Energibesparelser på induktionstørring af korn med induktionsopvarmningsmetode
Årligt producerer Kasakhstan omkring 17-19 millioner tons korn i ren vægt, eksporterer cirka 5 millioner tons korn, og den gennemsnitlige mængde indenlandske forbrug når 9-11 millioner tons. Yderligere udvikling af kornindustrien og fremme af korneksport kræver udvikling af infrastrukturen til oplagring, transport og tørring af korn, herunder opførelse af ny og genopbygning af de gamle kornsiloer, opførelse af havneterminaler og køb af tørlastskibe og kornbærere (Baum, 1983). Der er behov for at modernisere industrien, og opgaven kræver en intensiv indsats fra staten og nationale kornproducenter.
Deltagerne i Astana Kazakh Grain Forum V KAZGRAIN-2012 diskuterede den aktuelle tilstand af kornmarkedet, tendenser og prisforventninger samt udfordrende problemer inden for logistik og infrastruktur. Det blev bemærket, at Kasakhstan for 10 år siden ikke kunne betragtes som en korneksportør, mens eksportproblemerne i øjeblikket anerkendes som prioriterede. Og produktion og tørring af korn tager et af de førende steder både i det agroindustrielle kompleks og økonomien som helhed.
Analyse af mange fremstillingsvirksomheders erfaringer med kornbearbejdning efter høst viser, at den primære opgave med at sikre sikkerheden og kvaliteten af nyhøstede frø er deres tørring. Betydningen af korntørring stiger i den fugtige zone: forsinkelse i tørring eller udførelse af denne operation med overtrædelse af teknologiske ordninger medfører uundgåeligt tab af afgrøder. Ifølge undersøgelserne i 25-28% fugtighed af dyng i tre dage falder spiring med 20%. Og tabet af tørstof udgør 0.7-1% pr. Dag, når en fugtighed i kornbunken er 37% (Ginzburg, 1973).
De vigtige faktorer i effektiv anvendelse af tørretumblere i landbruget er tilvejebringelse af højere kornkvalitet, forøgelse af enhedens båndbredde samt lavere energiomkostninger. Grundlaget for forbedring af effektiviteten af eksisterende tørretumblere i landbruget er at sikre tilstrækkelig og stabil fjernelse af fugt fra en kubikmeter i kameraer med korntørrere. En af grundene til at forhindre dette er, at køleenhederne, der er indbygget i tørringsakslen, ikke skaber optimale betingelser for fuldkornskøling og derved reducerer det effektive volumen af tørringsakslen og fjernelse af fugt fra en kubikmeter af kameraet.
Siden produktionen af hvede i 2010 viser en stabil væksttrend: afgrødearealet er steget med 17%, udbyttet er steget med 25% og det samlede udbytte - med 52%. I 1. januar i 2012 havde Kasakhstan 258 siloer med en lagerkapacitet på 14 771.3 tusind tons og elevatorer med lagringskapacitet 14 127.8 tusind ton. Forøgelse af udbytte og bruttohøst kræver forbedring af tørreteknologi for at undgå afgrødetab og opretholde kornkvalitet.
Den mest perspektiviske metode til korntørring og fjernelse af fugt er induktionsopvarmningsmetode hvilket stadig er lidt undersøgt og sjældent brugt i praksis på grund af betydelige mangler i teknologierne til fremstilling af frekvensomformere. Selvom udstyr til induktionsvarme produktionen er i øjeblikket under udvikling og brugen af det bliver korntørring mere foretrukket sammenlignet med traditionelle opvarmningsmetoder (Zhidko, 1982).
På nuværende tidspunkt anvendes induktionsopvarmning til overfladehærdning af stålprodukter gennem opvarmning til plastisk deformation (smedning, stempling, presning osv.), Smeltning af metal, varmebehandling (udglødning, hærdning, normalisering, slukning), svejsning, svejsning, lodning , metaller. Indirekte induktionsopvarmning bruges til opvarmning af teknologisk udstyr (rørledninger, tanke osv.), Opvarmning af væsker, tørring af frakker og materialer (f.eks. Træ). Den vigtigste parameter for induktionsopvarmningsinstallationer er frekvens. For hver proces (overfladehærdning, gennem opvarmning) er der et optimalt frekvensområde, der giver den bedste teknologiske og økonomiske ydeevne. Frekvenser fra 50Hz til 5 MHz bruges til induktionsopvarmning.
