Energibesparelser på induksjonstørkekorn med induksjonsoppvarmingsmetode
Årlig produserer Kasakhstan rundt 17-19 millioner tonn korn i ren vekt, eksporterer rundt 5 millioner tonn korn, og det gjennomsnittlige volumet av innenlandsk forbruk når 9-11 millioner tonn. Videreutvikling av kornindustrien og markedsføring av korneksport krever utvikling av infrastruktur for lagring, transport og tørking av korn, inkludert bygging av ny og rekonstruksjon av gamle kornsiloer, bygging av havneterminaler og kjøp av tørre lasteskip og kornbærere (Baum, 1983). Det er behov for å modernisere industrien, og oppgaven krever en intensiv innsats fra staten og nasjonale kornprodusenter.
Deltakere av Astana Kazakh Grain Forum V KAZGRAIN-2012 diskuterte den nåværende tilstanden til kornmarkedet, trender og prisforventninger, samt utfordrende spørsmål innen logistikk og infrastruktur. Det ble lagt merke til at Kasakhstan for 10 år siden ikke kunne betraktes som en korneksportør, mens eksportproblemene i dagens tid er anerkjent som prioriterte. Og produksjon og tørking av korn tar et av de ledende stedene både i det agroindustrielle komplekset og økonomien som helhet.
Analyse av erfaringer fra mange produksjonsbedrifter innen kornbehandling etter høsting viser at den primære oppgaven med å sikre sikkerheten og kvaliteten på nyhøstede frø er tørking. Betydningen av korntørking øker i den fuktige sonen: forsinkelse i tørking eller gjennomføring av denne operasjonen med brudd på teknologiske regimer forårsaker uunngåelig avlingstap. Ifølge undersøkelsene i 25-28% fuktighet av dyngen i tre dager reduseres spiring med 20%. Og tapene av tørrstoff utgjør 0.7-1% per dag når fuktigheten i kornhaugen er 37% (Ginzburg, 1973).
De viktige faktorene for effektiv bruk av tørketromler i landbruket er å gi høyere kornkvalitet, øke båndbredden til enhetene, samt senke energikostnadene. Grunnlaget for å forbedre effektiviteten til eksisterende tørketromler i landbruket er å sikre tilstrekkelig og stabil fjerning av fuktighet fra en kubikkmeter i kameraer med korntørkere. En av årsakene til å forhindre dette er at kjøleenhetene, innebygd i tørkeskaftet, ikke skaper optimale forhold for fullkornsavkjøling og derved reduserer det effektive volumet på tørkeskaftet og fuktfjerning fra en kubikkmeter på kameraet.
Siden produksjonen av hvete i 2010 viser en stabil veksttrend: avlingsarealet har økt med 17%, utbyttet har økt med 25%, og det totale utbyttet - med 52%. 1. januar i 2012 hadde Kasakhstan 258 siloer med lagringskapasitet 14 771.3 tusen tonn og heiser med lagringskapasitet 14 127.8 tusen tonn. Økning av avling og brutto innhøsting krever forbedret tørketeknologi for å unngå avlingstap og opprettholde kornkvalitet.
Den mest perspektiviske metoden for korntørking og fjerning av fuktighet er induksjonsoppvarmingsmetode som fortsatt er lite studert og sjelden brukt i praksis på grunn av betydelige mangler i teknologi for produksjon av frekvensomformere. Selv om utstyr til induksjonsvarme produksjonen er under utvikling og bruk av korntørking blir mer å foretrekke enn tradisjonelle oppvarmingsmetoder (Zhidko, 1982).
For tiden brukes induksjonsoppvarming til overflateherding av stålprodukter, gjennom oppvarming for plastisk deformasjon (smiing, stempling, pressing, etc.), metallsmelting, varmebehandling (gløding, herding, normalisering, slokking), sveising, sveising, lodding , metaller. Indirekte induksjonsoppvarming brukes til oppvarming av teknologisk utstyr (rørledninger, tanker osv.), Oppvarming av væsker, tørking av strøk og materialer (f.eks. Tre). Den viktigste parameteren for induksjonsvarmeanlegg er frekvens. For hver prosess (overflateherding, gjennom oppvarming) er det et optimalt frekvensområde som gir den beste teknologiske og økonomiske ytelsen. Frekvenser fra 50Hz til 5 MHz brukes til induksjonsoppvarming.
