에너지 절약 유도 건조 곡물 유도 가열 방식
매년 카자흐스탄은 깨끗한 중량으로 약 17 만 ~ 19 만 톤의 곡물을 생산하고, 약 5 만 톤의 곡물을 수출하며, 국내 평균 소비량은 9 ~ 11 만 톤에 이릅니다. 곡물 산업의 추가 발전과 곡물 수출 촉진을 위해서는 곡물 저장, 운송 및 건조 인프라를 개발해야합니다. 여기에는 오래된 곡물 저장고의 신축 및 재건, 항구 터미널 건설, 건조 화물선 및 곡물 운반선 구매 등이 포함됩니다. (Baum, 1983). 산업을 현대화 할 필요가 있으며이 작업에는 주 및 국가 곡물 생산자의 집중적 인 노력이 필요합니다.
Astana Kazakh Grain Forum V KAZGRAIN-2012의 참가자들은 곡물 시장의 현재 상태, 추세 및 가격 기대치는 물론 물류 및 인프라의 도전적인 문제에 대해 논의했습니다. 10 년 전에는 카자흐스탄이 곡물 수출 업체로 간주 될 수 없었지만 현재로서는 수출 문제가 우선 순위 문제로 인식되고 있습니다. 그리고 곡물의 생산과 건조는 농공 단지와 경제 전체에서 선도적 인 위치를 차지합니다.
수확 후 곡물 가공에서 많은 제조 기업의 경험을 분석 한 결과 새로 수확 한 종자의 안전과 품질을 보장하는 주요 임무는 건조라는 것을 증명합니다. 습한 지역에서 곡물 건조의 중요성이 증가합니다. 건조 지연 또는 기술 체제 위반으로이 작업을 수행하면 필연적으로 작물 손실이 발생합니다. 25 ~ 28 %의 힙 습도에 대한 연구에 따르면 20 일 동안 발아가 0.7 % 감소합니다. 그리고 건조 물질의 손실은 곡물 더미의 수분이 1 % 일 때 하루 37-1973 %가됩니다 (Ginzburg, XNUMX).
농업에서 건조기를 효율적으로 사용하는 데있어 중요한 요소는 곡물 품질을 높이고 단위 대역폭을 늘리며 에너지 비용을 낮추는 것입니다. 농업에서 기존 건조기의 효율성 향상을위한 기반은 곡물 건조기의 카메라에서 XNUMXmXNUMX의 수분을 충분하고 안정적으로 제거하는 것입니다. 이를 방지하는 이유 중 하나는 건조 샤프트에 내장 된 냉각 장치가 전체 곡물 냉각을위한 최적의 조건을 생성하지 못하여 건조 샤프트의 유효 부피와 카메라 입방 미터의 수분 제거를 감소시키기 때문입니다.
2010 년 이후 밀 생산은 안정적인 성장 추세를 보여줍니다. 작물 면적은 17 %, 수확량은 25 %, 총 수확량은 52 % 증가했습니다. 1 년 2012 월 258 일 카자흐스탄에는 14 개의 사일로 (저장 용량 771.3 개 14 천톤)와 엘리베이터 127.8 개 (XNUMX 천톤)가있었습니다. 수확량과 총 수확량을 늘리려면 작물 손실을 방지하고 곡물 품질을 유지하기 위해 건조 기술을 개선해야합니다.
곡물 건조 및 수분 제거를위한 가장 원근감있는 방법은 유도 가열 방식 이것은 주파수 변환기 제조 기술의 상당한 결함으로 인해 거의 연구되지 않고 실제로 거의 사용되지 않습니다. 비록 유도 가열 장치 생산은 현재 개발 중이며 곡물 건조 방식의 사용은 전통적인 가열 방법에 비해 더 선호됩니다 (Zhidko, 1982).
현재 유도 가열은 소성 변형 (단조, 스탬핑, 프레스 등), 금속 용해, 열처리 (어닐링, 템퍼링, 표준화, 담금질), 용접, 용접, 납땜을위한 가열을 통해 철강 제품의 표면 경화에 사용됩니다. , 금속. 간접 유도 가열은 기술 장비 (파이프 라인, 탱크 등)의 가열, 액체 가열, 코팅 및 재료 (예 : 목재)의 건조에 사용됩니다. 유도 가열 설비의 가장 중요한 매개 변수는 주파수입니다. 각 공정 (표면 경화, 가열을 통한)에 대해 최적의 주파수 범위가있어 최고의 기술 및 경제 성능을 제공합니다. 유도 가열에는 50Hz에서 5MHz의 주파수가 사용됩니다.
유도 가열의 장점은 다음과 같습니다.
