เมล็ดข้าวอบแห้งด้วยวิธีเหนี่ยวนำความร้อน

ประหยัดพลังงานได้ที่ เมล็ดข้าวแห้งเหนี่ยวนำ ด้วยวิธีการให้ความร้อนแบบเหนี่ยวนำ

ทุกปีคาซัคสถานผลิตข้าวได้ประมาณ 17-19 ล้านตันในน้ำหนักสะอาดส่งออกข้าวประมาณ 5 ล้านตันและปริมาณการบริโภคในประเทศโดยเฉลี่ยสูงถึง 9-11 ล้านตัน การพัฒนาอุตสาหกรรมธัญพืชและการส่งเสริมการส่งออกเมล็ดพืชต่อไปจำเป็นต้องมีการพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานของการจัดเก็บการขนส่งและการอบแห้งเมล็ดพืชรวมถึงการสร้างไซโลข้าวเก่าและใหม่การก่อสร้างท่าเรือและการซื้อเรือบรรทุกสินค้าแห้งและเรือบรรทุกเมล็ดพืช (Baum, 1983). มีความจำเป็นที่จะต้องปรับปรุงอุตสาหกรรมให้ทันสมัยและงานนี้ต้องใช้ความพยายามอย่างเข้มข้นของรัฐและผู้ผลิตธัญพืชในระดับชาติ
ผู้เข้าร่วม Astana Kazakh Grain Forum V KAZGRAIN-2012 ได้กล่าวถึงสถานะปัจจุบันของตลาดธัญพืชแนวโน้มและความคาดหวังด้านราคาตลอดจนประเด็นที่ท้าทายในด้านโลจิสติกส์และโครงสร้างพื้นฐาน มีข้อสังเกตว่า 10 ปีที่แล้วคาซัคสถานไม่ได้รับการพิจารณาว่าเป็นผู้ส่งออกธัญพืชในขณะที่ในปัจจุบันปัญหาการส่งออกถือเป็นประเด็นสำคัญ และการผลิตและการอบแห้งเมล็ดพืชเป็นหนึ่งในสถานที่ชั้นนำทั้งในเชิงอุตสาหกรรมเกษตรและเศรษฐกิจโดยรวม
การวิเคราะห์ประสบการณ์ของผู้ประกอบการด้านการผลิตหลายแห่งในกระบวนการแปรรูปเมล็ดพืชหลังการเก็บเกี่ยวพิสูจน์ให้เห็นว่างานหลักในการประกันความปลอดภัยและคุณภาพของเมล็ดพันธุ์ที่เพิ่งเก็บเกี่ยวใหม่คือการอบแห้ง ความสำคัญของการอบแห้งเมล็ดพืชเพิ่มขึ้นในบริเวณที่มีความชื้น: ความล่าช้าในการอบแห้งหรือการดำเนินการนี้เนื่องจากการละเมิดระบบเทคโนโลยีทำให้เกิดการสูญเสียพืชอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ จากการวิจัยในความชื้น 25-28% ของกองเป็นเวลาสามวันการงอกจะลดลง 20% และการสูญเสียของวัตถุแห้งทำให้ 0.7-1% ต่อวันเมื่อความชื้นของกองเมล็ดข้าวเท่ากับ 37% (Ginzburg, 1973)

ปัจจัยสำคัญในการใช้เครื่องอบแห้งในการเกษตรอย่างมีประสิทธิภาพคือการให้คุณภาพของเมล็ดข้าวที่สูงขึ้นการเพิ่มแบนด์วิดท์ของหน่วยรวมถึงการลดต้นทุนด้านพลังงาน ฐานในการปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องอบแห้งที่มีอยู่ในการเกษตรคือการกำจัดความชื้นอย่างเพียงพอและมีเสถียรภาพจากกล้องของเครื่องอบเมล็ดพืชหนึ่งลูกบาศก์เมตร เหตุผลประการหนึ่งที่ป้องกันไม่ให้เกิดปัญหานี้ก็คือหน่วยทำความเย็นที่ติดตั้งอยู่ในแกนอบแห้งไม่สร้างสภาวะที่เหมาะสมสำหรับการระบายความร้อนแบบเต็มเมล็ดและจึงลดปริมาตรที่มีประสิทธิภาพของเพลาอบแห้งและการกำจัดความชื้นออกจากลูกบาศก์เมตรของกล้อง

นับตั้งแต่การผลิตข้าวสาลีในปี 2010 แสดงให้เห็นถึงแนวโน้มการเติบโตที่มั่นคง: พื้นที่เพาะปลูกเพิ่มขึ้น 17% ผลผลิตเพิ่มขึ้น 25% และผลผลิตรวม - 52% ในวันที่ 1 มกราคม 2012 คาซัคสถานมี 258 ไซโลที่มีความจุ 14 พันตันและลิฟต์ที่มีความจุ 771.3 พันตัน การเพิ่มผลผลิตและการเก็บเกี่ยวขั้นต้นจำเป็นต้องมีการปรับปรุงเทคโนโลยีการอบแห้งเพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียพืชผลและรักษาคุณภาพของเมล็ดพืช

