{"id":7285,"date":"2020-02-12T12:36:14","date_gmt":"2020-02-12T11:36:14","guid":{"rendered":"https:\/\/informacjainstal.com.pl\/artykul\/rozklad-temperatury-powietrza-w-suszarni-z-odzyskiem-ciepla\/"},"modified":"2022-11-16T12:09:23","modified_gmt":"2022-11-16T11:09:23","slug":"distribution-of-air-temperature-in-the-grain-dryer-with-heat-recovery","status":"publish","type":"artykul","link":"https:\/\/informacjainstal.com.pl\/en\/article\/distribution-of-air-temperature-in-the-grain-dryer-with-heat-recovery\/","title":{"rendered":"Distribution of air temperature in the grain dryer with heat recovery"},"content":{"rendered":"\n
\n
\n
\n
\n \n
\n
\n

Wst\u0119p<\/strong><\/p>\n

Jako\u015b\u0107 ziaren zb\u00f3\u017c, kt\u00f3re s\u0105 sk\u0142adowane w silosach, a w nast\u0119pstwie kierowane do sprzeda\u017cy i wykorzystane do cel\u00f3w spo\u017cywczych i przemys\u0142owych, jest jednym z najwa\u017cniejszych czynnik\u00f3w wp\u0142ywaj\u0105cych na rolniczy rozw\u00f3j w wielu pa\u0144stwach. Jako\u015b\u0107 ziarna, kt\u00f3re kierowane jest do dalszego przetworzenia i konsumpcji musi odpowiada\u0107 wysokim standardom. W ko\u0144cowym etapie trafia do konsumenta, kt\u00f3rego zdrowie zale\u017cy m.in. od jako\u015bci towaru wyj\u015bciowego. Niew\u0142a\u015bciwe suszenie ziaren przyczynia si\u0119 do przegrzewania lub gnicia ziaren sk\u0142adowanych.<\/p>\n

Jednym z najwa\u017cniejszych parametr\u00f3w wyznaczaj\u0105cych jako\u015b\u0107 ziaren jest zawarto\u015b\u0107 wilgoci. Dla zb\u00f3\u017c magazynowanych przez d\u0142ugi czas wska\u017anik ten powinien by\u0107 na poziomie 14% lub mniej. Niska zawarto\u015b\u0107 wilgoci jest gwarancj\u0105 dobrej jako\u015bci ziarna, nawet mimo up\u0142ywaj\u0105cego czasu. Im mniejsza wilgotno\u015b\u0107 wzgl\u0119dna ziaren tym mniejsza mo\u017cliwo\u015b\u0107 rozwoju mikroorganizm\u00f3w i grzyb\u00f3w, oraz brak problem\u00f3w z ich przedwczesnym kie\u0142kowaniem. Dlatego utrzymanie parametr\u00f3w suszenia ziarna na bardzo wysokim poziomie jest niezmiernie istotne, a koszty z tym zwi\u0105zane maj\u0105 swoje uzasadnienie. W Polsce oraz w innych krajach Unii Europejskiej oraz na \u015bwiecie do przemys\u0142owego suszenia zbo\u017ca, zbieranego podczas \u017cniw, stosowane s\u0105 przede wszystkim suszarnie pracuj\u0105ce tylko z wykorzystaniem powietrza zewn\u0119trznego. Powietrze to, przed kontaktem z ziarnami, jest podgrzewane i po zasymilowaniu wilgoci ze zbo\u017ca, a co za tym idzie przy znacznym wzro\u015bcie zawarto\u015bci wilgoci oraz podwy\u017cszon\u0105 temperatur\u0105, usuwane jest bezpo\u015brednio na zewn\u0105trz suszarni. Do podgrzewania powietrza zewn\u0119trznego stosowane<\/p>\n

w Polsce s\u0105 zar\u00f3wno zewn\u0119trzne \u017ar\u00f3d\u0142a energii (wytwarzanie energii nast\u0119puje w \u017ar\u00f3dle centralnym zwykle oddalonym od suszarni), jak i indywidualne dostarczaj\u0105ce ciep\u0142o tylko na potrzeby suszarni (wytwarzanie ciep\u0142a nast\u0119puje w pobli\u017cu lub w suszarni np. palnik gazowy zamontowany bezpo\u015brednio w suszarni). Do podgrzewania powietrza zewn\u0119trznego stosowane s\u0105 paliwa sta\u0142e, ciek\u0142e i gazowe [1]. Obecnie, w Polsce, do podgrzewania powietrza susz\u0105cego najcz\u0119\u015bciej wykorzystywany jest gaz spalany bezpo\u015brednio w strumieniu powietrza susz\u0105cego [5]. Temperatura podgrzanego powietrza susz\u0105cego wp\u0142ywa bezpo\u015brednio na efektywno\u015b\u0107 suszenia a jej maksymalna warto\u015b\u0107 zale\u017cy od rodzaju zbo\u017ca i jego przeznaczenia. Typowe warto\u015bci temperatury powietrza susz\u0105cego mieszcz\u0105 si\u0119 w granicach 80\u00f7110\u00b0C [5].<\/p>\n

W Polsce \u017cniwa podstawowych zb\u00f3\u017c prowadzone s\u0105 w miesi\u0105cach od czerwca do wrze\u015bnia. Zbi\u00f3r oraz suszenie kukurydzy prowadzi si\u0119 w pa\u017adzierniku i listopadzie, a cz\u0119sto i w grudniu. Z uwagi na termin zbioru, ziarno kukurydzy ma zwykle najwi\u0119ksz\u0105 wilgotno\u015b\u0107 wzgl\u0119dn\u0105. Jednocze\u015bnie w tym czasie temperatura powietrza zewn\u0119trznego jest ju\u017c zwykle ni\u017csza ni\u017c 10oC. Suszenie ziaren kukurydzy w takich warunkach wymaga najwi\u0119kszego strumienia ciep\u0142a do osuszenia jednostkowej masy zbo\u017ca w por\u00f3wnaniu do ziaren zb\u00f3\u017c zbieranych w lipcu czy sierpniu. Suszenie ziaren kukurydzy, o wilgotno\u015bci wzgl\u0119dnej nawet powy\u017cej 40%, bardzo cz\u0119sto wymaga proces\u00f3w dwuetapowych [7]. Gor\u0105ce i wilgotne powietrze, zwykle usuwane bezpo\u015brednio na zewn\u0105trz suszarni, posiada du\u017cy potencja\u0142 cieplny i wysok\u0105 entalpi\u0119 w\u0142a\u015bciw\u0105, w por\u00f3wnaniu do potencja\u0142u cieplnego powietrza zewn\u0119trznego. W zwi\u0105zku z tym wykorzystanie odzysku ciep\u0142a z gor\u0105cego powietrza usuwanego i dostarczenie go do zimnego powietrza zewn\u0119trznego [7] jest dzia\u0142aniem uzasadnionym, szczeg\u00f3lnie w odniesieniu do wymaga\u0144 unijnych nakazuj\u0105cych poszanowanie energii oraz ograniczenie jej zu\u017cycia [10]. Gor\u0105ce powietrze na wyj\u015bciu z suszarni, kt\u00f3re mo\u017ce by\u0107 wykorzystane do wst\u0119pnego podgrzewania powietrza zewn\u0119trznego, jest mieszanin\u0105 indywidualnych strumieni powietrza przep\u0142ywaj\u0105cych przez poszczeg\u00f3lne strefy suszarni, a jego temperatura r\u00f3\u017cni si\u0119 od tej, jaka uzyskiwana jest na poszczeg\u00f3lnych wysoko\u015bciach w suszarni.<\/p> <\/div>\n<\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n

