Proizvodnja zrnatih poljoprivrednih kultura ne završava sjetvom, niti berbom, jer za proizvedena zrna treba negde jnaći adekvatnu upotrebu, bilo za ishranu životinja, Ijudi ili za industrijsku preradu.

O konačnoj upotrebi zrna zavisi i tehnologija njegovog konzerviranja i načini skladištenja.

Npr. prirodno sušeni i nakon sušenja krimjeni kukuruz vrlo rijetko pokazuju kvalitetne promene koje bi uticale na njegovu konačnu upotrebu, ali poteškoće i promene kvaliteta počinju mehaničkom berbom, da bi kasnije u transportu, konzerviranju i skladištenju cesto došlo do oštećivanja koja mobu i limitirati vrejediost kukuruza i ograničiti njegovu upotrebu.

Prvi problemi se javljaju kod sazrevanja i berbe. Znamo da mčna berba više ne dolazi u obzir u intenzivnoj proizvodnji, gde mehanizacija uspešno zamenjuje ijudski rad. Kombajniranje kukuruza je danas uobičajena tehnologija, medjutim uspeh ove radne operacije uveliko zavisi o zrelosti i vlazi zrna koje se kombajnira (1, 2,3). Slični problemi javljaju se kod svih žitarica i uljarica.

Sadržaj

Dr.dipl.ing. Zvonko Katić
Opravdanost i potreba sušenja zrna i uticajni fakcori na proces i troškove sušenja

Dipl.ing. Miroslav Alimpić
Inovacije u tehnologiji sušenja zrna

Ing. Nikola Banjeglav
fezvojni put u proizvodnji sušara IMM „Pobeda“ od 1956 . godine do danas

Dipl.ing .Ljiljana Barać-Babić, dipl.ing.Miladin Brkić
Tehničko tehnološki uslovi i karakteristike prateće opreme za sušare.

Dipl.ing. Aleksandar Ristić
Automatska regulacija procesa sušenja

Ing. Momir Milutivnović
Održavajje i remontovanje sušara

Dipl.ing. Moja Pejak
Sistem i način evidencije raznih parametara pri sušenju

Dr .dipl ,ing .Marija Todorović
Primena sunčeve energije za sušenje zrna – Pregled kapaciteta sušara u zavisnosti od početne i krajnje vlažnosti

Novi Sad, juna 1978. godine

Dr. Zvonko Katić
Poljoprivredni fakultet
Z a g r e b

Opravdanost i potreba sušenja zrnatih poljoprivrednih kulture

1. Uvod

Proizvodnja zrnatih poljoprivrednih kultura ne završava sjetvom, niti berbom, jer za proizvedena zrna treba negde jnaći adekvatnu upotrebu, bilo za ishranu životinja, Ijudi ili za industrijsku preradu.

O konačnoj upotrebi zrna zavisi i tehnologija njegovog konzerviranja i načini skladištenja.

Npr. prirodno sušeni i nakon sušenja krimjeni kukuruz vrlo rijetko pokazuju kvalitetne promene koje bi uticale na njegovu konačnu upotrebu, ali poteškoće i promene kvaliteta počinju mehaničkom berbom, da bi kasnije u transportu, konzerviranju i skladištenju cesto došlo do oštećivanja koja mobu i limitirati vrejediost kukuruza i ograničiti njegovu upotrebu.

Prvi problemi se javljaju kod sazrevanja i berbe. Znamo da mčna berba više ne dolazi u obzir u intenzivnoj proizvodnji, gde mehanizacija uspešno zamenjuje ijudski rad. Kombajniranje kukuruza je danas uobičajena tehnologija, medjutim uspeh ove radne operacije uveliko zavisi o zrelosti i vlazi zrna koje se kombajnira (1, 2,3). Slični problemi javljaju se kod svih žitarica i uljarica.

Primena umetnog konzerviranja zrna dopušta da se ista bem kada je njihov sadržaj vlage relativno visok, tj. pre nego se zrno osuši prirodno na ravnotežnu i skladišnu vlagu.

Time se smanjuje opasnost uticaja štetnih atmosferskih uvjeta u polju, a i vreme žetve ili berbi se tako može skratiti, te polja osloboditi za druge radove.

2. Вerba

Mehanizirana berba (kombajniranje) ima i neke nedostatke. Gubici kod mehanizirane berbe su veći kada je zrno suvlje, jer nastaje veće polijeganje klipova ili klasja, otpadanje zrna itd. Gubici u polju mogu se svesti na minimum ako žetva započinje sa relativno visokim sadržajem vlage. Ako se pusti da se zrno osuši u polju, gubici se mogu popeti i do 20% ukupne žetve (kada se postigla vlažnost od 16%) (4, 5, б).

Treba uočiti da, izuzimajući fiksne troškove kao što su seme, gnojivd, amortizacija strojeva, troškovi radne snage, opšti troškovi itd., takav gubitak može lako iznositi i polovinu dobiti, ako ne i više. Odgovor na problem je stoga sledeći: treba započeti žetvu kad se postigne zrelost kulture, ali pre nego se povećaju spomenuti gubitci.

Zavisnost gubitaka sa terminom i trajanjem

Slika br.l: Zavisnost gubitaka sa terminom i trajanjem žetve. oreraa: Pfeiffer i Papesc

Izostavljeno iz prikaza

a-ozimi ječam
b-ozima pšenica

Slika broj 1. pokazuje gubitak u polju u funkciji sadržaja vlage kukuruza. Obaviti žetvu u času pune zrelosti znači postići maksimum proizvodnje s gledišta kvaliteta, a to je maksimalna količina suhog materijala sadržanog u zrnima. Poznato je da kukuruz kada je postigao točku pune zrelosti prestaje vući hranu iz biljke. Vlažnost mu je medjutim, dovoljna da omogućava disanje zma. Disanjem se troši energija koja se namiruje iz suhe tvari i time зе smanjuje težina suhom zrnu (7).

Mehanizirana berba vlažnog zrna povećava i njegovo mehaničko oštećenje. Krunjenje zrna je proces kojim se zrno izlaže vrlo velikim naprezanjima. Ova su najveća u početku krunjenja. Naprezanja prilikom krunjenja često tu tako velika da ih zrno ne može podneti te dolazi do pucanja perikarpa i odlamanja (najčešće kod kukuruza) krune zma. Nisu sva zrna jednako otporna na opterećenje kod krunjenja iii vršidbe. Neka se oštećuju više, neka manje, ali s.va imaju tendenciju da se više oštećuju ako se krune kod veće vlage (8,9,10).

Medjutim, i kod krunejnja ili vršenja suviše suhih zrna mogu se pojaviti povećana oštećenja na zrnima. Uglavnom možemo za sada utvrditi da se kod krunjenja kukuruza pri različitim vlažnostima uočava jeana optimalna vlažnostzma kod koje je oštećivanje zrna najmanje. Ova vlažnost je-oko 20 do 26% i različita je za različite uvjete rada krunjača (opterećenje krunjača) i za različite hibride (11, 12, 16).

Slika broj 2-: Oštećivanje zrna pri kombijaniranju.

Izostavljeno iz prikaza

Slika br.3. prikazuje oštećivanje zrna kukuruza prilikom kombajniranja u zavisnosti sa različitom vlagom zrna i različitim opterećerjem krunjača, dok slika br.3. pokazuje lineamu zavisnost oštećivanja zrna hibrida SK-5A sa različitom vlaaom zrna uz jednoliko opterećivanje krunjača.

Oštećivanje kukuruznog zrna ubranog kombajnom
Sušeno kod t-20 ° c
Sorta SK-5a

Slika broj 3: Oštećivanje kukuruznog zrna ubranog kombajnom.

Izostavljeno iz prikaza

3. Konzerviranje

Okrunjena zrna treba transportirati do mesta uskladištenja. Pre uskladištenja zrno se mora konzervirati, da mu se omogući duže skladištenje.

Vlažno zrno, oštećeno kombajniranjem, leži u hrpi u sanduku prikolice. Vlaga i temperatura ubrzavaju životne procese zrenja i ono počinje menjati svoj sastav i kvalitet (13, 14) .Tome doprinose naročito izvanredni uslovi „hrpe*. Hrpa tehnološki znači menjanje prirodnih fizikalno-hemijskih uslova sredine u kojoj se zrno nalazi.

Ove uslove treba pomno pratiti, jer su abnormalni i vrlo lagano dovode do pojava koje se u drugim uslovima ne bi ispoljavale (7).

Na slici br.4. pokazani su rezultati nekih promena u zrnu kukuruza koje je stajalo u prikolici 120 sati.

Slika broj 4; Promene nastale stajanjem zrna kukuruza u prikolici.

Izostavljeno iz prikaza

Temperatura zrna narasla je od 16,3°C, vlaga je takodje narasla sa 28,93% na 30,11%. Kiselinski stepen je sa 3,2 došao na 4,3 promenili su se i odnosi šećera i vodom topivog taloga.

Vidljivo je da prve promene mogu da se uoče i nakon 8 sati stajanja, tako da se može reći da je za očuvanje kvaliteta zrna potrebno nakon berbe zrno što pre konzervirati.

Stajanje mokrog zrna u prikolicama ili u prihvatnim skladišta i adekvatne kapacitete sušara ili ostalih sistema konzerviranja.

Danas je uobičajeno konzerviranje zrna sušenjem, hemijskim tretiranjem, siliranjem, a sve više se koristi i hladjenje.

Dok umetno osušeni kukuruz može nakon sušenja da se koristi za bilo koju finalnu namenu, hemijski tretirani i silirani kukuruz moguće je koristiti samo za ishranu odredjenih vrsta životinja, jer ga radi specifičncg mirisa 1 ukusa neke životinje ne jedu.

3.1. Sušenje

Sušenje je skup tehnoioški postupak, koji svakodnevnim poskupljenjem goriva postaje sve skuplji. Na troškove sušenja najviše utiče početna i konačna viažnost zrna, dakle, količina .išnsrene vode iz zrna i temperatura sušenja (16, 17, 18, 19).

Sušenje je jeftinije ako se prilikom sušenja isparava manje vode. Razlika u vlazi zrna prije i jposlije sušenja nije adekvatno merilo za količinu isparene vode prilikom sušenja. Sušenjem sa 34% na 24%, tj. smanjivanjem vlage s 10% udaljava se iz svakog kg. zrna oko 0,2 kg. vode, dok se sušenjem sa 28% na 18% (smanjivanjem vlage za takodjer 10%) isparava samo 0,175 kg. vode iz kg. z-rna (20). Ove cdnose pokazuje dijagram na slici br.5.

Drugi važan faktor za smanjivanje troškova prilikom sušenja je temperatur Povišenjem temperature zraka za sušenje povećava se iskorištenje goriva, br zina sušenja i kapacitet sušare(21).

Na slici br.6 pokazani su maksimalni mogući stepeni iskorištenja goriva prilikom sušenja (teoretski). Vidljivo je da se prilikom sušenja kukuruza maksimalno može iskoristiti preko 80% energije goriva ako se suši oko 120°C.

Kod temperature sušenja 80°C, snižava se iskorištenje goriva za oko 10% tj. ovo se može iskoristiti do 70%.

Slika br.5: Količine isperene vode u kg. zrna prilikom sušenja sa vlage na viagu

Izostavljeno iz prikaza

Slika br.6: Maksimalno iskorištenje sušare kod različitih temperatura zraka za sušenje.

Izostavljeno iz prikaza

Slika br.7: Kapacitet sušenja kod različitih temperatura zraka za sušenje.

Izostavljeno iz prikaza

Vidljivo je da se kapacitet sušare povećava za oko 60% ako se umesto sa S0°C suši sa 120°C toplim zrakom. Isto tako se kapacitet smanjuje na 50% ako je temperatura samo 50°C (22,23).

Kod sušenja sa povišenom temperaturom zraka često se čuju prigovori da se povišenjem temperature sušenja smanjuje hranidbenf kvalitet kukuruznog zrna.

Kako na smanjivanje kvaliteta zrna može uticati samo stvarna temperatura zrna, a ne zraka kojim se zrno suši, i vreme zagrejavanja zrna, treba prvo videti na koje temperature se zrno prilikom sušenjazagrejava.

Na slici br.8. vide se temperature koje je dostiglc zrno kukuruza u sušari prilikom sušenja sa zrakom zagrejanim od 100°C do 200°C (24, 25).

Uočljivo je da su temperature zrna niže od temperature zraka . Za 30 min. sušenja sa zagrejanim zrakom, zrno je u sušari dostiglo oko 10°C nižu temperatum od temperature zraka za sušenje. Daljnje povišenje temperature zrna teče prilično sporo.

Slika br.8: Temperature zrna kukuruza kod sušenja različitim temperaturama zraka.

Izostavljeno iz prikaza

3.11. Oštećenje zrna toplinom

Budući da smo utvrdili da je radi ekonomičnosti sušenja, potrebno sušiti povišenim temperaturama, treba znati koje temperature i koje vreme zagrejavanja zrna može osetno smanjiti njegovu hranljivu vrednost.

Ova odredjinanja su vrlo teška, jer na oštećenje zrna toplinom uz ostalo, utiče i sorta, zrelost, vlaga i mehaničko oštećenje zrna.

Dok se za semensku robu, kao granica oštećenja može uzeti smanjenje klijavosti i energije rasta, za oštećenje u smislu hranjive vrednosti zrna treba uzeti u obzir više faktora koji su medjusobno vezani, a često i medjusobno kolidiraju.

Budući da je kukurzno zrao u stočnoj hrani najčešće obračunato kao nosilac skroba, moraio bi oštećenje skroba služiti kao indikatnr za dozvoljeno zagrejavanje. Skrob je, medjutim, od svih hranidbenih sastojaka zrna najmanje osetijiv na temperaturu. O oštećenju se može tek govoriti kod pougljenjivanja skorba. Promene koje se javljaju iznad 65°C ne utiču na probavljivost skroba (26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34), ali su važne kod pšenice radi oštećivanja lepka.

Nasuprot tome su masti sadržane u klici zraa vrlo osetljive na temperaturu, ali neka opširnija ispitivanja ovog problema nisu poznata autoru.

Slično je i sa proteinima u kukuruzu. lako se kukuruz ne računa kao glavni rosilac proteina u krronoj smesi ipak je zanimljivo proučiti uticaj temperature na probavljivost tretiranih proteina. Ovo dobiva sve više na važnosti uzgojem proteinom bogatih sorata kukuruza.

Denaturiranje proteina koje nastaje zagrejavanjem zrna preko 53°C ne utiče na proabljivost istih. Ova pojava se često izražava u smedjem bojenju koje se javla; kao ireverzibilni proces usled uticaja temperature na aminokiseline, a uzrok toj pojavi je još nerazjašnjen ili diskutabilan u literaturi. Usled ovih reakcija pogodjeni su uglavnom lisin, metionin i cistin. Tom reakcijom trebala bi se smanjiti biološka vrednost proteina (35 , 24).

Oštećivanje vitamina i karotina nema praktičnu važnost kod žitarica za ishranu stoke, jer se ovi spojevi mogu lagano nadomestiti u krmnoj smesi bilo sintetskim, bilo ostalim prirodnim nosiocima.

Radi utvrdjivanja granične vrednosti dozvoljene temperature zagrejavanja zrna predvidjenog za ishranu životinja, vršeno je više istiaživanja kod kojih se autori glavnom slažu da se kod 100°C zagrejanog zrna do 60 min. trajanja ne opažaju neke promene u hranjivoj vrednofiti (24, 16, 27, 21).

Ako se kao merilo oštećivanja proteina u zagrejanom zrau uzme smanjivanje prvotnog sadržaja lisina, cistina i metionina za 10% u odnosu na sadržaj u zrnu koje je sušeno kod 20°C (dakle prirodnim načinom) dobivaju se interesantni pokazatelji.

Sadržaj lisina u jednoj vrsti kukuruza varira za više od 10% od srednje vrednosti, tako đa se i smanjivanja prvotne vrednosti za manje od 10% ne može uzeti kao signifikantno. Ovamo treba pribrojiti i greške analize oko 5%. Sve ovo. potvrdjuje da je za uspgredjivanje odabrani kriterij smanjivanja prvotnog lisina od 10% u odnosu na 20°C sušeno zrno, posve zadovoljavajući.

Slika br. 9: Promena sadržaja aminokiselina u zmima kukuruza usled sušenja sa različtim temperaturama za sušenje.

Izostavljeno iz prikaza

Slika br.9. pokazuje rezultate pokusa (24). Vidljivo je da se smanjivanje ovih aminokisleina za 10% postiže tek nakon zagrejavanja zrna na 120°C u trajanju od ргеко 100 minuta. Ako iz dijagrama na sl.8. uočimo da se tu radi o mogućim temperaturama zraka za sušenje od ргеко 140°C, možemo slobodno zaključiti da se dosadašnjim kod nas uobičajenim tehnologijama sušenja zrna kukuruza, ne smanjuje sadržaj proteina u zmu.

Primena viših temperatura sušenja od uobičajenih kod nas, može pojeftiniti sušenje, ali verovatno neće jače štetiti hranidbenoj kvaliteti zma.

Da bi se potvrdili ovi rezultati vršeni su hranidbeni pokusi sa pacovima. Kukuruz sušen kod 20°C, 120°C, i 220°C davan je od libitum grupama od po 9 muških pacova kroz 14 dana. Rezultati pokusa pokazani su u tabeli na sl. broj 10. Vidljivo je da se ne može dokazati smanjivanje hranidbene vrednosti zrna kukuruza koji je sušen kod navedenih povišenih temperatura.

(PREMA CHALABI K.AL.)

• TEMP. SUŠENJA °C TRAJANJE SUŠENJA min.
  20 300
  120 50
  220 25
• TEMP. SUŠENJA °C PEPEO %
  20 2,0
  120 1,8
  220 1,9
• TEMP. SUŠENJA °C SIROVA VLAKNA %
  20 2,8
  120 2,2
  220 2,8
• TEMP. SUŠENJA °C PROTEIN % N × 6,25
  20 11,3
  120 11,3
  220 10,8
• TEMP. SUŠENJA °C LVSIN 7. (g/16gN)
  20 2,62
  120 2,51
  220 2,50
• TEMP. SUŠENJA °C Prirsat G
  20 26,89
  120 27,44
  220 29,11
• TEMP. SUŠENJA °C Hrana prirast
  20 4,925
  120 5,158
  220 5,020
• TEMP. SUŠENJA °C Prirast/proteina (PER)
  20 1,618
  120 1,586
  220 1.630

Slika br.10: Prirast i konverzija hrane i efekat iskorištenja proteina per (protein efficienci ratio) kod hranjenja štakora kukuruzom sušenim kod različitih režima.

Izostavljeno iz prikaza

Može se čak predpostaviti da je kodpovišenih temperatura došlo do promene okusa zma, što je pokusnim životinjama pogodovalo te su ga više jele (24, 38, 39, 32).

I kod ispravnog sušenja, dakle, ne možemo utvrditi smanjivanje hranidbenog kvaliteta kukuruznog zma.

3.2. Tehnologija sušenja kukuruza

Zrna kukuruza se dovoze na sušenje sa vlagom koja se kreće u rasponu izmedju 25 i 38%, a u iznimnim slučajevima i preko 40%.

Ova razlika u vlazi zrna koje treba sušiti utiče na potrošnju energije za sušenje.

Ako se zrna sa različitom vlagom istovremeno suše u sušari, neminovno je da će i sa različitom vlagom izlaziti iz sušare. Brzina sušenja zrna zavisi izmedju ostalog i o vlazi zrna. Vlažnije zrno lakše se suši a suhlje teže. Ako se rad sušare podesi tako da je prosačna vlaga suvog zrna 14% onda moramo računati da u mesi zrna imamo zrna sa vlagom koja je veća ili manja od prosečne. Razlika je to veća što su veće razlike u vlazi zrna pre sušenja. Sušenje ispod 14% je jako usporeno i radi toga se sušenje poskupljuje povećanom potrošnjom

Sl.11: Sušenje smese zrna hibrida SK-5A s različitim početnim vlažnostima.

Izostavljeno iz prikaza

Iz slike br .11. vidimo da produženje sušenja zrna koje se suši ispod 14% ne možemo kompenzirati skraćenim sušenjem one količiae zrna koja se suši iznad 14%, zato jer je krivulja brzine sušenja eksponencijalna krivulja.(Sušenje sa 16% na 14% traje skoro za polovinu manje od sušenja sa 14 na 12%) (40, 41, 42).

