Cereale de uscare prin inducție cu metoda de încălzire prin inducție

Economii de energie la bobina de uscare prin inducție cu metoda de incalzire prin inductie

Anual, Kazahstanul produce în jur de 17-19 milioane de tone de cereale în greutate curată, exportă aproximativ 5 milioane de tone de cereale, iar volumul mediu al consumului intern ajunge la 9-11 milioane de tone. Dezvoltarea în continuare a industriei de cereale și promovarea exportului de cereale necesită dezvoltarea infrastructurii de depozitare, transport și uscare a cerealelor, inclusiv construcția de noi și reconstrucția vechilor silozuri de cereale, construirea terminalelor portuare și achiziționarea de nave de încărcare uscate și transportoare de cereale. (Baum, 1983). Este necesară modernizarea industriei, iar sarcina necesită eforturi intense ale producătorilor de cereale de stat și naționali.
Participanții la Astana Kazakh Grain Forum V KAZGRAIN-2012 au discutat despre starea actuală a pieței cerealelor, tendințele și așteptările de preț, precum și problemele provocatoare din domeniul logisticii și infrastructurii. Sa observat că acum 10 ani Kazahstanul nu putea fi considerat un exportator de cereale, în timp ce problemele legate de export sunt recunoscute ca fiind prioritare. Iar producția și uscarea cerealelor ocupă unul dintre locurile de frunte atât în ​​complexul agroindustrial, cât și în economia în ansamblu.
Analiza experienței multor întreprinderi producătoare în prelucrarea cerealelor după recoltare demonstrează că sarcina principală în asigurarea siguranței și calității semințelor nou recoltate este uscarea lor. Importanța uscării cerealelor crește în zona umedă: întârzierea uscării sau efectuarea acestei operațiuni cu încălcarea regimurilor tehnologice provoacă inevitabil pierderi de culturi. Conform cercetărilor în 25-28% umiditate a grămezii timp de trei zile germinarea scade cu 20%. Și pierderile de substanță uscată fac 0.7-1% pe zi când umiditatea grămezii de cereale este de 37% (Ginzburg, 1973).

Factorii importanți în utilizarea eficientă a uscătoarelor în agricultură sunt asigurarea unei calități mai mari a cerealelor, creșterea lățimii de bandă a unităților, precum și scăderea costurilor cu energia. Baza pentru îmbunătățirea eficienței uscătoarelor existente în agricultură este asigurarea îndepărtării suficiente și stabile a umezelii de la un metru cub în camerele de uscătoare de cereale. Unul dintre motivele care împiedică acest lucru este că unitățile de răcire, încorporate în arborele de uscare, nu creează condiții optime pentru răcirea completă a granulelor și reduc astfel volumul efectiv al arborelui de uscare și îndepărtarea umezelii de la un metru cub al camerei.

Începând din 2010, producția de grâu demonstrează o tendință de creștere stabilă: suprafața recoltei a crescut cu 17%, randamentul a crescut cu 25%, iar randamentul total - cu 52%. La 1 ianuarie 2012, Kazahstanul avea 258 silozuri cu o capacitate de stocare 14 771.3 mii tone și ascensoare cu capacitate de stocare 14 127.8 mii tone. Creșterea randamentului și a recoltei brute necesită îmbunătățirea tehnologiei de uscare pentru a evita pierderile de culturi și pentru a menține calitatea cerealelor.

Cea mai perspectivă metodă pentru uscarea cerealelor și îndepărtarea umidității este metoda de incalzire prin inductie care rămâne puțin studiat și rar utilizat în practică datorită imperfecțiunilor considerabile în tehnologiile de fabricație a convertizoarelor de frecvență. Desi echipamente de încălzire prin inducție producția se dezvoltă în prezent și utilizarea acesteia practica de uscare a cerealelor devine mai preferabilă în comparație cu metodele tradiționale de încălzire (Zhidko, 1982).

În prezent, încălzirea prin inducție este utilizată pentru întărirea suprafeței produselor din oțel, prin încălzire pentru deformarea plastică (forjare, ștanțare, presare etc.), topirea metalelor, tratament termic (recoacere, călire, normalizare, stingere), sudare, sudare, lipire , metale. Încălzirea indirectă cu inducție este utilizată pentru încălzirea echipamentelor tehnologice (conducte, rezervoare etc.), încălzirea lichidelor, uscarea straturilor și a materialelor (de exemplu, lemn). Cel mai important parametru al instalațiilor de încălzire prin inducție este frecvența. Pentru fiecare proces (întărirea suprafeței, prin încălzire) există un interval de frecvență optim, oferind cele mai bune performanțe tehnologice și economice. Frecvențele de la 50Hz la 5 MHz sunt utilizate pentru încălzirea prin inducție.

