A mezőgazdasági termények jelentős része nagy nedvességtartalma miatt betakarítási állapotban hosszabb ideig nem tárolható. Szükség van tehát a víztartalom csökkentésére.
A mezőgazdasági termények jelentős része nagy nedvességtartalma miatt betakarítási állapotban hosszabb ideig nem tárolható. Szükség van tehát a víztartalom csökkentésére.
Szárításon azt a műveletet értjük, amellyel a szárítandó anyagokból eltávolítjuk a felesleges nedvességet, és ezáltal alkalmassá tesszük a terményt a minimális veszteséggel megoldható tartós tárolásra vagy feldolgozásra. A szárítás elsősorban tartósítási eljárás, amelynek során a termény nedvességtartalma lecsökken, és így az hosszabb ideig minőségkárosodás nélkül tárolható. Az élelmiszer-gazdálkodásban a szárításnak rendkívül nagy a jelentősége, mivel a betakarítás és a felhasználás ideje legtöbbször nem esik egybe. Ez a magyarázata annak, hogy napjainkban a termelő-feldolgozó üzemekben a legkülönfélébb mezőgazdasági terményeket (magvak, zöldtakarmányok, zöldség- és gyümölcsfélék, dohány, stb.) szárítják.
A termények szárításának elsődleges célja a hosszabb ideig tartó veszteségmentes tároláslehetőségének megteremtése. Népgazdasági jelentősége is elsősorban ebben mutatkozik meg. Emellett a szárítás legtöbbször minőségjavító művelet is. A szárítás alatt ugyanis a terményben olyan biokémiai állapotváltozások is végbemennek, amelyek az anyag egyes kémiai alkotói minőségének javulásában mutatkoznak meg, növelve felhasználási értékét. A vetőmagvak szárítása például javítja az utóérés körülményeit, és ezáltal növeli a csíraképességet.
Sikeresen alkalmazható a szárítás a magvak fertőzöttségének megszüntetésére is, mivel az aránylag magas hőmérsékleten a kártevők nagy része is elpusztul.
Nem hagyható figyelmen kívül a szárítás következtében bekövetkező súlycsökkenés sem. A szárítás eredményeként például a zöldségfélék 70-75, a magvak 10-15%-ot veszítenek súlyukból. A súlycsökkenés azonos mennyiségű tápérték kisebb helyen, kisebb súlyban, különösebb gondot nem igénylő tárolását teszi lehetővé, nem is szólva arról, hogy a szállítási költségeket is mérsékli.
Szárítással a tápanyagok olyan időszakra is konzerválhatók, amikor azok frissen nem állnak rendelkezésünkre (pl. zöldtakarmányok).
Szárítás nélkül számos termény nehezen vagy egyáltalán nem volna feldolgozható (pl. dohány, fűszerpaprika stb.)
A szárítás a legtöbb termény termeléstechnológiájának szerves részévé vált. A művelet azonban rendkívül energiaigényes, ezért arra törekedjünk, hogy a mesterséges szárítást - a termény minőségének romlása nélkül - a lehetőség szerint a legkevesebb tüzelőanyag-fogyasztással oldjuk meg.
Szárítási eljárások
A nedves anyagok szárításának különböző módszerei két elven alapulnak. Ezek az állapotváltozás nélküli (cseppfolyós alakban) és a halmazállapot-változással (a víznek gőzzé való alakításával) járó nedvességelvonás.
A vízelvonás első módja lehet mechanikus (szűrés, préselés, centrifugálás) és szorpciós (nedvszívó anyagok adagolása). Másik módja az úgynevezett termikus szárítás. A velejáró hőközlés nyomán a víz halmazállapota megváltozik: folyékony állapotból gőzzé alakul át. A nedvesség elpárologtatásához tehát a szárítandó anyagot fel kell melegítenünk. A hőátadás jellegétől függően a termikus szárítás konvekciós (áramlásos), kontakt (érintkezéses), radiációs (sugárzásos), elektromos (nagy frekvenciájú árammal), szublimációs (molekuláris) stb. lehet.
Hazánkban a magvak, takarmányfélék és egyéb termények szárításának legelterjedtebb módja a konvekciós, azaz áramlásos szárítás. Ennél az eljárásnál a felmelegítéshez és a benne lévő víz elpárologtatásához szükséges hőt a rajta átáramló, mozgó, gáz halmazállapotú szárító közegtől (meleg levegő vagy levegő-füstgáz keverék) kapja a termény. Ezért ezt az eljárást közvetlen hőátadású szárításnak is nevezzük.
A mozgó szárítóközeg az anyag felmelegítésén kívül elnyeli és elszállítja az elpárologtatott nedvességet is. A termény felesleges víztartalmának elpárolgása azonban csak akkor következik be, ha hőmérsékletének megfelelő gőznyomása nagyobb, mint a szárítóközegben lévő gőz parciális nyomása. A konvekciós szárítókban - általában - ventillátorok mozgatják a szárító közeget.
Kontakt szárításkor a nedves termény egy hőközlő felülettel érintkezik, amelytől hővezetés útján kapja felmelegítéséhez és a benne lévő víz elpárologtatásához szükséges hőt. A kontakt szárításkor egyenlőtlen a termény felmelegedése. A hőközlő felülettel érintkező réteg jobban, a távolabbiak kevésbé melegednek fel, tehát száradásuk is lassúbb. Olyan konduktív szárítókat gyártanak, amelyek állandó szállítással olyan helyzetbe hozzák az anyagot, hogy a fűtőfelülethez mindig újabb terményrétegek jussanak. Egyik változatuk a vákuumszárító. A vákuum alatti szárítás lényegében majdnem légüres térben végbemenő vízelpárologtatás. E szárítók azt a fizikai jelenséget hasznosítják, hogy a víz forráspontja a vákuum fokozódásával jelentősen csökken.
A meleglevegős szárítók a párologtató szárítási elv szerint működnek, mivel üzemi hőmérsékletük távolról sem éri el a víz normál 100 °C-os (373 °K-os) forráspontját. A vákuumszárítókban viszont tényleges elgőzölögtető szárítás folyik.