\n
\n
\n \n
\n
\n

Przep\u0142yw powietrza i ziarna przez suszarni\u0119<\/strong><\/p>\n

Na rys.1. zobrazowano przep\u0142yw powietrza oraz ziarna przez suszarni\u0119. Zrzut ziarna do suszarni nast\u0119puje w g\u00f3rnej cz\u0119\u015bci suszarni. Przemieszczanie si\u0119 ziarna oraz kolejne etapy jego suszenia nast\u0119puj\u0105 ku do\u0142owi urz\u0105dzenia. Podgrzane powietrze zewn\u0119trzne (kolor czerwony) rys.1b kierowane jest do sekcji, w kt\u00f3rych znajduje si\u0119 ch\u0142odne i wilgotne ziarno. Przep\u0142ywa ono przez stref\u0119 ziarna, ogrzewaj\u0105c je i osuszaj\u0105c zarazem.<\/p>\n

Po przep\u0142yni\u0119ciu gor\u0105cego powietrza susz\u0105cego przez ziarna zbo\u017ca jego temperatura obni\u017ca si\u0119 do 45\u00f760\u00b0C \u2013 kolor pomara\u0144czowy na rys.1b. \u2013 (w zale\u017cno\u015bci od strefy \u2013 wysoko\u015bci w suszarni, do kt\u00f3rej nap\u0142ywa), a zawarto\u015b\u0107 w nim wilgoci wzrasta do 30\u00f740 g\/kgps. Wilgotne i ciep\u0142e powietrze wykorzystane w procesie suszenia usuwane jest zwykle bezpo\u015brednio na zewn\u0105trz suszarni. W ka\u017cdej suszarni gor\u0105ce i suche zbo\u017ce po procesie suszenia kierowane jest do sekcji ch\u0142odz\u0105cych rys.1.c, w kt\u00f3rych ch\u0142odne, nieuzdatnione powietrze zewn\u0119trzne przep\u0142ywaj\u0105c przez ziarna och\u0142adza je do wymaganej temperatury sk\u0142adowania. Och\u0142odzone i osuszone ziarno kierowane mo\u017ce by\u0107 do silos\u00f3w i tam sk\u0142adowane.<\/p>\n

Istot\u0105 w\u0142a\u015bciwego procesu osuszania ziarna jest uzyskiwanie w\u0142a\u015bciwej wilgotno\u015bci i temperatury dla wszystkich ziaren niezale\u017cnie od tego, w jaki spos\u00f3b transportowane by\u0142o przez suszarni\u0119. Z uwagi na to rozk\u0142ad temperatury powietrza w suszarni powinien by\u0107 r\u00f3wnomierny w kierunku przep\u0142ywu powietrza. Z uwagi na konieczno\u015b\u0107 utrzymania w\u0142a\u015bciwej jako\u015bci ka\u017cdego ziarna w artykule skupiono uwag\u0119 na rozk\u0142ad temperatury powietrza na wyj\u015bciu za stref\u0105 z ziarnami, w p\u0142aszczy\u017anie po procesie suszenia rys.1a.<\/p> <\/div>\n<\/div>\n <\/div>\n

\n \n
\n
\n \n \"Rys.1.\nPrzep\u0142yw <\/a>\n \n <\/div>\n \n \n
\n
\n Rys.1.
\nPrzep\u0142yw powietrza oraz ziarna zb\u00f3\u017c przez suszarni\u0119 [8, 9];\na) Nap\u0142yw ch\u0142odnego ziarna do stref susz\u0105cych,\nb) Przep\u0142yw powietrza i ziarna przez stref\u0119 suszenia i och\u0142adzania ziarna,\nc) Przep\u0142yw powietrza i ziarna przez stref\u0119 och\u0142adzania ziarna <\/div>\n \n <\/div>\n \n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n
\n
\n
\n \n
\n
\n

Stanowisko pomiarowe<\/strong><\/p>\n

Celem okre\u015blenia rozk\u0142adu temperatury powietrza w pionowej p\u0142aszczy\u017anie suszenia przeprowadzono szereg pomiar\u00f3w w poszczeg\u00f3lnych strefach suszarni, kt\u00f3r\u0105 przedstawiono na rys.2, natomiast zdj\u0119cie rzeczywistego obiektu pomiarowego przedstawiono na rys.3.<\/p>\n

Pomiary przeprowadzono w pa\u017adzierniku 2017 roku. Wszystkie pomiary wykonano w suszarni typu SDGG20 z zastosowanym odzyskiem ciep\u0142a. Pomiary wykonywano przy wykorzystaniu rejestrator\u00f3w temperatury i wilgotno\u015bci Testo 174 H o zakresie pomiarowym t=(-20)\u00b0C \u00f7 +70\u00b0C, \u03c6=0\u00f7100% RH oraz czujnik\u00f3w temperatury typu PT100 o zakresie pomiarowym t=(-20)\u00b0C \u00f7 +150\u00b0C.<\/p>\n

Dla uzyskania prawid\u0142owego obrazu rozk\u0142adu temperatury powietrza w p\u0142aszczy\u017anie wyp\u0142ywu powietrza susz\u0105cego z obszaru ziarna wykonywano pomiary w wybranych sekcjach suszarni. W ka\u017cdej badanej sekcji czujniki zlokalizowane by\u0142y zar\u00f3wno po bokach jak i w \u015brodku p\u0142aszczyzny.<\/p> <\/div>\n<\/div>\n <\/div>\n

\n \n
\n
\n \n \"Rys.2.\nSuszarnia <\/a>\n \n <\/div>\n \n \n
\n
\n Rys.2.
\nSuszarnia SDGG z odzyskiem\nciep\u0142a (rekuperacj\u0105) i z systemem\nodpylania [8] <\/div>\n \n <\/div>\n \n <\/div>\n\n
\n
\n \n \"Rys.3.\nSuszarnia <\/a>\n \n <\/div>\n \n \n
\n
\n Rys.3.
\nSuszarnia typu\nSDGG20\nz zastosowanym\nodzyskiem\nciep\u0142a z powietrza\nusuwanego\npo etapie suszenia\nziarna [8];\na) zdj\u0119cie\nsuszarni,\nb) skr\u00f3cony\nschemat rozk\u0142adu\nsond pomiarowych\nw suszarni <\/div>\n \n <\/div>\n \n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n
\n
\n
\n \n
\n
\n

Wyniki i analiza przeprowadzonych pomiar\u00f3w<\/strong><\/p>\n

Celem zobrazowania rozk\u0142adu temperatury w ca\u0142ej p\u0142aszczy\u017anie wyp\u0142ywu powietrza z sekcji suszenia wykonano wykresy p\u0142aszczyznowe. Wykresy wykonano z wykorzystaniem metody krigingu oraz oprogramowania Surfer 12. Wyniki pomiar\u00f3w, kt\u00f3re zosta\u0142y przeprowadzone celem okre\u015blenia rozk\u0142adu temperatury powietrza zosta\u0142y przeanalizowane pod wzgl\u0119dem statystycznym tak, aby wyeliminowane zosta\u0142y te warto\u015bci, kt\u00f3re uzyskano przy nieustabilizowanych warunkach pracy. Celem eliminacji parametr\u00f3w znacznie odbiegaj\u0105cych od prawid\u0142owego rozk\u0142adu zastosowano metod\u0119 3\u03c3.<\/p>\n

Rozk\u0142ady \u015bredniej temperatury powietrza uzyskane na podstawie przeprowadzonych pomiar\u00f3w dla trzech przyk\u0142adowych temperatur oczekiwanych dla pracy palnika gazowego przedstawiono na rys.4, rys.5. i rys.6. Rozk\u0142ady maksymalnej temperatury powietrza uzyskane na podstawie przeprowadzonych pomiar\u00f3w dla trzech przyk\u0142adowych temperatur oczekiwanych dla pracy palnika gazowego przedstawiono na rys.7, rys.8. i rys.9. Rozk\u0142ady minimalnej temperatury powietrza uzyskane na podstawie przeprowadzonych pomiar\u00f3w dla trzech przyk\u0142adowych temperatur oczekiwanych dla pracy palnika gazowego przedstawiono na rys.10, rys.11. i rys.12. Warto\u015b\u0107 temperatury nastawianej dla palnika gazowego zale\u017cy od temperatury powietrza zewn\u0119trznego i wilgotno\u015bci wzgl\u0119dnej ziarna. Im ni\u017csza temperatura powietrza zewn\u0119trznego tym wy\u017csza temperatura pracy palnika gazowego.<\/p>\n

