Suszarnia z przepływem ciągłym AgroDry MDB-XN 2/16-SB

Transkrypt

1 Raport z badań DLG 6263 F Stela Laxhuber GmbH Suszarnia z przepływem ciągłym AgroDry MDB-XN 2/16-SB Wydajność suszenia i zapotrzebowanie energii Centrum Badań Techniki i Środków Obrotowych

2 Zarys FokusTest to realizowane przez DLG badanie wartości użytkowej o zredukowanym zakresie mające na celu zapewnienie wyróżnialności i szczególne podkreślenie innowacyjności maszyn i urządzeń technicznych, stosowanych głównie w rolnictwie, gospodarce leśnej, ogrodnictwie, sadownictwie i uprawie winorośli oraz ochronie walorów krajobrazowych. Test ten koncentruje się na badaniu poszczególnych kryteriów jakości danego produktu, jak na przykład wytrzymałości zmęczeniowej, wydajności czy też jakości pracy. Zakres testu może obejmować kryteria przejęte z DLG-Signum- Test, będącego obszernym badaniem wartości użytkowych DLG dla wyrobów technicznych i kończy się publikacją raportu z badań oraz nadaniem znaku jakości. DLG-FokusTest Suszarnie obejmuje analizę jakości i użyteczności badanej suszarni. Kryteria Wydajność suszenia i zapotrzebowanie energii dostarczają informacji o przepustowości suszarni oraz faktycznym nakładzie energii. Inne kryteria nie były badane. Ocena w skrócie Przy badaniu suszarni z przepływem ciągłym stwierdzono dobre wyniki przepustowości i specyficznego zużycia energii termicznej. Tabela 1: Podsumowanie wyników Z uwagi na styl obsługi urządzenia i dostępną technikę transportu bliskiego możliwości suszarni nie zostały wyczerpane do końca i nie osiągnięto przewidywanej przepustowości. Wydajność suszenia Ocena* Przepustowość materiał suchy (warunki rzeczywiste) 18,80 t/h b.o. materiał suchy (warunki standardowe) 19,46 t/h materiał wilgotny (warunki rzeczywiste) 24,77 t/h b.o. materiał wilgotny (warunki standardowe) 25,40 t/h redukcja wilgotności ziarna kukurydzy 20,7 % (od 34,9 % do 14,2 %) b.o. odwodnienie ziaren kukurydzy 5,94 t/h b.o. Zapotrzebowanie energii zapotrzebowanie energii na t wilgotnego materiału termicznej 215,7 kwh/t + + elektrycznej 8,5 kwh/t + + specyficzne zużycie energii na jednostkę odwodnienia 922 kwh/t (3.319 kj/kg) + + Natężenie przepływu powietrza na t wilgotnego materiału ~6.300 m³ + + Uwagi Warunki standardowe: Redukcja wilgotności od 35 % do15 % przy warunkach otoczenia: 5 C, wilgotność względna powietrza 80 % i 1013 mbar Pomiarów dokonano przy temperaturze gorącego powietrza wynoszącej 132 C wzgl. 135 C. Temperatura założona wynosi 125 C * Zakres oceny: ++ / + / / / ( = standard, b.o. = brak oceny) Raport z badań DLG 6263 F Strona 2 z 8

