ENERGOOSZCZĘDNA SUSZARNIA Typ FR/FRT 2012
A1 - Liniowy palnik gazowy A15 - Pokrywy przeciwdeszczowe A2 - Obszar mieszania powietrza A16 - Przegroda regulacji powietrza chłodzącego A3 - Komora wyrównawcza A17 - Przesuwna przesłona regulacji A4-1 Strefa suszenia strefy chłodzenia A5 - Komora wyrównawcza powietrza wylotowego A18 - Przesłona mieszająca powietrze ze stali nierdzewnej A7-2 Strefa suszenia A19 - Płyty ochronne wlotu powietrza A8 - Strefa chłodzenia A20 - Przenośnik ślimakowy osuszonego ziarna A9 - Kanał recyrkulacyjny powietrza A21 - Wewnętrzne podesty kontrolne A10 Zbiornik wilgotnego ziarna A22 - Dach A11 Zbiornik ziarna osuszonego A23 - Osłona zewnętrzny z podestem A12 Główne wentylatory (górne ) A24 - Stół zsypowy ziarna A13 Wentylatory recyrkulacyjne powietrza ( dolne) A25 - Przenośnik ślimakowy wilgotnego ziarna A14 Przysłony przeciwpyłowe
KOLUMNA CHARAKTERYSTYKA KONSTRUKCJI Kolumna susząca składająca się z segmentów stalowych, wzmacnianych zewnętrznie profilami stalowymi, co zapewnia bardzo dużą wytrzymałość konstrukcji, odporną nawet na trzęsienia ziemi najbardziej wytrzymała konstrukcja suszarni na rynku. Liczba segmentów różni się w zależności od wydajności suszarni. Kanały rozprowadzające powietrze zbudowane są z paneli wykonanych ze stali alucynkowej, zapewniających wysoką odporność antykorozyjną oraz odporność na czynniki atmosferyczne. Kanały gorącego powietrza są izolowane termicznie wełną mineralną o grubości 5 cm, poszycie zewnętrzne wykonane jest z blachy stalowej ocynkowanej ogniowo. Kolumna suszarni oraz kanały wylotowe izolowane termicznie wełna mineralną o grubości 2-5 cm. Płyty alucynkowe Płyty stalowe ocynkowane Izolacja termiczna Komory rozprowadzania powietrza Spawane kształtowniki wzmacniające System konstrukcji segmentów suszarni, w której krawędzie łączące występują na zewnętrz, zapewnia gładkość kanałów wewnątrz, co pozwala unikać niebezpiecznego osadzania się kurzu i produktu na wewnętrznych powierzchniach suszarki. Warstwa 5 cm wełny mineralnej Płyta zewnętrzna Płyta z alucynku
Wentylatory powietrza recyrkulowanego Stół zsypowy Lej zsypowy Stół i lej zsypowy zbudowane są jako jeden blok. Lej umieszony jest na podwyższeniu, dzięki czemu powietrze recyrkulowane może swobodnie przepływać, jednocześnie zapewniony jest dobry dostęp w celu konserwacji i czyszczenia. Lej dolny suszarni, jest izolowany wełną mineralną, co zapobiega kondensacji pary wodnej oraz stratą ciepła. WENTYLATORY W naszych suszarniach używane są wentylatory osiowe o średnicy 1000 mm /1500 Pa. Stalowy wirnik jest bezpośrednio połączony z silnikiem, dzięki czemu unika się strat mocy przy napędzie. Wentylator wyposażony jest w rząd kierownic powietrza umieszczonych pod wirnikiem. Kierownice powietrza wspomagają pracę wirnika zwiększając jego efektywność, co pozwala na uzyskanie większego ciśnienia dynamicznego spowodowanego ruchem obrotowym powietrza przekazanego na łopaty wirnika, zwiększając w ten sposób wydajność. Taka konstrukcja wentylatorów i odpowiedni stosunek średnicy wirnika do wysokości wentylatora pozwalają na uzyskanie wysokiego ciśnienia pracy do 1500 Pa. Możliwe jest użycie silników 6-cio biegunowych (960 obrotów na minutę), umożliwiających znaczne zredukowanie emisji poziomu hałasu.