W artykule przedstawiono rozk\u0142ad temperatury powietrza dla trzech typowych nastaw temperatury palnika gazowego tj.: 125oC, 130 oC i 135 oC. Najwy\u017csz\u0105 temperatur\u0119 powietrza za ziarnem kukurydzy (tps=112oC) zaobserwowano dla nastawy palnika na poziomie tpal=125oC. Temperatura ta zanotowana zosta\u0142a w najni\u017cszej sekcji, w kt\u00f3rej wykonywano pomiary. Najni\u017csz\u0105 temperatur\u0119 powietrza susz\u0105cego za ziarnem kukurydzy (tps=45oC) zaobserwowano dla nastawy palnika na poziomie tpal=135oC. Temperatura ta zanotowana zosta\u0142a w najwy\u017cszej sekcji, w kt\u00f3rej wykonywano pomiary. Najni\u017csz\u0105 temperatur\u0119 powietrza w sekcji ch\u0142odz\u0105cej (tps=39,1oC) uzyskano dla nastawy palnika tpal=125oC.<\/p>\n

Na przedstawionych wykresach rozk\u0142adu \u015bredniej temperatury powietrza, w p\u0142aszczy\u017anie wywiewu powietrza ze strefy ziarna, zauwa\u017ca si\u0119, wzrost temperatury powietrza w kierunku przep\u0142ywu ziarna. Uzasadnione to jest faktem kierunku przep\u0142ywu ziaren kukurydzy. Zsyp zimnej kukurydzy nast\u0119puje do g\u00f3rnej strefy suszarni a nast\u0119pnie kierowana jest ona ku do\u0142owi przez kolejne sekcje susz\u0105ce. Im ni\u017csza strefa tym wy\u017csza temperatura kukurydzy, i wy\u017csza temperatura powietrza na wyj\u015bciu z sekcji suszonych ziaren. Temperatura powietrza nap\u0142ywaj\u0105cego do sekcji susz\u0105cych jest podobna niezale\u017cnie od wysoko\u015bci, dlatego wi\u0119ksze wych\u0142odzenie powietrza zauwa\u017ca si\u0119 w najwy\u017cszych strefach suszarni, gdzie r\u00f3\u017cnica pomi\u0119dzy temperatur\u0105 kukurydzy i powietrza jest najwi\u0119ksza. Wtedy te\u017c zachodzi najintensywniejszy proces wymiany ciep\u0142a. Najbardziej wyr\u00f3wnany rozk\u0142ad temperatury powietrza zauwa\u017ca si\u0119 dla \u015brednich warto\u015bci temperatury powietrza przy palniku o nastawie 130oC oraz maksymalnych warto\u015bci temperatury powietrza przy palniku o nastawie 125oC. W przypadku nastaw 125oC i 135oC dla \u015brednich warto\u015bci temperatury powietrza rozk\u0142ad ten nie jest ju\u017c tak r\u00f3wnomierny, jednak w dalszym ci\u0105gu mo\u017cna przyj\u0105\u0107, \u017ce rozbie\u017cno\u015bci izoterm temperatury nie b\u0119d\u0105 powodem niew\u0142a\u015bciwej jako\u015bci ziarna, kt\u00f3re trafi do sk\u0142adowania.<\/p>\n

Zar\u00f3wno na rys.4. jak i rys.6. zauwa\u017cy\u0107 mo\u017cna nieznaczne przesuni\u0119cie izoterm temperatury, szczeg\u00f3lnie w dolnej strefie suszarni ku jej prawej (P) stronie. Podobnie sprawa przedstawia si\u0119 na rys.7., rys.9., rys.11. i rys.12. Mo\u017ce to by\u0107 spowodowane nier\u00f3wnomiernym nap\u0142ywem powietrza do poszczeg\u00f3lnych sekcji po prawej (P) w centralnej (C) i lewej (L) stronie p\u0142aszczyzny nawiewu powietrza na sekcje susz\u0105ce. Powodem takiego zjawiska mo\u017ce by\u0107 tak\u017ce nier\u00f3wnomierny przep\u0142yw ziarna przez odpowiednie strony suszarni. Zwi\u0105zane b\u0119dzie to zar\u00f3wno z prac\u0105 podajnik\u00f3w kukurydzy jak i miejscem monta\u017cu przewodu wywiewnego do wymiennika ciep\u0142a. Przesuni\u0119cie to nie wp\u0142ywa jednak na pogorszenie jako\u015bci suszonego ziarna. Nietypowy rozk\u0142ad temperatury powietrza przedstawia rys.10., na kt\u00f3rym nie pojawia si\u0119 pionowy profil rozk\u0142adu temperatury charakterystyczny dla pozosta\u0142ych przypadk\u00f3w. Mo\u017ce to wynika\u0107 z faktu znacznie cieplejszego ziarna oraz wy\u017cszej temperatury powietrza zewn\u0119trznego w odniesieniu do warunk\u00f3w, jakie by\u0142y dla nastaw temperatury palnika rz\u0105du 130 oC i 135oC.<\/p>\n

W tab.1. przedstawiono wyniki pomiar\u00f3w temperatury powietrza kierowanego do wymiennika do odzysku ciep\u0142a, jakie zmierzono w przewodzie wywiewnym.<\/p>\n

Temperatury powietrza przedstawione w tab.1. potwierdzaj\u0105 s\u0142uszno\u015b\u0107 stosowania odzysku ciep\u0142a z powietrza wywiewanego z suszarni. W ka\u017cdym przypadku warto\u015bci te s\u0105 znacznie wy\u017csze ni\u017c temperatura powietrza zewn\u0119trznego, kt\u00f3ra w tym przypadku by\u0142a zawsze ni\u017csza ni\u017c 15oC. Zasadniczo temperatury rosn\u0105 wraz ze wzrostem temperatury nastawionej na palniku gazowym. Tylko w jednym przypadku, dla temperatury maksymalnej najwy\u017csza temperatura uzyskana zosta\u0142a dla najni\u017cej warto\u015bci nastawy na palniku gazowym. W dalszym etapie prac powinny zosta\u0107 sprawdzone uzyskane w czasie tych pomiar\u00f3w zale\u017cno\u015bci pod k\u0105tem ich wp\u0142ywu na wykorzystanie odzysku ciep\u0142a z powietrza usuwanego z suszarni.<\/p> <\/div>\n<\/div>\n\n