3 Produkt Producent i zgłaszający Stela Laxhuber GmbH Öttinger Straße 2 D Massing Produkt: Suszarnia z przepływem ciągłym AgroDry MDB-XN 2/16-SB Zgłaszający: Kontakt: office@stela.de Opis i dane techniczne W suszarnii AgroDry MDB-XN 2/16-SB firmy Stela Laxhuber GmbH zastosowana jest technologia pracy ciągłej. Materiał suszony przemieszcza się w obydwu kolumnach suszarni od góry do dołu. Przez rozmieszczone w kolumnach kanały daszkowe powietrze wpływa do suszonego materiału wzgl. z niego wypływa. Doprowadzane przez kanał daszkowy ciepłe powietrze przepływa przez suszony materiał, który zostaje w ten sposób rozgrzany i oddaje wilgoć do przepływającego powietrza. Ochłodzone w ten sposób i nasycone wilgocią powietrze wypływa następnie z materiału przez kanał odprowadzający po czym przy pomocy łącznie czterech dmuchaw wciągane jest przez kolumny suszarni. Badana suszarnia wyposażona jest w technologię STELA-Biturbo. Stosowany w tej technologii sposób prowadzenia powietrza polega na tym, że w dolnej części urządzenia (dolny odcinek suszenia) ziarno suszone jest mieszanką powietrza, składającą się z zassanego powietrza świeżego ogrzanego powierzchniowym palnikiem gazowym i z podgrzanego powietrza pochodzącego ze strefy chłodzenia. Mieszanka ta zasysana jest przez dwie dmuchawy osiowe i przetłaczana następnie z dolnego do górnego odcinka strefy suszenia. Tutaj mieszanka ta zostaje ponownie uzupełniona domieszką rozgrzanego świeżego powietrza. Ta nowa mieszanka powietrza przepływa przez materiał suszony znajdujący się w górnej części strefy suszenia. Powietrze dla górnej strefy suszenia zasysane jest przez dwa wentylatory promieniowe i po przejściu przez suszony materiał i wytrąceniu z niego pyłu oddawane z powrotem do otoczenia. Celem takiego prowadzenia powietrza jest jego oczyszczanie przez wilgotny materiał w górnej strefie suszenia i zredukowanie w taki sposób powstawania pyłu. Ponadto technologia ta pozwala na wyraźne obniżenie zapotrzebowania na powietrze. Badana suszarnia przeznaczona jest do suszenia kukurydzy i według danych producenta nadaje się też do suszenia wszystkich gatunków zbóż. Tabela 2: Dane techniczne (podane przez producenta) Dane produktu nazwa kukurydza* gęstość nasypowa (wilgotna) 750 kg/m³ wilgotność początkowa 35 % wilgotność końcowa 15 % Dane założone temperatura gorącego powietrza125 C temperatura otoczenia 10 C wilgotność otoczenia 50 % r.f. Dane wydajności przepustowość materiał wilgotny ca. 32 t/h przepustowość materiał suchy ca. 24,5 t/h wydajność odparowania wody ca. 7,5 t/h Dane suszarni pojemność suszarni 154 t ** pojemność użytkowa 133 t ** wymiary L x B x H 14,8 m x 7,8 m x 23,9 m moc przyłącza elektrycznego 224 kw z odpylaniem Wentylatory instalacja wentylator wyciągowy ilość 2 2 moc napędowa każdego 75 kw 37 kw wydajność powietrza maksymalna moc nominalna wyciągu Uwagi * oczyszczony, biologicznie dojrzały materiał wilgotny ** przy gęstości nasypowej 750 kg/m³ wentylator powietrza pośredniczącego 2 x m³/h 2 x m³/h Podgrzewacz powietrza typ palnik gazowy powierzchniowy Maxon medium grzewcze gaz ziemny wartość opałowa 10 kwh/m³ i.n. wydajność maksymalna 2 x 5,1 MW Instalacja przeciwpożarowa typ BME 20 Oczyszczanie zużytego powietrza typ 2 x separator odśrodkowy ZA 80 Raport z badań DLG 6263 F Strona 3 z 8

