Precíziós szárítás - a szárítóoptimalizálás hatása számokban

Cikksorozatunkban már foglalkoztunk a precíziós szárítás feltételeivel, és a megvalósítás módjával. Most egy konkrét gabonaszárító optimalizálás előtti és utáni állapotának bemutatására van lehetőségünk az utolsó két szezon adatainak felhasználásával. A kukoricaszárítás során rögzített adatokat és az üzemeltetéssel kapcsolatos energiafelhasználási adatokat állítjuk szembe egymással az optimalizálás előtti és utáni állapotnak megfelelően. Az adatok ugyanabból a szárítóból származnak!

A szárítás ma egyszerre jelent technikai, technológiai és gazdaságossági kérdést. Egy szárítónak, illetve magának a szárítási folyamatnak az optimalizálása összetett feladat. De ennél többet is akarhatunk. A szárítás lehet precíziós is. A növénytermesztésben a talajelőkészítés, vetés, műtrágyázás, növényvédelem és egyéb technológiai műveletek során egyre gyakrabban találkozunk precíziós megoldásokkal.

Helyspecifikus adatokra van szükség

Ezek alapját a helyspecifikus információk képezik, melyek egy szárító esetében is rendelkezésre állnak. Abban az esetben, ha a szárító minden egyes kilépőablakát hőmérsékletérzékelővel látjuk el, helyspecifikus hőmérsékleti információt kapunk a teljes toronyról hasonlóan, mint egy tábláról. A modern IT-technológiára épülő háttér pedig lehetőséget kínál a precíziós szárítás folyamatában felderített eltérések műszaki korrekciójára, majd pedig az eredmény számokban is megmutatkozik.

A szárítók lokálisan túlhevülnek

Korábbi cikkünkben beszéltünk egyes szárítók lokális túlhevüléséről. Ez akkor fordulhat elő, ha a szárító szekciók nem optimális irányban állnak, ami miatt a korábban egyenletes nyomás struktúra felborul. Ezt az esetet szemlélteti az 1. ábra, ahol a szárítótorony 2015 novemberében felvett jellemző hőképét látjuk. A túlhevítés a törtszem részarányának növekedését és nagyobb energiafelhasználást okozott. Nem kedvez a beltartalmi értéknek sem, valamint rontja a hűtés hatásfokát is, mely kulcsfontosságú a páralecsapódás okozta raktározási problémák szempontjából.

1. ábra A szekció elfordítás határán tapasztalható túlhevülés, 108 °C-os belépő szárítóközeg hőmérséklet esetén.

A szárítási folyamat optimalizálásával jelentős megtakarítás érhető el

A szárítási folyamat optimalizálásával jelentős megtakarítás érhető el, különösen azoknál a típusoknál, ahol kiugróan magas maghőmérsékletet regisztráltunk a szárítás folyamatában. A fenti torony esetében a szárító szekciók optimális irányba állítását követően ugyanazon belépő hőmérsékletek mellett már sokkal kiegyenlítettebb és egyben alacsonyabb maghőmérséklet értékeket kaptunk 2016-ban, mint a korábbi évben (2. ábra). Ezt igazolja, hogy eltűntek a termény túlhevülését mutató vörös sávok.

2. ábra A precíziós szárítás megmutatja, hogy optimálishoz közeli értékeken működik a szárító 2016-ban és majd a további években is

Természetesen két eltérő termelési év összehasonlítása nem egyszerű, azonban a rendelkezésre álló adatok, számított fajlagos értékek és volumenbeli különbségek ebben az esetben ezt lehetővé teszik. 2016-ban 60%-kal több kukoricát kellett leszárítani, mint 2015-ben. Mivel ugyanazzal a szárítóval kellett mindkét esetben dolgozni, teljesítményben nincs eltérés. A belépő hőmérséklet is megegyező volt, így a több kukorica miatt természetesen hosszabb ideig tartott a szezon, mint 2015-ben. (3. ábra) Az elektromos energiafelhasználás arányosan nőtt a feldolgozott termény mennyiségével, vagyis a hosszabb üzemidővel. A magasabb elektromos energiamennyiség (KWh) felhasználás hosszabb üzemidőt jelent, ami a mennyiséggel arányos, mert a beépített elektromos teljesítmény nem változott. A gázfelhasználás azonban kevesebb lett, annak ellenére, hogy 2015-ben az átlagos szemnedvesség 18,8% 2016-ban pedig több mint 1,5% -kal több 20,4% volt (3. ábra).