\n
\n \n \"Rys.8.\nRozk\u0142ad <\/a>\n \n <\/div>\n \n \n
\n
\n Rys.8.
\nRozk\u0142ad maksymalnej temperatury powietrza\nw p\u0142aszczy\u017anie wyp\u0142ywu powietrza susz\u0105cego\nw suszarni typu SDGG20 z zastosowanym odzyskiem\nciep\u0142a z powietrza wywiewanego dla temperatury\npalnika 130oC <\/div>\n \n <\/div>\n \n <\/div>\n\n
\n
\n \n \"Rys.10.\nRozk\u0142ad <\/a>\n \n <\/div>\n \n \n
\n
\n Rys.10.
\nRozk\u0142ad minimalnej temperatury powietrza\nw p\u0142aszczy\u017anie wyp\u0142ywu powietrza susz\u0105cego\nw suszarni typu SDGG20 z zastosowanym odzyskiem\nciep\u0142a z powietrza wywiewanego dla temperatury\npalnika 125o C <\/div>\n \n <\/div>\n \n <\/div>\n\n
\n
\n \n \"Rys.12.\nRozk\u0142ad <\/a>\n \n <\/div>\n \n \n
\n
\n Rys.12.
\nRozk\u0142ad minimalnej temperatury powietrza\nw p\u0142aszczy\u017anie wyp\u0142ywu powietrza susz\u0105cego\nw suszarni typu SDGG20 z zastosowanym odzyskiem\nciep\u0142a z powietrza wywiewanego dla temperatury\npalnika 135oC <\/div>\n \n <\/div>\n \n <\/div>\n\n
\n
\n \n \"Tab.1. <\/a>\n \n <\/div>\n \n \n
\n
\n Tab.1.
Wyniki pomiar\u00f3w temperatury powietrza kierowanego do wymiennika do odzysku ciep\u0142a, jakie\nzmierzono w przewodzie wywiewnym <\/div>\n \n <\/div>\n \n <\/div>\n <\/div>\n
\n \n
\n
\n \n \"Rys.4.\nRozk\u0142ad <\/a>\n \n <\/div>\n \n \n
\n
\n Rys.4.
\nRozk\u0142ad \u015bredniej temperatury powietrza w p\u0142aszczy\u017anie\nwyp\u0142ywu powietrza susz\u0105cego w suszarni\ntypu SDGG20 z zastosowanym odzyskiem ciep\u0142a\nz powietrza wywiewanego dla temperatury\npalnika 125oC <\/div>\n \n <\/div>\n \n <\/div>\n\n
\n
\n \n \"Rys.5.\nRozk\u0142ad <\/a>\n \n <\/div>\n \n \n
\n
\n Rys.5.
\nRozk\u0142ad \u015bredniej temperatury powietrza w p\u0142aszczy\u017anie\nwyp\u0142ywu powietrza susz\u0105cego w suszarni\ntypu SDGG20 z zastosowanym odzyskiem ciep\u0142a\nz powietrza wywiewanego dla temperatury\npalnika 130oC <\/div>\n \n <\/div>\n \n <\/div>\n\n
\n
\n \n \"Rys.6.\nRozk\u0142ad <\/a>\n \n <\/div>\n \n \n
\n
\n Rys.6.
\nRozk\u0142ad \u015bredniej temperatury powietrza w p\u0142aszczy\u017anie\nwyp\u0142ywu powietrza susz\u0105cego w suszarni\ntypu SDGG20 z zastosowanym odzyskiem ciep\u0142a\nz powietrza wywiewanego dla temperatury\npalnika 135oC <\/div>\n \n <\/div>\n \n <\/div>\n\n
\n
\n \n \"Rys.7.\nRozk\u0142ad <\/a>\n \n <\/div>\n \n \n
\n
\n Rys.7.
\nRozk\u0142ad maksymalnej temperatury powietrza\nw p\u0142aszczy\u017anie wyp\u0142ywu powietrza susz\u0105cego\nw suszarni typu SDGG20 z zastosowanym odzyskiem\nciep\u0142a z powietrza wywiewanego dla temperatury\npalnika 125oC <\/div>\n \n <\/div>\n \n <\/div>\n\n
\n
\n \n \"Rys.9.\nRozk\u0142ad <\/a>\n \n <\/div>\n \n \n
\n
\n Rys.9.
\nRozk\u0142ad maksymalnej temperatury powietrza\nw p\u0142aszczy\u017anie wyp\u0142ywu powietrza susz\u0105cego\nw suszarni typu SDGG20 z zastosowanym odzyskiem\nciep\u0142a z powietrza wywiewanego dla temperatury\npalnika 135oC <\/div>\n \n <\/div>\n \n <\/div>\n\n
\n
\n \n \"Rys.11.\nRozk\u0142ad <\/a>\n \n <\/div>\n \n \n
\n
\n Rys.11.
\nRozk\u0142ad minimalnej temperatury powietrza\nw p\u0142aszczy\u017anie wyp\u0142ywu powietrza susz\u0105cego\nw suszarni typu SDGG20 z zastosowanym odzyskiem\nciep\u0142a z powietrza wywiewanego dla temperatury\npalnika 130o C <\/div>\n \n <\/div>\n \n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n
\n
\n
\n \n
\n
\n

Wnioski <\/strong><\/p>\n

Przeprowadzona analiza pracy suszarni pod k\u0105tem rozk\u0142adu temperatury powietrza w suszarni po stronie wyp\u0142ywu powietrza susz\u0105cego z sekcji susz\u0105cych wykaza\u0142a istnienie pionowej gradacji temperatury powietrza. Gradacja ta nast\u0119puje zgodnie z kierunkiem przep\u0142ywu ziarna. Im ni\u017cej znajduje si\u0119 ziarno tym wy\u017csza jest temperatura powietrza za stref\u0105 suszenia. Zauwa\u017calna jest gradacja temperatury w p\u0142aszczy\u017anie poziomej suszarni jednak nie ma ona znaczenia dla jako\u015bci suszonego ziarna. Nier\u00f3wnomierno\u015b\u0107 ta mo\u017ce by\u0107 zniwelowana przez zastosowanie odpowiednich kierownic, kt\u00f3re b\u0119d\u0105 nadawa\u0142y odpowiedni kierunek strudze powierza nap\u0142ywaj\u0105cego do poszczeg\u00f3lnych sekcji susz\u0105cych i ch\u0142odz\u0105cych.<\/p>\n

Zastosowanie kierownic powietrza podgrzanego w suszarni powinno prowadzi\u0107 do poprawy efektywno\u015bci energetycznej suszarni.<\/p>\n

Przedstawione pomiary wskazuj\u0105, \u017ce w przypadku analizy warto\u015bci \u015brednich, kt\u00f3re powinny by\u0107 brane pod uwag\u0119 w trakcie analizy pracy wymiennika do odzysku ciep\u0142a, temperatura powietrza wywiewanego z suszarni zale\u017cy od temperatury zadanej na palniku gazowym.<\/p> <\/div>\n<\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n

\n
\n
\n \n
\n
\n

L I T E R AT U R A<\/p>\n

[1] Acasio, U. A., Maxon, R. C. & Khan, S. H. (1992) Handling, Management and Marketing of Cereal Grains. Food and Feed Grains Institute Manhattan, Kansas 66506-2202, USA.<\/p>\n

[2] Chua, K. J., Chou, J. C. Ho & Hawlader, M. N. A. (2002) Heat Pump Drying: Recent Developments and Future Trends, Drying Technology, 20(8), 1579-1610<\/p>\n

[3] Johansson, T. B., Patwardhan, A. P., Naki\u0107enovi\u0107, N., & Gomez-Echeverri, L. (Eds.). (2012). Global energy assessment: toward a sustainable future. Cambridge University Press.<\/p>\n

[4] Khatchatourian, O. A., Vielmo, H. A., & Bortolaia, L. A. (2013). Modelling and simulation of cross flow grain dryers. Biosystems engineering, 116(4), 335-345.<\/p>\n

[5] Maier, D. E., & Bakker-Arkema, F. W. (2002). Grain drying systems. In Proceedings of the 2002 Facility Design Conference of the Grain Elevator & Processing Society, St. Charles, Illinois, USA.<\/p>\n

[6] Przydr\u00f3\u017cny, E. & Przydr\u00f3\u017cna, A. (2017). Reduction in energy demand for grain drying through heat recovery from humid air extracted from crossflow dryers. In Proceedings of the VIII International Scientific Agriculture Symposium, Agrosym 2017, Jahorina, Bosnia and Herzegovina<\/p>\n

[7] Przydr\u00f3\u017cny, E., Przydr\u00f3\u017cna, A., Szcz\u0119\u015bniak S., (2018). Mo\u017cliwo\u015b\u0107 wykorzystania odzysku ciep\u0142a z powietrza wywiewanego z suszarni zb\u00f3\u017c. Instal. nr 11, s. 26-30.<\/p>\n

