חיסכון באנרגיה ב אינדוקציה של תבואה בשיטת חימום אינדוקציה
מדי שנה קזחסטן מייצרת כ- 17-19 מיליון טון של תבואה במשקל נקי, מייצאת כ- 5 מיליון טון של תבואה, והיקף הצריכה המקומי הממוצע מגיע ל- 9-11 מיליון טון. פיתוח נוסף של תעשיית התבואה וקידום ייצוא התבואה מחייב פיתוח תשתית אחסון, הובלה וייבוש של תבואה, כולל בנייה חדשה ובנייה מחדש של ממגורות התבואה הישנות, בניית מסופי נמל ורכישת ספינות מטען יבשות ומובילי תבואה. (באום, 1983). יש צורך במודרניזציה של התעשייה והמשימה דורשת מאמצים אינטנסיביים של המדינה ויצרני התבואה הלאומיים.
משתתפי פורום התבואה הקזחי אסטנה V KAZGRAIN-2012 דנו במצב הנוכחי של שוק התבואה, במגמות ובציפיות המחירים, כמו גם בסוגיות מאתגרות בתחום הלוגיסטיקה והתשתיות. צוין כי לפני 10 שנים לא ניתן היה לראות בקזחסטן כיצואנית תבואה, ואילו בזמן הנוכחי נושאי הייצוא מוכרים כבעלי עדיפות. הייצור והייבוש של התבואה תופסים את אחד המקומות המובילים הן במתחם החקלאי, והן בכלכלה כולה.
ניתוח הניסיון של מפעלי ייצור רבים בעיבוד תבואה שלאחר הקציר מוכיח כי המשימה העיקרית להבטיח את בטיחותם ואיכותם של זרעים שנקטפו לאחרונה היא ייבושם. החשיבות של ייבוש התבואה גוברת באזור הלח: עיכוב בייבוש או בביצוע פעולה זו תוך הפרה של משטרים טכנולוגיים גורם בהכרח לאובדן יבול. על פי המחקרים ב 25-28% לחות של ערימה במשך שלושה ימים הנביטה פוחתת ב -20%. ואובדן החומר היבש הופך 0.7-1% ליום כאשר לחות של ערימת התבואה היא 37% (גינזבורג, 1973).
הגורמים החשובים לשימוש יעיל במייבשים בחקלאות הם מתן איכות תבואה גבוהה יותר, הגדלת רוחב הפס של היחידות וכן הורדת עלויות האנרגיה. בסיס לשיפור יעילותם של מייבשים קיימים בחקלאות הוא הבטחת הוצאת לחות מספקת ומטר מעוקב אחד במצלמות של מייבשי תבואה. אחת הסיבות המונעות זאת היא שיחידות הקירור, המובנות בתוך פיר הייבוש, אינן יוצרות תנאים אופטימליים לקירור דגנים מלא ובכך מפחיתות את הנפח האפקטיבי של פיר הייבוש והסרת לחות ממטר מעוקב של המצלמה.
מאז ייצור החיטה בשנת 2010 מדגים מגמת צמיחה יציבה: שטח הגידול גדל ב -17%, התשואה גדלה ב -25%, והתשואה הכוללת - ב -52%. ב -1 בינואר 2012 היו בקזחסטן 258 ממגורות עם נפח אחסון 14 771.3 אלף טון ומעליות עם קיבולת אחסון 14 127.8 אלף טון. הגדלת התשואה והבציר הגולמי מחייבת שיפור טכנולוגיית הייבוש כדי למנוע אובדן יבול ולשמור על איכות התבואה.
השיטה הפרספקטיבית ביותר לייבוש תבואה ולהסרת לחות היא שיטת חימום אינדוקציה שנשאר מעט נחקר ומשמש לעתים רחוקות בפועל בגלל פגמים ניכרים בטכנולוגיות של ייצור ממירי תדרים. דרך ה ציוד חימום אינדוקציה הייצור מתפתח כיום והשימוש בו ייבוש התבואה הופך להיות עדיף בהשוואה לשיטות חימום מסורתיות (Zhidko, 1982).
נכון לעכשיו חימום אינדוקציה משמש להתקשות פני שטח של מוצרי פלדה, באמצעות חימום לעיוות פלסטי (פרזול, הטבעה, לחיצה וכו '), התכת מתכות, טיפול בחום (חישול, הרפיה, נורמליזציה, מרווה), ריתוך, ריתוך, הלחמה , מתכות. חימום אינדוקציה עקיף משמש לחימום ציוד טכנולוגי (צינורות, מיכלים וכו '), חימום נוזלים, ייבוש מעילים וחומרים (למשל עץ). הפרמטר החשוב ביותר של מתקני חימום אינדוקציה הוא תדר. לכל תהליך (התקשות פני השטח, באמצעות חימום) קיים טווח תדרים אופטימלי המספק את הביצועים הטכנולוגיים והכלכליים הטובים ביותר. תדרים מ 50 הרץ עד 5 מגה הרץ משמשים לחימום אינדוקציה.