4 Metoda Badanie suszarni przeprowadzono w zakładzie położonym w okręgu Passau w okresie od 14 do 20 października 2014 roku. Do ogrzewania suszarni zakład używa gazu ziemnego. W su szar ni suszone są bardzo różne materiały. W ramach badania ocenie poddano suszenie kuku rydzy. Ziarna poddanej suszeniu kuku rydzy były dzięki sprzyjającej pogodzie i stosownej porze roku dojrzałe i najwyższej jakości. W celu ustalenia wydajności suszenia cała ilość wysuszonych ziaren kukurydzy była ważona przy pomocy skalibrowanej wagi samochodowej. Ponadto w celu oznaczenia wilgotności kukurydzy pobierano próbki materiału świeżego i wysuszonego. Przepustowość materiału suchego ) określa się jako stosunek ( ) masy materiału suchego ( ), do czasu trwania suszenia ( patrz zestawienie 1 i 2. Przepustowość materiału wilgot) wylicza się na podstanego ( wie przepustowości materiału suchego i stwierdzonych wilgotności materiału suchego i wilgotnego i ). ( 8 7 Na podstawie tych przepustowości ) można też wyliczyć ( i ). ilość odparowanej wody ( 5 Ilość zużytej energii termicznej określana była przy pomocy licznika ilości gazu. 6 Objętościowe natężenia przepływu powietrza oznaczano na podstawie pomiaru ciśnienia różnicowego i charakterystyki odpowiedniego wentylatora Przy pojemności suszarni wynoszącej ok. 154 t jako średni czas martwy przy przepustowości wynoszącej około 20 t suchej kukurydzy na godzinę należy kalkulować zwykle przynajmniej dziesięć godzin wzgl. dwa cykle suszenia, do momentu osiągnięcia stabilnego punktu pracy. Według danych producenta czas martwy może się wahać w zależności od specyfiki urządzenia i warunków atmosferycznych Rys. 2: Schemat ideowy suszarni Raport z badań DLG 6263 F Podane tu parametry wydajności zostały już przeliczone na warunki standardowe. Prowadzenie badań rozpoczynano każdorazowo po osiągnięciu stabilnego punktu pracy i kontynuowano dla każdego cyklu przez około dziesięć godzin. Dla lepszej przejrzystości w niniejszym raporcie przedstawione są nie wszystkie cykle. Strona 4 z 8

5 Wyniki testu w szczegółach W tabeli 3, strona 6, przedstawione są wyniki przeprowadzonego badania. Przy tym wartości podane na niebieskim tle, to wartości uzyskane drogą pomiaru, pozostałe zaś zostały wyliczone lub oznaczone. Sposób eksploatacji Badana suszarnia była tak ustawiona, że podczas całego okresu badania materiał był suszony zbyt intensywnie. Wilgotność wysuszonej kukurydzy wynosiła często mniej niż 14 %. Podane w tabeli 3 wartości zapotrzebowania energii termicznej zostały wprawdzie odpowiednio skorygowane, należy jednak wychodzić z założenia, że przepustowość suszarni byłaby wyższa. Suszarnia sterowana jest ręcznie bez dodatkowej regulacji w zależności od początkowej i/lub końcowej wilgotności materiału. Nie jest również oznaczana wilgotność przyjmowanego materiału. W tej sytuacji możliwości urządzenia nie są w pełni wykorzystane. Producent przewiduje stosowanie w dolnej strefie suszenia wyższych temperatur niż w strefie górnej. W czasie badania w dolnej strefie suszenia temperatura doprowadzanego powietrza ustawiona była na 130 C albo 135 C. Temperatura w górnej strefie suszenia była zawsze o 15 K niższa i wynosiła 115 C wzgl. 120 C. Przepustowość Wyliczona przepustowość suszarni wynosiła 19,46 t materiału suchego na godzinę przy redukcji wilgotności kukurydzy z 35 % do 15 % i temperaturze otoczenia wynoszącej 5 C. Ilość świeżych ziaren kukurydzy wynosiła 25,40 t na godzinę. Odpowiada to ilości odparowanej wody wynoszącej 5,94 t na godzinę. Zapotrzebowanie energii Moc pobierana przez suszarnię podczas badania wynosiła średnio kw. Oznacza to, że na wysuszenie jednej tony świeżego materiału zużywano 215,7 kwh energii termicznej. Przy tym ilość odparowywanej w ciągu godziny wody wynosiła średnio 5,94 t co oznacza, że na odparowanie jednego kilograma wody zużywano kj (odpowiada to 922 kwh/t). Zapotrzebowanie energii na odparowanie jednego kilograma (ok. 1 litra) wody przy temperaturze ziarna wynoszącej 50 C i ciśnieniu powietrza w wysokości mbar wynosi teoretycznie kj energii. Przy uwzględnieniu współczynnika sprawności suszarni konwekcyjnej uzyskane wartości należy uznać za bardzo dobre. Zapotrzebowanie energii elektrycznej wynosiło przeciętnie 211,7 kw. Na jedną tonę świeżego materiału musiano zatem zużyć 8,5 kwh energii elektrycznej. Ten wynik jest również bardzo dobry. Temperatury w suszarni Rysunek 2 przedstawia przykładowo przebieg temperatur w suszarni podczas jednego cyklu badań od godziny 2 do 6. Z uwagi na stabilny punkt pracy wahania temperatur są bardzo małe Temperatura [ C] Powietrze zużyte górna strefa suszenia Powietrze zużyte dolna strefa suszenia Powietrze doprowadzane górna strefa suszenia Powietrze doprowadzane dolna strefa suszenia Podgrzew Powietrze oddawane do otoczenia :00 2:10 2:20 2:30 2:40 2:50 3:00 3:10 3:20 3:30 3:40 3:50 4:00 4:10 4:20 4:30 4:40 4:50 5:00 5:10 5:20 5:30 5:40 5:50 6:00 Godzina Rys. 3: Obraz graficzny temperatur w suszarni [ C] Raport z badań DLG 6263 F Strona 5 z 8