Brzina sušenja zrna različitih hibrida se takodjer razlikuje. Ako se suši smesa zrna različitih hibrida, osušeno zrno je neujednačene vlage. zrna liibrida koji se lakše suši trebali bi sušiti kraće vreme, medjutim u smesi se suše isto tako dugo kao i zrna hibrida koji se teško suši. Neka zrna se presušuju i time direktno smanjuju kapacitet sušare i poskupljuju sušenje (Slika br.12).

Rešenje ovog problema је u organizaciji ubiranja zrna i tehnologiji sušenja. Treba težiti da se beru zrna ujednačene vlage uvek jednog hibrida. Različiti hibridi se moraju odvojeno sušiti i po mogućnosti i brati, jer dugo stajanje ubranog mokrog zrna brzo smanjuje npgovu kvalitetu.

Slika br.12: Sušenje smese raznih hibrida s različitim početnim vlažnostima.

Izostavljeno iz prikaza

Dvofaznitn sušenjem neujednačena vlaga zrna istog hibrida može se izjednačiti. Nakon prve faze sušenja od 19 − 22% vlage, zrno treba stajati toplo u silosu do 6 sati. Time se vlaga zrna izjednači. Druga faza sušenja vodi se tako da se zrno suši na skladišnu vlagu (14%). Jednako vlažna zrna na ulazu u sušam prolazeći kroz sušam jednoliko su se osušila. Nema podsušenih niti vlažnijih zrna. Kppacitet sušare je maksimalno iskorišten. =

Ako se temperatura sušenja uskladi tako da se u prvoj fazi suši sa visokim temperaturama (120°-130°C) a u drugoj fazi suši sa nižom temperaturom (80°c) bez medjufaznog hladjenja zrna u sušari, moguće je efektivno povećanje kapaciteta sušare i za 80% u odnosu na kapacitet kod jedrtofaznog sušenja sa 85°90° C (23).

Slika br. 13: Kapacitet sušare u odnosu na kapacitet kod sušenja na 85 C (185 F) lom nakon sušenja. (40).

Izostavljeno iz prikaza

Pojeftinjenje sušenja moguće je postići i tehnologijom dosušivanja zrna pomoću ventilacije u silosima. Ovakva tehnoiogijadosušivanja (Dryeration) (u prevodusuho ventihrano ili dosušeno) sve više se primenjuje naroćito tamo gde u siiosima posthje sistemi za ventiiaciju sadržaja ćelija. Potrebno je samo prilagoditi ventuaciju novim zahtevima.

Umesto da se -kao kod dvofaznog sušenja u prvoj fazi − suši na 19-20%, zrno se suši na viage.

Toplo zrno iz sušare stavlja se u silos gde odležava 4-6 sati a zatim se ventilira okolnim zrakom. Akumulirana toplina u zrnu dovoljna je da iz zrna ispari 2-3% vode, tako da se nakon 14-16 sati zrno ohladilo i dosušilo na oko 14-15% vlage. (Slikabr.14) (46 , 47).

Slika br. 14: Procesni dijagram sušare sa dosušivanjem zrna (dryeration) usilosu.

Izostavljeno iz prikaza

U praksi se sa ovakvim načinom rada postiže jovećanje kapaciteta sušaге do 60% i ušteda energije do 40%.

Ispitivanja kvalitete osušenog zrna ukazuju na mogunnost povećanja hranljive i tehnološke vrednosti zrna. Takodje se uočilo izvesno poboljšanje kod skladištenja. (Manje naknadno ovlaživanje zrna i brže sazrevanje) . Naknadno uočeni lom zrna je smanjen.

4. Tehnika rešenja kod izrade sušare

Tehnička i konstruktivna rešenja većine sušara koje se nalaze na tržištu kod nas na žalost ne prate dostignuća u tehnologiji sušenja.

Zagrejači zraka na sušarama su premaleni ili najčešće upravo dovoljno veliki da se ostvare granatirani parametri za zagrejavanje zraka kod jednofaznog sušenja. Želi li se primeniti dvofazno sušenje bez hladjenja zrna u sušari, mora kapacitet plamenika biti za oko 30% veći, jer se cela sušara koristi za sušenje. To znači da se i zrak koji je služio za hladjenje zrna sada mora zagrejavati. Osim toga sušenje se može obavljati kod viših temperatura zraka (130°C) jer se zrao vlažno ispušta iz sušare i time ne ргеgreva. Kapacitet prolaza zrna korz sušaru može u nekim slučajevima biti i trostruko veći od nomindnog.

Uredjaji za prijem zrna, transport i predčišćenje često ne mogu zadovoljiti nove uslove. Poteškoće koje se javljaju uzrok su teškom prodiranju ove tehnologije na nekim lokacijama sušara. Neke sušare nemaju niti mogućnost korištenja celog tomja sušare za sušenje, tako da je sa takvim sušarama sušenje u dvofaznom sistemu ili sa dosušivanjem zrna u silosu nemoguće ili ne donos i željeni efekat pojeftinjenja sušenja i povećanja kapaciteta sušare.

Vršeni su pokušaji iskorištavanja toplinske eiergije iz zraka koji izlazi iz sušare. Prilikom sušenja potrošena energija deli se po prilici u ovom odnosu:

a) 50% za isparavanje. vode
b) 16 % za gubitke u zraku koji iziazi iz sušare
c) 12% za sušenje svežeg zraka
d) 6 % za zagrevanje zrna
e) 16% za gubitke u zagrejaču zraka za sušenje kod indirektne sušare

Gubitke pod b) i d) možemo odgovarajućim tehničkim rešenjima smanjiti (Slika br .15).

• 100 %toplina za sušenje
• 2% gubici na okolinu
• 15 % gubici na grejaću
• 6% zagrevanje zrna
• 15 % gubici toplote otpadnog vazduha
• 12% sušenje svežeg vazduha
• 50% ispiranje vode

Slika br. 15: Toplinski bilans sušare za žitarice.

Izostavljeno iz prikaza

Vršeni su pokušaji recirkulacije otpadnog zraka radi korištenja osjetne topline iz zraka koji izlazi iz sušnre relativno topao. Kako taj zrak uz toplinu donosi sa sobom i vodu, to se kod ovih sistema mora vrlo oprezno postupati, jer samo mali deo zraka koji izlazi iz sušare možemo ponovno koristiti za sušenje. Ograničenje je radi higroskopne ravnoteže žitarica (Sl.br. 16) koje

Slika br.16: Sorpcione izoterme za kukuruz

Izostavljeno iz prikaza

Iskorištenje otpadne topkine zraka pornoću rekuperatora (Slika br. 17).

Dalo bi daleko bolje rezultate. Moguća je teoretska ušteda od 90% stavke „b“ (14,5%). Ušteda zavisi od toplinskog gubitka pod „b“ i Btepena delovanja rekuperatora.

Gubitak pod „d“ (gubitak za zagrejavanje zrna) može se u potpunosti eliminirati recirkulacijom zraka za hladjenje zrna u sušari ili korištenjem te topline u dosušivanju ventiliranjem (46).

Najveće pojeftinjenje sušenja može se postići korištenjem jeftii ih goriva i direktnim zagrejavanjem zraka. Time se gubici pod „e“ smanjuju na gubitke koji ne prelaze 2%. Na tržištu danas postoje plamenici u kojima se bez poteškoća može spaljivati i najteža ulja (mazut). Razlike u ceni goriva su znatne ( i do 100%).

Kod indirektnih sistema: za zagrejavanje zraka, kvalitet goriva nema nikakav značaj na kvalitet osušenog proizvoda. V žno je potpuno izgaranje uz minimalni pretičak zraka. Suviše zraka u ložitšu smanjuje stepen delovanja i povećava gubitke isto kao ipremalo zraka u ložištu kada dolazi do nepotpunog izgaranja.

Slika br.18: Predgrevanje vazduha rekuperatorom

Izostavljeno iz prikaza

Ovamo spadaju toksični organski spojevi iz grupe benzopirena i neorganski spojevi tečkih metala (arsen, olovo, kamdij, živa, krom). Javlaju se i tragovi dušičnih spojeva (nitrati i nitriti). Radi tih razloga u Švicarskoj je zakonom propisana upotreba indirektnog zagrevanja zraka, u SR Nemačkoj postoje preporuke i propisi osiguravajućih društava, koji za direktna ložišta traže veću premiju i odredjene gradjevinske radove.(npr. sušara mora biti ddvojena vatrobranim zidom od ložišta). U Francuskoj se sada raspravlja o potrebi sušenja pšenice za рекаге na indirektnim sušarama.

Veliko razredjivanje dhnnih plinova zrakom i relativno kratko trajanje sušenja (2-3 sara) izgleda da ne opravdavaju upotrebu indirektnih zagrejača zraka. (4a).

Veći problem kod direktnih sistema sušenja je sumpor u gorivu. Sušare rade sa niskim temperaturama tako da se na hladnijim mestima u sušari može kondenzovati voda. Plinovi izgorenog sumpora sa vodom daju sumporastu kiselinu koja izgriza limove sušare. Ovo je naročito uočljivo u gornjim kolonama.

Brza oksidacija i propadanje delova sušare mogu se sprečiti samo upotrebom nerdjajućih materijala kako se to kod nekih tipovasušara sa uspehom primenjuje. (legure aluminija).

Zaključak

Sušenje kukuruza je skupa tehnološka operacija koja se kod nas obračuaava i Sa ргеко 10% od prodajne cene zrna. Energija koja je potrebnaza sušenje različito se iskorištava u sušarama. Iskorištenje zavisi od tehnologije sušenja, stanja i sorte zrna koje se suši i tipa sušare u kojoj se suši.

Energija potrebna za ispazavanje 1 kg. vode iz zrna kreće se od 3270 KJ tj. 780 kcal) do 7140 KJ (1700 kcal). Vrijednost ove energije je različita i zavisi o cijeni goriva. Ima pcgona koji uz iošu tehnologiju sušenja, vrlo viažno zrno i lošu susaru trebaju za tonu suhog zrna energije za 130 dinara, dok je na drugom mestu uz optimalne uvjete vrijednost potrošene energije samo 32 dinara za tonu suhog zrna, ili 4 puta manje.

Cena energije treba prihrojiti troškove amortizacije, el.energije, radne snage itd. I ovde se u praksi mogu naći vrlo velike razlike . Najveće razlike su kod troškova amortizacije i općih troškova koji se raziičito obračunavaju, obzirom da su uvjeti kod kupovine sušara bili vrlo različiti a i organizacije Kombmata različito posluju.

Optimalno sušenje u pogledu kvaliteta osušenog zrna i cene sušenja postiže se primenom dvofaznog sušenja bez hladjenja szrna u sušari iii sa dosušivai. njem zrna u silosu ventiiiranjem.

Sušare sa direktnim zagrejavanjem zraka uz upotrebu jeftinijeg goriva zadovoljavaju samo ako im je sistem za izgsranje goriva adekvatne konstrukcije i kvalitete.

Sve sušare moraju imati efikasne sisteme za otprašivanje zraka koji izlazi iz sttšare. U praksi su sušare kod kojih se zrak siše (sušare sa podtlakom) i provodi kroz sisteme za čišćenje pokazaie zadovcljavajuće rezultate u pogledu zaštite okoline i troškova čišćenja zraka .

Miroslav Alimpić

OOUR Institut za poljoprivrednu tehniku

Poljoprivredni fakultet Novi Sad

Inovacije u tehnologiji sušenja zrna

Postoje više tehnoloških postupaka za konzerviranje zrna i kompletne bilje sa zrnom Tako na primer, za konzerviranje kukuruza postoje oko 14 različitih tehnoloških postupaka. Od brojnih tehnoloških postupaka konzerviranja zrna i drugih poljoprtvrednih proizvoda sušenje ne samo što je najstariji postupak, nego u praksi je i najviše primenjen. Od nastarijih vremena najviše se koristila prirodna energija − energija sunca i vetra, a i danas se nalazi u relativno širokoj primeni. Ovakav postupak je u velikoj zavisnosti od vremenskih prilika i uslovljava angažovatje mnogo Ijudskog rada, te se postepeno prelazilo na korišćenje sušenja na dimu sagorevajući drvo ili primenjujući razna druga primitivna rešenja. Razvojem tehnologije brzog ubiranja poljopvirednih proizvoda, posebno zma, uslovilo je i razvoj tehnolobije i tehnike sušenja automatizovanih velikih kapaciteta koje danas već u praksi imamo. Problem sušenja poljcprivrednih proizvoda sa ekonomskog stanovišta uopšte nije bio izsažen do oktobra meseca 1973. godine. Medjutim, tada je došlo do poskupljenja goriva i električne energije, te je postupak sušenja postao relativno skup u odnosu na druge postupke konzerviranja. Od tog vremena glavna preokupanje u svetu pa i u nas je usmerena uglavnom na iznalaženje novih tehnološko-tehničkih rešenja i novih izvora energije, a sve u cilju smanjitanja troškova sušenja i očuvanja kvaliteta sušenih proizvoda.

U istraživačkom radu postizani su značajni rezultati, ali nažalost u praktičnoj primeni isto se malo koristi.

Sušare za zrno proizvodnje Industrije mašina „Pobeda“ Novi Sad, izrazito su pogodna tehnička rešenja za uklapanje u primenu novih tehnoloških postupaka 1 korišćenje novih izvora energije koje nam omogućuju ne samo znatno sniženje troškova sušenja nego i povećanje kapaciteta sušara i očuvanje kvaliteta sušenih proizvoda u odnosu na klasično sušenje u jednom prolazu.

Pokušaćemo ukratko (opisno), bez ulaženja u teorijske analize, da damo prikaze korišćenja sušara proizvodnje „Pobeda“ u nekim tehnološkim procesima npr.

1. dvofazno sušenje,
2. sušenje u dva navrata (drugi oblik dvofaznog sušenja)
3. primena sistema recirkulacije agensa za sušenje i rekuperacije,
4. primena „drajeracije“ (uspeoreno dosušivanje i hladjenje zrna)
5. primena viših temperatura agensa sušenja,
6. primena potupune automatske regulacije,
7. primena kvalitetnijih goriva za sagorevanje (gasovita goriva),
8. ugradjija gasnih turbina sa generatorima za proizvodnju električne energije,
9. primena sunčevlh apsorbera kao dopuna u proizvoanji toplotne energije,
10. primena termalnih voda za zagrevanje vazduha i zrna,
11. primena gasova proizvedenih gasifikacijom biljnih ostataka,
12. primena oklaska kukuruza za sagorevanje u specijalnim pećima za zagrevanje vazduha.

1. Dvofazno sušenje

Kod nas u praksi uglavnom se koristi jednofazni klasičan način sušenja zrna (prolaz zrna kcoz zonu sušenja gde se suši do vlažnosti sa kojom se može skladištiti i ohladiti do što niže temperature u jednom kontinualnom trolazu). Medjutim , ako se uzme u obzir kinetika sušenja zrna i posmatra dijagram sl.l. vidi se da se npr. kod sušenja zrna kukuruza od početne vlage 32%, proces brzine sušenja odvija se prilično konstantnom brzinom do tzv. prve kritične tačke koja se nalazi negde oko 22% vlage. Od 22% do skladišne vlage od 14% brzina sušenja je u stalnom opadanju, vreme sušenja se produžava, utrošak toplote za isparavanje vode iz zrna se povećava, a time se povećava i utrošak električne energije za ppgon. Pored navedencg, posle prestan«a sušenja pod konstantnom brzinom, iza prve kritične tačdce (približno 22% vlage), dolazi i do znatnog povišenja ternperature zrna koje ima uticaja na promene kvaliteta. Navedeno se može objasniti i pomoću slike br .2. gde se vidi da je oduzimanje vode iz zrna od voje početne vlage (30%) do vlage ako 20% najviše kroz predeo klice, jer voda u zrno najvećim svojim deiom i ulazi u zrno kroz ovaj deo (perikarp-omotač zma, veoma malo propušta vodu) .

Imajući navedeno u vidu, došlo se na ideju da se zrnc kukumza u prvoj fazi suši do prve kritične tačke (sušenje se odvija približno konstatnom brzinom), uz primenu više temperature agensa (ako se kod jednofaznog susenja roristio agens temp. 90°C u ovom siučaju može se koristiti sa 120-130°C tez opasnosti na promene kvalitetazma). Primena više temperature od 90°C за 120°C roože se postići kapacitet sušenja veći za 60% i oko 20% manji utrošak energije (videti dijagram sl.3). U prvoj fazi sušenja kod sušara „Pobeda“ može se koristiti i zona hiadjenja kao zona sušenja i time se može povećati kapacitet sušenja do 25%. Osušeno zrno do vlage 20-22% i ohladjeno transportuje se iz sušare u jedan prijemni bin (poželjno da bude toplotno izolovan), gde se ostavi da odleži do 8-12 h, a za to vreme dolazi do ravnomeme raspodele vlage u zrnu (vlage iz udaljenog dela od klice prelazi u predeo klice − izjednačuje se, vidi sl.2.). Posle odiežavanja i izjednačenja vlage, zrno se ispušta iz tvog bina i doprema u dmgu sušaru, proces sušenja odvija se priMižno konstantnom brzinom sušenja od 22% do 17-18% vlage, a zatim do 14(13,5%) odvija Ova druga faza sušenja (u-drugoj sušari) odvija se kao sušenje zrna u jednom prolazu, temperatura agensa može da bude od 80-100°C (prema potrebi kapaciteta). Posle procesa sušenja zrno se neposredno hladi u zoni hladjenja i zatim transportuje u skladište. Kod ovog tehnološkog postupka moguće je u prvoj fazi sušenja povećati kapacitet za 100% i više u drugoj za 50% odnosno ukupno povećanje je za oko 75%. Pored povećanja kapaciteta sušare kod primene ovog postupka može se smanjiti utrošak toplote za 10-15%.

I pored prednosti koju pruža ovaj postipak: isti se skoro i ne primenjuje u praksi, a razlog je verovatno organizacione jprirođe, jer je relativno teško uskladiti kapacitete za paralelan rad obe sušare. Za vodjenje ovog postupka potrebno je malo više poznavaija procesa sušenja i iskustvo.

Tehnološki postupak sušenja u dve faze prikazan je na slici br.4.

2. Sušenje u dva navrata (drugi oblik dvofaznog sušenja)

Ovaj postupak je sličan prvoj fazi sušenja kod dvofaznog sušenja, jer se u prvom prolazu zrno kroz sušaru reducira vlaga npr. sa 32% na oko 22%. Posle sušenja vrši se odmah i hladjenje zrna u zoni hladjenja sušare, ili se hladi isldadištu aktivnim provetravanjem. Ovako osušeno i delimično ohladjeno ztno se transportuje uskladište, ali vlaga je relativno visoka (20-22%), mora se vršiti aktivno provetravanje zrna u skladištu sa količnkun vazduha od 40-50 m /mJ zrna /ha u cilju prećavanja razvoja bakterija i kvarenja zrn Kada se izvrši sušenje zrna u prvom prolazu, zrno se ponovo vraća posle izvesnog vremena u proces dosušivanja na skladišnu vlagu. Kod ovog tehnolo škog postupka mogu postojati razne kombinacije napr. da se zrno kukuruza suši od 32% vlage na 22-20% u toku dana, a u toku noći vraća se na dosušivanje do skladišne vlage. U dvom slučaju nema potrebe za provetravanje zrna u medjufazi. Provetravanje se vrši samo u slučaju ako se ostavi osušeno zn (22%-20% vlage) u skladištu do kraja sezone i duže. Za vreme provetravanja zrna u skladištu isto se hladi ali i postepeno dosušuje. U našim uslovima moguće je u vremenskom intervalu od 30-60 dana osušiti zrno aktivnim provetravanjem do skladišne vlage. Medjutim, ovo je dug proces koji je vezan za rizik i relativno visok utrošak električne energije za progon ventilatora te se isti ne preporučuje.

U praksi, zrno se još jednom propusti kroz sušaru radi dosušivanja do skladišne vlage.

Opisani tehnološki proces prikazan je na šemi siika 5. Primenom ovog tehnološkog procesa može se osušti veća količina zrna sa sušarom manjeg kapaciteta u odnosu na klasičan način sušenja u jednom prohodu. Utrošak toplotne energije kod ovog postupka u odnosu na klasični niži je od 10-15%, a kapacitet se povećava od 50 do 80%.