[8] http:\/\/www.feerum.pl\/pl.suszarnie.html<\/p>\n

[9] https:\/\/www.youtube.com\/watch?v=UAfjIu6mdv4<\/p>\n

[10] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2018\/2001 z dnia 11 grudnia 2018 r. w sprawie promowania stosowania energii ze \u017ar\u00f3de\u0142 odnawialnych.<\/p> <\/div>\n<\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Article presents grain and air flow in grain dryer with incorporated heat recovery system from exhaust air. Main
\nreason of introducing heat recovery systems in grain dryers is to reduce the demand of energy necessary to fresh air
\nheating. Operation of heat recovery shouldn\u2019t impact dried grain quality, which after drying can be stored for
\nfurther food or industrial processing. Analysis of air temperature distribution in vertical and horizontal plane at the
\nair outlet from drying section confirmed the validity and necessity exhaust air heat recovery systems applications.
\nAnalysis confirmed significant reduction of energy needed for process fresh air heating.
\nThis paper concerns the wide dissemination of industrial research results in accordance with paragraph 5 of the
\ncontract for co-financing the project entitled \u201cDevelopment of an energy-saving dryer with heat recovery and an
\nintegrated dust collection system\u201d implemented under the Innovative Economy Operational Program, 2007-2013,
\nPriority 1. Research and development of modern technologies, Measure 1.4. Support for targeted projects. The
\nproject was co-financed by the National Center for Research and Development. Co-financing agreement number:
\nUDA-POIG.01.04.00-02-104 \/ 12.<\/p>\n","protected":false},"featured_media":0,"parent":0,"menu_order":0,"template":"","meta":[],"tags":[972,970,971,967,968],"tematyka":[488],"class_list":["post-7285","artykul","type-artykul","status-publish","hentry","tag-corn-drying","tag-industrial-ventilation","tag-relative-air-humidity","tag-suszenie-ziaren-zboz-en","tag-wentylacja-przemyslowa-en","tematyka-ventilation-air-conditioning-cooling","has-post-title","has-post-date","has-post-category","has-post-tag","has-post-comment","has-post-author",""],"ptb_metabox":{"ptb_artykul_text_1":["EDWARD PRZYDR\u00d3\u017bNY","SYLWIA SZCZ\u0118\u015aNIAK"],"ptb_artykul_numer_miesi_cznika":"1\/2019 Instal p. 34-38","ptb_artykul_info_autor":"dr hab. in\u017c. Edward Przydr\u00f3\u017cny, dr in\u017c. Sylwia Szcz\u0119\u015bniak; osoba do kontaktu: sylwia.szczesniak@pwr.edu.pl \u2013 Politechnika Wroc\u0142awska,\r\nKatedra Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, Gazownictwa i Ochrony Powietrza, Wroc\u0142aw"},"ptb_taxonomy":{"post_tag":[{"term_id":972,"name":"corn drying","slug":"corn-drying","term_group":0,"term_taxonomy_id":972,"taxonomy":"post_tag","description":"","parent":0,"count":1,"filter":"raw"},{"term_id":970,"name":"industrial ventilation","slug":"industrial-ventilation","term_group":0,"term_taxonomy_id":970,"taxonomy":"post_tag","description":"","parent":0,"count":1,"filter":"raw"},{"term_id":971,"name":"relative air humidity","slug":"relative-air-humidity","term_group":0,"term_taxonomy_id":971,"taxonomy":"post_tag","description":"","parent":0,"count":2,"filter":"raw"},{"term_id":967,"name":"suszenie ziaren zb\u00f3\u017c","slug":"suszenie-ziaren-zboz-en","term_group":0,"term_taxonomy_id":967,"taxonomy":"post_tag","description":"","parent":0,"count":1,"filter":"raw"},{"term_id":968,"name":"wentylacja przemys\u0142owa","slug":"wentylacja-przemyslowa-en","term_group":0,"term_taxonomy_id":968,"taxonomy":"post_tag","description":"","parent":0,"count":1,"filter":"raw"}],"tematyka":[{"term_id":488,"name":"Ventilation, air conditioning, cooling","slug":"ventilation-air-conditioning-cooling","term_group":0,"term_taxonomy_id":488,"taxonomy":"tematyka","description":"","parent":0,"count":64,"filter":"raw"}]},"ptb_featured_image":null,"builder_content":"

Wst\u0119p<\/strong><\/p>

Jako\u015b\u0107 ziaren zb\u00f3\u017c, kt\u00f3re s\u0105 sk\u0142adowane w silosach, a w nast\u0119pstwie kierowane do sprzeda\u017cy i wykorzystane do cel\u00f3w spo\u017cywczych i przemys\u0142owych, jest jednym z najwa\u017cniejszych czynnik\u00f3w wp\u0142ywaj\u0105cych na rolniczy rozw\u00f3j w wielu pa\u0144stwach. Jako\u015b\u0107 ziarna, kt\u00f3re kierowane jest do dalszego przetworzenia i konsumpcji musi odpowiada\u0107 wysokim standardom. W ko\u0144cowym etapie trafia do konsumenta, kt\u00f3rego zdrowie zale\u017cy m.in. od jako\u015bci towaru wyj\u015bciowego. Niew\u0142a\u015bciwe suszenie ziaren przyczynia si\u0119 do przegrzewania lub gnicia ziaren sk\u0142adowanych.<\/p>

Jednym z najwa\u017cniejszych parametr\u00f3w wyznaczaj\u0105cych jako\u015b\u0107 ziaren jest zawarto\u015b\u0107 wilgoci. Dla zb\u00f3\u017c magazynowanych przez d\u0142ugi czas wska\u017anik ten powinien by\u0107 na poziomie 14% lub mniej. Niska zawarto\u015b\u0107 wilgoci jest gwarancj\u0105 dobrej jako\u015bci ziarna, nawet mimo up\u0142ywaj\u0105cego czasu. Im mniejsza wilgotno\u015b\u0107 wzgl\u0119dna ziaren tym mniejsza mo\u017cliwo\u015b\u0107 rozwoju mikroorganizm\u00f3w i grzyb\u00f3w, oraz brak problem\u00f3w z ich przedwczesnym kie\u0142kowaniem. Dlatego utrzymanie parametr\u00f3w suszenia ziarna na bardzo wysokim poziomie jest niezmiernie istotne, a koszty z tym zwi\u0105zane maj\u0105 swoje uzasadnienie. W Polsce oraz w innych krajach Unii Europejskiej oraz na \u015bwiecie do przemys\u0142owego suszenia zbo\u017ca, zbieranego podczas \u017cniw, stosowane s\u0105 przede wszystkim suszarnie pracuj\u0105ce tylko z wykorzystaniem powietrza zewn\u0119trznego. Powietrze to, przed kontaktem z ziarnami, jest podgrzewane i po zasymilowaniu wilgoci ze zbo\u017ca, a co za tym idzie przy znacznym wzro\u015bcie zawarto\u015bci wilgoci oraz podwy\u017cszon\u0105 temperatur\u0105, usuwane jest bezpo\u015brednio na zewn\u0105trz suszarni. Do podgrzewania powietrza zewn\u0119trznego stosowane<\/p>

w Polsce s\u0105 zar\u00f3wno zewn\u0119trzne \u017ar\u00f3d\u0142a energii (wytwarzanie energii nast\u0119puje w \u017ar\u00f3dle centralnym zwykle oddalonym od suszarni), jak i indywidualne dostarczaj\u0105ce ciep\u0142o tylko na potrzeby suszarni (wytwarzanie ciep\u0142a nast\u0119puje w pobli\u017cu lub w suszarni np. palnik gazowy zamontowany bezpo\u015brednio w suszarni). Do podgrzewania powietrza zewn\u0119trznego stosowane s\u0105 paliwa sta\u0142e, ciek\u0142e i gazowe [1]. Obecnie, w Polsce, do podgrzewania powietrza susz\u0105cego najcz\u0119\u015bciej wykorzystywany jest gaz spalany bezpo\u015brednio w strumieniu powietrza susz\u0105cego [5]. Temperatura podgrzanego powietrza susz\u0105cego wp\u0142ywa bezpo\u015brednio na efektywno\u015b\u0107 suszenia a jej maksymalna warto\u015b\u0107 zale\u017cy od rodzaju zbo\u017ca i jego przeznaczenia. Typowe warto\u015bci temperatury powietrza susz\u0105cego mieszcz\u0105 si\u0119 w granicach 80\u00f7110\u00b0C [5].<\/p>