Silniki elektryczne posiadają niezależne wloty powietrza zewnętrznego, dzięki którym unikamy ich przegrzaniu zwiększając ich trwałość i niezawodność. Przedłużenie kanału powietrza wylotowego z wentylatora posiada wewnętrzne ściany pokryte warstwą dźwiękochłonnej wełny żużlowej, co pozwala na skuteczną redukcję hałasu. Każdy wentylator podłączony jest do pneumatycznie sterowanej żaluzji z aerodynamicznymi płytami, która jednocześnie zabezpiecza przed deszczem. Przyłącze elektryczne wyprowadzone jest na zewnątrz. Pokrywa przeciwdeszczowa Wlot powietrza chłodzącego silnik wentylatora Punkt pomiaru emisji pyłów Przedłużenie rury wylotowej Pokrywa przeciwpyłowa Wentylator
GENERATOR CIEPŁA Istnieją dwie opcje podgrzewania powietrza, w zależności od rodzaju paliwa: Opcja BT z użyciem tradycyjnych wymienników ciepła - suszenie pośrednie. W rozwiązaniu tym, jeden lub więcej wymienników ciepła jest zawieszonych w pozycji pionowej, by zredukować obciążenie cieplne. Takie umiejscowienie wymiennika ciepła zapewnia lepszą wymianę ciepła zgodnie z kierunkiem przepływu powietrza. W przypadku zaniku napięci podczas pracy suszarni, ciepło z rozgrzanych płyt odprowadzone jest poprzez konwekcję, co zabezpiecza wymiennik przed uszkodzeniem, zwiększając jego żywotność. Piece tego typu mogą być zasilane lekkim olejem opałowym, gazem ziemnym lub LPG. Szczególną uwagę poświęca się konstrukcji komór spalania ze stali nierdzewne i żaroodpornej. Aby uzyskać maksymalny stopień odbioru ciepła i najwyższą sprawność stosuje się układy mieszania powietrza. Korpus głównej komory jest cylindryczny, a oba końce mają kształt stożka. Pozwala to na kompensację naprężeń cieplnych. W wersji BT bez wymiennika ciepła końcówka komory spalania jest zamknięta. Produkty spalania ucieka przez 8 bocznych kanałów i kierowany jest prostopadle w stronę paleniska, gdzie miesza się z chłodniejszym powietrzem przez specjalne wywietrzniki. W ten sposób uzyskujemy jednorodną temperaturę i unikamy tworzenia się niebezpiecznych i nadmiernie gorących fal powietrza. Po wymieszaniu z powietrzem z obiegu, przechodzi przez rząd otworowych płyt. Tworzą się turbulencje dzięki którym zachodzi lepsza jednorodność temperaturowa. Opcja VA z użyciem liniowych palników gazowy suszenie bezpośrednie. Zastosowanie liniowych palników gazowych na gaz ziemny i LPG, pozwala na lepszy rozkład temperatury w porównaniu do tradycyjnych palników ciśnieniowych oraz całkowite wykorzystanie energii cieplnej, spalanego paliwa do procesu suszenia.