3. Primena sistema recirkulacije agensa za sušenje i rekuperacije

I pored najboljeg vodjenja procesa sušenja zrna, teoretski nije moguće u potpunosti iskoristiti sušni pbtencijal agensa za sušenje. Od uložene toplote, kod klasičnog sušenja, uspevamo da iskoristimo svega 35„50% za isparavanje vode iz zrna, a sve ostalo su gubici. Kod klasičnog sistema sušenja u vertikalmm protočnim sušarama stepen iskorištenja agensa za sušenje , od vrha sušare pa na niže, sve je manji, a to upravo govori da ima opravdanja ovaj nedovoljno iskorišten agens sušenja vratiti ponovo u proces. Vazduh koji prolazi koroz zonu hladjenja zagreba se i veoma maio ovlažava, vazduh oduzima toplotu od zrna u zoni hladjenja koja mu je predta u zoni sušenja. Povraćaj ovog vazđuha u proces sušenja utiče na povećanje stepena topiotnog iskorištenja.

Postoji više kombinacija recirkulacije agensa za sušenje kao npr. nepotpuna (delimična), potpuna i kombinaovana. Detaijnije sa teoretskim postavkama o recirkuiaciji agensa za sušenje, može se videti u objavijenom radu „Teroetske postavke recirkulacije delimično iskorištenog agensa“, Brkić, Alimpić, Savremena poljoprivredna tehnika, br.l. od 1975. godine.

Fabrika „Pobeda“ proizvodi sušare sa recirkulacijom iziaznog agensa iz sušare (delimična kombinaovana recirkulacija). Prikazano na šemi sl.6. Kod ovog rešenja može da se vraća u proces sušenja veća ili manja količina agensa na izlazu iz sušare koji je mešavina agensa naizlazu iz zone sušenja i vazduha iz zone dadjenja. Ukoliko se u proces sušenja vraća veća količina agenaa sa izlaza,mešavina agensa koja ulazi u proces sušenja biee vlažnija, sušni potencijal se smanjuje (kapacitet opada), ali se smanjuje i potrošnja goriva. Stepen recirkulacije tnože se podešavati prema želji i potrebi. Ovakav sistem recirkulacije veoma je pogodan za sušenje soje koja pored relativno niske temperature agensa zahteva i povećanu vlagu (viša relativna vlaga), jer to sprečava naboravanje i prskanje omotača semena soje.

Na osnovu izvršenih komparativnih ispitivanja u sezoni sušenja kukuruza 1977. godine, na sušari proizvodnje „Pobeda“ tip VSZR-9 dobili su se rezultati prikazani u tabeli br.l (provera podataka izvršiće se 1978. godine).

Dogradnjom sistema za rekuperaciju toplote i potpune recirkulacije moguće je utrošiti samo 500 kcal/kg isparene vode (prenia fransuskim istraživačima J.C .Lasseran). Realizacija ovog zadatka je u tekućem programu našeg rada.

Može se tvrditi da je sa ovim sistemom moguće ušteda u energetici 30%.

Tabela 1. REZULTATI ISPITIVANJA SUŠARE VSZR-9

PROIZVODNJE „POBEDA“ INSTALIRANE U RUMI

Datum ispitivanja
Režim ispitivanja

• Temp. agensa na ulazu u sušaru
• Temp. atmos. vez 0°C
• Rela.vlaga vazd.%
• Temp.agensa levo sa ulazu °C aesno
• Sadržaj vode − Ulaz
• Izlaz levo
• Ulaz desno
• u zrnu Izlaz % Prosek
• Kapacitet. Vlažno zrno(kg/h) sušere
• Osuš. zrno (kg/h)
• Isparena voda(kg/h)
• Potrošnja goriva u (l/h) spec .težina kg/m3 (kg/h)
• Ukup. utrošak energ. (kcal/h)
• Kalorič. vred. šak − gor.(kcal/kg)
• Utroš.ener. kcal/kg -spr. vode
• Smanj. utroš. energ. kod recirkulacije %

NAPOMENA: Prikazane vrednosti nisu konačna obrade podataka, rad je u toku. Izvršiće se provera podataka ispitivanjem u 1978. godine.

Kod ispitivane sušare, na kanalu za recirkulaciju, nisu ugradjeni uredjaji za regulaciju st^ena recirkulacije agensa. Prilikom ispitivanja ugradjivane su improvizovane pregrade za regulaciju stepena recirkulacije.

Iz tabele se vidi da ukoliko je veći stepen recirkulacije, kapacitet opada, ali znatno se smanjuje potrošnja toplote po kg. ispaaene vode.

4. Primena „drajeracije“ (usporeno dosušivanje i hladjenje zrna)

Ovaj tehnološki postupak je identičan prvoj fazi sušenja kod dvofaznog sušenja zrna i sušenja u dva navrata. Temperatura agensa za sušenje povišena (oko 130°C) Znor se sasušuje od vlage npr. 32% do 17-18% i ovako zagrejano zrno ispušta se . bin gde odležava do 6-10 h, i zatim se puni drugi bin, iza ovog treći, a u vre-enskoin intervalu od 10-12 h. Za vreme provetravanja zrno se postepeno hladi i dosušuje do 14-15% vlage. Za vreme pražnjenja prvog bina, četvrti se puni, a irugi provetrava i ciklus se ponavlja na kraju ova četiri bina koriste se za skladište.

Sa ovom tehnologijom postiže se znatno manje oštećenje zrna, jer nema brzog hladjenja zagrejanog zrna, kapacitet se povećava od 30 do 40%, a uštede energije io 15-25%.

Opisani tehnološki proces pokazan je šemama sl 7.

NAPOMENA: Detaljnije o ovom tehnološkom postupku može se videti u objavIjenim radovima: − J.C. LASSERAN, Dryeration, IX Internacionalni simpozium, Poljoprivredna tehnika u agroindustrijskom kompleksu, Novi Sad, 1977. godine,
Alimpić Miroslav, Zbornik radova „Proizvodnja kukuruza u Vojvođini“, Novi Sad, 1977,
Dr. Z.Katić i M.Alimpić,
Zbornik radova „Porizvodnja kukuruza“ Bgd. 1977. godine,
– M.Alimpić, .M.Brkić, M. Grbić
„Sušenje kukuruza bez naglog hladjenja zrna, Savremena polj. tehnika
br. 1-2, 1976. godine.

5. Primena viših temperatura agensa sušenja

Ukoliko agens sušenja ima višu temperaturu utoliko ima viši sušni potencijal i isti može u jedinici vremena da primi veću količinu vlage, a to znači da je proces sušenja znatno brži. Postoje brojni dokazi na psnovu rezaultata ispitivanja i sa dijagrama sl.3. Vidi se da se kapacitet povećava do 60% ako se temperatura agensa povisi od 90°C na 120°C. Sa višojmtemperaturom sušenja postiže se i viši stepen toplotnog iskorištenja sušare u ovom primeru za 20%. Kod klasičnog sušenja i hladjenja u jednom prolazu zrna kroz sušaru, više temperature od 90°C mogu imati štetnog uticaja na kvalitet zrna (promene u sastavu zrna ?. povećanje p naprslina i lomova). Pored ovog nedostatka, više temperature agensa uslovljavaju veću mogućnost požara. Primena viših temperatura preporučuje se kod tehnološkog postupka sušenja zrna u dve faze, u dva navrata i „Drajeracijom“.

Temperatura agensa prvenstveno ima uticaj na kapacitet sušare i semenske kvalitete zrna, a što je i vidljivo iz tabele 1. i 2. Medjutim, pogrešno je ograničiti se samo za temperaturu agensa, kao glavnom uticajnom faktoru, na promene kvaliteta zrna u procesu sušenja. Na promene kvaliteta zrna u procesu sušenja prvenstveno utiče temperatura zrna u funkciji dužine vremena zagrejanosti J zma, a što je opet u zavisnosti od početne vlage zma. Ukoliko je vlaga veća, specifična toplota zrna je viša, vreme sušenja je duže i to sve može imati uticaja na povišenje temperature zrna. Zrno koje ima manju vlagu može se sušiti i na višim temperaturama, a da pri tome ne dodje do promena semenskih kvaliteta npr. zrno pšenice koje ima 3% vlage može da se zagreje do temperature 110°C u trajanju od 20 min. a da klijavost i energija klijanja budu očuvani.

Stepen zagrejanosti zrna je isto tako u funkciji smera strujanja agensa u odnosu na smer kretanja zrna. Temperatura agensa mogu biti znatno više kod jednosmernog kretanja zrna komercijalnog kukuruza i agensa (do 350°C), a kod poprečnog protivsmernog i kombinovanog (sušare „Pobeda”), temperatura agensa ne bi smela biti viša od 130°C. Temperatura zagrejanosti zrna zavisi od više faktora kao npr. vrsta zrna i namene (za seme, za meljavu i pekarstvo za pivarsku industriju, za proizvodnju ulja itd.). Za smeneki kukuruz dogovoreno je da granična temperatura ne prelazi 43°C (bez obzira na sadržaj vlage) za soju 38°C i to bez obzira na vlagu.

Postoje različite vrednosti za visinu temperatura agensa za sušenje zrna koje su dali neki istraživači, all svi se slažu da su temperature zagrejanosti zrna bitne i interval vremena izloženosti zrna temperaturi. U nekim radovima autora date su vrednosti dozvoljenih temperatura zagrejanosti zrna, kao npr. pšenica za mlinarstvo i pekarstvo, može se u procesu sušenja zagrejati do 50°C (izuzetno 55°C), a temperature agensa su u funkciji vlage zrna i to: ispod 20% vlage, tem .agensa za sušenje 80°C, a preko 25% vlage 60°C.

Kukuruz komercijalni za stočnu hranu može kod klasičnog sušenja da se zagreje i do 50°C, ali bez naglog hladjenja, a kod dvofaznog sušenja i „drajeracijom“. Temperatura zagrejanosti može da se kreće do 60-65°C. Soja, temperatura agensa 60°C zrno do 38°C (uslovna vrednost, jer se nalazi u toku ispitivanja). Za semensku soju, temperatura agensa 38-40°C. Suncokret može da se suši do temperature agensa od 100°C, ali zbog povećane opasnosti od požara u praksi se primenjuju temperature agensa od 50-60°C.

Prema Dr.Z.Katiću može se iskoristiti 80% energija goriva ako se suši zrno kukuruza na temperaturi agensa 120°C (direktno sušenje), a 70% pri temperaturi 80°C. Na osnovu ovih i brojnih drugih podataka kao i teoretskih pokazatelja, efekti sušenja su viši pri višim temperaturama agensa (do odredjenih graničnih vrednosti).

6. Primena potpune automatske regulacije u procesu sušenja zrna

Neki autori su tvrdili, da je dovoljno, ako se ugradi na susari samo pokazivač temperature agensa sušenja. Medjutim, na osnovu rezultata brojnih ispitivanja, pokazalo se da potpuna automatska regulacija ima velikog uticaja, posebno na bezbednost i troškove sušenja. Sve sušare za zrno morale bi imati ugradjene od mernih i regulacionih instrumenata sledeće:

• Merenje temperature agensa sušenja najmanje na dva merna mesta sa pokazivačima, pored ovih termometara moraju postojati i pisaći temperature koji služe za kontrolu rukovaoca sušare i tehnologije, odnosno režima sušenja. Termometri pokazivači moraju biti povezani sa regulacijom dovoda goriva kako bi se moglo održavati konstantna temperatura agensa. Termometri moraju biti povezani sa zvučnom signalizacijom, za slučaj viših temperatura, od programiranih (postoji ugradjeno na sušarama proizvodnje fabrike „Pobeda“ ),
• Termometri pokazivači i pisači temperature agensa na izlazu iz sušere. Ovi termometri moraju biti povezani sa zvučnom signalizacijom, sa elektromagnet nim ventilima i elektroprekidačima za zaustavljanje dovoda goriva i elektromotora u slučaju da temperature agensa budu više od maksimalno dozvoljenih (postoji na sušarama proizvodnje fabrike „Pobeda“). Termometri moraju se svake godine baždariti, a povezivanje istih sa pokazivačima i pisačima temperature izvršiti odgovarajućim kompenzacionim kablovima.
• Pokazivač nivoa zrna u sušari. Sušara mora uvek biti puna, jer ako taj uslov nije ispunjen može agens sušenja da prolazi kroz sušaru neiskorišćen, a to zna traci utiče na povećaje troškova sušenja. Pokazivač mora da bude u vez i sa elektromctorom za pogon elevatora za punjenje sušare i drugim motorima sušare. Isto tako mora postojati veza sa zvučnom signalizacijom. Ne sme se dozvoliti rad sušare ako nije puna, jedino se ovaj proces obavlja pri poslednjoj šarži sušenja (navedeno postoji na sušarama „Pobeda“). Medjutim, potrebno je dati rešenje za zatvaranje gornjih sekcija (krovića) pri sušenju manjih količina i poslednje šarže.
• Poželjno je rešenje za biranje temperature zrna na izlazu iz sušare kada je temperatura zrna viša od +5°C u odnosu na temperatum okolnog vazduha, automatski, preko kliznog zasuna, treba da se povisi zona hlacjenja i obmuto. Na ovaj način održavla bi se optimalna potrebna veličina zone sušenja i zone hladjenja i time bi se postizaii bolji efekti.
• Od svih mernih regulacionih uredjaja, najvažniji je merač vlage zrna. Na svakoj vertikalnoj protočnoj sušari (Svaki stub sušare) mora biti ugradjen bar jedan vlagomer. Ovi vlagomeri neprekidno mere vlagu zrna na „jtrelazu“ izmedju zone sušenja i zone hladjenja (kod klasićnih sušara). Ukoliko je vlaga zrna veća od programirane, impuis se prenosi na komandn izuzimača zrna iz sušare i isti se zaustavlja iii usporava sve dok se ne postigne žeijena vlaga. U slučaju da je vlaga zrna niža od programirane, ubrzava se izuzimajije zrna iz sušare i na ovaj naćin obezbedjuje se nominalan rad sušare. Kod nedovoljno osušenog zrna može doći i do kvarenja istog u skiadištu, a kod presušivanja opada kapacitet sušare što je vidljivo iz dijagrama sl.8. Ovaj uredjaj dobro funkcioniše ali pod uslovom da se vodi računa o procentu vlage zrna koje ulazi u sušaru.Većaodstupanja vlage mase zrna na ulazu u sušaru od +3% umanjuje funkcionalnost ovog uredjaja (ovi uredjaji postoje na sušarama „Pobeda“).
  Isto tako, moraju postojati termometri i hidrometri za merenje karakteristika agensa na izlazu iz sušare. Isti su potrebni za moguhnost izvršenja regulacija recirkulacije agensa. Pored ovih mernih uredjaja, mora postojati uredjaj za regulaciju protoka agensa na izlazu, odnosno na ulazu u recirkulaciju. Na sušarama do sada nije ugradjeno, a samim tim ne postoji mogućnost regulacije protoka. Na osnovu navedenih zahteva, vidi se da ovo uslovljava viša investicio na ulaganja, ali isto omogućava kvalitetnije sušenje, manji utrošak energije, povećani kapacitet sušare i dr.

Evidentno Je da su sušare proizvodnje „Pobeda“ sa najvišim stepenorn automatske regulacije, a to upravo i cini znatne prednosti istih nad ostalim tipovima sušara. Potretno je da se što pre ugrade meme-regulacioni elementi koji su navedeni.

Za efikasan i bezbedan proces sušenja uslov je da mora postojati odgovarajući predčistač zrna i priključak za obezbedjenje tokom ugradjenog uredjaja za protiv-požamu zašiitu. Često puta zrao se nečisti efikasno i to uslovljava požar u sušari.

7. Primena kvalitetnijih goriva za sagorevanje

O primeni goriva u praksi se do sada malo vodilo računa. U nazad par godina jedan Institut iz Novog Sada se angažovao na realizaciji „novih“ vrsta tečnih goriva po znatno nižim cenama, a koje se pre upotrebe moralo zagrevati. Nije se radilo o novim vrstama goriva, nego o gorivima koji su bili van standarda po JUS-u, INA i JUGOPETROL imali su znatne količine ovog goriva na skladištu, a ko ;e po svojim karakteristikama je biio slično ulju za loženje lakom i srednjem.

Ovo gorivo imalo је povišenii tačku stinjavanja, znatno povišen viskozitet na 20°C i povećanu količinu sumpora kao veoma nepovoljan sastojak. U sustini, nije se radilo o novoj vrsti goriva pogodnog za sušare, negoposredno je bio biznis.

Kada Sepitanje primene goriva rešava, potrebno je prvo sagledati cenu efektivno iskorištene toplote za sušenje tako npr.:

Cena tečnog gasa (butan-propan) je 3,2 din/kg, a donja toplotna vrednost 11.000 kcal/kgMože se koristiti za direktan način sušenja, a proizvedena količina toplote od 1.000 kcol iznosi 0,292 din. Ovo gorivo potpuno sagoreva i nema nikakvih štetnih posledica na kvalitet zrna i bezbednost procesa sušenja. Kod prirodnog zemnog gasa 1000 kcal košta o,15 n. dinara, ulje za loženje lako 1000 kcal = 0,314 din. a ulje za loženje srednje 1000 kcal = 0,284 dinara (kod ulja za loženje lakog i srednjeg koristi se gasni razmenjivač toplote, čiji je koeficijent korisnog dejstva 70%). Cena 1000 kcal proizvedenog od ulja založenje specijalnog, iznosi 0,3342 dinara.

Medjutim, ako se uzmu u obzir i investiciona ulaganja koja su znatno viša kod primene ulja za loženje lakog i srednjeg, a pored ovog i potrošnja električne energije za zagrevanje ulja poskupljuje primenu istog. Investicije su veoma visoke za izgradnju kablovskog postrojenja za sagorevanje srednjeg i teškog ulja za loženje (više od cene sušare). Kada se sve navedeno uzme u obzir vidi se da je znatno ekonomičnije koristiti direktan način sušenja i kvalitetnija goriva (prirodni i tečni gas). Gasovita goriva potpuno sagorevaju i nemaju štetnog uticaja na sušen proizvod. Medjutim, tečna goriva sa većim procentom sumpora imaju agresivno dejstvo na elemente sušare (detaljnije o primeni i uticaju raznih vrsta goriva videti radove autora).

Medjutim, ako ne postoji mogućnost korištenja gasovitih goriva, može se sa uspehom koristiti tečno gorivo i to teže fakcije i na sušarama proizvodnje fabrike „Pobeda“ sa indirektnim načinom sušenja. Korištenje ulja za loženje lakog i srednjeg, troškovi za gorivo su niži u odnosu na troškove ako se koristi ulje za loženje specijalno i tečni gas. Kod indirektnih sušara umanjena je opasnost od požara i izbegnuto zagadjenje zrna od nesagorivih čestica goriva.

Na osnovu rezultata sipitivanja indirektne sušare za zrno tip IVSZ-9, proizvodnje „Pobeda“ u Banatskom Velikom Selu, 1977. godine, konstatovano je da je stepen toplog iskorištenja gasnog razmenjivača toplote 83%, a što je veoma dobro rešenje. Sušare sa ovim rešenjem mogu se sa uspehom primenjivati u praksi, jer iste imaju sva ostala rešenja kao i sušare sa direktnim aiačinom sušenja (recirkulacija gensa za sušenje, potpuno automatska regulacija, hvatač plevica i dr.). Indirektne sušare proizvodnje „Pobeda“ prikazane su na sl.6 i 6a.

8. Ugradnja gasnih turbina sa generatorima sa proizvodnju električne energije

Ideja da se ugrade gasne turbine uz sušare nije nova. O tome je detaljnije posao dr .Katić u Zbomiku radova za savetovanje koje je održano u Poreču 1977. godine. O ovom rešenju može se nači objašnjenje u literaturi kao npr. u knjizi: LAND-WIRTSCAFTLICHE TROCKNUNGS-TEHNIK, MALTRY . POTKE.SCHNEEDER-B.