A gazdaságainkban használatos szemestermény-szárítók többsége konvektív szárító. Többféle szempont szerint osztályozhatjuk őket. Ezek szerint munkájuk jellege (szakaszos és folyamatos üzemű), a bennük áramló szárítóközeg (meleg levegővel vagy levegő-füstgáz keverékkel dolgozó), a hőátadás módja (közvetlen és közvetett hőátadású), a szárítandó anyag és a szárítóközeg egymáshoz viszonyított mozgása (egyirányú, ellenirányú és keresztirányú áramlásos eljárással dolgozó), a berendezés mozgathatósága (stabil és mobil üzemű), a telepítés módja (szabad téren és fedett helyen telepíthető szárítók), szerkezeti felépítésük stb. szerint csoportosíthatók.
A konvekciós elven működő szárítók egyik legfontosabb technikai jellemzője a magréteg szárítás alatti helyzete. Elsősorban ettől függ a szárítás alatt végbemenő hő- és nedvességátvitel. A réteg halmazállapota határozza meg ugyanis a magvak aktív felületét, vagyis azt a felületet, amely érintkezik a hőt közlő szárítóközeggel.
E technológiai jellemző alapján a konvekciós elven működő gabonaszárítók a következő négy csoportba sorolhatók, mégpedig a magvakat mozdulatlan, mozgó és örvénylő rétegben, valamint légáramban szállítva (pneumatikus) szárító berendezésekre.
A magvakat mozdulatlan rétegben szárító berendezések jellemzője, hogy a szárítás alatt a magvak sebessége nulla. A szárítóközeg sebessége pedig jóval kisebb, mint amennyi a magvak lebegtetéséhez szükséges. A berendezések periodikus üzeműek, szerkezetük egyszerű. Szakaszos működésük és kis teljesítőképességük miatt nehezen illeszthetők be a nagy teljesítményű, folyamatos üzemű szárítótelepek gépsorába. Hátrányuk még a magréteg egyenetlen felmelegítése is.
A mozgó gabonaréteget szárító berendezések jellemzője, hogy a magsebesség nagyobb, mint nulla, de a szárítóközege kisebb, mint amennyi a lebegtetéshez szükséges. Ezek a szárítók terjedtek el szerte a világon.
Az aknás szárítókba ömlesztett összefüggő, tömör rétegben felülről lefelé mozgó gabonát keresztirányban járja át a szárítóközeg. A termény saját súlyánál fogva mozog. Sebességét az adagolószerkezet átbocsátóképessége határozza meg.
Az akna felső részében a nedves gabona-felmelegedése közben-szárad, majd alul a hideg légköri levegőáramon áthaladva lehűl.
Az egyes nagy teljesítményű stabil gabonaszárítók aknáit előregyártott, összeszerelhető elemekből készítik.
Az aknás gabonaszárítók szárítóközegének hőmérséklete 70-150 °C. Egyszeri átbocsátással a termény nedvességtartalmának csökkenése 6-12%. Fajlagos hőfelhasználásuk 1.100-1.400 kcal/kg víz.
A dobszárító tulajdonképpen egy nagy átmérőjű, lassan forgó acélhenger. Belsejébe az anyag felemelésének és visszahullásának elősegítésére emelőlapátokat építettek. Az egyik végén beadagolt szárítandó anyagot - a dob forgása közben - a lapátok felemelik, majd visszaejtik, miközben felülete jól érintkezik a szárítóközeggel. A dobot általában kis lejtéssel szerelik.
A mezőgazdaság főleg különféle szálas anyagok és csak kisebb mértékben a szemes termények úgynevezett "gyorsszárítására" használja a dobszárítót. Szárítóközegének hőmérséklete 150-250 °C. Egyszeri átbocsátással a termény nedvességtartalmának csökkenése 5-8%. Fajlagos hőfelhasználása max. 1500 kcal/kg víz.
A vibrációs szárítókban az egymás fölött elhelyezkedő rostákra vezetik a szárítandó anyagot, és meleg levegővel fúvatják át. Az anyag mozgatását a rosták ferde elhelyezésével és lengetésével oldják meg.
Az örvénylő rétegű szárítókban a levegő olyan sebességgel áramlik át a gabonarétegen, hogy alkotói fellazulnak, enyhén megemelkednek. A légáram azonban nem ragadja őket magával, tehát nem következik be anyagáramlás. Az örvénylő magréteg a forrásban levő vízhez hasonlítható, amelynek részecskéi állandó mozgásban vannak, egymással keverednek.
A szárítóközeg sebességének további növekedése tette lehetővé a lebegtető szárítók kialakítását. Az ilyen berendezésbe mind a szárítóközeget, mind a szárítandó anyagot a torony alján vezetik be. A beömlőnyílásnál még nagyobb a szárítóközeg sebessége, mint a magvak lebegtetési sebessége, de a torony felső, kiszélesedő részén már az előbbi alá csökken. Ezért a magvak a torony közepén felemelkednek, a kiszélesedő térben, a konfúzorban pedig kiválnak a légáramból és a fala mentén visszahullnak, a magvak pedig cirkulálnak a szárítótoronyban, amíg meg nem száradnak. Száradás után az anyag részecskéi annyit veszítenek súlyukból, hogy a légáram magával ragadja és a leválasztóba továbbítja őket.
A pneumatikus szárítókban a szárítóközeg áramlása, vagyis a szállítás alatt megy végbe a szárítás. Mivel ennek időtartalma csak néhány másodperc, egy átbocsátással csak kevés nedvesség vonható el az anyagból. A szárítási idő recirkulációs torony alkalmazásával növelhető.
A recirkulációs torony függőleges irányban két részre különül el. Felső része a pihentetőzóna, az alsó része pedig a hűtőzóna.
A termény a pneumatikus szárítóból a torony felső részén jut a recirkulációs berendezésbe, majd a pihentetőzónán keresztülhaladva kitölti a hűtőzóna kamráit. A megszárított anyag az utóhűtőkamrából közvetlenül a szabadba távozik. Az előhűtőkamrában levő termény azonban visszaáramlik a szárítócsőbe, ahol nedves anyaggal keveredik, és ismét áthaladva a szárítócsövön, továbbszárad, majd visszatér a toronyba. A szárítás tehát több ciklusban megy végbe. Minden ciklus két fázisból, a szárítócsőben végbemenő felmelegedésből és a toronyban lezajló hűtésből áll.