Fordelene med induksjonsoppvarming inkluderer følgende:
- Overføring av elektrisk energi direkte til varmelegemet tillater implementering av direkte oppvarming av materialer, hvorved oppvarmingshastigheten er
- Overføring av elektrisk energi direkte til varmelegemet krever ikke kontaktinnretninger. Dette er nyttig for automatisert linje
- Når et oppvarmingsmateriale er et dielektrikum, f.eks. Korn, fordeles effekten jevnt over volumet av oppvarmingsmaterialet. Følgelig gir denne induksjonsmetoden rask oppvarming av
- Induksjonsoppvarming kan i de fleste tilfeller øke produktiviteten og forbedre arbeidsforholdene. Induksjonsenhet kan betraktes som en slags transformator når primærviklingen (induktoren) er koblet til vekselstrømskilden, og oppvarmingsmaterialet fungerer som sekundær
Reduksjon av kostnadene for hele installasjonen krever utvikling og implementering av enkle designinduksjonsovner.
Hovedforskjellen mellom induksjonsoppvarming fra tradisjonelle tørkemetoder ligger i volumetrisk oppvarming. Varmen trenger inn i produktet (materialet) ikke fra overflaten; den dannes i hele volumet på en gang, og denne prosessen tillater tørking av korn effektivt med lavt energiforbruk. Jevn fordeling av fukt forekommer i et tørket materiale under oppvarmingsinduksjonsprosessen. Induksjon antar ikke varmeoverføring fra varmeapparatet til et materiale. Mens du bruker andre tørkemetoder, kreves det å varme opp luften, og overfør varmen fra den varme luften til materialet. I hvert trinn - luftoppvarming, transport og varmeoverføring til produkter - er varmetapene uunngåelige.
I dag bruker bedrifter i Kasakhstan praktisk talt ikke induksjonsovner, da de er veldig dyre. Gamle lampemodeller av induksjonsvarmemaskiner er utdaterte og de er ikke produsert.
Korntørking ved induksjonsoppvarming. Tørking i det fallende laget
Vi foreslår induksjonsoppvarmingsmetoden for korntørking (Figur 1) der kornmaterialet passerer, drevet av tyngdekraften, gjennom tørkeskaftet. Øverst på tørketrommelen lastes korn med bøttebånd eller andre transportutstyr; så kommer korn inn i tørketårnet. I kameraet til tørketårnet skaper induktoren, koblet til frekvensomformeren, elektromagnetisk felt (flux) med høy frekvens.
Tørking i fallende lag. Fallende lag representerer sterkt utladet gravitasjonsbevegende kornstrøm, delvis oppveid av oppstrøm av gass (aerodynamisk bremsing). Den sanne konsentrasjonen av korn øker i løpet av bevegelsen. Tørking i suspendert lag. Den suspenderte korntilstanden oppnås i den økende strømmen av gass når strømforsyningshastigheten øker. I prosessen er hele overflaten av korn involvert i varme- og fuktutveksling med gassen. Kornets oppholdstid i lungerøret overstiger ikke noen få sekunder; temperaturen på tørkemidlet gir 350-400 ° C. Imidlertid utgjør reduksjonen av fuktighet en brøkdel prosent. Derfor brukes ikke apparatet med vektede kornlag som separat tørketrommel, men som et element av kombinertørker med flere kammer.
konklusjonen
I dag er landbruksfirmaer og heiser utstyrt for det meste av direkte tørketrommel. Disse tørketrommelen antyder betydelig ujevnhet i oppvarming og tørking av korn, som igjen medfører betydelige termiske tørkekostnader. Hovedårsaken her er ufullkommenheten i å tilføre tørkemidlet og atmosfærisk luft til dehydratiserende kornlag.
En viktig forutsetning for kvalitetsarbeid av korntørkere er effektiv kjøling av tørket korn. I henhold til planen er kjøleenhetene til korntørkere utformet slik at korntemperaturen ved utgangen ikke skal overstige den atmosfæriske lufttemperaturen med mer enn 10 ° C. Imidlertid når denne verdien mer enn 12 ° C når lufttemperaturen er høyere enn 15 ° C. Også moderne korntørkere gir betydelig ujevnhet i kjøling av de enkelte kornlagene. I den diskuterte sammenheng kan anvendelse av induksjon oppvarming tørke være den mer passende måten når det gjelder produktivitet, kvalitet og kostnadseffektivitet.
Referanser
Baum, A., 1983. Korntørking [på russisk], Moskva: Kolos
Ginzburg, A., 1973. Grunnleggende om teori og teknologi i tørking av matvarer [på russisk], Moskva: Matindustri
Zhidko, V., 1982. Korntørking og korntørkere [på russisk], Moskva: Kolos