Za primenu gasnih turbina uz sušare pošlo se od rešenja koja postoje u nekim fabrikama gde se para proizvedena u kablovima prvo koristi za pogon turbina (generatora), a izlazećia para iz turbine dalje se koristi za tehnološke. procese. Ugradnjom gasne turbine uz sušaru, jedan deo toplotne energije od sagorevanja goriva koristio bi se za pogon gasne turihne, odnosno generatora i na taj način moguća je proizvcdnja električne energije ne samo za potrebe sušare, nego i za potrebe ostalih prehrambeno-industrijskih objekata i naselja. Veći deo toplotne energije koristio bi se za sušenje zrna. Ovakvim rešenjem dobija se nezavisnost od spoljnjeg snabdevanja elektricnom energijom i mogucnost korištenja ovog sistema u vreme kada sušara nije u pggonu, a ostali pogoni se moraju snabdevati električnom energijom. Cena električne energije je niža ako se ргоizvodi po ovom tehničkom rešenju za 2—3 puta u odnosu na.cenu elektricne energije koja se kupuje, medjutim, kada se uzmu u obzir investicije za izgradnju gasne turbine dolazi do promene odnosa cena u korist električne koja se kupuje. U svakom slučaju ovu ideju treba uzeti u obzir i koristiti tamo gde postoje potrebe i ekonomska opravdanja, prikaz navedenog rešenja dat je šemom sl.9.

9. Primena sunčevih apsorbera kao dopuna u proizvodnji toplotne energije

Energetskejpotrebe dovode do primene sunčeve energije u praktične svrhe gde god za to postoje i minimalni uslovi. Osloniti se samo na sunčeve kolektore koji bi proizvodili toplotu za potrebe sušenja u sadašnjim uslovimabilo bi nerealno, ali postoje opravdanja Љ> se sušara obloži odgovarajućim raterijalom i uz pogodno rešenje koristi sunčeva energija kao đopunskatoplota za potrebe sušenja. Ovaj sistem može se uspešno i jedino koristiti za sušenje pšenice u toku toplih letnjih dana, a delimično i za sušenje soje, suncokreta i kukuruza. Računa se da su uštede moguće u toku godine do 10% u potrošnji goriva za potrebe sušenja zrna. Primaiom pogodnog rešenja za korištenje sunčeve energije detaljnije je dato u radu Dr. Marije Todorović.

10. Primena termalnih voda za zagrevanje vazduha i zrna

Poznato je da postoji mogućnost korištenja toplotne energije termalnih voda za potrebe sušenja zrna. U Vojvodini postoje brojne bušotine gde su temperature termalnih voda i do 90°C, količina i temperature su povoljne za uspešno korištenje termalnih voda kao toplotne energije na sušarama „Pobeda“ ugradnjom odgovarajućih razmenjivača toplote. Medjutim, jedini problem koji onemogućava primenu termalnih voda za sušenje je visoki stepen mineralizacije ove

11. Primena gasova proizvedenih gasifikacijom biljnih ostataka

U nekim zemljama se intenzivno radi na istraživanjima proizvodnje gasa za sagorevanjem gasifikacijom biljnih poljoprivrednih ostataka kao npr. kukuruzovine i slame. I kod nas se vrše pripreme za ovu vrstu istraživanja. Vojvodina raspolaže ogromnim količinama biljnih ostataka (kukuruzovine i slame) i ako se u ovom poduhvatu uspe obezbedile bi se ogramne količine toplotne energije ne samo za potrebe sušenja nego i za druge šire potrebe industrije i za pogone mašina.

12. Primena oklaska kukuruza za sagorevanje u specijalnim pećnicama za zagrevanje vazduha

Primena oklaska za proizvodnju toplote kod sušara za sušenje semenskog kukuruza već se koristi u SAD i Francuskoj i kod nas su završeni projekti i počinje se sa izgradnjom dve ovakve peći. Oklasak predstavlja problem kod sušara za semenski kukuruz, medjutim, isti ima relativno visoku toplotnu vrednost (3000 do 3400 kcal/kg.). Dobro sagoreva i proces je u potpunosti mehanizovan i automatizovan. I ovde investicija je relativno ivisoka (oko 6.000.000 dinaza za proizvodnju toplote od 2.500.000 kcal/h). Ali oklasak je besplatan i ulaganja se isplate za 1 do 2 godine rada (samo u toku sezone sušenja).

Moguće je koristiti oklasak kukuruza i zaproizvodnju toplote kod sušara za sušenje komercijalnog zrna, tamo gde za to postoje uslovi.

Zaključak

Poznato je da se najveće smanjenje potrožpnje goriva postiže,ako se suši zrno sa nižom početnom vlagom. Kao npr. kod sušenja zrna sa početnom vlagom od 26,5% manja je potrošnja goriva za 38% u odnosu na sušenje zrna sa početnom vlagom od 34,6%. Obračun je izvršen na bazi ispitivanja pri temperaturi agensa od 120°C i sušenja do 16% vlage u zrnu.

Medjutim, primenom opisanih tehničko-tehnoloških rešenja, može se sniziti potrošnja toplote do 500 kcal/kg isparene vode iz zrna. Na sušarama proizvodnje fabrike „Pobeda“ već sada se može sniziti potrošnja goriva do 30%. Istraživanja i usavršavanja sušara koje su u toku, može se očekivati dalje sniženje utroška toplote po kg . isparene vode iz zrna (do 40%) u odnosu na utrošak toplote kod klasičnog sušenja.

Dosadašnja saznanja upućuju nas na primenu tehnologije sušenja „drajeracijom“ i korištenjem gasovitih goriva kod direktnog načina sušenja, jer je cena niža i potpunije je sagorevanje. Isto tako treba koristiti sve navedene tehnološke postupke, jer nam obezbedjuje bolji kvalitet osušenog zrna i znatno sniženje troškova sušenja.

Ing. BANJEGLAV NIKOLA „Mlinoservis“
Novi Sad

Razvojni put u proizvodnji sušara u industriji mašina i motora „Pobeda“ Novi Sad

Proizvodnja sušara u IMM-„POBEDA“je nastala kao logičan nastavak tadašnjeg programa proizvodnje opreme zasilose i mlinove.

„Pobeda“ je gradjena kao fabrika poljoprivrednih mašina. Medjutim, proširujući asortiman svoje proizvodnje, orijentiše se da proizvodi opremu za mlinove, zatim za pekare a kasnije i za silose.

Ulaskom u proizvodnju ove opreme, javlja se potreba za sušarama.

Prve sušare koje je montirala, nisu bile vlastite izrade već uvežene iz DDR, od firme PETKUS. Ove sušare su bile malog kapaciteta oko 2 tone na sat pri skidanju vlage sa 18% na 14%.

Posle montaže nekoliko stotina komada ovih sušara, „Pobeda“ ulazi u proizvodnju horizontalnih trakastih sušara po dokumentaciji engleske firme ALVAN BLANŠ. Skica ove sušare je data na slici broj 1.

Slika broj 1.

Izostavljeno iz prikaza

Slika broj 2, (i na sledećoj strani)

Izostavljeno iz prikaza

Ove sušare bile su namenjene za sušenje kako zrna pšenice i kukuruza tako i za sušenje lucerke. Kapacitet se kretao oko S000 kg. pri skidanju vlage sa 18% na 14%. Ako se želelo proizvoditi lucerkino brašno, uz sušaru se isporučivao i uredjaj za mlevenje i uvrećavanje.

Kontrola temperature agensa za sušenje mogla se očitavati, a regulacija iste vršena je ručnim putem.

Posedovala je zonu sušenja i zonu hladjenja koje su bile stalne.

I ako se ovaj tip sušara neproizvodi već 10 godina, još uvek se one mogu sresti ponegde u upotrebi.

Još u toku proizvodnje horizontalnih sušara, „Pobeda“ stupa u kooperaciju sa austriskom firmom HAJD i počinje proizvodnju vertikalnih sušara koje su namenjene samo za sušenje zrna. Kapacitet ovih sušara je bio oko 5000 kg na sat pri skidanju vlage sa 18% na 14%. Sušara se postavljala u silos ili neko drugo skladište, pošto nije bila samonoseće konstrukcije.

Šematski prikaz ove sušare dat je na slici broj 2.

LEGENDA:

1. Komora za sagorevanje
2. Dovodna cev za vazdu
3. Ventilator toplog vazduha
4. Ventllator hladnog vazdu“.
5. Razvodna kutija
6. Odvodna cev
7. Cev za izlaz dlmnlh gaao.i
8. Koš
9. Donjl deo sušare
10. Ložište
11. Kaskade
12. Komora za zrno
13. Komora za izlaznl vazduh
14. Cev
15. Prijemni koš
16. ZatvaraČ gornji
17. Zatvarač donji
22. Zasun na ložištu
23. Cev 38 leptlrom
24. Cev 38 zasunom
29. Dovodna cev za zmo
30. Kutija za izlaz vazduha
32. Sprovodna cev do ventilatora
33. Zaštitna korpa
34. Vrata

Stub sušare sastojao se iz dva medjusobno odvojena dela. Svaki deo je imao dve vertikalne kolone (16) koje su se punile zrnom, a izmedju njih se nalazio prostor za topao agens. Donji deo stuba, sekcija (9) je posedovala uredjaj za pražnjenje (17), dok se na gornjem delu nalazio prijemni koš (15), sa svojim uredjajem za zatvaranje. U prizemIju je smeštan agretjat za proizvodnju toplote a koji se sastoji iz komore za sagorevanje (10), na čijem čelu se postavlja gorionik, zatim sprovodne cevi (32) i ventilatora za topži agens (3) sa svojim pogonskim elektromotorom. Razdelna kutija (5) služi za usmeravanje toplog agensa i hladnog vazduha u željeni stub sušare. Ventilator (4) je takodje povezan sa razdelnom kutijom (5) , i služi da duva hladan vazduh u kolone osušenog zma, kako bi isti ohladio pre odlaska u skladište.

Rad sušre se odvijao na sledeći način:

Zasun (17) se zatovri a zasun na košu ^15) se otvori. Zrno koje se želi sušiti, dolazi kroz cev (29) i puni koš (15) a kroz njega i kolone (16) . Kada se napune kolone i koš zrno, sušara može da počne sa radom.

Pušta sе u rad gorionik, tj. prvo ventilator (3) a zatim gorionik. Dok se komora (1) ne zagreje, topao agens se kroz cev (7) izduvava u slobodan prostor, pošto nije nastalo potpuno sagorevanje (agens poseduje miris).

Kada se komora (1) odnosno ložište (10) zagreje, topao agens se uduvava u medju prostor (12) te prolazi kroz sloj zrna (16) i usmerivače (11) a zatim kroz kanal (13) i cevi (30, 23, i 14) odlazi u atmosferu.

Na sekciji (25) postoji otvor za uzimanje uzoraka, te kada se ustanovi da je zrno osušeno na željenu vlagu, topao agens se preko razdelne kutije (5) upućuje u drugi stub sušare, a osušeno zrno se hladi pomoću vazduha iz ventilatora (4). Kada se zrno ohlhdi ono se ispušta kroz zasune (17) u neko transportno sredstvo. Ispražnjene kolone se zatvaraju i ponovo pune, sirovim zrnom. Za ovo vreme se osušila druga strana sušare i sada se ciklus sušenja ponavlja.

Ove sušare su u većini izbačene iz upotrebe. Medjutim, kada bi se u njih ugradio uredjaj za automatsku regulaciju temperatura kao i izvršila zamena gorionika, one bi mogle korisno poslužiti za sušenje malih količina semenske robe kao što to po neki i rade.

U 1966. godini izgradjena su još dvaobjekta za dosušivanje semenskog kukuruza u zrnu u koje su instalirane naše sušare kapaciteta svaka po 10.000 kg na sat. To je bila kombinacija od dve vertikalne sušare a agregat za proizvodnju toplote je bio jedan čiji je kapacitet iznosio 500.000 kcai na sat. Povećani su i kapaciteti ventilatora kako toplog agensa tako i Itednog vazduha. Vlaga kukuruza je skidana sa 22% na 14%.

U praksi se pokazali kao dobri a klijavost osušenag zrna bila je od 96% pa do 100%.

U vreme od 1966. godine u „Pobedi“ se intenzivno radi na projektovanju novih tipova sušara, čijt kapaciteti se kreću od 5000 pa do 30000 kg. na sat osušenog zrna, pri skidanju vlage sa 32% na 14%.

Zadatak je bio da se napravi takav tip sušara koje bi se malim dogradnjama mogle od direktnih da se pretvore u indirektne sušre, kao i da se u daljem razvoju istih mogu bez posebnih poteškoća ugraditi uredjaji kako zamokro tako i za suvo hvatanje plevice.

Isto tako se vodilo raćuna o naćinu da se u datom momentu uvede sistem delimične recirkulacije agensa za sušenje. Isto tako je postovljen zadatak da se napravi sušara čiji će se toranj moći pretvoriti ceo u zonu sušenja, a zona hladjenja, kojaobićno zauzima 1/4 do 1/3 visine tornja sušare, da se može po potrebi menjati od svoje maksimalne visine do potpunog pretvaranja u zonu sušenja.

Istovremeno je ugradjen i sistem instalacije zaprotivpožamu zaštitu. Ovaj sistem se morao snabdevati vodom iz postojeće vodovodne mreže.

Realizacija ovih zadataka je ostvarivana postepeno, tako da još ni do danas nisu oni svi u potpunosi realizovani.

Na slici 3 je prikazana sušara proizvedena 1968. godine. Kapacitet ove sušare je bio 20.000 kg. na sat. U nju su ugradjena dva ventilatora od po 182.000 m vazduha na sat i dva gorionika od po 3.500.000 kcal/h.

Sušara je imala ugrad jen uredjaj za automatsku regulaciju temperature agensa za sušenje, kao i signalne i sigumosne uredjaje.

Ove sušara, pošto je bila prva iz serije samonosećih sušara, imala je u sebi ugradjeno dosta od onoga što je bilo postavljeno prvim projektnim zadatkom, a što i današnje naše sušare imaju, a to je:

• promenljivu zonu sušenja i hladjenja,
• kanal toplog agensa je izolovan,
• jedan ventilator za topli agens i hladan vazduh,
• toranj sušare je iz dva dela, pošto je sušara veća od 15.000 kg/h
• instalaciju za protiv požarnu zaštitu,
• sistem automatske regulacije temperature agensa za sušenje,
• sistem zaštite od previsokih temperatura ako i njihove signalizacija 1969. i 1970. godine pokušava se na naše sušare ugradnja suvog skupljača plevice. Ovaj skupljać je bto kopija drugih proizvodjača, ali sa njim se nije uspelo i odustalo se od njegove proizvai nje.

Pošto su sušare projektovane uglavnom za sušenje pšenice i kukuruza, te je i brzina strujanja agensa za sušenje na svom izlazu iz krovića podešena prema brzini lebdenja ovih kultura. Kod sušenja drugog zrnevlja, kao što su suncokret, uljana repica, soja itd. javIjale su se teškoće. Zrno ovih kultura je bilo iznošeno iz sušare i talozilo se u kucici ventilatora ili je jedan deo bio izbačen putem ventilatora van sušare. Da bi mogli regulisati koiičinu protoka vazduha, tj. agensa kroz sušaru i na taj način uticati na njegovu brzinu pri izlazu iz krovića, kako bi ona b ila manja od brzine lebdenja zrna koje se suši, „Pobeda“ je projektovala i u svoje sušare ugradila nove tipove ventilatora sa okretnim lopaticama na ulazu u rotor ventilatora. Regulacija ovih lopatica vrši se pomoću mehanizma koji se nalazi ispod tornja sušare u neposrednoj blizini ampermetra, tako da je moguće pratiti i opterećenje motora.

Posle ugradnje ovakvih ventilatora, nestale su teškoće koje su se pre toga javljale.

Kod prve serije sušara kapaciteta 30 tona/h, dolazilo je do pregorevanja elektro motora. Da bi to sprečili, prišlo se ugradnji specijalno gradjenih elektro motora, te je na taj način sprečeno njihovo oštećenje. Prenos snage sa motora na ventilator ne vrši se sa klinastim kaiševima, već sa specijalnim, ravnim, koji je kombinacija kože i plastike. Upotrebom ovih kaiševa, smanjena je dimenzija kaišnika a rad ventilatora je mnogo mirniji.

U 1974. godini izgradjena je prva sušara sa mogućnošću da se koristi recirkulacija agensa za sušenje. Stepen recirkulacije je moguć u granicama od 0 pa do 30%. Na ovaj način omogućena je znatna ušteda u toplotnoj energiji.

Na pojedinim sušarama dolazi do ugradnje merača protoka goriva, te je omogućeno praćenje njegove potrošnje.

Istovremeno počinje se sa ugradnjom oredjaja za automatsku regula ciju vlage zrna koje se suši. Tako smo u mogućnosti da dobijemo ujednačenu vlagu zrna na izlazu iz sušare, a koju smo odabrali po našoj želji, bez obzira na vlagu koju je imalo zrno pri svom ulazu u sušaru.

Ugradnjom ovog uredjaja smanjen je uticaj faktora čovek, a proces sušenja odvija se daleko sigurnije i bez kolebanja, tj. oscilovanja vlage u osušenom zrnu.

Rad ovog uredjaja neće biti ovde opisan, već će se to dati u posebnom poglavlju.

Kod prvih sušara kapaciteta 20,25 i 30 tona na čas, često je dolazilo do oštećenja komora za sagorevanje, usled termičkog preopterećenja. Komore za sagorevanje imale su prečnik 1.700 mm i dužinu 4.500 mm. Oštećenja su dolazila kod trećeg i četvrtog segmenta.

Posmatranjem procesa sagorevanja goriva u komorama, došlo se do zaključka da poslednja tri segmenta moraju imati veći prečnik od 1.700 mm. Novi prečnik ovih segmenata je 2.000 mm. Ovako napravljena komora od dva različita prečnika, u praksi se pokazala dobra. Više ne dolazi do oštećenja komora za sagorevanje, jer su termička naprezanja u dozvoljenim granicama.

Postavljanjem merača protoka goriva u sistem za napajanje gorionika, omogućeno je da se može stalno pratiti njegova potrošnja. U koliko se ugradi i sistem za merenje električne energije, a što je izvodljivo, moguće je svakodnevno pratiti troškove sušenja.

Ma siici 5 prikazana je jedna vertikalna sušara tipa VSZ sa sistemom za recirkuiaciju agensa za sušenje.

Kratak opis sušare i princip rada iste

Sirovo zrno koje se želi sušiti dolazi u prijemni koš (1) . U prijemnom košu su ugradjeni elementi sa žičanom mrežom otvora 30×30 mm, koji bi mogli da se zaglave medju kroviće, te da izazovu i zagušenje sušare.

Ispod prijemnog koša se nastavlja zona sušenja (2), a ispod nje zona za hladjenje (3). Ove zone su promenljive i u toku rada sušare mogu se po želji menjati. To je omogućeno promenom položaja zasuna (4), koji se pomera po svojim vodjicama. Ispod zone za hladjenje (3) nalazi se uredjaj za pražnjenje čijim radom upravlja uredjaj za automatsku regulaciju vlage osušenog zrna.

Slika 3 − Vertikalna sušara za zrno tipa VSZ fabrike „Pobeda“ Novi Sad.

Izostavljeno iz prikaza

1 Prijemni koš
2 Zona sušenja
3 Zona hladjenja
4 Zasun
5 ihhšinska kućica
6 Agregat za proizvodnju toplote
7 Komora za sagovevanje
8 Gorionik
9 Šamotni zid
10 Kanal toplog agensa
11 Kućice ventilatora
12 Kanal izradjenog agensa
13 Ventilator
14 Pogonski elektro motor
15 Obrtne lopatice
16 Kanal za izradjeni agens
17 Otvor za recirkulaiciju agensa
18 Otvori za svež vazduh

U mašinskoj kućici (5), koja je poddjena u dva dela, nalaze se, u prednjem delu, komadna tabla sa kontrolnim uredjajima, a u drugom delu, agregati (6) za proizvodnju toplote. Na čelu komore (7), kojasluži za sagorevanje goriva, nalaze se gorionici (8), а ispred komore (7), šamotom ozidani prostor (9) na koga se nastavlja kanal toplog ageasa (10). Levo i desno od tornja sušare nalaze se ventilatorske kućice (11) koje su katialima (12), povezane sa tornjem sušare kako zonom sušenja (2), tako i zonom hladjenja (3).

U ventilatorskim kućicama (11), nalaze se ventilatori (13) sa pogonskim elektromotorima (14).

Na ventilatcrima (13) ugradjene su okretne lopatice (15), za regulaciju količine agensa za sušenje koja prolazi kroz ventilator.