W Polsce \u017cniwa podstawowych zb\u00f3\u017c prowadzone s\u0105 w miesi\u0105cach od czerwca do wrze\u015bnia. Zbi\u00f3r oraz suszenie kukurydzy prowadzi si\u0119 w pa\u017adzierniku i listopadzie, a cz\u0119sto i w grudniu. Z uwagi na termin zbioru, ziarno kukurydzy ma zwykle najwi\u0119ksz\u0105 wilgotno\u015b\u0107 wzgl\u0119dn\u0105. Jednocze\u015bnie w tym czasie temperatura powietrza zewn\u0119trznego jest ju\u017c zwykle ni\u017csza ni\u017c 10oC. Suszenie ziaren kukurydzy w takich warunkach wymaga najwi\u0119kszego strumienia ciep\u0142a do osuszenia jednostkowej masy zbo\u017ca w por\u00f3wnaniu do ziaren zb\u00f3\u017c zbieranych w lipcu czy sierpniu. Suszenie ziaren kukurydzy, o wilgotno\u015bci wzgl\u0119dnej nawet powy\u017cej 40%, bardzo cz\u0119sto wymaga proces\u00f3w dwuetapowych [7]. Gor\u0105ce i wilgotne powietrze, zwykle usuwane bezpo\u015brednio na zewn\u0105trz suszarni, posiada du\u017cy potencja\u0142 cieplny i wysok\u0105 entalpi\u0119 w\u0142a\u015bciw\u0105, w por\u00f3wnaniu do potencja\u0142u cieplnego powietrza zewn\u0119trznego. W zwi\u0105zku z tym wykorzystanie odzysku ciep\u0142a z gor\u0105cego powietrza usuwanego i dostarczenie go do zimnego powietrza zewn\u0119trznego [7] jest dzia\u0142aniem uzasadnionym, szczeg\u00f3lnie w odniesieniu do wymaga\u0144 unijnych nakazuj\u0105cych poszanowanie energii oraz ograniczenie jej zu\u017cycia [10]. Gor\u0105ce powietrze na wyj\u015bciu z suszarni, kt\u00f3re mo\u017ce by\u0107 wykorzystane do wst\u0119pnego podgrzewania powietrza zewn\u0119trznego, jest mieszanin\u0105 indywidualnych strumieni powietrza przep\u0142ywaj\u0105cych przez poszczeg\u00f3lne strefy suszarni, a jego temperatura r\u00f3\u017cni si\u0119 od tej, jaka uzyskiwana jest na poszczeg\u00f3lnych wysoko\u015bciach w suszarni.<\/p>\n

Przep\u0142yw powietrza i ziarna przez suszarni\u0119<\/strong><\/p>

Na rys.1. zobrazowano przep\u0142yw powietrza oraz ziarna przez suszarni\u0119. Zrzut ziarna do suszarni nast\u0119puje w g\u00f3rnej cz\u0119\u015bci suszarni. Przemieszczanie si\u0119 ziarna oraz kolejne etapy jego suszenia nast\u0119puj\u0105 ku do\u0142owi urz\u0105dzenia. Podgrzane powietrze zewn\u0119trzne (kolor czerwony) rys.1b kierowane jest do sekcji, w kt\u00f3rych znajduje si\u0119 ch\u0142odne i wilgotne ziarno. Przep\u0142ywa ono przez stref\u0119 ziarna, ogrzewaj\u0105c je i osuszaj\u0105c zarazem.<\/p>

Po przep\u0142yni\u0119ciu gor\u0105cego powietrza susz\u0105cego przez ziarna zbo\u017ca jego temperatura obni\u017ca si\u0119 do 45\u00f760\u00b0C \u2013 kolor pomara\u0144czowy na rys.1b. \u2013 (w zale\u017cno\u015bci od strefy \u2013 wysoko\u015bci w suszarni, do kt\u00f3rej nap\u0142ywa), a zawarto\u015b\u0107 w nim wilgoci wzrasta do 30\u00f740 g\/kgps. Wilgotne i ciep\u0142e powietrze wykorzystane w procesie suszenia usuwane jest zwykle bezpo\u015brednio na zewn\u0105trz suszarni. W ka\u017cdej suszarni gor\u0105ce i suche zbo\u017ce po procesie suszenia kierowane jest do sekcji ch\u0142odz\u0105cych rys.1.c, w kt\u00f3rych ch\u0142odne, nieuzdatnione powietrze zewn\u0119trzne przep\u0142ywaj\u0105c przez ziarna och\u0142adza je do wymaganej temperatury sk\u0142adowania. Och\u0142odzone i osuszone ziarno kierowane mo\u017ce by\u0107 do silos\u00f3w i tam sk\u0142adowane.<\/p>

Istot\u0105 w\u0142a\u015bciwego procesu osuszania ziarna jest uzyskiwanie w\u0142a\u015bciwej wilgotno\u015bci i temperatury dla wszystkich ziaren niezale\u017cnie od tego, w jaki spos\u00f3b transportowane by\u0142o przez suszarni\u0119. Z uwagi na to rozk\u0142ad temperatury powietrza w suszarni powinien by\u0107 r\u00f3wnomierny w kierunku przep\u0142ywu powietrza. Z uwagi na konieczno\u015b\u0107 utrzymania w\u0142a\u015bciwej jako\u015bci ka\u017cdego ziarna w artykule skupiono uwag\u0119 na rozk\u0142ad temperatury powietrza na wyj\u015bciu za stref\u0105 z ziarnami, w p\u0142aszczy\u017anie po procesie suszenia rys.1a.<\/p>\n \"Rys.1. <\/a> Rys.1.
Przep\u0142yw powietrza oraz ziarna zb\u00f3\u017c przez suszarni\u0119 [8, 9]; a) Nap\u0142yw ch\u0142odnego ziarna do stref susz\u0105cych, b) Przep\u0142yw powietrza i ziarna przez stref\u0119 suszenia i och\u0142adzania ziarna, c) Przep\u0142yw powietrza i ziarna przez stref\u0119 och\u0142adzania ziarna\n

Stanowisko pomiarowe<\/strong><\/p>

Celem okre\u015blenia rozk\u0142adu temperatury powietrza w pionowej p\u0142aszczy\u017anie suszenia przeprowadzono szereg pomiar\u00f3w w poszczeg\u00f3lnych strefach suszarni, kt\u00f3r\u0105 przedstawiono na rys.2, natomiast zdj\u0119cie rzeczywistego obiektu pomiarowego przedstawiono na rys.3.<\/p>

Pomiary przeprowadzono w pa\u017adzierniku 2017 roku. Wszystkie pomiary wykonano w suszarni typu SDGG20 z zastosowanym odzyskiem ciep\u0142a. Pomiary wykonywano przy wykorzystaniu rejestrator\u00f3w temperatury i wilgotno\u015bci Testo 174 H o zakresie pomiarowym t=(-20)\u00b0C \u00f7 +70\u00b0C, \u03c6=0\u00f7100% RH oraz czujnik\u00f3w temperatury typu PT100 o zakresie pomiarowym t=(-20)\u00b0C \u00f7 +150\u00b0C.<\/p>

Dla uzyskania prawid\u0142owego obrazu rozk\u0142adu temperatury powietrza w p\u0142aszczy\u017anie wyp\u0142ywu powietrza susz\u0105cego z obszaru ziarna wykonywano pomiary w wybranych sekcjach suszarni. W ka\u017cdej badanej sekcji czujniki zlokalizowane by\u0142y zar\u00f3wno po bokach jak i w \u015brodku p\u0142aszczyzny.<\/p>\n \"Rys.2. <\/a> Rys.2.
Suszarnia SDGG z odzyskiem ciep\u0142a (rekuperacj\u0105) i z systemem odpylania [8]\n \"Rys.3. <\/a> Rys.3.
Suszarnia typu SDGG20 z zastosowanym odzyskiem ciep\u0142a z powietrza usuwanego po etapie suszenia ziarna [8]; a) zdj\u0119cie suszarni, b) skr\u00f3cony schemat rozk\u0142adu sond pomiarowych w suszarni\n