A szárítólevegő hőmérsékletének megválasztásakor elsősorban a beltartalmi és egyéb minőségi szempontokat kell figyelembe venni. Minőségi követelmény ugyanis, hogy a magvak hőmérséklete egy bizonyos értéket ne haladjon meg , mert magasabb hőfokon a szemekben káros belső elváltozások következnek be. A megengedett maximális szemhőmérsékletet, vagyis más szóval kritikus szemhőmérsékletet elsősorban a szem nedvességtartalma és a szárítási idő határozza meg. A gabonaszárítók szárítóközegének hőmérséklete mindig magasabb, mint a kritikus szemhőmérséklet. Ennek az az oka, hogy száradás közben a gabonaszemek saját nedvességük párolgásának következtében lehűlnek. Ez az önhűlés annál intenzívebb, minél nagyobb a szemek környezetében áramló szárítóközeg sebessége. A szemek felmelegedését azonban a szárítóközeg hőmérsékletén és sebességén kívül még sok egyéb szerkezeti és technológiai tényező is befolyásolja.
Szárítólevegő hőmérséklete gabonatípusonként:
Vetőmagvak 40-45 °C
Olajos magvak, árpa, rizs 50-60 °C
Búza 75-85 °C
Kukorica, szójabab 90-120 °C
A gazdasági szerkezetváltozás után az utóbbi tíz évben újonnan telepített, viszonylag korszerű szárítóberendezések száma szerény mértékű, elsősorban kis- és közepes teljesítményű berendezés, amelynek összesített darabszáma 250-300 berendezésre tehető. Korszerű automatikus vezérlésű szárítótelepből mintegy 80-100 telep létesült.
Sajnos a hazánkban megtalálható szárítógép-park átlagos életkora 20 év körüli. Ez a szárítógép-park a szárítási igényeknek kompromisszumokkal ugyan, de megfelel, ugyanakkor az igényeket ma már összességében nem elégíti ki. Napjainkban kis számban nemcsak az új üzemi igények jelentkeznek, hanem a régi telepek leváltása is szükségszerűvé válik. A régi telepek nem felelnek meg a környezetvédelmi követelményeknek.
A hagyományos szárítótelepek - amelyek túlnyomó többségben a 70-es és a 80-as években épültek - nem felelnek meg a kor környezetvédelmi követelményeinek. Ezeknek a gépeknek a porkibocsátása elérheti a 250-500 mg/mł értéket, mely a megengedett 100mg/mł értéknek a többszöröse.
A szemestermény-szárítók korszerűségét számos kívánalom minél teljesebb körű kielégítése jelenti. Ezek közül a legfontosabbak a következők:
· energia- és költségtakarékos üzemű legyen
· a környezetvédelmi elvárásoknak feleljen meg
· minőségmegóvó és terménykímélő szárítást valósítson meg
A környezetvédelmi elvárások közé soroljuk a szennyezőanyag kibocsátáson túl a zajhatást is. Egyre fontosabbá válik a termény égéstermékkel történő szennyezésének az elkerülése, még a takarmánynak termesztett szemesterménynél is. Ezért célszerű az energiaellátást földgázra vagy PB gázra alapozni.
A hazai szárítógép-piacon a legkorszerűbb és minden kritériumnak megfelelő amerikai és nyugat-európai gyártmányú szárítók is megtalálhatóak. Így széles választék áll a gazdálkodók rendelkezésére. Ezek között megtalálhatók a legkorszerűbb energiatakarékos, automatikus szabályozóval felszerelt szárítók (pl. GSI, Meyer) és megtalálhatjuk a régi idők továbbfejlesztett változatait is (pl. B1-15, Béres-farm).
GSI-2500 szemestermény-szárító
Ez a típusú szárító elsősorban kukorica, búza, egyéb gabonafélék valamint hüvelyesek, olajos magvak szárítására készült.
A szárítóberendezés folyamatos üzemű keresztáramlásos, gyűrűaknás, hűtőlevegő-visszakeveréses rendszerű.
A szárító fő részei:
· szárítótorony (szárítózóna, hűtőzóna),
· tüzelőberendezés,
· ventilátor,
· levegő bevezető irányító rendszer,
· kiadagolószerkezet,
· automatikus szabályozórendszer.
A szárító gyűrűaknája 12 db szegmensből áll. A gyűrűakna külső és belső része a szárítandó termény jellemzőinek megfelelően perforált lemezekből készült, amelyen keresztül kerül átvezetésre a szárító- és a hűtő levegő a szárítózónában.
A gyűrűaknában nyert elhelyezést a termény nedvességkiegyenlítését szolgáló terményfordító (TURN-FLOW) rendszer. A nedvességkiegyenlítő az eltérő nedvességű (szárazabb belső, nedvesebb külső) rétegnek a keverését végzi.
A szárító tüzelőberendezése földgáz vagy folyékonygáz-üzemű szőnyegégő rendszer, mely a szárító közepén nyert elhelyezést. A szárító levegőt centrifugál ventilátor juttatja a szárítótérbe. A szárító levegő a hűtőtéren átszívott, kissé felmelegedett és a környezetből beszívott levegő keverékéből áll, melyet a ventilátor nyomóoldalán elhelyezett szőnyegégő melegíti fel a kívánt hőmérsékletre. A szárított termény kiadagolását dobos kitároló végzi, mely a kúpos alsó ürítőcsatorna felett helyezkedik el.
A berendezés beszabályozását a szárítási hőfok és a maghőmérséklet beállításán keresztül lehet elvégezni.
A szárító műszaki adatai:
· magassága 16 m
· átmérője 5,5 m
· a beépített ventilátor teljesítménye 80 kW
· kiadagoló 3,0 kW
· a berendezés hőteljesítménye 4,0 kW
· a szárítótorony befogadóképessége 52,6 t
M-2500 szemestermény-szárító
Ez a szárító berendezés elsősorban kukorica, búza és egyéb gabonafélék továbbá hüvelyesek, olajos magvak szárítására készült.
A szárítóberendezés folyamatos üzemű keresztáramlásos, gyűrűaknás, hűtőlevegő-visszakeveréses rendszerű.
A szárító fő részei:
· szárítótorony (szárítózóna, hűtőzóna),
· tüzelőberendezés,
· ventilátor,
· levegő bevezető irányító rendszer,
· kiadagolószerkezet,
· automatikus szabályozórendszer.
A szárító gyűrűaknája 12 db szegmensből áll.
A gyűrűakna külső- és belső része a szárítandó termény jellemzőinek megfelelően perforált lemezekből áll, melyen keresztül a szárító és hűtő levegő kerül átvezetésre.