Spirala ventilatora (13), okrenuta je prema dole i izbacuje izradjeni agens u kanal (16). Jedan deo tog agensa moguće je ponovo dovesti u mašinsku kućicu (5) , i to kroz otvore (17) na kanalu (16) i bočni zid (18), mašinske kućice (5). Količina ovog agensa koji se ponovo uvodi u sušaru, reguliše se pokretnim zasunima (19). Nastavak kanala (16), završava se ulaskom u mokri hvatač pleve (ako je on ugradjen), ili odvodi iskorišten agens u otvoreni prostor.

Regulacija lopatica (15) na ventilatoru (13), vrši se spolja posebnim mehanizmom, koji je smešten ispod tornja sušare. Puštanje u rad motora za pogon ventilatora, vrši se takodje ispod tornja sušare, gde su postavljeni upuštači i kutija sa tasterima (start, stop) i ampermetrom.

Sistem krovića u tom je sušare je postavljen pod uglom od 90°, a njihovo čišćenje je omogućeno iz kanala toplog i kanala izradjenog acpnsa. U sušaru je ugradjena mreža vodovodnih cevi, koja čini sistem protivpožarne instalacije. U zavisnosti od tipa sušare, ugrcadjen je i broj ovih cevi. Kod sušara VSZ-9 i VSZ-6 ugradjena su četiri a kod VSZ-8, VSZ-7 i VSZ-5 tri horizontalna nivoa.

Na slici 6 dat je šematski prikaz instalacije za protivpožarnu zaštitu.

Ovaj sistem protivpožarne zaštite ugradjen je na svim sušarama tipa VSZ koje je do sada izradila „Pobeda“ i pokazao se kao dobar.

Zahvaljujući ovom sistemu zaštite, kao i konstruktivnom rešenju tomja sušare, do sada ni jedna „Pobedina“ sušara nije van upotrebe zbog požara, a što kod drugih proizvodjača to nije slučaj.

Vertikalne sušare sa indirektnim sušenjem zrna

U početku izlaganja smo rekli, da se prilikom projektovanja vertikalnih sušara, vodilo računa, da toranj sušare i ventilatorske kućice, za oba tipa, bude isti. U priloženoj skici broj 8 prikazana je vertikalna sušara za zrno sa indirektnim sušenjem, sa kanalom za izradjeni agens gde su prikazani i kanali za delimičnu recirkulaciju, kao i sa kućicom mokrog hvatača plevice.

Na skici se vidi da je mašinska kućica promenila svoj oblik, pošto se u nju sada smeštaju suvi izmenjivači toplote. Broj izmenjivača zavisi od kapaciteta sušare. Pošto su izmenjivači kapaciteta 2.000.000 kcal/čas, njihov broj po sušarama je sledeći:

• IVSZ − 9 šest komada
• IVSZ − 8 pet komada
• IVSZ − 7 četiri komada
• IVSZ − 6 tri komada
• IVSZ − 5 dva komada
• IVSZ − 4 jedan komad

Kod direktnih sušara agens za suifenje je mešavina vazduha i dimnih gasova goriva, kod indirektnih sušara je to čist zagrejani vazduh.

Svi komandni kao i signalno sigurnosni uredjaji u ovim tipovima sušara su isti kao i kod direktnih.

Kod ovih tipova sušara, pored izolacije kanala za topli agens, izolovari je i gornji deo mašinske kućice. Kod sušare tipa IVSZ-8 u istoj prostoriji se nalaze komandna tabla, gorinnici kao i osoblje koje rukuje radom sušare; kod sušare tipa IVSZ-9 to je odvojeno. Ovde je komadna tabla u prostoriji gde borave i Ljudi, a gorionici su u posebnoj prostoriji, ali odvojeni od izmenjivača toplote.

Zajednička prostorija kod IVSZ-8, pored niza dobrih osobina i prednosti, ima i svojih nedostataka. Dobra strana je da osoblje ima direktan uvid u rad gorionika, kao i da je u prostoriji dosta toplo i u hladne jesenje dane, te ргоstorija ne mora posebno da se zagreva, jer zračenje cevi za odvod dimnih gasova je sasvim dovoljno.

Mokri hvatač kukuruzne plevice

Medjutim, kada se u toplim danima suši (npr.pšenica), u prostoriji je temperatura znatno iznad potrebne, te se moraju otvarati pored prozota i vrata. Količina utrošenog vazduha za sggorevanje goriva je bila znatno manja od predvidjene, te nije ostvaren onaj broj izmena vazduha u prostoriji koji je planiran. Pretpostavljamo da je do ovoga došlo zato jer je sušara radila sa znatno manjim kapacitetom od svojih mogunnosti.

Probiem hvatanja plevice koja se javlja pri sušenju zrnastih poljoprivrednih proizvoda, nije novog datuma. Problem odstranjvanja prašine i plevice iz agensa kojim se suši zrno, je star koliko i proces veštačkog sušenja. U nazad 10 do 15 godina, kada su sušare za sušenje bile znatno manjeg kapaciteta on i nije toliko istican u prvi plan, te mu je bila i manje posvećena pažnja.

Izgradnjom sušara velikog kapaciteta, hvatanje prašine i plevice, postao jejedan od glavnih zadataka. I ako je koncetracija plevice u kilogramu agensa za sušenje relativno mala, s obzirom na količinu osušenog zrna i agensa koji prostruji kroz sušaru, kao i velike brzine kojom plevica napušta sušaru, hvaranje plevice je veoma složeno.

Rešavanju ovog problema, „Pobeda“ je do sada prilazila sa svom ozbiljnošću, Do sada je projektovano više uredjaja za ovu namenu. Medjutim, u praksi je realizovano samo dva.

Prvi uredjaj je bio za suvi postupak izdvajanja plevice, i on se pokazao kao nezadovoljavajući. Drugi uredjaj je napravljen zamokri postupak izdvajanja.

Na prvi pogled može izgledati da se ovom problemu daje i veći značaj nego što on zaslužuje. Pitanje otprašivanja u procesnoj industriji je dosta davno i to sa uspehom rešeno. Šta je to kod sušara a da stvara toliko glavobolje? Kako je to rešeno kod mlinova i silosa koji doradjuju i preradjuju na sušarama osušeno zrno?

Odavno se zna kako se može plevica izdvojiti iz vazduha. Ali je to do sada rešavano za relativno male količine vazduha u odnosu na količine koje se pojavljuju kod današnjih sušara. Ranije sušare kao i silosi i mlinovi, su prečišćavali par desetina hiljada kubnih metara vazduha na sat, dok sadašnje sušare imaju potrebe da se prečisti i do osamsto hiljada pa i više kubnih metara agensa za sušenje na sat, a taj agens je i dosta topao pa i vlažan. Upotreba ciklona ili klasičnih filtera, u ovom slučaju, ne dolazi u obzir. Ovde se moralo tražiti neko novo rešenje. „Pobeda“ je posle višegodišnjeg rada na ovom problemu, uspela da projektuje, izradi i u praksi ispita, novi tip, mokrog hvatača.

Napravljene su dve verije i to: sa bazenom za vodu koja će da ima kružni tok (recirkulaciju), i bez bazena.

Izgradnja i ispitivanje ovog uredjaja je izvršeno na sušari u Rumi u Kombinatu „Agroruma“. Pošto su rezultati pozitivni, a potrebne korekcije na crtežima izvršene, isti je pušten u redovnu proizvodnju.

Na slici 9. šematski je prikazana sušara sa mokrim hvatačem plevice.

Opis uredjaja za hvatanje plevice mokrim putem

Uredjaj za hvatanje plevice mokrim putem, sastoji se iz tri osnovna dela a to su:

1. Metalna kućica (1) kroz koju struji agens sa plevicom.
2. Bazen za vodu (2) sa sistemom za filtriranje.
3. Cevna instalacija (3) sa mlaznicama i agregatima za napajanje vodom.

Kućica (1) je smeštena tia izlaznim kanalima agensa za sušenje. Izradjena je od metala i njezina montaža se izvodi na terenu. Zidovi i kroz kućice su od ppecijalno oblikovanog lima. Čeona strana (4) je napravIjena tako da struju agensa usmerava prema dole.

U unutrašnjosti kućice nalaze se vodovodne cevi (3) u četiri nivoa koje na sebi imaju odgovarajući broj mlaznica.

Mlaznice su postavljene tako da je ceo prostor kućice ispunjen vodenom prašinom.

Pleva koja struji sa agensom kroz kućicu, biva nakvašena, a prolazeći kroz usmerivače (4), pada na pod (5) hvatača, te zahvaćena vodom odlazi u bazen (2).

Voda која izlazi iz hvatača plevice, prolazi kroz filter-korpu(ć) u kojoj se izdvaja plevica a voda odlazi u prvi bazen (7). Na prelivnom kanalu iz provog u drugi bazen (8) , nalazi se još jedna filter-korpa(9).

Voda pri svom prolazu kroz ove dve filter-korpe relativno se dobro očisti, te se ponovo može upotrebiti za napajanje cevne instalacije.

U posebnoj kućici su smeštena dva agregata pumpi za napajanje cevne instalacije (3).

Usisne когре pumpi (11) nalaze se u velikom bazenu (12) i smeštene su u specijalne cilindrične filtere.

Svaka sušara koja se gradi sa hvatačem plevice poseduje dva agregata za vodu. Jedan radni a drugi kao rezerva.

Pražnjenje bazena vrši se sa postojećim agregatima za vodu. Pražnjenje bazena vrši se bilo da se voda toliko zaprljala da nije više za ppotrebu, bilo na kraju sezone sušenja.

Dovod sveže vode vrši se posebnim sistemom cevne instalacije u čijem saStavu se ugradjuje i merač pritiska vode.

Rukovanje radom agregata za vodu se vrši iz mašinske kućice sušare. Odnošenje plevice koja se nataložila u filter-korpama, za sada se vrši ručno.

LJILJANA BARAĆ-BABIĆ MILADIN BRKIĆ Poljoprivredni fakultet
Novi Sad

Tehničko-tehnološki uslovi i karakieristike prateće opreme za sušare

Zapaženo je da u ekjploataciji ima dosta problema zbog neuskladjene prateće cpreme sa radom sušare. Ta neuskladjenost se odražava na kapacitete, troškove i kvalitet osušenog zma. Ispitivanjem u više mesta u Pokrajini konstatovano je da □gradjena transportna sredstva u celini ili pojedinačno ne zadovoljavaju kapacitete sušara. Isto tako se uočava da se pojavljuju znatna mehanička oštećenja zrna na transportnim sredstvima koja se često pripisuju kao nedostatak u procesu sušenja.

Pored toga, na nekim sušarama ne postoji ugradjen sistem za održavanje projramirane temperature agensa za sušenje i vlage zrna na izlazu iz sušare. Ovo znatno povećava troškove sušenja, jer se zrno nepotrebno presušuje i time zadržava duže u procesu sušenja što utiče i na promenu kvaliteta.

Poseban problem se pojavljuje u obezbedjenju Ijudstva koje je zaposleno u centru za sušenje od požara i eksplozija, kao i potrebnih uredjaja za gašenje požara. Jvo naročito dolazi do izražaja tamo gde ne postoji efikasno čišćenje zrna od lako tapaljivih primesa na ulazu u sušaru, kao i odgovarajućih uredjaja za napajanje zrotiv-požarnog sistema koji je ugradjen u sušam.

Na osnovu ovog uvodnog izlaganja pokušaćemo da damo jedan krfctak prikaz sa rezultatima ispitivanja i predoge kako otkloniti uočene probleme.

Ubirаnје

Do lineame zavisnosti loma zrna od sadržaja vlage prilikom kombajniranja došao je Katić (L.5). Iz dijagrama na slici 2. čija je jednačina pravca data u obliku L =5 2,15 V − 48,3% uočava se da se porastom vlage raste i unutrašnji lom zrna kukuruza prilikom kombajniranja.

Slika br.l. Uticaj vlage na lomljivost zrna kukuruza.

Izostavljeno iz prikaza

Već sam proces ubitanja zmastih kultura uslovljava mehanička oštećenja koja su naročito izražena kod loše podešenih kombajna. Kukuruz, kao najrasprostranjeniji usev u nas је tipičan primer. Ubira se u tazi faziološke zrelosti, kada sadrži 24 do 38% vlage, a često i više. Sakupljanje ovako sazrelog zrna pomoću sredstava za spremanje dovodi do vidljivih mehaničkih oštećenja i to podjednako kod svih kombajna. Razlike koje se pojavljuju su neznatne i uglavnom zavise od stepena vlažnasti kukuruza i vremeiia ubiranja . Fizički oštećena zrna su veća kod vlažnijeg kurkuruza, odnosno 2,5 puta je više zrno oštećeno kod berbe sa 30% vlage nego kod berbe sa 20% vlage. sto će tako porasti lom zrna kukuruza ukoliko se on ubira ispod 14% vlažnosti (slika 1).

Slika br.2. Lom zrna hibrida SK-5A u zavisnosti od vlage prilikom kombajniranja.

Izostavljeno iz prikaza

Prijem zrna

Da bi se mogle primiti velike količine zrna kojepristižu u kratkom vrenenskom periodu sa polja u skiadišta, mora da se izgrade pored sušara i skladišta odgovarajući prijemni bunkeri (koševi) sa mogućnošću kipovanja prikolice ili kamiona. Iznad bunekera postatijaju se metalni rešetkasti nosaći i žićano pletivo za zadržavanje grubih primesa koje dospevaju sa zmom. Iz bunkera zrno se transportuje do kofičastih elevatora koji podižu i ubaciju ga u skladište.

Prijem se mora tako rešiti da ne dodje do zastoja transportnih sredstava. Ukoliko se zaprijem zrna ne koriste uredjaji za kipovanje onda jplatforma treba tako izraditi da ima sopstveri uredjaj za podizanje, tj. istovar prikolice ili kamiona. One treba da su tako dimenzionisane da mogu istovremeno da prime dve prikolice. Pored toga treba reći da u ovom sistemu prijema mora postojhti dobra i tačna kolska vaga.

Čišćеnје zrnevlja

Kod prijema zrna u centar zasušenje i skladištenje mora se pre njegovog ulaska u proces očistiti od brugih primesa. Jer u masi zrna koja je dospela sa polja nalaze se kabaste i lako zapaljive primese (slama, pleva, delovi kočanke i stabljike kukuruzovine). Sve ovo smeta u procesu sušenja i često je uzročnik požara.

Efikasnije čišćenje mase sirovog zrna od primese može se obaviti rotacionim aspiratorom domaće proizvodnje, pod uslovom da je atestiran na tehnološku funkcionalnost. U izuzetnim slučajevima, ako se radi o zahtevu za većim kapacitetima i efikasnijim čišćenjem treba potražiti širok izbor evropske i američkčke proizvodnje.

Valja reći da u procesu čišćenja zrna dolazi do njegovog relativnog mehaničkog oštećenja koje iznosi 3,4 do 8,4% u odnosu na ukupnoj oštećenje koje se javlja u celom procesu sušenja, skladištenja i transporta (L.4).

Transpcrtni uredjaji

Pored transportnih sredstava koja ulaze u sastav jednog centra za sušenje i skladištenje postavljaju se dva osnovna zahteva; da imaju maksimalni stepen iskorišćenja kapaciteta i da što manje mehanički oštećuju zrno. Treba reći da u eksploataciji većina transportnih sredstava ne zadovoljava, jer ne ispunjavaju navedene zahteve.

1. Elevator

Lom zma nastaje na elevatorima uglavnom ztjog njihovog maiog stepena iskorišćenosti (mali stepen punjenja) kofica. Da bi se povećao kapacitet elevatora u praksi se često pribegava povećanju brzine kretanja trake što dovodi do napuklina zrna i to naročito u glavi elevatora, jer su tu i najveće centrifugalne sile. Ove napukline se kasnije javljaju kao lomovi. Oštećenja na ele-vatoru su 4,6 do 10,2% od ukupnog oštećenja.

Konstrukcija glave postojećih elevatora nije dobro rešena (Slika 3) pošto se zbog delovanja centrifugaine sile proizvodi deformacijski rad zrna na plaštu glave elevatora. Idealna konstrukcija bi bila u obliku putanje horizontalnog hica na niže (Slika 4.).

Slika br.3: Konstrukcija postojećih glava elevatora

Izostavljeno iz prikaza

Slika br.4: Idealni oblik izlazne cevi elevatora.

Izostavljeno iz prikaza

Na taj način bi zrno trenjem o plašt glave smanjilo vrednost udarnog rada. Rezultati ispitivanja su pokazali da se u nozi elevatora obavlja dalja dezintegracija zrna, te je potrebno poboljšati konstrukciono rešenje načina punjenja kofica elevatora (suprotno od smera kretanja kofica).

Pored toga je zapaženo da mnogi proizvodjači kofičastih elevatora u cilju povećanja kapaciteta pribegavaju ugradnji kofica bez dna. Medjutim, kofice često nisu dobro dimenzionisane kao i njihovo medjusobno rastojanje na trakama, tako da dolazi do isijianja zrna i njegovog vraćanja nazad što svakako stvara znatna oštećenja. Valja reći da brzina kretanja trake elevatora ne sme biti ni suviše mala, jer kod isipanja zrna dolazi do njegovog povraćanja što opet stvara nepotrebna oštećenja (Slika 5. i tabela 1).

a) male brzine -kofice prosipaju materijal u nogu i glavu elevatora. Naprsline se javljaju kada zrno udari o koficu ispred, kada se kotrlja u glavi i kada se ponovo elevira.
b) preporučljive brzine-kofice su dobro napunjenje, a kada se ispadaju nema lomova iii naprslina.
c) suviše velike brzine-kofice gube kontrolu pri istovaru što rezultuje u prekomernom lomu i naprslinama i u neefikasnosti rada elevatora.

Slika br.5: Uticaj brzine kretanja trake na istovar zrna iz kofica

Izostavljeno iz prikaza

Tabela 1: Preporučljive brzine kretanja trake elevatora u zavisnosti od kapaciteta

Izostavljeno iz prikaza

• Kapacitet m3/h 1,8-10,6
• Brzine trake m/s 0,94-1,37
• Kapacitet m3/h 6,2-24,7
• Brzine trake m/s 0,56-1,70
• Kapacitet m3/h 35,4-106,2
• Brzine trake m/s 0,71-1,91

Slika 6: Zavisnost oštećenja zrna od više faktora.

Izostavljeno iz prikaza

2. Lančasti transporteri

Oštećenje zrna utransportu lančastim transporterima je veoma velika.

To su ustvari „drobilice“ zrna.

Na dosadašnjim konstrukcionim rešenjima i izvedbama postoje znatni zazori (5 mm i više) izmedju letvica i korita transportera. Zrno se zaglavljuje u ove zazore, a sila od 10 N po letvici dovoljno je velika da izvrši rad smicanja. Iz navedenih razloga predlaže se zamena lančastih transportera vibracionim i trakastim jer trakasti i pored svojih nedostataka (zahtevaju veći prostor i stvaraju više prašine) imaju prednost jer ne lome zrno. Lom zrna u lančastim transporterima moguče je izbeći pod uslovom da se savremenije reši knnstrukciona izvedba i poveća kvalitet izrade površine transportera.

3. Vibracioni transporteri

Izuzetno se koriste za transport semena i to na kraćim rastojanjima, do 30 metara i za transport manje količine semena, do 30 tona. Mogu biti: koritastog i cevasto oblika. Pogodni su za transport jer ne lome zrno, i zauzimaju relativno mali prostor i ne praše u skladištu.

4. Trakasti transporteri

Za njih je već rečeno da imaju prednost nad ostalim tipovima zbog činjenice da najmanje oštećuju zrno i to čak tri puta manje no elevatori (L.4). Sovjetksi autori (L.4) predlažu sledeće dozvoljene brzine kretanja trake pri transportu pšenice, prikazane na tabeli 1.

Tabela 2: Dozvoljene brzine kretanja trake u zavisnosti od vlage zrna pšenice

Vlažnost zrna (%) brzina trake (m/s)

• 12-14 i 1,35-1,55
• 17 − 19 i 2,35 − 2,75

5. Zavojni transporteri (pužni)

Ova vrsta transportera je dosta rasprostaanjena na američkim farmama.