Prędkość przepływu powietrza przez palnik reguluje się za pomocą zmiany położenia dwóch nastawnych przesłon ustalających szczelinę miedzy nimi i obudową palnika. Nad palnikiem zamontowana jest (A18) system płyt i kanałów wykonanych ze stali nierdzewnej, który przerywa strumień gorącego powietrza z płomienia, rozprasza go, powodując dokładne wymieszanie z powietrzem ogrzewanym. Zastosowany układ mieszania zapewnia uzyskanie jednorodnej temperatury w całym przekroju kanału powietrznego. Gorące powietrze rozchodzi się wewnątrz pionowego, szerokiego kanału, który jest izolowany wełną mineralną i ocynkowanymi płytami. W następnym etapie powietrze zewnętrzne ogrzane przez palnik o jednorodnej temperaturze, zapewnionej przez układ mieszania (A18), przechodzi do strefy mieszania (A2) z powietrzem z recyrkulacji, które zostało odzyskane po stronie wylotowej suszarni. Kolejny zestaw płyt i kanałów zapewnia dokładne wymieszanie powietrza z recyrkulacji z powietrzem ogrzanym przez palnik. Uzyskujemy strugę powietrza o jednorodnej temperaturze, która kierowana jest do komory wyrównawcze (A3), a stamtąd do kolumny suszącej. W strefie mieszania (A2) znajdują się specjalne przesłony umożliwiające kierowanie części powietrza z recyrkulacji bezpośrednio do dolnej części kolumny suszącej. Rozwiązanie to umożliwia regulację i różnicowanie rozkładu temperatury powietrza suszącego w pionowym układzie kolumny suszącej. W wyniku czego w górnych strefach suszenia, gdzie występuje mokre ziarno, mogące zaabsorbować większa ilość ciepła, dostarczamy powietrze o wyższej temperaturze, aby zapewnić większą efektywność suszenia. Wraz z przemieszczaniem się ziarna w dół kolumny wzrasta jego temperatur, spada wilgotność a z nią zdolność absorpcji ciepła. Dlatego, aby zabezpieczyć ziarno przed uszkodzeniami termicznymi i zachować jego parametry technologiczne należy suszyć je powietrzem o niższej temperaturze. Zastosowany układ systemów przygotowania powietrza zapewnia wysoką efektywność suszenia oraz pewne zachowanie parametrów technologicznych ziarna. STÓŁ ZSYPOWY Stół zsypowy umożliwia opad dużej ilości ziarna podczas jednego cyklu otwarcia. Pełne otwarcie kanałów wyładowczych eliminuje ryzyko powstania zatorów i zawieszenia się mokrego ziarna nawet z domieszką zanieczyszczeń. Jednoczesne otwarcie kanałów wyładowczych zapewnia równomierne przemieszczanie się ziarna w całym przekroju kolumny, co jest warunkiem prawidłowego przebiegu procesu suszenia. Pod każdym kanałem znajduje się wahadłowa zasuwa, która będąc w normalnej pozycji uniemożliwi przepływ ziarna. Wszystkie zasuwy połączone są ze sobą przez dwa stalowe cięgna, na końcu których znajduje się drążek skrętny, osadzony w trzech łożyskach kulkowych. Mechanizm wysypu ziarna sterowany jest pneumatycznie poprzez siłownik, którego skok tłoka powoduje obrót drążka, co wywołuje otwarcie zasuw i opad produktu do zbiornika znajdującego się pod nim. Ruch ten jest niezwykle szybki (trwa od pół do jednej sekundy). Cały system został zaprojektowany tak, aby uzyskać dużą przestrzeń pomiędzy kanałami i zasuwami. Dzięki temu całkowicie wyeliminowane zostało ryzyko powstania zatoru ziarna powodowanego obecnością ciał obcych.
Pełne otwarcie kanałów wyładowczych zapewnia całkowite opróżnienia suszarni, co zapobiega zaleganiu resztek ziarna, które mogłyby powodować mieszanie się dwóch różnych rodzajów zbóż przy zmianie materiału suszonego. SCHEMAT DZIAŁANIA STOŁU ZSYPOWEGO ZAMKNIĘTE Cięgno Wahadłowa zasuwa OTWARTE Ziarno
BEZPIECZEŃSTWO OBSŁUGI Suszarnie wyposażono w szereg drabin z podestami obsługowymi i spoczynkowymi wraz z systemem balustrad i klatek ochronnych, co zapewnia łatwą i bezpieczną obsługę. Podesty wewnętrzne umieszczone na całej wysokości kolumny co 2,5m umożliwiają swobodną kontrolę jakości procesu w całym przekroju suszarni oraz dodatkowo bezpieczny i wygodny dostęp do wszystkich elementów suszarni podczas czyszczenia, konserwacji i przeglądów. W dolnej części po obu stronach kolumny znajdują się przestronne drzwi wejściowe do kanałów powietrznych i wentylatorów. System drabin zewnętrznych wraz podestami zapewnia dostęp do elementów umieszczonych na suszarni. Personel obsługujący suszarnię ma swobodny i bezpieczny dostęp do wszystkich jej elementów i układów.