วิธีที่มีมุมมองมากที่สุดสำหรับการอบแห้งเมล็ดพืชและการขจัดความชื้นคือ วิธีการเหนี่ยวนำความร้อน ซึ่งยังคงมีการศึกษาน้อยและไม่ค่อยได้ใช้ในทางปฏิบัติเนื่องจากความไม่สมบูรณ์ของเทคโนโลยีการผลิตตัวแปลงความถี่ แม้ว่าไฟล์ อุปกรณ์ทำความร้อนเหนี่ยวนำ ปัจจุบันการผลิตกำลังพัฒนาและใช้วิธีการอบแห้งเมล็ดพืชเป็นที่นิยมมากขึ้นเมื่อเทียบกับวิธีการให้ความร้อนแบบดั้งเดิม (Zhidko, 1982)

ในปัจจุบันการให้ความร้อนแบบเหนี่ยวนำใช้สำหรับการชุบผิวของผลิตภัณฑ์เหล็กโดยการให้ความร้อนสำหรับการเปลี่ยนรูปพลาสติก (การตีการปั๊มการกด ฯลฯ ) การหลอมโลหะการอบชุบด้วยความร้อน (การหลอมการแบ่งเบาการทำให้เป็นมาตรฐานการชุบแข็ง) การเชื่อมการเชื่อมการบัดกรี , โลหะ. การให้ความร้อนแบบเหนี่ยวนำโดยอ้อมใช้สำหรับการทำความร้อนของอุปกรณ์เทคโนโลยี (ท่อถัง ฯลฯ ) การให้ความร้อนของเหลวการทำให้เสื้อและวัสดุแห้ง (เช่นไม้) พารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดของการติดตั้งเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำคือความถี่ สำหรับแต่ละกระบวนการ (การชุบผิวโดยการให้ความร้อน) จะมีช่วงความถี่ที่เหมาะสมซึ่งให้ประสิทธิภาพทางเทคโนโลยีและเศรษฐกิจที่ดีที่สุด ความถี่ตั้งแต่ 50Hz ถึง 5 MHz ใช้สำหรับการเหนี่ยวนำความร้อน

ข้อดีของการเหนี่ยวนำความร้อนมีดังต่อไปนี้:

• การส่งพลังงานไฟฟ้าไปยังตัวทำความร้อนโดยตรงช่วยให้สามารถใช้ความร้อนโดยตรงกับวัสดุได้ดังนั้นอัตราการทำความร้อนจึงเป็น
• การส่งพลังงานไฟฟ้าไปยังตัวทำความร้อนโดยตรงไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์สัมผัส สิ่งนี้มีประโยชน์สำหรับสายอัตโนมัติ
• เมื่อวัสดุให้ความร้อนเป็นอิเล็กทริกเช่นเมล็ดพืชพลังงานจะกระจายอย่างสม่ำเสมอตลอดทั้งปริมาตรของวัสดุทำความร้อน ดังนั้นวิธีการเหนี่ยวนำนี้จึงให้ความร้อนอย่างรวดเร็ว
• การเหนี่ยวนำความร้อนในกรณีส่วนใหญ่สามารถเพิ่มผลผลิตและปรับปรุงสภาพการทำงานได้ อุปกรณ์เหนี่ยวนำถือได้ว่าเป็นหม้อแปลงชนิดหนึ่งเมื่อขดลวดปฐมภูมิ (ตัวเหนี่ยวนำ) เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟ AC และวัสดุให้ความร้อนทำหน้าที่เป็นตัวรอง

การลดต้นทุนของการติดตั้งทั้งหมดจำเป็นต้องมีการพัฒนาและการใช้งานเครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำแบบง่ายในการออกแบบ

ความแตกต่างหลักระหว่างการให้ความร้อนแบบเหนี่ยวนำจากวิธีการอบแห้งแบบดั้งเดิมอยู่ที่การให้ความร้อนตามปริมาตร ความร้อนแทรกซึมเข้าไปในผลิตภัณฑ์ (วัสดุ) ไม่ใช่จากพื้นผิว มันถูกสร้างขึ้นในปริมาตรทั้งหมดในครั้งเดียวกระบวนการนี้ช่วยให้การอบเมล็ดข้าวแห้งได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยใช้พลังงานต่ำ การกระจายตัวของความชื้นเกิดขึ้นในวัสดุที่แห้งในระหว่างกระบวนการเหนี่ยวนำความร้อน การเหนี่ยวนำไม่ถือว่าการถ่ายเทความร้อนจากฮีตเตอร์ไปยังวัสดุ ในขณะที่ใช้วิธีอื่นในการอบแห้งต้องใช้ความร้อนจากนั้นจึงถ่ายเทความร้อนจากอากาศร้อนไปยังวัสดุ ในแต่ละขั้นตอน - ความร้อนของอากาศการขนส่งและการถ่ายเทความร้อนไปยังผลิตภัณฑ์ - การสูญเสียความร้อนเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้