Prema Pugačevu (L.4) prilikom premeštanja zrna pšenice optimalni brojevi obrtaja puža su od 155 do 280 o/min, a brzina kretanja od 2,3 do 4,1 m/s. Ovo svakako zavisi od vlage zma, tj. manji broj obrtaja treba primenuti za vlagu od 12 do 14% a veći za vlažnost zrna od 17 do 19 procenata.

6. Pneumatski transporteri

Automatski uredjaji za kontrolu procesa sušenja

Za sada se pneumatski transporteri u nas ne aalaze u široj primeni, jer najviše oštećuju zrno, čak i preko 17,2% u odnosu na ukupan lom koji nastaje u sistemu sušenja i skladištenja.

Svakako je interesantno napomenuti i činjenicu da se u gravitacionim cevima zrno oštećuje do 1,6% u odnosu na ukupno nastali lom.

Na sušarama proizvodnje „Pobeda“ postavljen je automatski regulator vlage zrna tipa „Goldsaat“. Njegovim uključenjem postiže se automatski rad protočne sušare. Jer do sada se ova automatizacija ogledala samo na podešavanju temperature agensa za sušenje, dok ovaj uredjaj stalno reguliše željenu vlagu zrna na izlazu. Na taj način nije više potrebno meriti i kontrolisati osušenost zrna ručno.

Korišćenje regulatora vlage ima niz prednosti, kao što su: sprečavanje presušivanja zrna, nadzor tokom rada sušare se svodi na minimum, a ona u isto vreme radi sa dovoljnim kapacitetom zbog čega se smanjuju troškovi goriva i postiže bolja ekonomičnost celog procesa. Inače. princip rada ov g uredjaja zasniva se na merenju električnog otpora u zrnu, a koje opet zavisi od površinske i unutrašnje vlage. Regulacija izlazne vlage zrna pomoću ovog uredja da je u granicama od + 0,5% što je sasvim zadovoljavajuće.

Uredjaj za automatsku regulaciju temperature radnog fluida

U sušare proizvodnje „Pobeda“ ugradjeni su uredjaji za automatsku regulaciju temperature agensa za sušenje. To su specijalni termo-regulacioni eleneenti i termoparovi za regulisanje temperature, koji dobijaju poseban značaj kod sušenja semenskog materijala.

Uredjaj za promenu zone hladjenja

Uredjaj za promenu zone hladjenja sastoji se iz pokretnog limenog zasuna koje odvaja zonu u kojoj se suši i u kojoj se hladi zrno. Pokretanje zasuna obavIja se preko lančastog prenosa.

Pomoću ovog uredjaja postiže se efikasno hladjenje materijala pri kraju procesa sušenja i svodjenje temperature zrna do maksimalno 5°C iznad temperature okolnog vazduha. Poseban mu je značaj što omogućavatakozvano dvofazno sušenje. Ova tehnologija je interesantna kod sušenja kukuruza u samom početku berbe kada je vlažnost zrna visoka. Čime se povećava kapacitet uredjaja za sušenje i smanjuje potrošnja goriva.

Protiv-požarni uredjaj na sušari

Radi pouzdanosti i bezbednosti od požara obavezno je da sve sušare imaj u ugradjen sistem za efikasno gašenje poaara (slika 7). Neka tehnička rešenja sušara dozvoljavaju ugradnju takvog uredjaja, kao naprimer „Pobeda“. No treba reći da postoji mogunnost ugradnje ovog sistema i na sušarama sa kolonama i trakama, ali je na nekim tehnički neizvodljivo ovakvo rešenje.

Priključenje ovog sistema ne sme se izvesti tako da je povezan sa gradskom mrežom vodovoda zbog nedovoljnog pritiskavode. To se mora izvesti aa taj način što će se izgraditi poseban bunar za vodu sa pumpom. Treba reći da je potrebna količina vode za protiv-požarnu zaštitu od 8,5 do 25 m3/h što zavisi od tipa sušare.

Pored ovoga na svakoj sušari mora da postoje rešenja da se zaustave svi elementi uredjaja za sušenje pri pojavi požara, izuzev dela za pogon radnih organa na protiv-požamom uredjaju i dela za izuzimanje zrna iz sušare. Treba naglasiti da nije dozvoljeno otvaranje đelova sušare pri pojavi požara, jer se time omogućava ulazak kiseonika, te se požar teško lokalizuje.

Uredjaj za izmenu toplotne energije (izmenjivači toplote)

Sušare sa ugradjenim uredjajem za izmenu toplote (izmenjivači toplote) rade na principu indirektnog načina sušenja mase zrna. Valja reći da one nemaju prednosti u pogledu kvaliteta osušenog zrna u odnosu na one sa direktnim načinom rada, pod uslovom da je korišćeno lako ulje za loženje (sa odredjenim stepenom zagrejanosti) i gasovito gorivo. Teze o prednosti sušenja sa indirektnim načinom su propagandnog karaktera, jer navodi nisu dokazani.

Sušare sa indirektnim načinom rada imaju nedostatak što se znatna količina toplotne energije neiskorišćeno izbaci u atmosferu (oko 25%) i time se povećavaju troškovi sušenja. Drugi nedostatak je što su investiciona ulaganja kod njih znatno viša. Jedina prednost im je što mogu da koriste teže vrste goriva jer je opasnost od požara svedena na minimum i što se otpadni gasovi i pare za njihov rad mogu koristiti iz drugih grana industrije.

Uredjaj za recirkulaciju nedovoljno iskorišćenog radnog fluida

Na sušarama proizvodnje „Pobeda“ može se dosta jednostavno ugrediti uredjaj za deiimičnu recirkulaciju nedovoljno iskorišćenog radnog fluida iz sušare. To se postiže tako što se ventilatori zaokrenu za 90° i ugrade betonski izlazni kanali paralelno sa kućicom gorionika.

Ispitivanjem je konstatovano da količina recirkulacioncg fluida iznosi od 50 do 60% u odnosu na ukupnu ulaznu količinu fluida na ulazu u zonu sušenja. Time se postiže ušteda u toplotnoj energjji od 10 do 30%. Treba reći da jedino sušare proizvodnje „Pobeda“ imaju mogućnost ugradnje ovog uredjaja.

Hvatači plevice

Sušare proizvodnje „Pobeda“ imaju mogućnost dogradnje posebnog uredjaja za sakupljanje plavica i lakih primesa na izlazu iz sušare i to suvim i mokrim putem. Oni se naročito lako mogu ugraditi na sušarama sa recirkulacijom fluida.

3 Potrebna količina vode za mokri hvatač plevica sa bazonom, zapremine 25 m , potrošnja vode se kreće oko Im /h.

Dipl.ing . ALEKSANDAR RISTIĆ
„Jugoinspekt“ − Novi Sad

Regulacija temperature agensa za sušenje kod sušara za zrno

1. Regulacija temperature agensa

Regulacioni krug za regulaciju temperature agensa nacrtan na slici 1.

a sastoji se od:

• amerne sonde
• umerno-regulacionog instrumenta
• c − gorionika

Slika br 1. Regulacioni krug za regulaciju temperature agensa za sušenje.

Izostavljeno iz prikaza

1.1. Merne sonde

Na sušarama kod nas se najčešće koriste dva tipa sondi, i to:

a) Termoelementi
b. Otpomi termometri

1.1a. Termoelem enti

Ako se dva komada žice od različitog materijala na jednom kraju, varenjem ili lemljenjem kratko spoje a na drugom montiraju priključci za električni provodnik, dobijamo TERMOELEMENT. Zagrevanjem kratkospojenog dela termoelementa na slobodnim krajevima, priključcima pojaviće se napon proporcionaian razlici temperature na priključcima. Ako se na priključke termoelementa stavi mV metar ovaj instrument će pokazati pomenutu razliku temperature.

Mana ovog načina merenja temperature je u tome što se na priključcima termoelementa temperatura menja, zavisno od doba dana, godine, što znatno utiče na tačnost merenja. Ilustracije radi navedimo jedan primer:

U slučaju da se kratko spojeno mesto izloži temperaturi od 40°C, zimi kada bi temperatura na priključcima bila na pr. -15°C instrument za pokazivanje temperature priključen neposredno na termoelement bi pokazao temperaturu od 55°C dok bi leti, kada bi temperatura na priključcima bila + 18°C instrument pokazao samo 12°C!

To znači da kod ovog načina merenja stvarna temperatura agensa leti bi bila veća od podešene a zimi manja, što u nekim slučajevima može da ima katastrofalne posledice. Da bi se navedena greška otklonila, priključci se moraju održavati na konstantnoj temperaturi-termostatu. Temperatura termostata je standardizovana na +20 ili +50°C što je obično i početak skale. instrumenta za pokazivanje ili regulaciju temperature.

Održavanje konstantne temperature neposredno na priključcima termoelementa nije uvek lako. Uticaj merene temperature koja je blizu priključcima je često znatan. Da bi se ovaj uticaj izbegao, termostat se montira podaIje od sonde. Spoj izmedju termostata i termoelementa ne sme se izvesti sa običnom bakarnom žicom! Takav spoj će još povećati grešku merenja. Spoj mora biti izveden odgovarajućim vodovima koji se nazivaju − vodovima za izjednačenje. To su savitljivi vodovi sačinjeni od materijaia od koga su sačinjent i elektrode termoelementa. Pri popravkama ili izmenama kablova mora se striktno paziti na dve stvari:

da se koristi samo vod za izjednačenje koji odgovara ugradjenom termoelementu, t.j. za termoelement Cu-konst. se mora povezati sa vodom za izjednačenje Cu-Konst., termoelement Fe-Konst. samo sa vodom za izjednačenje Fe-konst., termoelement NiCr-Ni samo sa odgovarajućim vodom za izjednačenje NiCr-Ni, td. Nikako se ne sme upotrebiti bakarni vod da se pomno pazi na polaritet priključaka i voda za izjednačenje. Pozitivni priključak se mora priključiti na pozitivnu žilu a negativni priključak termoelementa na negativnu žilu voda za izjednačenje. Zamena žila opet dovodi do greške u meranju.

Kompenzacijski vod se sada priključuje na termostatski regulisane prikIjučke. Od navedenog termostatskog priključka, u nekim slučajevima nazvan i mestom za izjednačenje, pa do mernog ili regulacioncg instrunenta može se ugraditi provodnik od bakra. Slika br.3.

Slika br.3: Šema spoja termometra sa termoelementom.

a. Priključci
b. Izolacione čaure

1. Termoelement ili termopar
2. Priključak termopara
3. Vod za izjednačenje
4. Mesto za izjednačenje-termostat
5. Bakarni vodovi
6. Baždami otpornik

mV .Instrument za merenje ili regulaciju temperature.

U novije vreme nešto termostata na mestu za izjednačenje se sve češće upotrebljava tzv. kompenzacioni most. Ovaj most preuzima ulogu funkcije termostata u potpunosti, ali bez zagrevanja. Uz kompenzaciju promene temperature na priključcima kompenzacioni most ima jednu dodatnu funkciju. U slučaju prekida voda od mesta za izjednačenja pa do termoelementa instrument za pokazivanje i regulaciju pokazaće pun dtklon skazaljke tj . isključuje dalje zagrejavanje, odnosno gasi gorionik. U slučajevima kada se pomenuti mostovi ne koriste, skazaljka instrumenta za merenje i regulaciju temperature kod prekidavodova, bi pala na početak skale, što bi imalo za posledicu nekontrolisan i stalan dalji rad gorionika.

1.1b. Termootpori

Zagrevanjem ili hladjenjem otpornika sačinjen od legure platine (Pb 100) menjamo mu otpornost. Ta promena otpornosti je proporcionalna promeni temperature a što je još važnije odnos promene temperature i otpora je približno linearan.

Pokazni odnos, regulacioni instrument nije više mV metar kao kod termoelementa već nešto složeniji: ommetar. Ommetar za razliku od mV metra zahteva izvor za napajanje slično kompenzacionom mostu, no kako termootpor ne reaguje na razliku temperature izmedju priključaka i tela otpora već samo na temperaturu na kojoj je telo termootpora vodovi mogu biti bakarni, već prema propisima jake struje Slika br.4. Zbog ovako jednostavnog načina spajanja otporni termometar je pogodniji za upotrebu i održavanje pd termoelementa.

Slika br.4. Šema spoja termometra sa termootporom.

Izostavljeno iz prikaza

a. Termootpor Pt 100
b. Ommetar sa baždarenom skalom u °C
Rj. Otpor za baždarenje

Otporni termometri imaju još jednu veoma važnu osobinu koja ga čini prikladnijim za primenu kod merenja i regulacije temperature na sušarama a to je da se sa većom tačnošću može koristiti i na nižim temperaturaiaa, podrobnije o ovome u poglavlju o pokazairim ili regulacionim instrumentima.

1.2. Instrumenti za pokazivanje i regulaciju temperature

1.2a. Instrumenti za pokazivanje ili regulaciju temperature koji se priključuju na termoelement

Kao što je prethodno pomenuto ovi instrumenti su ustvari mV metri a njihova skala baždarena u °C. Instrument se sastoji iz skretnog kalema koji se kreće u magnetnom polju. Kada se instrument priključi preko termostata ili kompenzacionog mosta i kompenzacionih vodova na termoelement 1 ako se termoelement zagreje na zagrejanom delu termoelementa će se pojaviti napon koji pokreće skazaljku.

Početak skale je zavisno od izvedbe termostata ili kompenzacionog mosta 20 ili 50°C. Izgled jednog takvog instrumenta dat je na slici br .5.

Kraj skale instrumenata može biti razlićit. Proizvodjači instrumenata nude široki asortiman opsega skaia, medjutim treba imati na umu da za što tačnije merenje skazaljka instrumenta treba da je u toku normalnog rada na drugoj trećini ukupnog otklona. Drugim rečima ako treba da merimo temperaturu reda 100°C, puni otklon skazaljke, odnosno kraj skale bi bio 150°C . Ovakav instrument bi dao najbolje rezultate. Da bi se ovaj fenomen bolje objasnio posiužimo se opet jednim primerom:

Tačnost merenja nekim instrumentom zavisi od tzv. klase njegove tačnosti. Ona se daje u procentima koji imaju značenje greške u pokazivanju na kraju skale tj. pri punom otklonu skazaljke. Klasa tačnosti instiumenta u procentima se označava na samoj skali instrumenta i obično iznosi 1,5%. Ova tačnost se smanjuje tj. procent greške se povećava sa smanjenjem otklona s kazaljke. Ako je otklon na 1/2 skale procent greške se udvostručuje, a ako se skazaljka nalazi na 1/3 skale procent greške se utrostručuje, itd. To znači da ako merimo temperaturu instrvmentom čiji je kraj skale označen sa250°C, klase 1,5% na punom otklonu sklazaljke možemo očekivati grešku od max + 3,75°C, kod otklona od 1/2 + 7,5°C kod otklona od 1/3 dela skale + 11,25°C, kod 1/4 otklona + 15°C itd.

Prema iznetom skazaljka bi morala da se kod merenja nalazi na kraju skale, medjutim, u slučaju porasta temperature neće se&noći pratiti njen rast, jer skazaljka ne može preći kraj skale. Upravo je to razlog da se skazaljka u normainom radu nalazi na 2/3 do 3/4 skaie. Kod instrumenata za merenje termoeiementima minimalni opseg je od 20° do 250°C (Termopar Fe-Konst.). Na sušarama uobičajena temperatura sušenja je 80°C i manje. To znači da se može računati na grešku samog instrumenta+ 12°C i više (kod 40°C + 24°!), što nas navodi na zaključak da je upotreba dermoelementa za merenje na sušarama neprikiadna.

Na samim skalama instrumenata, pored podele baždarene u °C, obično po rubovima ili uglovima možemo zapaziti niz oznaka čije značenje bi trebaio da korisnici instrumenata poznaju:

• Instrument sa zakretnim svitkom
• Klasa tačnosti instrumenta u % za pun otklon skale
• Vertikalna montaža instrumenta
• Horizontalna montaža instrumenta
• Montaža instrumenta pod označenim uglom
• Instrument prilagodjen termoparu (NiCr-Ni)
• Instrument prilagodjen termoparu Fe-Konst. (Fe-Konst.)
• Instrument prilagodjen termoparu (PtRh-Pt)
• Podatak za baždarenje (20 oma)
• Unutarnji otpor instrumenta, otpor skeetnog kalema. (565)

Oznaka instrumenta sa zakretnim svitkom govori nam da je predvidjen za priključak na termoelement. Kako različiti termoelementi daju različite napone, na instrumentu je naznačena prilagodjenost odgovarajućem termoparu. Instrument se ne sme upotrebiti za merenje temperature sa nekim drugim termoparom osim sa naznačenim na skali. Kod prvog puštanja u pogon, zatim periodično godišnje jednom) mora se vršiti baždarenje. Ono se izvodi na taj način , što se priključci termoelementa kratko spoje (b.na sl.3). Skazaljka pri tome mora pasti tačno na početni podeok skale. Ako to nije slučaj, zavrtnjem za podešavanje nule na instrumentu treba skazaljku pomeriti tako da se poklopi sa početnim podeokom na skali. Dalje, odspojivši dovod instrumentu meriti otpor dovoda jednim boljim ometrom. Veličina izmerene otpornosti mora se poklapati sa vrednošću toj na skali (podataka za baždarenje). Ako to nije slučaj, menjajući dužinu otporne žice Rj podesiti naznačenu vrednost. Ako se pokaznom instrumentu za merenje temperature doda senzor a na skazaljci postavi zastavica (slika br .6) onda se novim instrumentom može regulisati temperatura. Navodobijeni instrument nazivamo još i regulacionim instrumentom.

Senzor se montira na posebnu skazaljku, obično obojenu crvenom borojom čiji se položaj može menjati jednim zavrtnjem za podešavanje, sa prednje strane instrumenta.(Slika br.6).

a. Skazaljka pokazanog instrumenta
b. Skazaljka regulacije
c. Metalna zastavica
d. Senzor sa žljebom

Slika br.6: Šematski prikaz konstrukcije memo-regulacionog instrumenta.

Izostavljeno iz prikaza

Da bi se objasnila funkcija pojedinih elemenata regulatora opišimo rad sklopa: ako se želi regulisati temperatura napr. 80°C, tada se crvena sičazaljka regulatora postavlja na podeok skale koji odgovara toj temperaturi (Slika br.6) . Zajedno sa kazaljkom pomera se i senzor koji je na njoj montiran. Senzor je nepobudjen a preko njegovog mirujućeg kontakta se aktivira gre janje agensa. Porastom temperature raste i otklon skazaljke pokaznog instrumenta sa zastavicom sve dok metalna zastavica ne dospe do žljeba senzora kada se senzor pobudi i aktivira odnosno prekida svoj kontakt i time samo grejanje. Prestankom grejanja opada temperatura njome i skazaljka pokaznog instrumenta sa zastavioom koja kada izadje iz žljeba senzora ponovo zatvara mirujući kontakt senzora, ponovo se ukopča grejanje itd. Na taj način se temperatura agensa održava oko zadane temperature, kao što je prikazano na slici 7.

Ovaj način regulacije, koji ima dva položaja: uključeno-isključeno nazivamo dvapoložajnom regulacijom .

Slika br .7. Vrernenski dijagram uključenja gorionika i promene tem.

Izostavljeno iz prikaza

Prednost ove regulacije je u njenoj jednostavnosti za podešavanje i održavanje a mana je i nešto većem rasipanju-variranju temperature agensa. Ovo rasipanje nije preveliko za regulaciju temperature na sušarama pa se ovaj tip regulacije najčešće i koristi. Na slici br.7 vidimo da se snaga gorionika menja od maksimalne do minimalne temperature, što poboljšava regulaciju tj. smanjuje promenu temperature agensa u toku regulacije.

1.2b. Merno-regulacioni instrumenti za merenje temperature termootporima

Instrumenti za merenje temperature čiji su senzori termootpori, najčešće termootpor Pt 100, su ommetri, instrumenti za merenje otpora. Ommetri za svoj normalan rad trebaju i izvor za napajanje, koji se najčešće uzima iz mreže. Da bi se u širokim granicama isključio negativan uticaj ppomene napona u kolu za napajanje instrumenta za merenje, odabira se najčešće instrument sa ukrštenim kalemovima.

Za razliku od termometara sa termoelementima, termometri sa termootporima s su pogodniji za merenje na nižim temperaturama koje se koriste na sušarama, Memo područje od 0° do 1^0°C ili od 0° do 150°C je, sa obzirom na tačnost merenja iznetom u l.2a. onaj koji najviše odgovara merenjima na sušerama.