ZASADA DZIAŁANIA Ziarno przemieszcza się w dół suszarni pod własnym ciężarem i przechodzi przez warstwy naprzemiennie ułożonych kanałów ( daszków ) z gorącym powietrzem wlotowym oraz chłodnym powietrzem wylotowym. Układ daszków powoduje wymuszony, zygzakowaty ruch ziarna i ciągłe jego mieszanie. Konstrukcja kanałów i porcjowy wyładunek zapewniają jednostajne przemieszczanie się ziarna w całej kolumnie, zapobiegając tym samym tworzeniu się strumieni ziarna o różnej temperaturze i wilgotności. W pierwszym obszarze suszenia strefy najwyższe, w ziarno uderza gorące powietrze o temperaturze około 10-20 stopni wyższej niż w częściach dolnych - mokre ziarno może przyjąć większą porcję ciepła, bez naruszenia jego parametrów, przez co uwalnia się znaczna cześć wilgoci efektywne suszenie. Pomiędzy pierwszym i drugim obszarem suszenia ziarno przechodzi przez obszar spoczynkowy, gdzie nie działa na nie żaden przepływ powietrza. Będąc w tym obszarze, większość wewnętrznej wilgoci ziarna migruje do części zewnętrznej, ułatwiając odparowanie i poprawiając jednorodność suszenia. W naszych suszarniach zastosowano inwersyjny układ daszków co eliminuje przegrzewanie się ziarna wyjaśnienie w punkcie Wymiana powietrza. W drugim - dolnym obszarze suszenia uwalniana jest reszta wilgoci, do czasu, aż ziarno osiągnie pożądaną wilgotność końcową. Przy czym temperatura powietrza suszącego jest około 10-20 stopni niższa niż w strefach górnych, zabezpiecza to ziarno przed uszkodzeniami termicznymi oraz utratą parametrów technologicznych. Suchsze rozgrzane ziarno nie wchłonie dużej dawki ciepła. Poniżej znajduje się strefa chłodzenia ziarna, której wysokość może być zmieniana tak, aby uzyskać odpowiednią temperaturę ziarna opuszczającego suszarnię z uwzględnieniem temperatury i warunków otoczenia. Ponadto ilość powietrza chłodzącego może być regulowana poprzez specjalne zasuwy. W przypadku suszenia z oddzielnym chłodzeniem możliwe jest użycie całego obszaru chłodzenia dla procesu suszenia.
SCHEMAT DZIAŁANIA SUSZARNI ENERGOOSZCZĘDNEJ Typ FR Typ FRT A POWIETRZE Z ZEWNĄTRZ B POWIETRZE Z PALENISKA C - POWIETRZE O ŚREDNIEJ TEMPERATURZE D POWIETRZE O WYSOKIEJ TEMPERATURZE E POWIETRZE WTÓRNE F - WILGOTNE POWIETRZE
OBIEG POWIETRZA Ruch powietrza jest wymuszony przez wentylatory umieszczone w górnej części kanału wylotowego na dachu, oraz jeden lub więcej wentylatorów w dolnej części komory, które zapewniają odzysk ciepła poprzez zawracanie powierza ze stref chłodzenia oraz dolnych stref suszenia do strefy mieszania kanału wlotowego powietrza. Wentylatory górne zasysają powietrze z wyższej partii kolumny. W tym obszarze ziarno jest wilgotne a powietrze wylotowe osiąga 100% wilgotności, dlatego usuwane jest na zewnątrz. Dolne wentylatory zasysają powietrze z niższej strefy obszaru suszenia, oraz z obszaru chłodzenia gdzie powietrze jest ciepłe i nie do końca nasycone (powietrze ogrzewa się przechodząc przez ziarno). Jednocześnie konstrukcja i sposób działania suszarni ogranicza zawartość pyłów w powietrzu. Suche powietrze w temperaturze 40-50 stopni kierowane jest do ponownego użytku na stronę dolotową. Odzysk ciepła poprzez recyrkulację radykalnie zmniejsza koszty suszenia, z uwagi na fakt, że 30-40 % powietrza używanego do suszenia dostarczane jest z recyrkulacji w temperaturze 40-50 C, a nie z otoczenia, w temperaturze np. 5 C czy -5 C co ma miejsce przy suszeniu kukurydzy. Nie nagrzewamy powietrza np. od 0 C do 120 C ogrzewając o 120 C, lecz ogrzewamy od 40 C do 120 C ogrzewając o 80 C. WYMIANA POWIETRZA Jak już wspomniano, kolumna składa się z naprzemiennie ułożonych kanałów (daszków). Kanały w każdej warstwie są z jednej strony otwarte, a z drugiej zamknięte. Kanały w poprzedniej i kolejnej warstwie mają otwory po przeciwnej stronie. W ten sposób warstwy kanałów powietrza wlotowego występują na zmianę z warstwami kanałów powietrza wylotowego. Należy dodatkowo podkreślić, iż najwyższe sekcje kolumny suszącej wykonane są ze stali nierdzewnej, co zapewnia dużą trwałość oraz odporność na warunki pracy przykładowo przy suszeniu kukurydzy gdzie występuje wysoka temperatura, wysoka wilgotność oraz wysokie stężenie kwasów organicznych.