Wyniki i analiza przeprowadzonych pomiar\u00f3w<\/strong><\/p>

Celem zobrazowania rozk\u0142adu temperatury w ca\u0142ej p\u0142aszczy\u017anie wyp\u0142ywu powietrza z sekcji suszenia wykonano wykresy p\u0142aszczyznowe. Wykresy wykonano z wykorzystaniem metody krigingu oraz oprogramowania Surfer 12. Wyniki pomiar\u00f3w, kt\u00f3re zosta\u0142y przeprowadzone celem okre\u015blenia rozk\u0142adu temperatury powietrza zosta\u0142y przeanalizowane pod wzgl\u0119dem statystycznym tak, aby wyeliminowane zosta\u0142y te warto\u015bci, kt\u00f3re uzyskano przy nieustabilizowanych warunkach pracy. Celem eliminacji parametr\u00f3w znacznie odbiegaj\u0105cych od prawid\u0142owego rozk\u0142adu zastosowano metod\u0119 3\u03c3.<\/p>

Rozk\u0142ady \u015bredniej temperatury powietrza uzyskane na podstawie przeprowadzonych pomiar\u00f3w dla trzech przyk\u0142adowych temperatur oczekiwanych dla pracy palnika gazowego przedstawiono na rys.4, rys.5. i rys.6. Rozk\u0142ady maksymalnej temperatury powietrza uzyskane na podstawie przeprowadzonych pomiar\u00f3w dla trzech przyk\u0142adowych temperatur oczekiwanych dla pracy palnika gazowego przedstawiono na rys.7, rys.8. i rys.9. Rozk\u0142ady minimalnej temperatury powietrza uzyskane na podstawie przeprowadzonych pomiar\u00f3w dla trzech przyk\u0142adowych temperatur oczekiwanych dla pracy palnika gazowego przedstawiono na rys.10, rys.11. i rys.12. Warto\u015b\u0107 temperatury nastawianej dla palnika gazowego zale\u017cy od temperatury powietrza zewn\u0119trznego i wilgotno\u015bci wzgl\u0119dnej ziarna. Im ni\u017csza temperatura powietrza zewn\u0119trznego tym wy\u017csza temperatura pracy palnika gazowego.<\/p>

W artykule przedstawiono rozk\u0142ad temperatury powietrza dla trzech typowych nastaw temperatury palnika gazowego tj.: 125oC, 130 oC i 135 oC. Najwy\u017csz\u0105 temperatur\u0119 powietrza za ziarnem kukurydzy (tps=112oC) zaobserwowano dla nastawy palnika na poziomie tpal=125oC. Temperatura ta zanotowana zosta\u0142a w najni\u017cszej sekcji, w kt\u00f3rej wykonywano pomiary. Najni\u017csz\u0105 temperatur\u0119 powietrza susz\u0105cego za ziarnem kukurydzy (tps=45oC) zaobserwowano dla nastawy palnika na poziomie tpal=135oC. Temperatura ta zanotowana zosta\u0142a w najwy\u017cszej sekcji, w kt\u00f3rej wykonywano pomiary. Najni\u017csz\u0105 temperatur\u0119 powietrza w sekcji ch\u0142odz\u0105cej (tps=39,1oC) uzyskano dla nastawy palnika tpal=125oC.<\/p>

Na przedstawionych wykresach rozk\u0142adu \u015bredniej temperatury powietrza, w p\u0142aszczy\u017anie wywiewu powietrza ze strefy ziarna, zauwa\u017ca si\u0119, wzrost temperatury powietrza w kierunku przep\u0142ywu ziarna. Uzasadnione to jest faktem kierunku przep\u0142ywu ziaren kukurydzy. Zsyp zimnej kukurydzy nast\u0119puje do g\u00f3rnej strefy suszarni a nast\u0119pnie kierowana jest ona ku do\u0142owi przez kolejne sekcje susz\u0105ce. Im ni\u017csza strefa tym wy\u017csza temperatura kukurydzy, i wy\u017csza temperatura powietrza na wyj\u015bciu z sekcji suszonych ziaren. Temperatura powietrza nap\u0142ywaj\u0105cego do sekcji susz\u0105cych jest podobna niezale\u017cnie od wysoko\u015bci, dlatego wi\u0119ksze wych\u0142odzenie powietrza zauwa\u017ca si\u0119 w najwy\u017cszych strefach suszarni, gdzie r\u00f3\u017cnica pomi\u0119dzy temperatur\u0105 kukurydzy i powietrza jest najwi\u0119ksza. Wtedy te\u017c zachodzi najintensywniejszy proces wymiany ciep\u0142a. Najbardziej wyr\u00f3wnany rozk\u0142ad temperatury powietrza zauwa\u017ca si\u0119 dla \u015brednich warto\u015bci temperatury powietrza przy palniku o nastawie 130oC oraz maksymalnych warto\u015bci temperatury powietrza przy palniku o nastawie 125oC. W przypadku nastaw 125oC i 135oC dla \u015brednich warto\u015bci temperatury powietrza rozk\u0142ad ten nie jest ju\u017c tak r\u00f3wnomierny, jednak w dalszym ci\u0105gu mo\u017cna przyj\u0105\u0107, \u017ce rozbie\u017cno\u015bci izoterm temperatury nie b\u0119d\u0105 powodem niew\u0142a\u015bciwej jako\u015bci ziarna, kt\u00f3re trafi do sk\u0142adowania.<\/p>

Zar\u00f3wno na rys.4. jak i rys.6. zauwa\u017cy\u0107 mo\u017cna nieznaczne przesuni\u0119cie izoterm temperatury, szczeg\u00f3lnie w dolnej strefie suszarni ku jej prawej (P) stronie. Podobnie sprawa przedstawia si\u0119 na rys.7., rys.9., rys.11. i rys.12. Mo\u017ce to by\u0107 spowodowane nier\u00f3wnomiernym nap\u0142ywem powietrza do poszczeg\u00f3lnych sekcji po prawej (P) w centralnej (C) i lewej (L) stronie p\u0142aszczyzny nawiewu powietrza na sekcje susz\u0105ce. Powodem takiego zjawiska mo\u017ce by\u0107 tak\u017ce nier\u00f3wnomierny przep\u0142yw ziarna przez odpowiednie strony suszarni. Zwi\u0105zane b\u0119dzie to zar\u00f3wno z prac\u0105 podajnik\u00f3w kukurydzy jak i miejscem monta\u017cu przewodu wywiewnego do wymiennika ciep\u0142a. Przesuni\u0119cie to nie wp\u0142ywa jednak na pogorszenie jako\u015bci suszonego ziarna. Nietypowy rozk\u0142ad temperatury powietrza przedstawia rys.10., na kt\u00f3rym nie pojawia si\u0119 pionowy profil rozk\u0142adu temperatury charakterystyczny dla pozosta\u0142ych przypadk\u00f3w. Mo\u017ce to wynika\u0107 z faktu znacznie cieplejszego ziarna oraz wy\u017cszej temperatury powietrza zewn\u0119trznego w odniesieniu do warunk\u00f3w, jakie by\u0142y dla nastaw temperatury palnika rz\u0105du 130 oC i 135oC.<\/p>

W tab.1. przedstawiono wyniki pomiar\u00f3w temperatury powietrza kierowanego do wymiennika do odzysku ciep\u0142a, jakie zmierzono w przewodzie wywiewnym.<\/p>