Na rubu ili uglu skale instrumenta nalazimo simbole poput onih na instrumentima termoelemenata:

• Označuje instrument sa ukrštenim kalemovima
• Klasa tačnosti instrumenta, u svemu identično sa izlaganjem u 12a.
• Vertikalna,horizontalna ili montaža pod u položaj koji je označen
• Instrument prilagodjen skalom za merenje tem-perature termootporima Pt 100
• Podatak za baždarenje
• Napon napajanja instrumenta

Baždarenje otpornih termometara se vrši kod prvog puštanja u pogon i pred svaki početak nove sezone sušenja na sledeći način:

prekine se spoj instrumenta sa termootporom neposredno kod termootpora (sonde) i umesto termootpora staviti fiksni otpornik za baždarenje (koji se obično isporučuje uz instrument za merenje) vrednost 138,50 onnaJVakon priključenja napona napajanja instrument mora pokazati 100°C. Ako to nije slučaj otporom za baždarenje (Rj slika 4) podesiti tačno pokazivanje;

Regulacioni otporni termometar ima dodatak koji je po konstrukciji, funkciji i svojstvima identičan-sa onim dodatkom termometri sa termoelementom. Opisano u poglavjju 1.2a.

2. Proporcionalna regulacija temperature

Kod dvopoložajne regulacije smo imali samo dva položaja snage gorionika: minimalan (malh vatra) i maksimalan (velika vatra). Kod proporcionalne regulacije vatra na gorioniku se može menjati kontinuirano i ima bezbroj medjupoložaja izroedju minimalnog i maksimalnog. Te medjupoložaje reguiatora protoka goriva menjamo servomotorom za goriov, slika br .9 . o

Slika br.8: Merni instrument sa ukrštenim kalemovima

Izostavljeno iz prikaza

Slika br.9: Regulacioni krug proporcionalne regulacije temperature.

Izostavljeno iz prikaza

1. Termosonde (termoelement ili termootpor)
2. Rroporcionalnog regulatora
3. Servomotora za gorivo
4. Gorionika.

Sistem regulatora koji se dodaje memom instrumentu je mnogo složenip nego kod dvopoložajnih. Regulator ovde konstroliše i položaj servomotora . oa zasrisno od zadane temperature pronalazi preko servomotora ona, ložai re gulatora protoka goriva koji uz stalan rad gorionika daje traženu eerariiru agensa. Samo kada se zbog spoljnih uticaja (na pr. promena dnevne temperature) promeni temperatura agensa proporcionalni regulator promeni položaj regulacionog ventila preko servomotora i gorionik dalje neprekidno nastavlja rad konstantnim plamenom.

Prednost ovakve regulacije je u tačnijem i mirnijem radu gorionika ali zato zahteva nešto veća investicija i znatna tehnički nivo za rukovanje i održavanje.

3. Gorionici

Gorionike delimo po gorivima koje troše, i dalje, po načinu na koji se gorivo meša sa vazduhom:

 

1. Gorionici na ulje

– uljno pritisni

– rotacioni

1. Gorionici na gas.

3.1. Gorionici na ulje

Uljno gorivo koje gorionici koriste raspršuje se i meša se sa optimalnom količinom vazduha da bi što bolje sagorelg i prevelika ali i premala koiičina vazduha dovodi do slabog sagcrevanja − čadjenja. Premala količina vazduha nema dovoljno kiseonika dok preveiika količina rashladjuje plamen.

Tačno podsšavanje količine vazduha vrši se merenje sadržaja CO u agensu. Koiičina vazduha se podešava za rainimaini sadržaj CO. U nedostatku uredjaja za merenje CO, količina vazduha za sagorevanje se može pribiižno tačno odrediti promatranjem plamena u toku podešavanja. Kada se podešavanjem vazduha izgube tamni vrhovi jezičaka plamena gorionika, jezičci dobiju ravncmernu boju i po rubovima, količina doturenog vazduha za sagorevanje je pribiižno optimaina«

3.1.1. Paljenje gorionika

Najodgovorniji trenutak u radu gorionika je svakako paljenje. Mala greška u toku paljenja može da izazove teške posledice. Da bi se obezbedila maksimalna sigurnost toka paljenja, paljenje treba prepustiti programatoru za paljenje koji pored toga što upravlja tokom paljenja i kontroliše elemente gcrionika tokom paljenja i rada. Funkcije koje programator treba da obezbedi u toku palenja i rada gorionika:

– provetravanje komore za sagorevanje pre početka palenja, da bi se otklonili ostaci isparenja u komori i time izbegla eksplozija,

– upiatčjanje servomotorcm za regulaciju vazduha za sagorevanje u slučaievima kada se koriste gorionici sa dva stupnja (dvopciožajna reguiacija: mala i velika vatra) ujedno moranio imati dva stupnja regulacije dovcda vazduha za sagorevanje. U tu svrhu ugradjuje se servomotor za regulaciju vazduha. Ovaj servomotor za vazduh se upravlja preko programatora i dvo položajnog regulatora,

– kontrola dotura vazduha za sagorevanje preko presostata. U slučaju da je presostat neispravan, programator prekida tok paljenja, signalizirajući kvar. Ako u toku rada nestane ili ako se samo i smanji količina vazduha za sagorevanje, programator prekida rad gorionika i signalizira kvar,

– mogućnost paljenja gorionika preko pomoćnog gorionika za palenje,

– promena dužine vremena palenja, kako bi se prilagodio vrsti goriva.

Dužina vremena palenja, kako bi se prilagodio vrsti goriva. Dužina vremena palenja uljnih gorionika do 9 sek, dok je dužina vremena palenja gasnih gorionika do 3 sek.

– podesivo tzv. sigumosno vreme. To je vreme palenja gorionika, koje se mora ograničiti (obično do 2 do 9 sek.). U ovom periodu gorionik se mora upaiti, ako se to ne desi programator prekida paienje i sfeglaizlra kvar. Ako programator ns bi imao ovu funkciju produgo neuspešno palsnje nagomilalo bi previše gcriva u komori za sagorevanje 1 moglo bi doći do požara ili eksplozije,

– kontrola piamena u toku rada gorinika, obično preko fotoćelije, fotootpora ili ionizacione komore. Ovo je veoma važna funkcija čitavog skiopa aii najosetljiviji, Fotosenzorl imaju ograničeni vek trajanja koji je manji od veka o-.taiih komponenata, pa ga treba čeSće i menjati,

– upravljarsje transformatorom za paienje. Uključenje transformatcra za palenje (visokonaponski transformator) treba da je nešto duže od singumosnog vremena). Zapocinje nešto pre a završava se sa njim). Kratko uključenje transformatora za palenje je dobro rešenje zbog veoma visokcg napona koji se pojavljuje se kod transformatora)(oko 16.000 V) i relativno veće temperature okoiine nsformator brže pregoreva.

Tok paijenja gorionika je sledeći:

– na pritisak start počinje proces produvavanja. Ventiiator vazduha za sagorevanje ventilator sekundamog vazduha, ako postoji, radi sve dok servomotor za regulaciju vazduha ne napravi jedan ciklus. Kada se vrati u početni položaj počinje zapravo pravi ciklus palenja;

– otvara se elektromagnetni ventil za palenje, uključuje se transformator za palenje,

– svetlo iz upaljenog pomoćnog gorionika za palenje ili „male vatre“ pobudi preko fotosenzora programator i prebacuje ga u stanje normalnog rada,

– termometar koji meri temperaturu agensa u slučaju nedcvoljne temperature tek nakon prolaska faze palenja (vreme sigumosti) aktivira elektromagnetni ventil „velike vatre“ i njome dalje reguliše temperatum. Slika br .7.

MILUTINOVIĆ MOMIR

IMM „POBEDA“

Novi Sad.

Održavanje i remontovanje sušara

Kako stvarati i organizovati službu održavanja i remontovanja sušara i opreme:

Veliki i brz razvoj savremene industrije, naročito procesne opreme, kojoj grupi pripadaju i sušare za žitarice, kao i prateća opreme, zahteva đa se organizaciji službe održavanja i samom održavanju sušara i oprerne svakim danom daje sve veća važnost i značaj.

Kako se u procesu sušenja žitarica rad postrojenja odvija automatizovano i bez zastoja, razumljivo je od kuda potiču razlozi za dobrom organizacijom službe održavanja, a cilj je omogućili i obezbediti ovaj rad. Imajući u vidu da je kod ovakvih pestrojenja najodgovornija tako zvana retirajuća oprema, kao što su dobavne pumpe za gorivo, gorionici, ventilatori, uredjaji za pražnjenje (izuzimači), transportni uredjaji, koji opslužuju sušaru i drugo. Zatim pojedini uredjaj automatskih regulacionih kola, elektro-opreme, neophodan Je zadatak ove službe brza i efikasna opravka u slučaju kvara.

Nesumijivo je da su kadrovi održavanja kod rada ovakve vrste opreme u sezoni rada u stalnoj pripravnosti u slučaju zastoja sušare ili opreme koja opslužuje sušaru te do intervencije treba obaviti masu pojedinih radnji.

U većini slučajeva služba održavanja je odvojena od proizvodnje i prerade, gde najčešće pjipada sušara. U zavisnosti od kvara i procene da li će zastoj trajati duže ili kraće trebaodmah proceniti da li intervenisati sa Ijudima koji opslužiiju sušaru (rukovaocima) ili intervenciju zahtevati od centralne − zajedničke službe održavanja. Ako se proceni da će zastoj trajati duže i da treba zahtevati intervenciju Centralne službe održavanja onda kao prvo treba nastojati da se produkt sušenja, koji se nalazi u sušari ispusti iz sušare ili bar hladi, jer ako to nebismo uradili postoji mogunnost da dodje do presušenja pa usled nekretanja zrna i do nagorevanja produkta,

Ispostavljanjem zahteva za intervenciju službi održavanja od strane proizvodnje smatra se i početkom otklanjanja uzroka kvara na opremi. Dok služba održavanja izvršava svoj deo zadatka ne treba zaboraviti na prisustvo službe sigurnosti koja treba da obezbedjuje rad radnika službe održavanja.

Potsetimo se samo da u najvećem broju intervenclja je u upotrebi Elektro ili autogeni aparat za zavarivanje da se radi sa zapaljivim materijalima, da svuda okolo sušare je rasuta suva plevica i prašina, koje su lako zapaljive pa je tim potrebnije urisustvo službe sigurnosti.

Dok služba sigurnost.i razmatra sve neophodne mere bezbednosti koje treba preduzeti pre zapcčinjanja radova na opremi, svako je dužan da u domenu svojih nadežnosti izvrši potrebne pripreme.

Stručnjaci ~ specijalisti izlaze na lice mesta i u kontaktu sa rukovaocem opremc i neoposrednim rukovodiocem nastoje da ustanove uzrok kvara − zastoja. Služba ko ju bi smo ovće nazvali tehničkom pripremom preduzima administrativne intervencije. nalazima obezbedjuje trebovarsja za rezerven delove i alat, zahteva uslugu drugih radnih organizacija ili direktno intervenciju proizvodjača opreme predvi − dja tehnologiju opravkt. i obezbedjuje mehanizaciju ako je to potrebno. Radnici održavanja, koji vrše intervenciju obavezni su da pre početka bilo kog rada izvrše kontrolu da li su izvršena blindiranja na dovodu goriva, isključenje glavne sklopke na dovodu elektro onergijs i drugo.

Kako se sušara sa pratećom opremom najčešće postavlja na otvorenom prostoru, ovi radovi se često proizvode i pod nepovoljnim vretnenskim uslovima: kiša, sneg, niske i visoke temperature, rad na visinama i drugo, stoga je obavezno kod svake intervencije nositi zaštitno odelo, rukavice, pojas i šlem.

Ako se desi, a dešava se da se pomenute intervencije moraju vršiti noću onda obavezno treba obezbediti i dobro osvetljenje, a čitav rad znatno dobija u ozbiljnosti. Obzirom da sušara sa pratećom opremom ne spada u red visoko složenih postrojenja, ali je toliko složena da se istovremeno mogu dogoditi dva ili više kvarova, time je i problem održavanja složeniji.

U oEakvim slučajevima treba brzo proceniti čemu treba dati prioritet kod intervencije. Primera radi navešćemo da se istovremeno desi da iz rada ispadne ventilator koji transportuje − psovlači topao agens za sušenje, kroz produkt sušenja i elevator koji odnosi zrno iz sušare − prazni. Veoma su značajni jedan i drugi ali ćemo ipak dati prednost odklanjanju kvara kod ventilatora, kako bi smo prvo mogli da ohladimo produkt sušenja, a potom ćemo izvršiti intervenciju na otkianjanju kvara na elevatoru.

Svirna nama je dobro poznato da su sušare sa pratećom opremom sezonsko postrojenje i da u jedku kampanje. ubiranja žitarica rade 2411. dnevno te da se u prvoj sezoni rada sušare odnosno u prvoj godini trebaju uložiti i posebni napori.

Zašto baš u prvoj godini? Zato što se kao po pravilu, a nemora da bude praviio i sušara i oprema montiraju i završavaju montažni radovi do pred sami početak puštanja u rad − sušare, usled tih žurbi obično se desi da dodje do nekih manjih propusta ili se nezavtši neki deo za koga kažerao da nije bitan, s druge strane investitori kod sklapanja ugovora pa ni kasnije u toku izgradnje ne vode računa o obuci kadrova i o skokovima rezervnih deiova koje proizvodjač prepo. ručuje sugestivnom listom. Po našem mišljenju ovo proizlazi iz tcga što se invesiitori u prvoj godini rada.opreme oslanjaju na garantni rpk i smatraju da je za sve intervenčije obavezan proizvodjač što je veoma pogrešno shvatanje.

Prvo i najvažnije merilo za ocenu rada službe za održavanje je svakako broj sati ili daaa zastoja celog postrojenja sušare sa opremom u godini − sezoni. Ako je ovo vreme uokviru planiranog, onda je to vaše najjače oružje i argumenat da vaša služba održavanja radi ispravno, bez obzira na pojedine usputne greške i propuste.

Medjutim, bitno je istovremeno raditi i na programu preventivnog održavanja, planiranju remonta, planiranja godišnjeg investicionog održavanja i dr. Za sve to neophodni su iskusni kadrovi, materijalna sredstva, veliko razumevanje svih odgovornih faktora u preduzeću.

Ne treba ispustiti iz vida da održavanje nikada ne košta toliko, koliko može da nanese štete baš u proizvodnji i da dobro održavanje svih postrojenja, pogona i opreme i nije jeftino održavanje. Ovo istina višef košta, ali se mnogostruko nadokaadi i siplati.

Da ne dodje do zabune mi ovde govorimo o postrojenjima, pogonu i opremi, ako govorimo o održavanju onda samo tako i moramo govoriti jer sušara kao jedinka u procesuprerade i sušanja sama sebi nije svrha, već postrojenje kao celina. Sva ova pitanja o čemu smo do sada govorili mogla bi da se podele u šest grupa i to:

– Pridavanje važnosti održavanju,

– Planiranje i tehnička pripremljenost službe održavanja,

– Preventivne mere,

– Iskorišćenje kapaciteta,

– Magazin rezervnih delova,

– Odnos izmedju proizvodnje i održavanja.

Lako se može zaključiti da ove grupe zapravo obuhvataju, odnosno pokrivaju praktično svu problematiku nastalu potrebama za jednom dobrom, sigurnom i uhodanom službom održavanja.

Medjutim, ako bi objektivno dali ocenu o stanju službi održavanja, opreme koja obuhvata ovu oblast, rezultat gore datog testa sigurno bi u najvećem broju slučajeva bio negativan. Mi naročito ukazujemo na prvu i poslednju grupu pitanja, koje više insistiraju na shvatanjima nego na konkretnim činjenicama.

Drugim rečima, ako uprava preduzeća ne shvati važnost uloge održavanja, ako je tretiraju kao sporednu delatnost što je kod nas veoma čest slučaj, ako se sredstva predvidjena za nabavku rezervnih delova alata i drugih potreba za odraavanje smatraju balastom odiosno bačenim parama onda je sigurno da u takvom preduzeću postoje svi uslcvi da održavanje sušare i ostale opreme jedva životari ili nikako ne ide.

Iz našeg dosadašnjeg iskustva Ijudi koji vode ove službe i koji rade u ovim službama su nedovoljno obučeni, a kako bi bili obučeni kada se recimo ti kadrovi obučavaju onda kada se završi montaža sušare i oprerne, vrlo retko se dešava da investitor odabere kadrove na početku montaže i uključi ih u rad od samog početka montaže kako bi se i najbolje obučili za kasniji samostalni rad na održavanju.

S druge strane karakteristično je, a i normalno da su rukovodioci u ovim radnim organizacijama uglavnom agronomi, tehnolozi, ekonomisti i druge struke i da oni sačinjavaju stručni kolegijum.

Rukovodilac službe održavanja je svakako mašinske ili elektro struke i jedini je predstavnik u jednom ovakvom kolegijumu, ako je uopšte njegov član (to je istina redji slučaj) ali se često javlja da biva pozvan na kolegijum samo kada su u pitanju problemi iz oblasti održavanja. U ovako postavljenoj organizaciji ne retko šef službe održavanja predstavlja i okrivljenog dok ga svi drugi krive. Direktor mu stavlja primedbu za veliki fond prekovremenih časova, tehnički-rukovodilac za izvršenje rokova, šef proizvodnje se suprotstavlja obustavi rada postrojenja, šef sigurnosti zahteva puno poštovanje propisa pa u mnogim slučajevima i šef održavanja i služba imaju tretman nekog pastorčeta u preduzeću.

Kada se rasporedjuju sredstva za nabavku i planiranje troškovi uvek se zadovoljavaju potrebe proizvodnje, pa onda potrebe održavanja. Kod novih ulaganja i investicija, održavanje obično dobija najmanje dok se svi ostali bogato poduiruju. Od održavanja se očekuje da opremu i pogone održava duhovitošću a ne patama. A kada treba odati priznanje za postignute uspehe u proizvodnji, vrlo retko se sećamo održavanja.

Ima mnogo razloga i odgovora zašto je to tako.

Medjutim, dva su bitna: dve grupe Ijudi. Prva grupa je uprava preduzeća, druga su ijudi u službi održavanja.

O prvoj grupi i njenim pogledima i shvatanjima napred je već rečen o, sto se tiče Ijudi iz održavanja, njihova je obično najveća greška što dozvoljavaju da Ijudi iz prve grupe održavaju svojapogrešna mišljenja. Oni greše što ne ističu svoju važnost. Možda će se u početku ovakvi istupi negativno ocenjivati, možda će biti tu i tamo govora o hvalisavosti, precenjianju i dr. Na nekim forumima uprave ili samoupravnih organa mogu da budu kritikovani, pa čak i napadani. To sve ne treba da ih pokoloba. Važno je da uvek nastupaju sa činjenicama. A te ćinjenice treba u osnovi da ukazuju da oni štede novac a ne da ga troše. Treba što više davati pismene izveštaje koječitaju Ijudi iz uprave, ali i iz proizvcdnje. Pri tome treba nastojati da ti izveštaji budu pristupačni, koncizni, bez suvišnih detalja.

Nije svejedno da li će se u izvetšaj uneti da ušteda iznosi toliko i toliko kcalAg. isparene vode ili po času; ili Kwh elektro energije, umesto da se to pokaže u novcu. Jer nije nikakvo čudo ako te izveštaje dobija neko kome i nije poznato šta je kcal i Kwh. A onošto nam je nepoznato to je teško prihvatljivo, pa kada se to izrazi u dinarima mnogo je prihvatljivije i razumljivije.

Naravno u ovakvim slućajevima, zaista je teško i vrlo odgovorno raditi u službi održavanja. Riikovodilac ove službe sa svojim prvim saradnicima pa u posebno teškoj situaciji. Obično po cenu sopstvenih fizičkih i umnih napora, uspeva da od danas do sutra izvršava zadatke i ako je vrlo često napadan i za tudjegreške.

Danas se mnogobrojni časopisi i knjige posvećuju problemima održavaija i svakim danom sve ih je više, to je jedna potvrda kolika se važnost pridaje održavanju.

Prvi zaključak bio bi da se kod nabavke opreme predvidi iprogram održavanja sa potrebnim sredstvima i delovima za buduće održavanje.