Powietrze wchodzące do kanału przepływa przez ziarno i wlatuje do czterech otaczających go kanałów powietrza wylotowego. Każdy kanał wylotowy przyjmuje powietrze z czterech otaczających go kanałów powietrza wlotowego. W ten sposób tworzy się system wymiany pomiędzy powietrzem i ziarnem, zwany przepływem mieszanym, który posiada następujące cechy: - powietrze przepływa przez całe ziarno - podczas przemieszczania się ziarna przechodzi przez nie układ strug powietrza o różnych kierunkach Ponadto, w celu uniknięcia wystawienia ziarna na ciągłe działanie gorącego lub chłodnego powietrza układ kanałów powietrznych zmienia się mniej więcej co 3 metry. Zapewnia to równomierne suszenie w całym przekroju kolumny oraz chroni ziarno przed przegrzaniem, do którego może dojść w suszarniach o jednostajnym układzie daszków. Daszki z zimnym powietrzem Inercja Daszki z ciepłym powietrzem I = POWIETRZE WLOTOWE 0 = POWIETRZE WYLOTOWE
EMISJE DO OTOCZENIA W CELU OGRANICZENIA EMISJI PYŁU PRZYJĘTO KILKA USTALEŃ KONSTRUKCYJNYCH UKŁAD WENTYLATORÓW Umiejscowienie wentylatorów wyrzutowych na dachu suszarni powoduje, że główna emisja pyłów i hałasu skierowana jest w wolną przestrzeń, tym samym ich natężenie w rejonie przebywania ludzi jest niskie a w odległości około 70m od suszarni praktycznie nieodczuwalne. Wentylatory recyrkulujące powietrze, umieszczone w dolnej części suszarni, zawracają powietrze suchsze o większej zawartości pyłów ponownie do suszarni, gdzie są one pochłaniane przez ziarno. Opisany poniżej układ powiązania ruchu powietrza z przemieszczaniem się ziarna redukuje emisje pyłu do minimum. PRĘDKOŚĆ POWIETRZA W suszarniach podciśnieniowych emisja pyłu spowodowana jest przejściem powietrza przez ziarno powietrze zabiera lżejsze cząstki wentylatory wysysają je i wyrzucają na zewnątrz. Im szybszy jest przepływ powietrze, tym wyższa jest emisja cząstek stałych. Dlatego nasze suszarnie wyposażyliśmy w kanały o krzyżowym przepływie z dużą powierzchnią wejścia powietrza w ziarno, przez co redukuje ono kilkakrotnie swoja prędkość. Dodatkowo otwory wylotowe do zbiorczych kanałów wylotowych mają dużą powierzchnię Optymalna cyrkulacja powietrza jest zapewniona przez zastosowanie dużych komór dystrybucyjnych, które pozwalają unikać szybszych przepływów powietrza. Co więcej, konstrukcja kanałów pozwala na zmniejszoną prędkość powietrza podczas wchodzenia i przepływania przez ziarno. RUCH PRODUKTU Obserwując konwencjonalne suszarnie w czasie pracy, możemy łatwo dostrzec, że emisja pyłu jest wyższa podczas ruchu ziarna. Jeśli ziarno się nie porusza, emisja ta jest istotnie niższa. Dlatego w naszych suszarniach podjęto szczególne środki, aby ograniczyć czas ruch ziarna i całkowicie wstrzymać ruch powietrza podczas tej fazy, która trwa około 1 sekundy. Po pierwsze, opisany wcześniej stół zsypowy kolumny został zaprojektowany, tak