Fordele ved induktionsopvarmning inkluderer følgende:
- Overførsel af elektrisk energi direkte til varmelegemet muliggør implementering af direkte opvarmning af materialer, hvorved opvarmningshastigheden er
- Overførsel af elektrisk energi direkte til varmelegemet kræver ikke kontaktudstyr. Dette er nyttigt til automatiseret linje
- Når et varmemateriale er et dielektrikum, f.eks. Korn, fordeles effekten jævnt i hele varmematerialets volumen. Derfor giver denne induktionsmetode hurtig opvarmning af
- Induktionsopvarmning kan i de fleste tilfælde øge produktiviteten og forbedre arbejdsforholdene. Induktionsanordning kan betragtes som en slags transformer, når den primære vikling (induktor) er forbundet til vekselstrømskilden, og opvarmningsmaterialet fungerer som sekundær
Reduktion af omkostningerne ved hele installationen kræver udvikling og implementering af enkle designinduktionsvarmer.
Hovedforskellen mellem induktionsopvarmning fra traditionelle tørringsmetoder ligger i volumetrisk opvarmning. Varmen trænger ind i produktet (materialet) ikke fra overfladen; det dannes i hele volumen på én gang, denne proces tillader tørring af korn effektivt med lavt energiforbrug. Jævn fordeling af fugt forekommer i et tørret materiale under opvarmningsinduktionsprocessen. Induktion antager ikke varmeoverførsel fra varmelegeme til et materiale. Mens der anvendes andre tørringsmetoder, kræves opvarmning af luften, og derefter overføres varmen fra den varme luft til materialet. I hvert trin - luftopvarmning, transport og varmeoverførsel til produkter - er varmetabene uundgåelige.
I dag bruger virksomheder i Kasakhstan praktisk talt ikke induktionsvarmer, da de er meget dyre. Gamle lampemodeller af induktionsvarmemaskiner er forældede, og de er ikke fremstillet.
Korntørring ved induktionsopvarmning. Tørring i det faldende lag
Vi foreslår induktionsopvarmningsmetoden for korntørring (figur 1), hvor kornmaterialet passerer, drevet af tyngdekraften, gennem tørringsakslen. Øverst på tørretumbleren fyldes korn med skovtransportører eller andre transportindretninger; så kommer korn ind i tørretårnet. I tørretårnets kamera skaber induktoren, der er tilsluttet frekvensomformeren, elektromagnetisk felt (flux) med høj frekvens.
Tørring i faldende lag. Faldende lag repræsenterer stærkt udledt gravitationsbevægende kornstrøm, delvist opvejet af opadgående strøm af gas (aerodynamisk bremsning). Den sande koncentration af korn stiger i løbet af bevægelsen. Tørring i suspenderet lag. Den suspenderede tilstand af korn opnås i den stigende strøm af gas, når strømforsyningshastigheden øges. I processen er hele overfladen af korn involveret i varme- og fugtudveksling med gassen. Kornets opholdstid i lungerøret overstiger ikke få sekunder; tørremidlets temperatur udgør 350-400 ° C. Imidlertid udgør reduktionen af fugt en brøkdel procent. Derfor anvendes apparatet med vægtede lag korn ikke som separat tørretumbler, men som et element i kombineret tørretumbler med flere kammer.
Konklusion
I dag er landbrugsfirmaer og elevatorer hovedsageligt udstyret med direktestrømsaksel tørretumblere. Disse tørretumblere antyder betydelige ujævnheder i opvarmning og tørring af korn, hvilket igen medfører betydelige termiske tørringsomkostninger. Hovedårsagen her er ufuldkommenheden ved at tilføre tørremidlet og atmosfærisk luft til dehydratiserende lag af korn.
En vigtig betingelse for kvalitetsarbejde af korntørrer er en effektiv afkøling af tørret korn. Ifølge planen er køletørrerens køleanordninger designet således, at kornets temperatur ved udgangen ikke skal overstige den atmosfæriske lufttemperatur med mere end 10 ° C. Imidlertid når denne værdi mere end 12 ° C, når lufttemperaturen er højere end 15 ° C. Også moderne korntørrere tilvejebringer betydelig ujævnhed i køling af de enkelte lag korn. I den diskuterede sammenhæng kan anvendelse af induktion opvarmningstørring være den mere egnede måde med hensyn til produktivitet, kvalitet og omkostningseffektivitet.
Referencer
Baum, A., 1983. Korntørring [på russisk], Moskva: Kolos
Ginzburg, A., 1973. Grundlæggende teori og teknologi til tørring af fødevarer [på russisk], Moskva: Fødevareindustrien
Zhidko, V., 1982. Korntørring og korntørrere [på russisk], Moskva: Kolos