A gyűrűaknában a szárítózónát 4/7, 3/7 arányokban megosztva nyert elhelyezést a termény nedvességkiegyenlítését szolgáló terményfordító TURN-FLOW) rendszer. A nedvességkiegyenlítő az eltérő nedvességű (szárazabb belső, nedvesebb külső) rétegnek a keverését végzi.
A szárító tüzelőberendezése földgáz- vagy folyékonygáz-üzemű szőnyegégő rendszer, mely a szárító közepén nyert elhelyezést.
A szárítólevegő szárítótérbe juttatását centrifugálventilátor biztosítja. A szárító levegő a hűtőtéren átszívott, kissé felmelegedett és a környezetből beszívott levegőből áll, melyet a ventilátor nyomóoldalán elhelyezett szőnyegégő melegít fel a kívánt hőmérsékletre.
A szárított termény kiadagolását szakaszos üzemű körforgó kitárolócsiga végzi (ürítési üzem, üzemszünet ütem).
A szárítóberendezés beszabályozását a szárítási hőmérséklet figyelembevételével az ürítési-, idöütem beállításával lehet elvégezni. A szárított termény nedvességtartalmát zöld-sárga-piros LED-sor jelzi, amely a termény nedvességéről, ill. szárazabbá válásáról ad tájékoztatást.
A szárító műszaki adatai:
· magassága 15,5 m
· átmérője 3,56 m
· a beépített ventilátor teljesítménye 37 kW
· kiadagoló teljesítménye 2,2 kW
· a tüzelőberendezés hőteljesítménye 1,8 MW
· a szárítótorony befogadóképessége 35 t
MEYER-1200 szemestermény-szárító
Elsősorban kukorica, búza, egyéb gabonafélék továbbá hüvelyesek, olajos magvak szárítására készült.
A szárítóberendezés folyamatos üzemű, keresztáramlásos, gyűrűaknás, hűtőlevegő-visszakeveréses rendszerű.
A berendezés fő részei:
· szárítótorony,
· tüzelőberendezés,
· ventilátor,
· levegőbevezető-irányító rendszer,
· kiadagolószerkezet,
· automatikus szabályozórendszer,
A szárító gyűrűaknája 6 db szegmensből áll, melyből 5 szegmensben történik a szárítás, 1 egységben pedig a légtechnikai rendszer bevezetése, ill. a vezetékezés nyert elhelyezést. A gyűrűakna külső és belső része a szárítandó termény jellemzőinek megfelelően perforált lemezekből áll, melyen keresztül a szárító és a hűtő levegő kerül átvezetésre. A szárító gyűrűaknamérete a felső zónában vékonyabb, míg az alsó szárítózónában vastagabb, ami a vízleadást, a szárító levegő kihasználását kiegyenlítettebbé teszi, vagyis javítja.
A gyűrűaknában található a termény nedvességkiegyenlítését szolgáló rendszer, mely a szárító külső és belső (nedvesebb, ill. szárazabb) rétegeinek a keverését végzi. A szárító közepén lévő tüzelőberendezés földgáz- vagy folyékonygáz-üzemű szőnyegégő-rendszer.
A szárító levegő szárítótérbe juttatását centrifugálventilátor biztosítja. A levegőbevezető és levegőirányító rendszer a szárítóberendezés működtetését háromféle üzemmódban teszi lehetővé:
1. üzemmód: szívott hűtőzóna és nyomott szárítózóna
2. üzemmód: nyomott hűtőzóna és nyomott szárítózóna
3. üzemmód: nyomott szárítózóna, teljes szárítófelületet szárít hűtés nélkül.
A különböző üzemmódok az eltérő fajú, nedvességtartalmú és szennyezettségű termények optimális szárítási igényének a kielégítésére szolgálnak.
A szárított termény kiadagolását frekvenciaváltóval ellátott nedvességszabályozón keresztül üzemeltetett körforgó kitárolócsiga végzi. A szárítóberendezés szabályozását és üzemeltetését a QANTUM típusú szabályozórendszer oldja meg.
A szárító műszaki adatai:
· magassága 15,7 m
· átmérője 3,15 m
· a beépített ventilátor teljesítménye 62,5 kW
· kiadagoló teljesítménye 1,5 kW
· a tüzelőberendezés hőteljesítménye 1,8 MW
CIMBRIA BEG-16R szemestermény-szárító
Elsősorban kukorica, búza, egyéb gabonafélék továbbá hüvelyesek, olajos magvak szárítására készült.
A szárító folyamatos üzemű, keresztáramlásos, szívott, hűtőlevegő-visszakeveréses rendszerű aknás szárító.
A berendezés fő részei:
· szárítótorony (szárítózóna, hűtőzóna),
· tüzelőberendezés,
· ventilátorok,
· levegő-visszavezető recirkulációs rendszer,
· kiadagolószerkezet,
· automatikus szabályozórendszer.
A szárítóberendezés szárítóaknája 16 db négyszög keresztmetszetű aknából áll, melyekben a speciálisan kialakított, változó keresztmetszetű, soronként változóan nyitott illetve zárt, fordított U alakú légbevezető csatornák vannak elhelyezve. A szárítóakna egyik fele a tüzelőberendezés légcsatornájához, míg a másik fele az elszívóventilátorokhoz csatlakozik.
A szárító tüzelőberendezés földgáz- vagy folyékonygáz-üzemű szőnyegégő-rendszer. A szárító levegő szárítótérbe juttatását centrifugálventilátorok biztosítják. A szárító levegő a hűtőtéren átszívott, kissé felmelegedett és a környezetből beszívott levegőből áll, melyet a ventilátor szívóoldalán elhelyezett szőnyegégő melegít fel a kívánt hőmérsékletre.
A szárított termény kiadagolását speciális billenőserleges rendszer végzi. A szárítóberendezés szabályozását a szárítási hőmérséklet figyelembevételével az ürítési, időütem beállításával lehet elvégezni.
A szárító műszaki adatai:
· magassága 14,1 m
· szélessége 3,4 m
· hosszúsága 6,6 m
· a beépített ventilátor teljesítménye 15 kW és 18,5 kW
· CYCLOFÁN 15 kW
· kiadagoló 0,75 kW
· a tüzelőberendezés hőteljesítménye 3,0 MW
Az ismertetett gyűrűaknás toronyszárítók mellett megtalálhatók a hazai forgalmazók termékpalettáján a kisebb területen gazdálkodók számára a mobil szárítóberendezések is.