6 Tabela 3: Zestawienie wartości pomierzonych i wyliczonych Pozycja na schemacie (Rys. 2) Data Materiał suszony kukurydza kukurydza Czas badań 21:07-06:13 20:03-05:43 Czas trwania 9,10 9,67 h Ilości suszonego materiału materiał suszony, łącznie (suchy) 171,06 191,46 t materiał suszony, łącznie (wilgotny) 225,45 242,70 t Warunki otoczenia wilgotność względna otoczenia 1 93,2 94,3 % temperatura otoczenia 1 12,5 12,2 C ciśnienie otoczenia mbar Temperatury doprowadzanego powietrza podgrzew 2 46,2 47,8 C gorące powietrze na dole 3 131,6 135,3 C powietrze pośredniczące 4 50,3 51,5 C gorące powietrze na górze 5 116,5 121,9 C Stany powietrza wilgotność względna powietrza oddawanego do otoczenia 7 80,2 80,5 % wilgotność względna powietrza zużytego 6 78,2 74,2 % temperatura powietrza oddawanego do otoczenia 7 42,7 44,0 C temperatura powietrza zużytego 6 47,4 48,7 C Wilgotności kukurydzy, wyśrodkowane wilgotność materiału mokrego 8 34,9 32,0 % wilgotność materiału suchego 9 14,2 13,8 % odwilżenie 20,7 18,2 % Przepustowość materiału suchego 9 18,80 19,80 t/h skorygowana do warunków standardowych 19,46 18,02 t/h materiału wilgotnego 8 24,77 25,10 t/h skorygowana do warunków standardowych 25,40 23,52 t/h Odwodnienie w przeliczeniu na warunki standardowe 5,94 5,50 t/h Zużycie gazu (objętość eksploatacyjna) palnik górny ,1 326,4 m³/h palnik dolny ,6 230,9 m³/h łącznie 547,7 557,3 m³/h właściwe suchy materiał 28,2 30,9 m³ gazu/t właściwe mokry materiał 21,6 23,7 m³ gazu/t Raport z badań DLG 6263 F Strona 6 z 8

7 Pozycja na schemacie (rys. 2) Moc/energia grzewcza palnik górny ,0 3264,0 kw palnik dolny ,0 2309,0 kw łącznie 5477,0 5573,0 kw właściwa suchy materiał 281,5 309,3 kwh/t właściwa mokry materiał 215,7 237,0 kwh/t Zapotrzebowanie energii na jednostkę ilości wody warunki eksploatacyjne 921,9 1013,0 kwh/t warunki eksploatacyjne 3319,0 3646,8 kj/kg korekta temperatura kukurydzy 79,1 73,2 kj/kg korekta temperatura powietrza 234,5 243,1 kj/kg warunki standardowe (5 C) 992,9 1075,5 kwh/t warunki standardowe (5 C) 3574,4 3871,9 kj/kg Różnica ciśnienia wentylator promieniowy Pa wentylator promieniowy Pa wentylator osiowy Pa wentylator osiowy Pa Przepustowość powietrza wentylatory promieniowe m³/h wentylatory osiowe m³/h strumień objętości zużytego powietrza m³/h właściwa suchy materiał m³/t właściwa mokry materiał m³/t Moc elektryczna wartości średnie 211,7 211,7 kw w przeliczeniu na 1t materiału mokrego 8,5 8,4 kwh/t Uwagi Warunki standardowe: Redukcja wilgotności od 35 % do 15 % przy warunkach otoczenia 5 C, wilgotność względna powietrza 80 % i 1013 mbar Podsumowanie Uzyskane wyniki badania suszarni z przepływem ciągłym AgroDry MDB-XN 2/16-SB firmy Stela Laxhuber GmbH odnośnie badanych kryteriów Wydajność suszenia i zapotrzebowanie energii spełniają wymogi Standard ( ) konieczne dla uzyskania znaku DLG-FokusTest lub są od nich lepsze. W ten sposób suszarnia zasadniczo nadaje się do suszenia kukurydzy. Raport z badań DLG 6263 F Strona 7 z 8

