în jurul ochilor. Cu toate acestea, încălzirea boabelor este afectată de mulți alți factori structurali și tehnologici, pe lângă temperatura și viteza mediului de uscare.

Temperatura aerului de uscare după tipul de cereale:
Semințe 40-45 ° C
Semințe uleioase, orz, orez 50-60 ° C
Grâu 75-85 ° C
Porumb, soia 90-120 ° C

După restructurarea economică, numărul de echipamente de uscare relativ moderne recent instalate în ultimii zece ani este modest, în principal echipamente mici și mijlocii, cu un număr total de 250-300 de unități. Aproximativ 80-100 de plante au fost înființate din instalații moderne de uscare cu control automat.

Din păcate, vârsta medie a parcului de uscătoare din Ungaria este de aproximativ 20 de ani. Deși acest parc de uscătoare satisface nevoile de uscare cu compromisuri, nu satisface nevoile în ansamblu în prezent. În zilele noastre, nu numai că cererile de plante noi apar în număr mic, dar devine și necesară înlocuirea plantelor vechi. Bateriile vechi nu îndeplinesc cerințele de mediu.

Instalațiile de uscare convenționale - marea majoritate dintre acestea au fost construite în anii 70 și 80 - nu îndeplinesc cerințele de mediu ale epocii. Emisiile de praf provenite de la aceste mașini pot ajunge la 250-500 mg/ml, ceea ce reprezintă de câteva ori valoarea admisibilă de 100 mg/ml.
Uscătoarele de cereale de ultimă generație înseamnă că multe cerințe sunt îndeplinite cât mai complet posibil. Cele mai importante dintre acestea sunt:
· Fii eficient din punct de vedere energetic și din punct de vedere al costurilor
· Respectați cerințele de mediu
· Implementați o conservare a calității și o uscare favorabilă culturilor
Pe lângă emisiile poluante, impactul asupra mediului include și zgomotul. Devine din ce în ce mai important să se evite contaminarea culturii cu produse de ardere, chiar și pentru cerealele cultivate pentru furaje. Prin urmare, este recomandabil să se bazeze aprovizionarea cu energie pe gaz natural sau GPL.

Pe piața uscatoarelor de uz casnic, puteți găsi și cele mai moderne uscătoare fabricate în SUA și Europa de Vest care îndeplinesc toate criteriile. Astfel, o gamă largă este disponibilă fermierilor. Acestea includ uscătoare de ultimă generație cu economie de energie cu control automat (de ex. GSI, Meyer) și versiuni îmbunătățite ale timpurilor vechi (de exemplu, B1-15, ferma Béres).

Acest tip de uscător este conceput în principal pentru uscarea porumbului, grâului, a altor cereale și leguminoase și a semințelor oleaginoase.
Uscătorul este echipat cu un flux continuu, arbore inelar, sistem de răcire a amestecului de aer.
Principalele părți ale uscătorului:
· Turnul de uscare (zona de uscare, zona de răcire),
· Echipamente de ardere,
· Ventilator,
· Sistem de control al admisiei de aer,
· Dispozitiv de distribuire,
· Sistem de control automat.

Arborele inelului uscătorului este format din 12 segmente. Părțile exterioare și interioare ale arborelui inelar sunt realizate din plăci perforate în funcție de caracteristicile culturii de uscat, prin care aerul de uscare și răcire este trecut în zona de uscare.
Arborele de recoltare este echipat cu un sistem de inversare a recoltei (TURN-FLOW). Egalizatorul de umiditate amestecă straturile cu umiditate diferită (interior mai uscat, exterior mai umed).
Uscătorul este alimentat de un sistem de covor cu gaz natural sau petrol lichefiat situat în mijlocul uscătorului. Aerul de uscare este alimentat în spațiul de uscare de un ventilator centrifugal. Aerul de uscare constă dintr-un amestec de aer care a fost aspirat în compartimentul de răcire, ușor încălzit și aspirat din mediu, care este încălzit la temperatura dorită de un arzător de covor pe partea de descărcare a ventilatorului. Recolta uscată este distribuită de o buncăr de tambur situat deasupra canalului de descărcare conic inferior.