aby umożliwić przemieszczenie sie dużej ilości ziarna w bardzo krótkim czasie. Prędkość zsypu w rzeczywistości jest taka, że pełny czas otwarcia stołu i ruch ziarna zajmuje od 10 do 30 sekund na godzinę. Cykl otwarcia stołu i przemieszczania się ziarna trwa do około 1 sekundy. Na ten czas, aby unikać pylenia, specjalny układ żaluzji sterowanych pneumatycznie zamyka ciąg wentylatorów i ruch powietrza w kolumnie ustaje, a z nim także pylenia. Po zamknięciu stołu, ziarno nie przemieszcza się, automatycznie żaluzje przywracają ciąg wentylatorów i powietrze przepływa przez nieruchome ziarno, które nie pyli. Kilka dziesiątych sekundy przed wysypem ziarna żaluzje są zamykane, aby przepływ powietrza został całkowicie zablokowany. Kilka sekund po wysypie, kiedy ziarno opadło i zakończyło ruch, są one stopniowo otwierane. Panel kontrolny pozwala na ustawianie czasów dla każdej zasuwy z wyprzedzeniem bądź opóźnieniem.
OBIEG NIENASYCONY Możemy łatwo dostrzec, że w obszarach, gdzie ziarno jest wilgotne, emisja pyłu jest znacznie niższa niż w obszarach, gdzie ziarno jest suche. Szczególny obieg powietrza tej suszarni, zaprojektowano tak, aby zmniejszał zużycia paliwa i pozwalał na dalszą redukcję emisji pyłu. Górne wentylatory wyrzucają na zewnątrz powietrze pochodzące z górnej części kolumny suszącej, gdzie zawartość zanieczyszczeń w tym wilgotnym powietrzu jest niska. Wyżej opisany układ powiązania ruchu powietrza z przemieszczaniem się ziarna redukuje emisje pyłu do minimum. Dolne wentylatory przemieszczają powietrze pochodzące z niższej partii kolumny. Zawartość zanieczyszczeń w tym powietrza jest wyższa, ale przez kanały jest ono kierowane na stronę powietrza wlotowego do suszarni - i przepływa ponownie przez ziarno w górnej części kolumny, gdzie ziarno zachowuje się jak filtr powietrza. Oznacza to, że w przybliżeniu tylko 2/3 powietrza potrzebnego do suszenia o niskiej zawartości pyłów jest emitowana do otoczenia, podczas gdy powietrze o wyższej zawartości pyłu jest przetwarzane ponownie w suszarni. Poziom emisji pyłu dla suszarni z wyposażeniem standardowym wynosi 20-30 mg/m 3 powietrza wyrzucanego na zewnątrz. Po zastosowaniu systemu oczyszczania powietrza VAP poziom emisji pyłu spada do 8 mg/m 3. POMIAR EMISJI Suszarnia, jako jedyna na rynku, standardowo zaopatrzona jest w punkty pomiaru emisji pyłów do otoczenia. Znajdują się one na górnych wentylatorach, które wyrzucają powietrze na zewnątrz. Na każdej obudowie wentylatora zainstalowane są dwa punkty pomiarowe, prostopadłe względem siebie, przystosowane do umieszczania próbek pomiarowych. Kontakt: Agrosec Polska Sp. z o.o. Officine Minute srl ul. Kossaka 4, Via Roma, 139 83-000 Pruszcz Gd. 31020 Villorba ( TV ) www.agrosec.com.pl e-mail: polska@agrosec.com.pl www. officineminute.it e-mail: info@officineminute.it tel. ( +48 ) 58 682 11 37 tel +39 0422 919178