3. ábra 60%-kal több a szárított kukorica mennyisége 2016-ban, a gázfelhasználás mégis csökkent 10%-kal, nagyobb nedvességtartalom mellett, a vizsgált esetben

A precíziós szárítás során fontos, hogy mennyi energiára van szükség egy kg víz elvonásához, de abból a szempontból is érdekes, hogy 1m³ gáz felhasználásával átlagosan mennyi vizet tudunk elpárologtatni a terményből, míg eléri a biztonságos 13,5-14%-os nedvességtartalmat. A gáz átlagos fűtőértékéből kiindulva (itt 33,7 MJ/m³-el számoltunk mindkét esetben).

1. táblázat: Fajlagos energetikai mutatók alakulása 2015-2016 években

Az 1. táblázat szerint, a szekciók egy irányba állítása jelentősen javított a korábbi fajlagos értékeken. 1m3 gázzal több vizet volt képes elpárologtatni 2016-ban. Ha pedig a fajlagos energiafelhasználást tekintjük, 1 kg víz elpárologtatásához lényegesen kevesebb energiát használt 2016-ban a szárító a korábbi állapotához képest! Ha a 2015-ös és 2016-os szezonokban a szárítónál rögzített üzemi adatokat összevetjük az üzemeltető által közölt fogyasztási adatokkal, és számoljuk a fajlagos energiafelhasználást, valamint az energiamegtakarítást a következő eredmények születnek.

Az adatokból látható, hogy 2016-ban közel 3 millió forinttal kevesebbet költöttek gázra, miközben 60%-kal több kukoricát szárítottak az előző évhez képest. Ha a 60%-kal több kukoricára az optimalizálás előtti jellemzők szerint számoljuk a gázfogyasztást, akkor 22 565 000.-Ft lett volna a gázszámla, ami 11 372 000.-Ft megtakarítást jelentett az optimalizált szárítóval 2016-ban, a 11 192 948.- Ft 2016-os tényleges felhasználáshoz képest.

A precíziós szárítás optimalizálással elért eredmények: (1. és 2. ábra összehasonlítása):

• a kukorica kíméletesebb szárítása jobb beltartalmi értékeket ad
• eltűnt az ugrásszerű hőlépcső a 3. 7. 11. és a 15. sorokból
• eltűnt a 100°C-ot közelítő maghőmérséklet, ami a hűtőzóna felett négy sorral jellemző volt
• megszűnt a hirtelen felhevítés következménye, a kukorica repedezése, lisztesedése, porzása
• jobb a hűtés hatásfoka (négy sorral a hűtőzóna felett nem hevül 100 °C közelébe a kukorica)
• egyenletesebb a termény nedvességtartalma, ami a raktározást teszi biztonságosabbá
• kedvezőbbé vált a szárítás fajlagos energiafelhasználása
• valamint a fenntartható fejlődésért is tettünk, csökkent a CO₂ kibocsátása a szárítónak

Összefoglalva elmondhatjuk, hogy a torony jól reagált a végrehajtott korrekciókra. Korábban a 100 °C-ot közelítette a maghőmérséklet, most az optimális vízelvonási folyamat mentén (2. ábra) működik a berendezés, 50°C alatt maradt a maghőmérséklet egész szezonban, a teljes szárítózónában.

Fotók forrása: termenyszaritas.hu

(x)