- 전기 에너지를 가열 체로 직접 전달하면 재료를 직접 가열 할 수 있으므로 가열 속도가
- 전기 에너지를 가열 체로 직접 전달하는 데는 접촉 장치가 필요하지 않습니다. 자동화 라인에 유용합니다.
- 가열 재료가 유전체 (예 : 곡물) 인 경우 전력은 가열 재료의 부피 전체에 고르게 분배됩니다. 결과적으로이 유도 방법은
- 대부분의 경우 유도 가열은 생산성을 높이고 작업 조건을 개선 할 수 있습니다. 유도 장치는 XNUMX 차 권선 (인덕터)이 AC 전원에 연결되고 가열 재료가 XNUMX 차 역할을 할 때 일종의 변압기로 간주 할 수 있습니다.
전체 설치 비용을 줄이려면 단순한 설계 유도 히터의 개발 및 구현이 필요합니다.
전통적인 건조 방법과 유도 가열의 주요 차이점은 체적 가열에 있습니다. 열은 표면에서가 아니라 제품 (재료)으로 침투합니다. 그것은 한 번에 전체 부피로 형성되며,이 공정은 낮은 에너지 소비로 곡물을 효과적으로 건조시킬 수 있습니다. 가열 유도 과정에서 건조 된 재료에서 수분의 균일 한 분포가 발생합니다. 유도는 히터에서 재료로의 열 전달을 가정하지 않습니다. 다른 건조 방법을 사용하려면 공기를 가열 한 다음 뜨거운 공기에서 재료로 열을 전달해야합니다. 공기 가열, 운반 및 제품으로의 열 전달과 같은 각 단계에서 열 손실은 피할 수 없습니다.
오늘날 카자흐스탄의 기업은 매우 비싸기 때문에 실제로 유도 히터를 사용하지 않습니다. 오래된 램프 모델 유도 가열 기계 구식이며 제조되지 않았습니다.
유도 가열에 의한 곡물 건조. 떨어지는 층에서 건조
우리는 곡물 재료가 중력에 의해 건조 샤프트를 통해 통과하는 곡물 건조의 유도 가열 방법 (그림 1)을 제안합니다. 건조기 상단에서 곡물은 버킷 컨베이어 또는 기타 운송 장치에 의해 적재됩니다. 곡물이 건조 탑으로 들어갑니다. 건조 탑의 카메라에서 주파수 변환기에 연결된 인덕터는 고주파 전자기장 (플럭스)을 생성합니다.
낙하 층 건조. 낙하 층은 고도로 배출되는 중력 이동 곡물 흐름을 나타내며, 가스의 상향 흐름 (공기 역학적 제동)에 의해 부분적으로 상쇄됩니다. 이동 과정에서 곡물의 실제 농도가 증가합니다. 부유층에서 건조. 곡물의 부유 상태는 전력 공급 속도를 높일 때 가스 상승 흐름에서 달성됩니다. 이 과정에서 곡물의 전체 표면이 가스와 열 및 습기 교환에 관여합니다. 뉴모 튜브에 곡물이 머무르는 시간은 몇 초를 초과하지 않습니다. 건조제의 온도는 350-400 ° C입니다. 그러나 수분 감소는 몇 퍼센트에 이릅니다. 따라서 무게가 가중 된 곡물 층을 가진 장치는 별도의 건조기가 아닌 다중 챔버 결합 건조기의 요소로 사용됩니다.
결론
오늘날 농업 회사와 엘리베이터에는 대부분 직류 축 건조기가 장착되어 있습니다. 이러한 건조기는 곡물의 가열 및 건조에 상당한 불균일성을 시사하여 상당한 열 건조 비용을 초래합니다. 여기서 주된 이유는 건조제와 대기를 곡물의 탈수 층에 공급하는 데 불완전하기 때문입니다.
곡물 건조기의 품질 작업을위한 중요한 조건은 건조 곡물의 효율적인 냉각입니다. 계획에 따르면 곡물 건조기의 냉각 장치는 산출물의 곡물 온도가 대기 온도를 10 ° C 이상 초과하지 않도록 설계되었습니다. 그러나 실제로이 값은 공기 온도가 12 ° C보다 높을 때 15 ° C 이상에 도달합니다. 또한 현대식 곡물 건조기는 곡물의 개별 층을 냉각하는 데 상당한 불균일성을 제공합니다. 논의 된 맥락에서 유도 가열 건조의 적용은 생산성, 품질 및 비용 효율성 측면에서 더 적합한 방법이 될 수 있습니다.
참고자료
Baum, A., 1983. 곡물 건조 [러시아어], 모스크바 : Kolos
Ginzburg, A., 1973. 식품 건조에 관한 이론 및 기술의 기초 [러시아어], 모스크바 : 식품 산업
Zhidko, V., 1982. 곡물 건조 및 곡물 건조기 [러시아어], 모스크바 : Kolos