Egy szárítónak, illetve magának a szárítási folyamatnak az optimalizálása összetett feladat. De ennél többet is akarhatunk. A szárítás lehet precíziós is.
A növénytermesztésben a talajelőkészítés, vetés, műtrágyázás, növényvédelem és egyéb technológiai műveletek során egyre gyakrabban találkozunk precíziós megoldásokkal. Ezek alapját a helyspecifikus információk képezik, melyek egy szárító esetében is rendelkezésre állnak. Abban az esetben, ha a szárító minden egyes kilépőablakát hőmérsékletérzékelővel látjuk el, helyspecifikus hőmérsékleti információt kapunk a teljes toronyról hasonlóan, mint egy tábláról. A modern IT technológiára épülő háttér pedig lehetőséget kínál a szárítás folyamatában felderített eltérések műszaki korrekciójára, majd pedig az eredmény is számokban mutatkozik meg.
Éppen egy évvel ezelőtt foglalkoztunk a precíziós szemestermény-szárítás feltételeivel, és a megvalósítás módjával. Most egy konkrét szárító, optimalizálás előtti és utáni állapotának bemutatására van lehetőségünk, az utolsó két szezon kukoricaszárítása során az üzemeltetéssel kapcsolatos energiafelhasználási adatok felhasználásával.
Korábbi cikkünkben beszéltünk egyes szárítók lokális túlhevüléséről. Ez akkor fordulhat elő, ha a szárító szekciók nem optimális irányban állnak, ami miatt a korábban egyenletes nyomás struktúra felborul. Ezt az esetet szemlélteti az 1. ábra, ahol a szárítótorony 2015 novemberében felvett jellemző hőképét látjuk. A túlhevítés a törtszem részarányának növekedését és nagyobb energiafelhasználást eredményez, valamint rontja a hűtés hatásfokát is, mely kulcsfontosságú a páralecsapódás okozta raktározási problémák szempontjából.
1. ábra: A szekció elfordítás határán tapasztalható túlhevülés, 108 °C-os belépő szárítóközeg hőmérséklet esetén (Forrás: termenyszaritas.hu)
A szárítási folyamat optimalizálásával jelentős megtakarítás érhető el. A fenti torony esetében a szárító szekciók optimális irányba állítását követően ugyanazon belépő hőmérsékletek mellett már sokkal kiegyenlítettebb és egyben alacsonyabb maghőmérséklet értékeket kaptunk 2016-ban, mint a korábbi évben (2. ábra). Ezt igazolja, hogy eltűntek a termény túlhevülését mutató vörös sávok.
2. ábra: Optimálishoz közeli értékeken működik a szárító 2016-ban és a továbbiakban is (Forrás: termenyszaritas.hu)
Természetesen két eltérő termelési év összehasonlítása nem egyszerű, azonban a rendelkezésre álló adatok, számított fajlagos értékek és volumenbeli különbségek ebben az esetben ezt lehetővé teszik. 2016-ban 60%-kal több kukoricát kellett leszárítani, mint 2015-ben. Mivel ugyanazzal a szárítóval kellett mindkét esetben dolgozni, teljesítményben nincs eltérés, a belépő hőmérséklet is megegyező volt, ezért hosszabb ideig tartott a szezon, mint 2015-ben. (3. ábra) Az elektromos energiafelhasználás arányosan nőtt a feldolgozott termény mennyiségével. A magasabb elektromos energiamennyiség (KWh) felhasználás hosszabb üzemidőt jelent, ami a mennyiséggel arányos, mert a beépített elektromos teljesítmény nem változott. A gázfelhasználás azonban kevesebb lett, annak ellenére, hogy 2015-ben az átlagos szemnedvesség 18,8%, 2016-ban pedig több mint 1,5%-kal több, 20,4% volt (3. ábra).
3. ábra: Az energiafelhasználás valamint a szárított termésmennyiség alakulása optimalizálás előtti és utáni években (Forrás: termenyszaritas.hu)
A szárítás során fontos, hogy mennyi energiára van szükség egy kg víz elvonásához, de abból a szempontból is érdekes, hogy 1 m3 gáz felhasználásával átlagosan mennyi vizet tudunk elpárologtatni a terményből, míg eléri a biztonságos 13,5-14%-os nedvességtartalmat (1. táblázat). A gáz átlagos fűtőértéke számításainkban 33,7 MJ/m3 volt.
Ha a 2015-ös és 2016-os szezonokban a szárítónál rögzített üzemi adatokat összevetjük az üzemeltető által közölt fogyasztási adatokkal, és számoljuk a fajlagos energiafelhasználást, valamint az energiamegtakarítást, a következő eredmények születnek:
2015.
Összes beszállított nedves kukorica: 6252 tonna
Gázfelhasználás: 138275 m3 14 103 514 Ft
Elektromos energiafelhasználás: 106564 KWh 4 807 000 Ft
2016.
Összes beszállított nedves kukorica: 10 120 tonna
Gázfelhasználás 125287 m3 11 192 948 Ft
Elektromos energiafelhasználás: 145742 KWh 5 665 000 Ft
Az adatokból látható, hogy 2016-ban közel 3 millió forinttal kevesebbet költöttek gázra, miközben 60%-kal több kukoricát szárítottak az előző évhez képest. Ha a 60%-kal több kukoricára az optimalizálás előtti jellemzők szerint számoljuk a gázfogyasztást, akkor 22 565 000 Ft lett volna a gázszámla, ami 11 372 000 Ft megtakarítást jelentett az optimalizált szárítóval 2016-ban, a 11 192 948 Ft 2016-os összes felhasználáshoz képest.
Az optimalizálással elért eredmények
– a kukorica kíméletesebb szárítása nagyobb biztonságot jelent a termés minőségének megőrzésében;
– eltűnt az ugrásszerű hőlépcső a 3. 7. 11. és a 15. kilépőablak sorokból;
– megszűnt a hirtelen felhevítés következménye, a kukorica repedezése, lisztesedése, porzása;
– jobb a hűtés hatásfoka (négy sorral a hűtőzóna felett nem hevül 100 °C közelébe a kukorica);
– egyenletesebb a termény nedvességtartalma, ami a raktározást teszi biztonságosabbá;
– kedvezőbbé vált a szárítás fajlagos energiafelhasználása;
– a kevesebb gázfelhasználással csökken a CO2-kibocsátása a szárítónak.
Speiser Ferenc
RS Kereskedelmi és Szolgáltató Bt., Mohács
Dr. Hoffmann Richárd
KE Agrár- és Környezettudományi Kar, Növénytudományi Intézet