Temperatury powietrza przedstawione w tab.1. potwierdzaj\u0105 s\u0142uszno\u015b\u0107 stosowania odzysku ciep\u0142a z powietrza wywiewanego z suszarni. W ka\u017cdym przypadku warto\u015bci te s\u0105 znacznie wy\u017csze ni\u017c temperatura powietrza zewn\u0119trznego, kt\u00f3ra w tym przypadku by\u0142a zawsze ni\u017csza ni\u017c 15oC. Zasadniczo temperatury rosn\u0105 wraz ze wzrostem temperatury nastawionej na palniku gazowym. Tylko w jednym przypadku, dla temperatury maksymalnej najwy\u017csza temperatura uzyskana zosta\u0142a dla najni\u017cej warto\u015bci nastawy na palniku gazowym. W dalszym etapie prac powinny zosta\u0107 sprawdzone uzyskane w czasie tych pomiar\u00f3w zale\u017cno\u015bci pod k\u0105tem ich wp\u0142ywu na wykorzystanie odzysku ciep\u0142a z powietrza usuwanego z suszarni.<\/p>\n \"Rys.8. <\/a> Rys.8.
Rozk\u0142ad maksymalnej temperatury powietrza w p\u0142aszczy\u017anie wyp\u0142ywu powietrza susz\u0105cego w suszarni typu SDGG20 z zastosowanym odzyskiem ciep\u0142a z powietrza wywiewanego dla temperatury palnika 130oC\n \"Rys.10. <\/a> Rys.10.
Rozk\u0142ad minimalnej temperatury powietrza w p\u0142aszczy\u017anie wyp\u0142ywu powietrza susz\u0105cego w suszarni typu SDGG20 z zastosowanym odzyskiem ciep\u0142a z powietrza wywiewanego dla temperatury palnika 125o C\n \"Rys.12. <\/a> Rys.12.
Rozk\u0142ad minimalnej temperatury powietrza w p\u0142aszczy\u017anie wyp\u0142ywu powietrza susz\u0105cego w suszarni typu SDGG20 z zastosowanym odzyskiem ciep\u0142a z powietrza wywiewanego dla temperatury palnika 135oC\n \"Tab.1. <\/a> Tab.1.
Wyniki pomiar\u00f3w temperatury powietrza kierowanego do wymiennika do odzysku ciep\u0142a, jakie zmierzono w przewodzie wywiewnym\n \"Rys.4. <\/a> Rys.4.
Rozk\u0142ad \u015bredniej temperatury powietrza w p\u0142aszczy\u017anie wyp\u0142ywu powietrza susz\u0105cego w suszarni typu SDGG20 z zastosowanym odzyskiem ciep\u0142a z powietrza wywiewanego dla temperatury palnika 125oC\n \"Rys.5. <\/a> Rys.5.
Rozk\u0142ad \u015bredniej temperatury powietrza w p\u0142aszczy\u017anie wyp\u0142ywu powietrza susz\u0105cego w suszarni typu SDGG20 z zastosowanym odzyskiem ciep\u0142a z powietrza wywiewanego dla temperatury palnika 130oC\n \"Rys.6. <\/a> Rys.6.
Rozk\u0142ad \u015bredniej temperatury powietrza w p\u0142aszczy\u017anie wyp\u0142ywu powietrza susz\u0105cego w suszarni typu SDGG20 z zastosowanym odzyskiem ciep\u0142a z powietrza wywiewanego dla temperatury palnika 135oC\n \"Rys.7. <\/a> Rys.7.
Rozk\u0142ad maksymalnej temperatury powietrza w p\u0142aszczy\u017anie wyp\u0142ywu powietrza susz\u0105cego w suszarni typu SDGG20 z zastosowanym odzyskiem ciep\u0142a z powietrza wywiewanego dla temperatury palnika 125oC\n \"Rys.9. <\/a> Rys.9.
Rozk\u0142ad maksymalnej temperatury powietrza w p\u0142aszczy\u017anie wyp\u0142ywu powietrza susz\u0105cego w suszarni typu SDGG20 z zastosowanym odzyskiem ciep\u0142a z powietrza wywiewanego dla temperatury palnika 135oC\n \"Rys.11. <\/a> Rys.11.
Rozk\u0142ad minimalnej temperatury powietrza w p\u0142aszczy\u017anie wyp\u0142ywu powietrza susz\u0105cego w suszarni typu SDGG20 z zastosowanym odzyskiem ciep\u0142a z powietrza wywiewanego dla temperatury palnika 130o C\n

Wnioski <\/strong><\/p>

Przeprowadzona analiza pracy suszarni pod k\u0105tem rozk\u0142adu temperatury powietrza w suszarni po stronie wyp\u0142ywu powietrza susz\u0105cego z sekcji susz\u0105cych wykaza\u0142a istnienie pionowej gradacji temperatury powietrza. Gradacja ta nast\u0119puje zgodnie z kierunkiem przep\u0142ywu ziarna. Im ni\u017cej znajduje si\u0119 ziarno tym wy\u017csza jest temperatura powietrza za stref\u0105 suszenia. Zauwa\u017calna jest gradacja temperatury w p\u0142aszczy\u017anie poziomej suszarni jednak nie ma ona znaczenia dla jako\u015bci suszonego ziarna. Nier\u00f3wnomierno\u015b\u0107 ta mo\u017ce by\u0107 zniwelowana przez zastosowanie odpowiednich kierownic, kt\u00f3re b\u0119d\u0105 nadawa\u0142y odpowiedni kierunek strudze powierza nap\u0142ywaj\u0105cego do poszczeg\u00f3lnych sekcji susz\u0105cych i ch\u0142odz\u0105cych.<\/p>

Zastosowanie kierownic powietrza podgrzanego w suszarni powinno prowadzi\u0107 do poprawy efektywno\u015bci energetycznej suszarni.<\/p>

Przedstawione pomiary wskazuj\u0105, \u017ce w przypadku analizy warto\u015bci \u015brednich, kt\u00f3re powinny by\u0107 brane pod uwag\u0119 w trakcie analizy pracy wymiennika do odzysku ciep\u0142a, temperatura powietrza wywiewanego z suszarni zale\u017cy od temperatury zadanej na palniku gazowym.<\/p>\n

L I T E R AT U R A<\/p>

[1] Acasio, U. A., Maxon, R. C. & Khan, S. H. (1992) Handling, Management and Marketing of Cereal Grains. Food and Feed Grains Institute Manhattan, Kansas 66506-2202, USA.<\/p>

[2] Chua, K. J., Chou, J. C. Ho & Hawlader, M. N. A. (2002) Heat Pump Drying: Recent Developments and Future Trends, Drying Technology, 20(8), 1579-1610<\/p>

[3] Johansson, T. B., Patwardhan, A. P., Naki\u0107enovi\u0107, N., & Gomez-Echeverri, L. (Eds.). (2012). Global energy assessment: toward a sustainable future. Cambridge University Press.<\/p>

[4] Khatchatourian, O. A., Vielmo, H. A., & Bortolaia, L. A. (2013). Modelling and simulation of cross flow grain dryers. Biosystems engineering, 116(4), 335-345.<\/p>

[5] Maier, D. E., & Bakker-Arkema, F. W. (2002). Grain drying systems. In Proceedings of the 2002 Facility Design Conference of the Grain Elevator & Processing Society, St. Charles, Illinois, USA.<\/p>

[6] Przydr\u00f3\u017cny, E. & Przydr\u00f3\u017cna, A. (2017). Reduction in energy demand for grain drying through heat recovery from humid air extracted from crossflow dryers. In Proceedings of the VIII International Scientific Agriculture Symposium, Agrosym 2017, Jahorina, Bosnia and Herzegovina<\/p>

[7] Przydr\u00f3\u017cny, E., Przydr\u00f3\u017cna, A., Szcz\u0119\u015bniak S., (2018). Mo\u017cliwo\u015b\u0107 wykorzystania odzysku ciep\u0142a z powietrza wywiewanego z suszarni zb\u00f3\u017c. Instal. nr 11, s. 26-30.<\/p>

[8] http:\/\/www.feerum.pl\/pl.suszarnie.html<\/p>

[9] https:\/\/www.youtube.com\/watch?v=UAfjIu6mdv4<\/p>

[10] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2018\/2001 z dnia 11 grudnia 2018 r. w sprawie promowania stosowania energii ze \u017ar\u00f3de\u0142 odnawialnych.<\/p>","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/informacjainstal.com.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/artykul\/7285","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/informacjainstal.com.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/artykul"}],"about":[{"href":"https:\/\/informacjainstal.com.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/artykul"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/informacjainstal.com.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=7285"}],"wp:term":[{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/informacjainstal.com.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=7285"},{"taxonomy":"tematyka","embeddable":true,"href":"https:\/\/informacjainstal.com.pl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tematyka?post=7285"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}