Avantajele încălzirii prin inducție includ următoarele:

  • Transmiterea energiei electrice direct în corpul de încălzire permite implementarea încălzirii directe a materialelor, astfel rata de încălzire este
  • Transmiterea energiei electrice direct în corpul de încălzire nu necesită dispozitive de contact. Acest lucru este util pentru linia automatizată
  • Atunci când un material de încălzire este un dielectric, de ex. Cereale, atunci puterea este distribuită uniform pe tot volumul materialului de încălzire. În consecință, această metodă de inducție asigură încălzirea rapidă a
  • Încălzirea prin inducție în majoritatea cazurilor poate crește productivitatea și îmbunătăți condițiile de lucru. Dispozitivul de inducție poate fi privit ca un fel de transformator, atunci când bobina primară (inductor) este conectată la sursa de curent alternativ, iar materialul de încălzire servește drept secundar

Reducerea costurilor pentru întreaga instalație necesită dezvoltarea și implementarea unor încălzitoare cu inducție simple în proiectare.

Principala diferență între încălzirea prin inducție și metodele tradiționale de uscare constă în încălzirea volumetrică. Căldura pătrunde în produs (material) nu de la suprafață; se formează simultan în întregul volum, acest proces permite uscarea eficientă a cerealelor cu un consum redus de energie. Distribuția uniformă a umezelii are loc într-un material uscat în timpul procesului de inducere a încălzirii. Inducția nu presupune transferul de căldură de la încălzitor la un material. În timp ce utilizați alte metode de uscare necesită încălzirea aerului, apoi transferați căldura din aerul fierbinte în material. În fiecare etapă - încălzirea aerului, transportul acestuia și transferul de căldură către produse - pierderile de căldură sunt inevitabile.

În prezent, întreprinderile din Kazahstan practic nu folosesc încălzitoare cu inducție, deoarece sunt foarte scumpe. Modele vechi de lampi de mașini de încălzit cu inducție sunt depășite și nu sunt fabricate.

Uscarea cerealelor prin încălzire prin inducție. Uscare în stratul care cade 

Vă sugerăm metoda de încălzire prin inducție a uscării cerealelor (Figura 1) pe unde materialul de cereale trece, acționat de puterea gravitațională, prin arborele de uscare. În partea de sus a uscătorului, cerealele sunt încărcate de benzi transportoare sau de alte dispozitive de transport; apoi cerealele intră în turnul de uscare. În camera turnului de uscare, inductorul, conectat la convertorul de frecvență, creează câmp electromagnetic (flux) de înaltă frecvență.

Uscare în strat de cădere. Stratul de cădere reprezintă un flux de cereale în mișcare gravitațională foarte descărcat, parțial compensat de fluxul ascendent de gaz (frânare aerodinamică). Adevărata concentrație de cereale crește pe parcursul mișcării. Uscare în strat suspendat. Starea suspendată a cerealelor se realizează în fluxul de creștere a gazului la creșterea vitezei de alimentare. În acest proces, întreaga suprafață a cerealelor este implicată în schimbul de căldură și umiditate cu gazul. Timpul de păstrare a cerealelor în tubul pneumo nu depășește câteva secunde; temperatura agentului de uscare face 350-400 ° C. Cu toate acestea, reducerea umidității se ridică la o fracțiune la sută. Prin urmare, aparatul cu straturi de cereale ponderate nu este folosit ca uscător separat, ci ca element de uscător combinat cu mai multe camere.

Concluzie

Astăzi firmele agricole și lifturile sunt echipate în principal de uscătoare cu arbore cu flux direct. Aceste uscătoare sugerează o denivelare considerabilă în încălzirea și uscarea cerealelor, care la rândul lor determină costuri substanțiale de uscare termică. Principalul motiv aici este imperfecțiunea în furnizarea agentului de uscare și a aerului atmosferic straturilor de cereale deshidratate.

O condiție importantă pentru munca de calitate a uscătoarelor de cereale este răcirea eficientă a cerealelor uscate. Conform planului, dispozitivele de răcire ale uscătoarelor de cereale sunt proiectate astfel încât temperatura cerealelor la ieșire să nu depășească temperatura aerului atmosferic cu mai mult de 10 ° C. Cu toate acestea, în practică, această valoare atinge mai mult de 12 ° C atunci când temperatura aerului este mai mare de 15 ° C. De asemenea, uscătoarele moderne de cereale asigură o denivelare considerabilă în răcirea straturilor individuale de cereale. În contextul discutat, aplicarea uscării prin încălzire prin inducție poate fi modalitatea cea mai potrivită din punct de vedere al productivității, calității și eficienței costurilor.

 

Referinte

 Baum, A., 1983. Uscarea cerealelor [în rusă], Moscova: Kolos

Ginzburg, A., 1973. Elementele esențiale ale teoriei și tehnologiei în uscarea produselor alimentare [în rusă], Moscova: Industria alimentară

Zhidko, V., 1982. Uscare de cereale și uscătoare de cereale [în rusă], Moscova: Kolos

=