Echipamentul poate fi reglat prin setarea temperaturii de uscare și a temperaturii miezului.
Specificații uscător:
· Înălțime 16 m
· Diametru 5,5 m
· Ventilatorul încorporat are o putere de 80 kW
· Distribuitor 3,0 kW
· Puterea termică a echipamentului este de 4,0 kW
· Capacitatea turnului de uscare este de 52,6 t

Acest echipament de uscare este conceput în principal pentru uscarea porumbului, grâului și a altor cereale, precum și a leguminoaselor și a semințelor oleaginoase.
Uscătorul este echipat cu un flux continuu, arbore inelar, sistem de răcire a amestecului de aer.
Principalele părți ale uscătorului:
· Turnul de uscare (zona de uscare, zona de răcire),
· Echipamente de ardere,
· Ventilator,
· Sistem de control al admisiei de aer,
· Dispozitiv de distribuire,
· Sistem de control automat.
Arborele inelar al uscătorului este format din 12 segmente.

Partea exterioară și interioară a arborelui inelar constă din plăci perforate în funcție de caracteristicile culturii de uscat, prin care este trecut aerul de uscare și răcire.
În arborele inelar, zona de uscare a fost împărțită în proporții de 4/7, 3/7 de sistemul de inversare a culturilor TURN-FLOW). Egalizatorul de umiditate amestecă straturile cu umiditate diferită (interior mai uscat, exterior mai umed).

Arborele inelar al uscătorului este format din 6 segmente, dintre care uscarea are loc în 5 segmente, iar în 1 unitate se introduce sistemul de ventilație, resp. cablajul a fost plasat. Părțile exterioare și interioare ale arborelui inelar constau din plăci perforate în funcție de caracteristicile culturii de uscat, prin care este trecut aerul de uscare și răcire. Dimensiunea arborelui inelului uscătorului este mai subțire în zona superioară, în timp ce este mai groasă în zona inferioară de uscare, ceea ce face ca evacuarea apei și utilizarea aerului de uscare să fie mai echilibrate, adică se îmbunătățește.
În arborele inelar există un sistem de egalizare a umezelii recoltei, care amestecă straturile exterioare și interioare (mai umede și mai uscate) ale uscătorului. Sistem de ardere în mijlocul uscătorului gaz natural sau sistem de covor cu gaz lichefiat.

Aerul de uscare este alimentat în camera de uscare de un ventilator centrifugal. Sistemul de admisie și control al aerului permite uscarea să funcționeze în trei moduri:
Modul 1: zona de răcire prin aspirație și zona de uscare sub presiune
Modul 2: zona de răcire sub presiune și zona de uscare sub presiune
Modul 3: zona de uscare presată, usucă întreaga suprafață de uscare fără răcire.
Diferite moduri de funcționare sunt utilizate pentru a satisface nevoile optime de uscare a culturilor din diferite specii, conținutul de umiditate și contaminare.
Recolta uscată este distribuită de un melc rotativ acționat printr-un regulator de umiditate cu un convertor de frecvență. Controlul și funcționarea uscătorului sunt rezolvate de sistemul de control de tip QANTUM.

Specificații uscător:
· Înălțime 15,7 m
· Diametru 3,15 m
· Ventilatorul încorporat are o putere de 62,5 kW
· Putere dozator 1,5 kW
· Capacitatea termică a instalației de ardere este de 1,8 MW

Uscător de cereale CIMBRIA BEG-16R

Specificații uscător:
· Înălțime 14,1 m
· Lățime 3,4 m
· Lungime 6,6 m
· Puterea încorporată a ventilatorului este de 15 kW și 18,5 kW
· CICLOFAN 15 kW
· Distribuitor 0,75 kW
· Producția de căldură a instalației de ardere este de 3,0 MW

În plus față de uscătoarele turnate cu arbore inelar descrise, gama de produse a distribuitorilor interni include și echipamente mobile de uscare pentru fermierii din zone mai mici.