Szárításon azt a műveletet értjük, amellyel a szárítandó anyagokból eltávolítjuk a felesleges nedvességet, és ezáltal alkalmassá tesszük a terményt a minimális veszteséggel megoldható tartós tárolásra vagy feldolgozásra. A szárítás elsősorban tartósítási eljárás, amelynek során a termény nedvességtartalma lecsökken, és így az hosszabb ideig minőségkárosodás nélkül tárolható. Az élelmiszer-gazdálkodásban a szárításnak rendkívül nagy a jelentősége, mivel a betakarítás és a felhasználás ideje legtöbbször nem esik egybe. Ez a magyarázata annak, hogy napjainkban a termelő-feldolgozó üzemekben a legkülönfélébb mezőgazdasági terményeket (magvak, zöldtakarmányok, zöldség- és gyümölcsfélék, dohány, stb.) szárítják.
A termények szárításának elsődleges célja a hosszabb ideig tartó veszteségmentes tároláslehetőségének megteremtése. Népgazdasági jelentősége is elsősorban ebben mutatkozik meg. Emellett a szárítás legtöbbször minőségjavító művelet is. A szárítás alatt ugyanis a terményben olyan biokémiai állapotváltozások is végbemennek, amelyek az anyag egyes kémiai alkotói minőségének javulásában mutatkoznak meg, növelve felhasználási értékét. A vetőmagvak szárítása például javítja az utóérés körülményeit, és ezáltal növeli a csíraképességet.
Sikeresen alkalmazható a szárítás a magvak fertőzöttségének megszüntetésére is, mivel az aránylag magas hőmérsékleten a kártevők nagy része is elpusztul.
Nem hagyható figyelmen kívül a szárítás következtében bekövetkező súlycsökkenés sem. A szárítás eredményeként például a zöldségfélék 70-75, a magvak 10-15%-ot veszítenek súlyukból. A súlycsökkenés azonos mennyiségű tápérték kisebb helyen, kisebb súlyban, különösebb gondot nem igénylő tárolását teszi lehetővé, nem is szólva arról, hogy a szállítási költségeket is mérsékli.
Szárítással a tápanyagok olyan időszakra is konzerválhatók, amikor azok frissen nem állnak rendelkezésünkre (pl. zöldtakarmányok).
Szárítás nélkül számos termény nehezen vagy egyáltalán nem volna feldolgozható (pl. dohány, fűszerpaprika stb.)
A szárítás a legtöbb termény termeléstechnológiájának szerves részévé vált. A művelet azonban rendkívül energiaigényes, ezért arra törekedjünk, hogy a mesterséges szárítást - a termény minőségének romlása nélkül - a lehetőség szerint a legkevesebb tüzelőanyag-fogyasztással oldjuk meg.
Szárítási eljárások
A nedves anyagok szárításának különböző módszerei két elven alapulnak. Ezek az állapotváltozás nélküli (cseppfolyós alakban) és a halmazállapot-változással (a víznek gőzzé való alakításával) járó nedvességelvonás.
A vízelvonás első módja lehet mechanikus (szűrés, préselés, centrifugálás) és szorpciós (nedvszívó anyagok adagolása). Másik módja az úgynevezett termikus szárítás. A velejáró hőközlés nyomán a víz halmazállapota megváltozik: folyékony állapotból gőzzé alakul át. A nedvesség elpárologtatásához tehát a szárítandó anyagot fel kell melegítenünk. A hőátadás jellegétől függően a termikus szárítás konvekciós (áramlásos), kontakt (érintkezéses), radiációs (sugárzásos), elektromos (nagy frekvenciájú árammal), szublimációs (molekuláris) stb. lehet.
Hazánkban a magvak, takarmányfélék és egyéb termények szárításának legelterjedtebb módja a konvekciós, azaz áramlásos szárítás. Ennél az eljárásnál a felmelegítéshez és a benne lévő víz elpárologtatásához szükséges hőt a rajta átáramló, mozgó, gáz halmazállapotú szárító közegtől (meleg levegő vagy levegő-füstgáz keverék) kapja a termény. Ezért ezt az eljárást közvetlen hőátadású szárításnak is nevezzük.
A mozgó szárítóközeg az anyag felmelegítésén kívül elnyeli és elszállítja az elpárologtatott nedvességet is. A termény felesleges víztartalmának elpárolgása azonban csak akkor következik be, ha hőmérsékletének megfelelő gőznyomása nagyobb, mint a szárítóközegben lévő gőz parciális nyomása. A konvekciós szárítókban - általában - ventillátorok mozgatják a szárító közeget.
Kontakt szárításkor a nedves termény egy hőközlő felülettel érintkezik, amelytől hővezetés útján kapja felmelegítéséhez és a benne lévő víz elpárologtatásához szükséges hőt. A kontakt szárításkor egyenlőtlen a termény felmelegedése. A hőközlő felülettel érintkező réteg jobban, a távolabbiak kevésbé melegednek fel, tehát száradásuk is lassúbb. Olyan konduktív szárítókat gyártanak, amelyek állandó szállítással olyan helyzetbe hozzák az anyagot, hogy a fűtőfelülethez mindig újabb terményrétegek jussanak. Egyik változatuk a vákuumszárító. A vákuum alatti szárítás lényegében majdnem légüres térben végbemenő vízelpárologtatás. E szárítók azt a fizikai jelenséget hasznosítják, hogy a víz forráspontja a vákuum fokozódásával jelentősen csökken.
A meleglevegős szárítók a párologtató szárítási elv szerint működnek, mivel üzemi hőmérsékletük távolról sem éri el a víz normál 100 °C-os (373 °K-os) forráspontját. A vákuumszárítókban viszont tényleges elgőzölögtető szárítás folyik.
A gazdaságainkban használatos szemestermény-szárítók többsége konvektív szárító. Többféle szempont szerint osztályozhatjuk őket. Ezek szerint munkájuk jellege (szakaszos és folyamatos üzemű), a bennük áramló szárítóközeg (meleg levegővel vagy levegő-füstgáz keverékkel dolgozó), a hőátadás módja (közvetlen és közvetett hőátadású), a szárítandó anyag és a szárítóközeg egymáshoz viszonyított mozgása (egyirányú, ellenirányú és keresztirányú áramlásos eljárással dolgozó), a berendezés mozgathatósága (stabil és mobil üzemű), a telepítés módja (szabad téren és fedett helyen telepíthető szárítók), szerkezeti felépítésük stb. szerint csoportosíthatók.