Drugi zaključak bio bi da se kod nabavke opreme predvidi i program održavanja sa potrebnim sredstvima i delbvfana za buduće održavanje.

Drugi zaključak je, da kadrovi koji učestvuju u izgradnji treba da predstavIjaju okosnicu buduće službe održavanja. To su po našem uverenju, dva osnovna momenta kojis sigumo garantuju supeh u budućem radu postrojenja i opreme. Sledeći momenat je neophodno razumevanje i pomoć uprave preduzeća u nastupajućem periodu koji može da bude i do dve godine.

Za nas su ova shvatanja još uvek dosta daleko. Ako bi mogli pojednostavljeno da prikažemo stepen trenutnog stanja udužbama održavanja sušara i opreme. Za davanje prelazne ocene službi održaranja, dovoljno je ako je ona uspela da reši pitanje svakodnevnih kvarova, koji obezbedjuju neometan rad postrojenja. Medjutim, sledeći veliki korak je preventivno održavanje.

Ovde u pravom smislu reči važi poslovica „bolje sprečiti nego lečiti“ pronaći uzroke i blagovremeno intervenisati umesto lečiti posledice, dalja je i bliža def inicija preventive.

Objektivno gledano možemo slobodno konstatovati da smo na polju preventive priličrio zakoračili ali smo još daleko od toga da ona postane naše najmoćnije oružje u održavanju opreme.

Pa bi smo šire govorili o preventivnom održavanju sušara i opreme trebalo bi nam više vremena i prostora, a posebno bi morali da se dotaknemo nekih drugih tema. Ovde je dovoljno ako kažemo da već danas mnogobrojne srodne fabrike koje se bave proizvodnjom procesne opreme i sama eksploatacija te opreme, koja je vrlo bliska ovoj našoj, dobrom organizacijom preventivnog održavanja za svoje postrojenja pomeraju vremenski razmak remonta na dve, tri pa čak i četiri godine što predstavlja važan podatak, za sve one koji u ovoj oblasti industrije rade. To nam govori kada bi smo imali dobro organizovano preventivno održavanje, ne bismo morali za svaku sezonu ubiranja i sušenja da pravimo posebne pripreme i remonte, negde se to dešava da se radi i dva puta godišnje, jedanput u leto pa u jesen ponovo i to često nedovoljno dobro, pa nam se dogadja da u toku rada opet imame dužih ili kraćih zastoja. Kada o ovome odgovorimo onda je sigurno da nema tih para i sredstava datih za održvanje koje se nisu na ovaj način mnogostruko vratile i isplatile.

Danas mnogi autori daju brojne primere organizcionih šema održavanja, koje postoje u srodnim preduzećima − radnim organizacijama uz potrebne analize prednosti i nedostatke, svake organizacije, prepuštajući odluku odgovornim, Ijudima svakog preduzeća − radne organizacije da se na bazi ovako datih primera i iskustava opredele za onu organizacionu šemu koja će biti najprikaldnija za njihov slučaj. U našim uslovima treba biti veoma oprezan na opasnost od jedne raširene izreke kod nas.Ako imamo dobre ljude u odtšarvanju svaka crgančzacija biće dobra“. Na prvi pogled ona je prihvatljiva ali njen najveći nedostatak ješto prepušta stvarima da „idu kako idu“. Treba se zalagati za to da je „dobar i iskusan kadar i dobra organizacija siguran zalog za supeh“ ove služb.

Danas se ide doite, da se može sa manje iskusnim kadrom ali sa hodanom organizacijom, gde su odnosi i nadležnosti tačno propisani i definicani, više postići nego kod bilo kakvih afirmisanih stručnjaka, ako rad u uslovima gde je svako odgovoran za sve i ništa.

Uporno se mora nastojati da omogućimo sposobnim i vrednim Ijudima da njihov učinak bude što veći, a ne da ih prepustimo sebi samima kada su prinudjeni da troše snagu i energiju na poslovima koji često mogu biti i nepotrebni.

Zadatk ovog referata imao je prvenstveno za cilj i nastojanje da omogući u jednom uvodnom smislu priiaz ovoj problematici koju tretiraova tema. Ovde se namerno nismo upuštali u detalje za održavanje i remontovanje kod pojedinih elemenata sušare i opreme, jer ti detalji su uglavnom tretirani uputstvima za rukovanje r održavanje i kod sušara i kod ostale opreme. Medjutim, smatramo da je na kraju ove teme potrebno sumirati sve napred izneto, kroz opis nadležnosti i odgovornosti službe održavanja, što bi svaku radi organizacija morala da ima.

PREDMET: Služba održavanja

S v r h a: Delokrug rada službe održavanja obuhvata: održavanje postrojenja i opreme, proizvodnju dobara i distribuciju energetskih sirovina i energije, kao i razne faze servisiranja na osnovnoj i pratećoj opremi na nivou radne organizacije ili manje organizacione jedinice.

F u n k c i j a:

Funkcija službe održavanja ima zadatak da obezbedi servis i radnu snagu za bezbedan i efikasana>-rad kompletnog postrojenja sušare i opreme u zavisnosti od uzajamne povezanosti.

Odgovornost:

Služba održavanja je odgovorna za:

1. Izvršenje programa planiranog održavaaja, popravke i zanene kod postrojenja i instalacija,
2. Proizvođnja, dobara i distribucija,energfetskih sirovina (goriva struje, voda, para i drugo) kao i radnu snagu,
3. Rukovodjenje i radzor nad izvršenim radovima.
4. Rukovodjenje raznim drugim servisnim grupama dodeljenim službi održavanja.
5. Savetovanje i sugestije službi proizvodnje o tehničko-mehaničkim problemima koji su bitni zabolji rad proizvodnje,
6. Sprovodjenje mera sigurnosti za vreme izvršenja radova za vreme rada na postrojenjima i opremi,
7. Dostavljanje odgovarajućih izveštaja u vezi sa stanjem opreme, upravi preduzeća, sektoru za investicije i samoupravnim organima.
8. Izvodjenje svih ovih funkcija na bezbedan i efikasan način.

Glavne preokupacije:

a) osigurati se od ispadanja za vreme rada pestrojenja,
b) održavanje opreme u zadovoljavajućoj kondiciji radi bezbednog rada,
c) održavanje 9 opreme na npnoj macimalnoj radnoj efikasnosti,
d) smanjenje vremena stajanja na minimum koji je proisteklo zbog ispadanja,
e) amanjenje na minimum troškova održavanja za gomje stavke izvodjenje radova na kvaUtetnom nivou.

Za postizanje ovih ciljeva potrebno je:

1. Imati dobar i fckusan kadar,
2. Imati ispravan poogram preventiznog održavanja,
3. Imati rezervne delove sa programom maksimalnih i minimalnih količina i neprekidno praćenje utrošenih količina,
4. Stalno ispitivanje uzroka ispadanja i otkaza opreme,
5. Biti u toku savremenih dostignuća tehnološke prakse novih metoda,
6. Neprekidna i tesna saradnja na svim nivoima sa ostalim službama u radnoj organizaciji.

Da bi svoje zadatke i funkcije izvršila na najbolji način,neophodno je da služba održavanja predstavlja jednu fazu u operaciji čitavog preduzeća − radne organizacije, a ne da bude

Dr MARIJA TODOROVIĆ ,dipl.ing.

Institut poljoprivredne tehnike, Poljoprivrednog fakulteta u Beogradu − Zemunu

O primeni sunčeve energije za sušenje zrnastih materijala

1. Uvod

Intenziviranjem proizvodnje uvodjenjem savremene tehnike i tehnologije, unapredjivanjem samoupravne organizacije i povezivanje na principima udruživanja rada i sredstava i povećanje investicionih ulaganja su osnovni preduslovi, koji treba da omoguće povećanje poljoprivredne proizvodnje po prosečnoj stopi od 4% a prehrambene industrije pri prosečnoj stopi od 8% do kraja ove decenije, dok izvoz odgovarajućih proizvoda treba da raste godišnje po stopi od 10%.

Poznato je takodje, da se očekuje da se do 1980. godine dostigne ukupna proizvodnja od oko 18 miliona tona žitarica. Ostvarenjem ovakvog plana razvoja oblasti poljoprivreda i prehrambena industrija postaju oblasti najveće dinamike promena energetskih potreba, u neposrednoj i daljoj budućnosti.

Karakteristično je pri tome da se struktura potrošnje brzo menja u korist nafte, odnosno njenih derivata i električne energije, što zajedno sa nezavidnim stanjem energetskih rezervi kod nas i u svetu predstavlja dovoljan razlog da se kaže, da vreme razmišlja o potrebi štednje energije, potrebi potrage za novim oblicima energije, kao i potrebi zaštite životne sredine treba smatrati prošlim.

Potrebe su sagledavane a njihovo zadovoljavanje je postalo neminovnost današnjice.

Značajne etape proizvodnog toka većine zrnastih materijala su procesi sušenja, za čije se izvodjenje već danas troše značajne količine energije.

Spoznanim značajem štednje energije, rad na usavršavanju postojećih rešenja sistema za sušenje, posebno istraživanje mogućnosti daljeg povećanja tehničkog stepena korisSiosti procesa sušenja odnosno zagrejača vazduha za sušenje i rad na razvoju sistema i opreme za aktivnu primenu novih izvora energije (na primer sunčeve) dobijaju sve veći značaj.

Uobičajena su dva načina sklasičnog sušenja sunčevom energijom.

Kod prvog načina toplota, potrebna za ostvarenje promene faznog stanja vlage se dovodi do mesta fazne promene neposrednim izlaganjem vlažnog materijala sunčevom zračenju (pasivno i solarno sunčano sušenje). Povišenjem temperature materijala u odnosu na okolni vazduh, dolazi pri tom do „prirodne ventilacije“, odnosno prolaza toplote i materije (izdvajanje vlage).

Nedostaci ovog načina sušenja su: moguća oštećenja materijala usled pregrevanja i nepovratno razlaganje hranljivih materija. Pored toga kada vremenski uslovi nisu dovoljno povoljni (oblačnost visokog stepena 10^® ili kiša), pasivan proces sušenja može da traje veoma dugo, što donosi dalje gubitke mase svih materija usled neprekinutog procesa disanja i aktivnosti mikroorganizama a može da dodje i do pojave plesni i potpunog uništenja vlažnog materijala.

Mera oblačnosti 10^ znači da je celo nebo pokriveno debelim slojeru oblaka, tako da se sunce uopšte ne vidi.
-Drugi način sunčanog sušenja se izvodi slično kao prvi, ali pored neposrednog izlaganja vlažnog materijala dejstvu sunčevog zračenja, preko vlažnog materijala ili kroz slojeve naslaganog materijala, se ventilatorom potiskuje atmosferski vazduh. Pri tom ako je pri odredjenom pritisku i temperaturi relativna vlažnost vazduha manja od ravnoteže za dato stanje (temperatura i vlažnost) vlažnog materijala, vlaga iz materijala prelazi u vazduh. Ovaj način sušenja poznat pod nazivom aktivna ventilacija, što se tiče korišćenja sunčeve energije predstavlja poluaktivno sunčevo sušenja.

Poznate su prednosti ovog načina sušenja u odnosu na njegov najveći nedostatak na prvi, kao i da je značajna potrošnja energije za pogon ventilatora i odgovarajući porast cene suvog materijala a i pored toga velika zavisnost procesa od vremenskih uslova,kao i prisutna, mada u mnogo manjoj meri nego kod prvog načina sušenja, opasnost uništenja materijala pri naročito lošim vremenskim uslovima. U savremenoj tehnologiji sušenje zrnastih materijala se izvodi zagrejanim vazduhom.

Zagrevanje vazduha se vrši u zagrejačima vazduha, toplotnom energijom sagorevanja goriva, električnom energijom, ili u razmenjačima toplote (toplotom ili vrelom vodom ili vodenom parom).

Zamenora do Sada primenjivanih zagrejača vazduha sunčanim zagrejačima vazduha, bilo bi ostvareno aktivno sunčano sušenje.

2. Energija sunčevog zračenja

Za donošenje odluke o primeni odredjenog sistema sušenja ekonomično projektovanje istog i optimalno upravljanje ostvarenim procesom je neophodno poznavanje merodavnih parametara procesa i sredine u kojoj se proces izvodi.

Merodavni termodinamički parametri sredine za sunčev aktivan proces sušenja su: ukupne dnevne energije sunčevog zračenja i veličine stanja vlažnog vazduha, temperatura i relativna vlažnost.

Srednje vrednosti ukupne dnevne energije globalnog sunčevog zračenja na horizontalnu površinu (h) za mesece od V-og do XI-og za Novi Sad prema (7) date su na dijagramu na sl.l.

Prema (4) odnos globalnog zračenja na vertikalnu površinu orijentacije n(Evn) i glofealnog zračenja na horizontalnu površinu (Eh), je odredjen koeficijentosn Kvn:

Kvn = Evn/Eh (1)

Za poznatu vrednost koeficijenta Kvn i energije zračenja Eh je:

Evn = Kvn × Eh (2)

Na osnovu srednjih vrednosti koeficijenata Kvn prema (4) Tabela br.l) za vertikalne površine S-severne, J-južne, I-istočne i Z-zapadne orijentacije, i giobalnog zračenja na horizontalnu površinu (7) su odredjene energije zračenja za vertikalne površine (V) odredjerih orijentacija i date u dijagramu na sl.l.

Tabela br.l.Srednje vrednosti koeficijenata Kvn za period (1968-1973)

Izostavljeno iz prikaza

3. Sunčano zagrevanje vazduha

Za s unčano zagrevanje vazduha za potrebe sušenja se mogu primeniti pločasti skupljači („kolektori“) energije sunčevog zračenja, skupljači kojima se ostvaruje koncentracija sunčevog zračenja (vazduh se pri tom zagreva do viših temperatura) i skupljači od plastičnih materijala. Pomenimo da je moguće primeniti i skupIjače enorgije sunčevog zračenja sa vodom kao grejnim fluidom, a zatim razmenu toplpte izmedju vode i vazduha za sušenje ostvariti u razmenjivaču toplote. Na sl.2. je data šema nekoliko vrsta vazdušnih, raznih pločastih skupljača sunčevog zračenja. Za sve vrste su zajednički elementi:

gornji providan sloj (1 ili 2 staklene ploče) samo kod vrste

a) je ovaj sloj izostavljen,

sloj za prijem − absorbciju energije sunčevog zračenja, crni ili sa selektivnim absorbcionim slojevima prevučeni -a) talasasti lim; b) orebrene metalne pločpzc) razvučeni mrežasti slojevi; d) „v“ savijena limena ploč^:e) rebra od plastike ili metala i f) staklene pregrade, nacrnjenih trećina dužine,

Sl.2. Vrste vazdušnih ravnih-pločastih skupljača energije sunčevog zračenja.

Izostavljeno iz prikaza

Na sl. 3. su date šeme poprečnih preseka nekoliko vrsta vazdušnih sunčanih skupljača od providne plastike (polietilena ili polipropilena) (na slici označeno sa „p“) i absorbdonih crnih slojeva takodje od plastike ali crne (na slici označenih sa A ) .

Ne ulazeći u razmatranje detalja pomenutih konstrukcija, osobenosti i pojava razmene toplote (putem sunčevog zračenja do absorbcionog sloja, prelaz toplote sa absorbcione površina na grejani fluid − vazduh, i prostiranje toplote konvekcijom, sprovcdjenjem i „niskotefnperaturnim“ zračenjem od absorbcione površine ka spoljnoj sredini skupljačaspoljnom vazduhu) daćemo ovom prilikom samo podatke o područjima vrednosti stepena korisnosti prijema energije globalnog sunčevog zračenja za pojedine vrste vazdušnih skupljača − kolektora.

Za ravne (Sl.l) se najveće vrednosti stepena korisnosti (pri uglu upada sunčevog zračenja od 90°) kreću od 14% do 33% (14% za vrstu a) na Sl.2) dok se presečne dnevne vrednosti kreću od 12% do 62%, prema (6), pri odredjenim uslovima intenziteta zračenja i parametara stanja spoljašnjeg vazduha.

Pomoću plastičnih sunčanih skupljača za zagrevanje vazduha se ugiavnom dostižu srednje dnevne vrednosti od 55% odnosno maksimalne (pri uglu upada sunčevog zračenja od 90°) od 70%.

4. „Pobeda“ − sušara s aktivnom primenom sunčeve energije

Primena sistema za sušenje zmastih materijala na kojima se vrše teorijska i eksperimentalna − demonstraciona istraživanja, mogućnosti aktivne primene suhčeve energije u svetu (na primer SAD, SRN), su većinom „nisko-temperaturni“ sistemi (40 – 60°) temperatura zagrejanog vazduha), manjeg kapaciteta pogodni zaUecentralizacizovanu“ tehnologiju sušenja i skladištenja. Polazeći od kod nas do sada izraženije sklonosti ka „industrijskoj tehnologiji“ i primeni c © sistema velikih kapaciteta uz više tepiperature zagrevnog fluida (sušare za žitarice − „Pobeda“ pripadaju, takodje ovoj grupi sistema), pokušaćemo ovde da sagledamo šta bi nam mogao pružiti jedan kombinovani sstem klasične sušare za žitarice „Pobeda“ sa dodatnim sistemom za aktivno sunčano predgrevanje vazduha. Razmotrićemo mogućnost razvoja indirektne veriikalne sušare za zrno IVSZ-5/RGHB u tom pravcu.

Na slikama 4. i 5. su date dve varijante mogućeg izgleda nove sušare sa naznačenim položajem sunčanih skupljača za zagrevanje vazduha. Kod varijante na S1.4. je predvidjeno postavljanje ravnih plastičnih skupljača. Nacrnjene ravne površine vertikalnih zidova i svih nadstrešnica i krovova u sklopu današnjih sušara dobijaju ulogu asorbera energije zračenja, aiznad njih je postavljen propusni sloj od stakla.

Na sl.5. je data varijanta sušare sa postavljenim plastičnim skupIjačima energije sunčevog zračenja. Kod oba rešenja je predvidjeno postavljanje skupljača energije samo u okviru današnjih osnovnih mera sušare. Na osnovu merne skice sušare (osnove, prednjeg i bočnog izgfeda odredjene su raspoložive površine − F (m2) i to:

– horizontalne odnosno približno i horizontalne 171 m
– vertiklane − prednje 105 m
– vertikalne − bočne A00 m2

2 UKUPNO: 676 m

Za sušaru koja je postavljena u okolini Novog Sada orijentacije : naznačene na slikama 4. i 5. (prednja strana − istočna, bočna strana − južna) je odredjena ukupna energija sunčevog zračenja, koja može da se korisno preda vazduha za sušenje u mesecima septembru i oktobru po sledećoj jednačini:

E = FR + ER +Evi + Evj )n. (kJ7 (2)

gde je:

FR – horizontalna površina (m2)

Fvi,vj − vertikalne površine istočne i južne orijentacije (m2)

ER,vi,vj − Ener9iJa globalnog sunčevog zračenja na horizontalnu odnosno vertikalnu površinu istočne i južne orijentacije (m)

n. – broj dana u mesecu

srednja vrednost stepena korisnosti skupljača pri uglu upada sunčevog zračenja od 90°(usvojeno 0,8).

Jednostavnim uporedjenjem uštede na gorivu od 60.000 dinara i povećanja cene sušare od 1,5 . 8O.388B = 120.582 dinara, može se zaključiti da bi se već u drugoj godini rada „sunčani“ deo sušare „isplatio“.

Pored toga treba imati u vidu, da ako bi se sunčani skupljači postavili pod uglom jednakim srednjoj vrednosti optimalnog ugla u odnosu na horizontalnu površinu, za IX i X mesec za 45° severne geografske širine (51°prema (1)/, efikasnost dodatnog sunčanog i sistema bi bila za približno 30% veća.

Napominjemo na kraju da bi ukupno povećanje cene sušare sa plastičnim skupljačima bilo cca 7.000 do 25.000 dinara pri čemu bi u radu njihova efikasnost bila za cca 20% niža a vek trajanja od osamnaest meseci do četiri godine. U ovom slučaju ušteda (0,8 × 60.000 = 48.000) bi bila približno 7 do 1,9 puta veća od povećanja cene sušare u prvoj godini rada.

x Povećanje 50% zbog materijala za okvire i noseću konstrukciju dela vertikalnih skupljača sa južne strane.