היתרונות של חימום אינדוקציה כוללים את הדברים הבאים:
- העברת אנרגיה חשמלית ישירות לגוף החימום מאפשרת יישום חימום ישיר של חומרים, ובכך קצב החימום הוא
- העברת אנרגיה חשמלית ישירות לגוף החימום אינה דורשת התקני מגע. זה שימושי עבור קו אוטומטי
- כאשר חומר חימום הוא דיאלקטרי, למשל דגנים, אז הכוח מתפזר באופן אחיד בכל נפח חומר החימום. כתוצאה מכך, שיטת אינדוקציה זו מספקת חימום מהיר של
- חימום אינדוקציה ברוב המקרים יכול להגדיל את התפוקה ולשפר את תנאי העבודה. ניתן לראות בהתקן אינדוקציה כסוג של שנאי, כאשר המסלול העיקרי (המשרן) מחובר למקור החשמל AC, וחומר החימום משמש כחומר משני
הפחתת עלות ההתקנה כולה מחייבת פיתוח והטמעה של תנורי אינדוקציה פשוטים בעיצוב.
ההבדל העיקרי בין חימום אינדוקציה משיטות ייבוש מסורתיות טמון בחימום נפחי. החום חודר למוצר (חומר) לא מפני השטח; הוא נוצר בכל הנפח בבת אחת, תהליך זה מאפשר ייבוש תבואה בצורה יעילה עם צריכת אנרגיה נמוכה. פיזור לחות אחיד מתרחש בחומר מיובש במהלך תהליך השראת החימום. אינדוקציה אינה מניחה העברת חום מחימום לחומר. אמנם תוך שימוש בשיטות ייבוש אחרות מחייב חימום האוויר, ואז מעביר את החום מהאוויר החם לחומר. בכל שלב - חימום אוויר, הובלתו והעברת חום למוצרים - אין מנוס מאובדן החום.
כיום ארגונים בקזחסטן כמעט ואינם משתמשים בתנורי אינדוקציה מכיוון שהם יקרים מאוד. דגמי מנורה ישנים של מכונות חימום אינדוקציה מיושנים והם לא מיוצרים.
ייבוש דגנים על ידי חימום אינדוקציה. ייבוש בשכבה הנושרת
אנו מציעים את שיטת חימום האינדוקציה של ייבוש התבואה (איור 1) היכן שחומר התבואה עובר, מונע מכוח הכבידה, דרך פיר הייבוש. בחלק העליון של המייבש נטען תבואה על ידי מסועי דלי או מכשירי תחבורה אחרים; ואז תבואה נכנסת למגדל הייבוש. במצלמת מגדל הייבוש המשרן, המחובר לממיר תדרים, יוצר שדה אלקטרומגנטי (שטף) בתדר גבוה.
ייבוש בשכבה נופלת. שכבה נופלת מייצגת זרם תבואה נע בכבידה משוחרר מאוד, שקוזז חלקית בזרימת גז כלפי מעלה (בלימה אווירודינמית). הריכוז האמיתי של התבואה עולה במהלך התנועה. ייבוש בשכבה תלויה. מצב התבואה המושעה מושג בהעלאת זרם הגז בעת עליית מהירות אספקת החשמל. בתהליך כל משטח התבואה מעורב בחילופי לחות ולחות עם הגז. זמן שהיית התבואה בצינור הפנאומוני אינו עולה על מספר שניות; הטמפרטורה של חומר הייבוש עושה 350-400 מעלות צלזיוס. עם זאת, הפחתת הלחות מסתכמת בשבריר אחוז. לכן, המכשיר עם שכבות הדגנים המשוקללות משמש לא כמייבש נפרד, אלא כאלמנט של מייבש משולב רב-קאמרית.
סיכום
כיום חברות ומעליות חקלאיות מצוידות בעיקר על ידי מייבשי פיר זרימה ישירה. מייבשים אלה מצביעים על חוסר אחידות ניכר בחימום ובייבוש התבואה, מה שבתורו גורם לעלויות ייבוש תרמיות משמעותיות. הסיבה העיקרית כאן היא חוסר השלמות באספקת חומר הייבוש והאוויר האטמוספרי לשכבות התייבשות של דגנים.
תנאי חשוב לעבודה איכותית של מייבשי תבואה הוא קירור יעיל של תבואה יבשה. על פי התכנון, מכשירי הקירור של מייבשי התבואה מתוכננים כך שטמפרטורת הדגן בתפוקה לא תעלה על טמפרטורת האוויר האטמוספרית ביותר מ -10 מעלות צלזיוס. עם זאת, בפועל ערך זה מגיע ליותר מ 12 מעלות צלזיוס כאשר טמפרטורת האוויר גבוהה מ 15 מעלות צלזיוס. כמו כן מייבשי תבואה מודרניים מספקים חוסר אחידות ניכר בקירור שכבות הדגן הבודדות. בהקשר הנדון יישום ייבוש חימום אינדוקציה יכול להיות הדרך המתאימה יותר מבחינת פרודוקטיביות, איכות ויעילות עלות.
הפניות
באום, א ', 1983. ייבוש דגנים [ברוסית], מוסקבה: קולוס
גינזבורג, א ', 1973. יסודות התיאוריה והטכנולוגיה בייבוש מוצרי מזון [רוסית], מוסקבה: תעשיית המזון
Zhidko, V., 1982. ייבוש דגנים ומייבשי תבואה [רוסית], מוסקבה: Kolos