A konvekciós elven működő szárítók egyik legfontosabb technikai jellemzője a magréteg szárítás alatti helyzete. Elsősorban ettől függ a szárítás alatt végbemenő hő- és nedvességátvitel. A réteg halmazállapota határozza meg ugyanis a magvak aktív felületét, vagyis azt a felületet, amely érintkezik a hőt közlő szárítóközeggel.
E technológiai jellemző alapján a konvekciós elven működő gabonaszárítók a következő négy csoportba sorolhatók, mégpedig a magvakat mozdulatlan, mozgó és örvénylő rétegben, valamint légáramban szállítva (pneumatikus) szárító berendezésekre.
A magvakat mozdulatlan rétegben szárító berendezések jellemzője, hogy a szárítás alatt a magvak sebessége nulla. A szárítóközeg sebessége pedig jóval kisebb, mint amennyi a magvak lebegtetéséhez szükséges. A berendezések periodikus üzeműek, szerkezetük egyszerű. Szakaszos működésük és kis teljesítőképességük miatt nehezen illeszthetők be a nagy teljesítményű, folyamatos üzemű szárítótelepek gépsorába. Hátrányuk még a magréteg egyenetlen felmelegítése is.
A mozgó gabonaréteget szárító berendezések jellemzője, hogy a magsebesség nagyobb, mint nulla, de a szárítóközege kisebb, mint amennyi a lebegtetéshez szükséges. Ezek a szárítók terjedtek el szerte a világon.
Az aknás szárítókba ömlesztett összefüggő, tömör rétegben felülről lefelé mozgó gabonát keresztirányban járja át a szárítóközeg. A termény saját súlyánál fogva mozog. Sebességét az adagolószerkezet átbocsátóképessége határozza meg.
Az akna felső részében a nedves gabona-felmelegedése közben-szárad, majd alul a hideg légköri levegőáramon áthaladva lehűl.
Az egyes nagy teljesítményű stabil gabonaszárítók aknáit előregyártott, összeszerelhető elemekből készítik.
Az aknás gabonaszárítók szárítóközegének hőmérséklete 70-150 °C. Egyszeri átbocsátással a termény nedvességtartalmának csökkenése 6-12%. Fajlagos hőfelhasználásuk 1.100-1.400 kcal/kg víz.
A dobszárító tulajdonképpen egy nagy átmérőjű, lassan forgó acélhenger. Belsejébe az anyag felemelésének és visszahullásának elősegítésére emelőlapátokat építettek. Az egyik végén beadagolt szárítandó anyagot - a dob forgása közben - a lapátok felemelik, majd visszaejtik, miközben felülete jól érintkezik a szárítóközeggel. A dobot általában kis lejtéssel szerelik.
A mezőgazdaság főleg különféle szálas anyagok és csak kisebb mértékben a szemes termények úgynevezett "gyorsszárítására" használja a dobszárítót. Szárítóközegének hőmérséklete 150-250 °C. Egyszeri átbocsátással a termény nedvességtartalmának csökkenése 5-8%. Fajlagos hőfelhasználása max. 1500 kcal/kg víz.
A vibrációs szárítókban az egymás fölött elhelyezkedő rostákra vezetik a szárítandó anyagot, és meleg levegővel fúvatják át. Az anyag mozgatását a rosták ferde elhelyezésével és lengetésével oldják meg.
Az örvénylő rétegű szárítókban a levegő olyan sebességgel áramlik át a gabonarétegen, hogy alkotói fellazulnak, enyhén megemelkednek. A légáram azonban nem ragadja őket magával, tehát nem következik be anyagáramlás. Az örvénylő magréteg a forrásban levő vízhez hasonlítható, amelynek részecskéi állandó mozgásban vannak, egymással keverednek.
A szárítóközeg sebességének további növekedése tette lehetővé a lebegtető szárítók kialakítását. Az ilyen berendezésbe mind a szárítóközeget, mind a szárítandó anyagot a torony alján vezetik be. A beömlőnyílásnál még nagyobb a szárítóközeg sebessége, mint a magvak lebegtetési sebessége, de a torony felső, kiszélesedő részén már az előbbi alá csökken. Ezért a magvak a torony közepén felemelkednek, a kiszélesedő térben, a konfúzorban pedig kiválnak a légáramból és a fala mentén visszahullnak, a magvak pedig cirkulálnak a szárítótoronyban, amíg meg nem száradnak. Száradás után az anyag részecskéi annyit veszítenek súlyukból, hogy a légáram magával ragadja és a leválasztóba továbbítja őket.
A pneumatikus szárítókban a szárítóközeg áramlása, vagyis a szállítás alatt megy végbe a szárítás. Mivel ennek időtartalma csak néhány másodperc, egy átbocsátással csak kevés nedvesség vonható el az anyagból. A szárítási idő recirkulációs torony alkalmazásával növelhető.
A recirkulációs torony függőleges irányban két részre különül el. Felső része a pihentetőzóna, az alsó része pedig a hűtőzóna.
A termény a pneumatikus szárítóból a torony felső részén jut a recirkulációs berendezésbe, majd a pihentetőzónán keresztülhaladva kitölti a hűtőzóna kamráit. A megszárított anyag az utóhűtőkamrából közvetlenül a szabadba távozik. Az előhűtőkamrában levő termény azonban visszaáramlik a szárítócsőbe, ahol nedves anyaggal keveredik, és ismét áthaladva a szárítócsövön, továbbszárad, majd visszatér a toronyba. A szárítás tehát több ciklusban megy végbe. Minden ciklus két fázisból, a szárítócsőben végbemenő felmelegedésből és a toronyban lezajló hűtésből áll.