8 Dalsze informacje Dalsze testy przebadanych suszarni są do pobrania pod adresem trocknung. Badanie zostało przeprowadzone przez DLG e.v., Centrum Badania Techniki i Środków Obrotowych, Max-Eyth-Weg 1, Groß-Umstadt Zakres badania DLG FokusTest Urządzenia suszarnicze (Stan 09/2013) Dziedzina Gospodarstwa rolne Komisja Prof. dr Eberhard Hartung, Uniwersytet Kiloński Mgr inż. Wolfram Huschke Dr Inż. Jochen Mellmann, ATB Poczdam Prof. dr Yves Reckleben, Wyższa Szkoła Zawodowa Kilonia (Przewodniczący) B.Sc. Albert Spreu, Kuratorium Racjonalizacji Rolnictwa RKL Rendsburg Kierownik projektu Mgr inż. Susanne Gäckler Inżynier sprawdzający Mgr inż. (Wyższa Szkoła Zawodowa) Sander Schwick, M.Sc.* * Sprawozdawca Towarzystwo DLG Towarzystwo DLG nie tylko prowadzi powszechnie znane badania techniki rolniczej, środków obrotowych i artykułów spożywczych ale jest też neutralnym otwartym forum wymiany wiedzy i kształtowania opinii w branży rolniczej i spożywczej. Około 180 pracowników etatowych i ponad działających honorowo ekspertów wypracowuje rozwiązania dla aktualnych problemów. Ponad 80 komitetów, zespołów i komisji stanowi przy tym fundament kompetencji i ciągłości wyspecjalizowanej działalności. Wiele fachowych przeznaczonych dla rolnictwa informacji DLG przekazuje w formie ulotek i dokumentów roboczych oraz artykułów w czasopismach fachowych i w książkach. DLG organizuje wiodące na świecie targi specjalistyczne dla rolnictwa i agrobiznesu pomagając w ten sposób w odnajdowaniu nowoczesnych produktów, technologii i usług i prezentowaniu ich szerokiej opinii publicznej. Proszę zapewnić sobie opartą na wiedzy przewagę nad innymi oraz wiele innych korzyści przez podjęcie współpracy w zakresie dotyczącej branży agrarnej wiedzy eksperckiej! Dalsze informacje można znaleźć pod adresem Centrum Badań Techniki i Środków Obrotowych DLG Centrum Badań Techniki i Środków Obrotowych DLG w Groß-Umstadt służy jako miara jakości dla przetestowanej techniki rolniczej i środków obrotowych i jest wiodącą placówką świadczącą usługi w zakresie badań i certyfikacji na bazie niezależnych testów technicznych. Posługując się nowoczesną techniką pomiarową i metodami zbliżonymi do praktycznych zastosowań prowadzący badania inżynierowie DLG poddają badaniom nowe produkty i innowacje. Jako wielokrotnie akredytowane i notyfikowane w UE laboratorium badawcze Centrum Badań Techniki i Środków Obrotowych DLG oferuje rolnikom i praktykom uznane testy techniczne i egzaminy DLG dostarczając tym ważnych i pomocnych w podejmowaniu decyzji inwestycyjnych informacji na temat techniki rolniczej i środków obrotowych DLG DLG e.v. Centrum Badań Techniki i Środków Obrotowych Max-Eyth-Weg Groß-Umstadt telefon fax tech@dlg.org Bezpłatne pobieranie wszystkich raportów z badań pod: Raport z badań DLG 6263 F Strona 8 z 8