ปัจจุบันสถานประกอบการในคาซัคสถานไม่ได้ใช้เครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำเนื่องจากมีราคาแพงมาก โคมไฟรุ่นเก่าของ เครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำ ล้าสมัยและไม่มีการผลิต

การทำให้เมล็ดข้าวแห้งโดยการเหนี่ยวนำความร้อน การทำให้แห้งในชั้นที่ตกลงมา 

เราขอแนะนำวิธีการให้ความร้อนแบบเหนี่ยวนำในการอบแห้งเมล็ดพืช (รูปที่ 1) ที่วัสดุเมล็ดพืชเคลื่อนผ่านโดยขับเคลื่อนด้วยแรงโน้มถ่วงผ่านเพลาอบแห้ง ที่ด้านบนของเม็ดเครื่องอบจะถูกโหลดโดยสายพานลำเลียงหรืออุปกรณ์ขนส่งอื่น ๆ จากนั้นเมล็ดข้าวก็เข้าสู่หออบแห้ง ในกล้องของหออบแห้งตัวเหนี่ยวนำที่เชื่อมต่อกับตัวแปลงความถี่จะสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้า (ฟลักซ์) ที่มีความถี่สูง

การอบแห้งในชั้นที่ตกลงมา. ชั้นที่ตกลงมาหมายถึงกระแสเกรนที่เคลื่อนที่ด้วยแรงโน้มถ่วงที่ปล่อยออกมาอย่างมากชดเชยบางส่วนด้วยการไหลขึ้นของก๊าซ (การเบรกตามหลักอากาศพลศาสตร์) ความเข้มข้นที่แท้จริงของเมล็ดข้าวจะเพิ่มขึ้นในระหว่างการเคลื่อนไหว การอบแห้งในชั้นแขวนลอย สถานะของเมล็ดข้าวที่แขวนลอยจะเกิดขึ้นได้ในกระแสการเพิ่มของก๊าซเมื่อเพิ่มความเร็วในการจ่ายไฟ ในกระบวนการนี้พื้นผิวทั้งหมดของเมล็ดพืชเกี่ยวข้องกับการแลกเปลี่ยนความร้อนและความชื้นกับก๊าซ เวลาที่เมล็ดข้าวอยู่ในท่อนิวโมไม่เกินสองสามวินาที อุณหภูมิของสารทำให้แห้งอยู่ที่ 350-400 ° C อย่างไรก็ตามการลดความชื้นลงเหลือเพียงเศษเปอร์เซ็นต์ ดังนั้นจึงไม่ใช้เครื่องมือที่มีชั้นเมล็ดข้าวแบบถ่วงน้ำหนักแยกเป็นเครื่องอบแห้ง แต่เป็นองค์ประกอบของเครื่องอบแห้งแบบรวมหลายห้อง

สรุป

ปัจจุบัน บริษัท เกษตรและลิฟต์ส่วนใหญ่ติดตั้งโดยเครื่องอบแห้งแบบเพลาไหลโดยตรง เครื่องอบแห้งเหล่านี้ชี้ให้เห็นถึงความไม่สม่ำเสมออย่างมากในการให้ความร้อนและการอบแห้งของเมล็ดข้าวซึ่งจะทำให้ต้นทุนการอบแห้งด้วยความร้อนสูงมาก สาเหตุหลักคือความไม่สมบูรณ์ในการจัดหาสารทำแห้งและอากาศในชั้นบรรยากาศไปยังชั้นเมล็ดพืชที่ขาดน้ำ

เงื่อนไขที่สำคัญสำหรับงานคุณภาพของเครื่องอบเมล็ดพืชคือการทำให้เมล็ดข้าวแห้งเย็นลงอย่างมีประสิทธิภาพ ตามแผนอุปกรณ์ระบายความร้อนของเครื่องอบเมล็ดพืชได้รับการออกแบบเพื่อให้อุณหภูมิของเมล็ดข้าวที่ผลผลิตไม่ควรเกินอุณหภูมิอากาศในบรรยากาศมากกว่า 10 ° C อย่างไรก็ตามในทางปฏิบัติค่านี้สูงกว่า 12 ° C เมื่ออุณหภูมิของอากาศสูงกว่า 15 ° C นอกจากนี้เครื่องอบเมล็ดพืชที่ทันสมัยยังให้ความเย็นที่ไม่สม่ำเสมอของเมล็ดข้าวแต่ละชั้น ในบริบทที่กล่าวถึงการใช้การอบแห้งด้วยความร้อนแบบเหนี่ยวนำอาจเป็นวิธีที่เหมาะสมกว่าในแง่ของผลผลิตคุณภาพและประสิทธิภาพด้านต้นทุน

 

อ้างอิง

 Baum, A. , 1983. การอบเมล็ดพืช [ภาษารัสเซีย], มอสโก: Kolos

Ginzburg, A. , 1973 สาระสำคัญของทฤษฎีและเทคโนโลยีในการอบแห้งอาหาร [ภาษารัสเซีย] มอสโก: อุตสาหกรรมอาหาร

Zhidko, V. , 1982. การอบเมล็ดพืชและเครื่องอบเมล็ดพืช [ภาษารัสเซีย], มอสโก: Kolos