A szárítólevegő hőmérsékletének megválasztásakor elsősorban a beltartalmi és egyéb minőségi szempontokat kell figyelembe venni. Minőségi követelmény ugyanis, hogy a magvak hőmérséklete egy bizonyos értéket ne haladjon meg , mert magasabb hőfokon a szemekben káros belső elváltozások következnek be. A megengedett maximális szemhőmérsékletet, vagyis más szóval kritikus szemhőmérsékletet elsősorban a szem nedvességtartalma és a szárítási idő határozza meg. A gabonaszárítók szárítóközegének hőmérséklete mindig magasabb, mint a kritikus szemhőmérséklet. Ennek az az oka, hogy száradás közben a gabonaszemek saját nedvességük párolgásának következtében lehűlnek. Ez az önhűlés annál intenzívebb, minél nagyobb a szemek környezetében áramló szárítóközeg sebessége. A szemek felmelegedését azonban a szárítóközeg hőmérsékletén és sebességén kívül még sok egyéb szerkezeti és technológiai tényező is befolyásolja.
Szárítólevegő hőmérséklete gabonatípusonként:
Vetőmagvak 40-45 °C
Olajos magvak, árpa, rizs 50-60 °C
Búza 75-85 °C
Kukorica, szójabab 90-120 °C
A gazdasági szerkezetváltozás után az utóbbi tíz évben újonnan telepített, viszonylag korszerű szárítóberendezések száma szerény mértékű, elsősorban kis- és közepes teljesítményű berendezés, amelynek összesített darabszáma 250-300 berendezésre tehető. Korszerű automatikus vezérlésű szárítótelepből mintegy 80-100 telep létesült.
Sajnos a hazánkban megtalálható szárítógép-park átlagos életkora 20 év körüli. Ez a szárítógép-park a szárítási igényeknek kompromisszumokkal ugyan, de megfelel, ugyanakkor az igényeket ma már összességében nem elégíti ki. Napjainkban kis számban nemcsak az új üzemi igények jelentkeznek, hanem a régi telepek leváltása is szükségszerűvé válik. A régi telepek nem felelnek meg a környezetvédelmi követelményeknek.
A hagyományos szárítótelepek - amelyek túlnyomó többségben a 70-es és a 80-as években épültek - nem felelnek meg a kor környezetvédelmi követelményeinek. Ezeknek a gépeknek a porkibocsátása elérheti a 250-500 mg/mł értéket, mely a megengedett 100mg/mł értéknek a többszöröse.
A szemestermény-szárítók korszerűségét számos kívánalom minél teljesebb körű kielégítése jelenti. Ezek közül a legfontosabbak a következők:
· energia- és költségtakarékos üzemű legyen
· a környezetvédelmi elvárásoknak feleljen meg
· minőségmegóvó és terménykímélő szárítást valósítson meg
A környezetvédelmi elvárások közé soroljuk a szennyezőanyag kibocsátáson túl a zajhatást is. Egyre fontosabbá válik a termény égéstermékkel történő szennyezésének az elkerülése, még a takarmánynak termesztett szemesterménynél is. Ezért célszerű az energiaellátást földgázra vagy PB gázra alapozni.
A hazai szárítógép-piacon a legkorszerűbb és minden kritériumnak megfelelő amerikai és nyugat-európai gyártmányú szárítók is megtalálhatóak. Így széles választék áll a gazdálkodók rendelkezésére. Ezek között megtalálhatók a legkorszerűbb energiatakarékos, automatikus szabályozóval felszerelt szárítók (pl. GSI, Meyer) és megtalálhatjuk a régi idők továbbfejlesztett változatait is (pl. B1-15, Béres-farm).
GSI-2500 szemestermény-szárító
Ez a típusú szárító elsősorban kukorica, búza, egyéb gabonafélék valamint hüvelyesek, olajos magvak szárítására készült.
A szárítóberendezés folyamatos üzemű keresztáramlásos, gyűrűaknás, hűtőlevegő-visszakeveréses rendszerű.
A szárító fő részei:
· szárítótorony (szárítózóna, hűtőzóna),
· tüzelőberendezés,
· ventilátor,
· levegő bevezető irányító rendszer,
· kiadagolószerkezet,
· automatikus szabályozórendszer.
A szárító gyűrűaknája 12 db szegmensből áll. A gyűrűakna külső és belső része a szárítandó termény jellemzőinek megfelelően perforált lemezekből készült, amelyen keresztül kerül átvezetésre a szárító- és a hűtő levegő a szárítózónában.
A gyűrűaknában nyert elhelyezést a termény nedvességkiegyenlítését szolgáló terményfordító (TURN-FLOW) rendszer. A nedvességkiegyenlítő az eltérő nedvességű (szárazabb belső, nedvesebb külső) rétegnek a keverését végzi.
A szárító tüzelőberendezése földgáz vagy folyékonygáz-üzemű szőnyegégő rendszer, mely a szárító közepén nyert elhelyezést. A szárító levegőt centrifugál ventilátor juttatja a szárítótérbe. A szárító levegő a hűtőtéren átszívott, kissé felmelegedett és a környezetből beszívott levegő keverékéből áll, melyet a ventilátor nyomóoldalán elhelyezett szőnyegégő melegíti fel a kívánt hőmérsékletre. A szárított termény kiadagolását dobos kitároló végzi, mely a kúpos alsó ürítőcsatorna felett helyezkedik el.
A berendezés beszabályozását a szárítási hőfok és a maghőmérséklet beállításán keresztül lehet elvégezni.
A szárító műszaki adatai:
· magassága 16 m
· átmérője 5,5 m
· a beépített ventilátor teljesítménye 80 kW
· kiadagoló 3,0 kW
· a berendezés hőteljesítménye 4,0 kW
· a szárítótorony befogadóképessége 52,6 t
M-2500 szemestermény-szárító
Ez a szárító berendezés elsősorban kukorica, búza és egyéb gabonafélék továbbá hüvelyesek, olajos magvak szárítására készült.
A szárítóberendezés folyamatos üzemű keresztáramlásos, gyűrűaknás, hűtőlevegő-visszakeveréses rendszerű.
A szárító fő részei:
· szárítótorony (szárítózóna, hűtőzóna),
· tüzelőberendezés,
· ventilátor,
· levegő bevezető irányító rendszer,
· kiadagolószerkezet,
· automatikus szabályozórendszer.
A szárító gyűrűaknája 12 db szegmensből áll.
A gyűrűakna külső- és belső része a szárítandó termény jellemzőinek megfelelően perforált lemezekből áll, melyen keresztül a szárító és hűtő levegő kerül átvezetésre.
A gyűrűaknában a szárítózónát 4/7, 3/7 arányokban megosztva nyert elhelyezést a termény nedvességkiegyenlítését szolgáló terményfordító TURN-FLOW) rendszer. A nedvességkiegyenlítő az eltérő nedvességű (szárazabb belső, nedvesebb külső) rétegnek a keverését végzi.
A szárító tüzelőberendezése földgáz- vagy folyékonygáz-üzemű szőnyegégő rendszer, mely a szárító közepén nyert elhelyezést.
A szárítólevegő szárítótérbe juttatását centrifugálventilátor biztosítja. A szárító levegő a hűtőtéren átszívott, kissé felmelegedett és a környezetből beszívott levegőből áll, melyet a ventilátor nyomóoldalán elhelyezett szőnyegégő melegít fel a kívánt hőmérsékletre.
A szárított termény kiadagolását szakaszos üzemű körforgó kitárolócsiga végzi (ürítési üzem, üzemszünet ütem).
A szárítóberendezés beszabályozását a szárítási hőmérséklet figyelembevételével az ürítési-, idöütem beállításával lehet elvégezni. A szárított termény nedvességtartalmát zöld-sárga-piros LED-sor jelzi, amely a termény nedvességéről, ill. szárazabbá válásáról ad tájékoztatást.
A szárító műszaki adatai:
· magassága 15,5 m
· átmérője 3,56 m
· a beépített ventilátor teljesítménye 37 kW
· kiadagoló teljesítménye 2,2 kW
· a tüzelőberendezés hőteljesítménye 1,8 MW
· a szárítótorony befogadóképessége 35 t
MEYER-1200 szemestermény-szárító
Elsősorban kukorica, búza, egyéb gabonafélék továbbá hüvelyesek, olajos magvak szárítására készült.
A szárítóberendezés folyamatos üzemű, keresztáramlásos, gyűrűaknás, hűtőlevegő-visszakeveréses rendszerű.
A berendezés fő részei:
· szárítótorony,
· tüzelőberendezés,
· ventilátor,
· levegőbevezető-irányító rendszer,
· kiadagolószerkezet,
· automatikus szabályozórendszer,
A szárító gyűrűaknája 6 db szegmensből áll, melyből 5 szegmensben történik a szárítás, 1 egységben pedig a légtechnikai rendszer bevezetése, ill. a vezetékezés nyert elhelyezést. A gyűrűakna külső és belső része a szárítandó termény jellemzőinek megfelelően perforált lemezekből áll, melyen keresztül a szárító és a hűtő levegő kerül átvezetésre. A szárító gyűrűaknamérete a felső zónában vékonyabb, míg az alsó szárítózónában vastagabb, ami a vízleadást, a szárító levegő kihasználását kiegyenlítettebbé teszi, vagyis javítja.
A gyűrűaknában található a termény nedvességkiegyenlítését szolgáló rendszer, mely a szárító külső és belső (nedvesebb, ill. szárazabb) rétegeinek a keverését végzi. A szárító közepén lévő tüzelőberendezés földgáz- vagy folyékonygáz-üzemű szőnyegégő-rendszer.
A szárító levegő szárítótérbe juttatását centrifugálventilátor biztosítja. A levegőbevezető és levegőirányító rendszer a szárítóberendezés működtetését háromféle üzemmódban teszi lehetővé:
1. üzemmód: szívott hűtőzóna és nyomott szárítózóna
2. üzemmód: nyomott hűtőzóna és nyomott szárítózóna
3. üzemmód: nyomott szárítózóna, teljes szárítófelületet szárít hűtés nélkül.
A különböző üzemmódok az eltérő fajú, nedvességtartalmú és szennyezettségű termények optimális szárítási igényének a kielégítésére szolgálnak.
A szárított termény kiadagolását frekvenciaváltóval ellátott nedvességszabályozón keresztül üzemeltetett körforgó kitárolócsiga végzi. A szárítóberendezés szabályozását és üzemeltetését a QANTUM típusú szabályozórendszer oldja meg.
A szárító műszaki adatai:
· magassága 15,7 m
· átmérője 3,15 m
· a beépített ventilátor teljesítménye 62,5 kW
· kiadagoló teljesítménye 1,5 kW
· a tüzelőberendezés hőteljesítménye 1,8 MW
CIMBRIA BEG-16R szemestermény-szárító
Elsősorban kukorica, búza, egyéb gabonafélék továbbá hüvelyesek, olajos magvak szárítására készült.
A szárító folyamatos üzemű, keresztáramlásos, szívott, hűtőlevegő-visszakeveréses rendszerű aknás szárító.
A berendezés fő részei:
· szárítótorony (szárítózóna, hűtőzóna),
· tüzelőberendezés,
· ventilátorok,
· levegő-visszavezető recirkulációs rendszer,
· kiadagolószerkezet,
· automatikus szabályozórendszer.
A szárítóberendezés szárítóaknája 16 db négyszög keresztmetszetű aknából áll, melyekben a speciálisan kialakított, változó keresztmetszetű, soronként változóan nyitott illetve zárt, fordított U alakú légbevezető csatornák vannak elhelyezve. A szárítóakna egyik fele a tüzelőberendezés légcsatornájához, míg a másik fele az elszívóventilátorokhoz csatlakozik.
A szárító tüzelőberendezés földgáz- vagy folyékonygáz-üzemű szőnyegégő-rendszer. A szárító levegő szárítótérbe juttatását centrifugálventilátorok biztosítják. A szárító levegő a hűtőtéren átszívott, kissé felmelegedett és a környezetből beszívott levegőből áll, melyet a ventilátor szívóoldalán elhelyezett szőnyegégő melegít fel a kívánt hőmérsékletre.
A szárított termény kiadagolását speciális billenőserleges rendszer végzi. A szárítóberendezés szabályozását a szárítási hőmérséklet figyelembevételével az ürítési, időütem beállításával lehet elvégezni.
A szárító műszaki adatai:
· magassága 14,1 m
· szélessége 3,4 m
· hosszúsága 6,6 m
· a beépített ventilátor teljesítménye 15 kW és 18,5 kW
· CYCLOFÁN 15 kW
· kiadagoló 0,75 kW
· a tüzelőberendezés hőteljesítménye 3,0 MW
Az ismertetett gyűrűaknás toronyszárítók mellett megtalálhatók a hazai forgalmazók termékpalettáján a kisebb területen gazdálkodók számára a mobil szárítóberendezések is.
Forrás: Agrárágazat
