A magok száradása a természetben rendkívül lassan, a klimatikus környezeti hatások következtében valósul meg, s a magok biológiai (csírázási) és takarmány értékét (proteinek, enzimek stb.) is ez a száradási folyamat őrzi meg a legtökéletesebben. A mesterséges szárítás ezt a természeti folyamatot próbálja megvalósítani - felgyorsítva, s ezért sajnos sok esetben nem igazán tökéletesen. Különösen érvényes ez ma, amikor pl. a kukoricát nem 30% körüli nedvességtartalomról kell leszárítani a tároláshoz szükséges 13-14%-ra, hanem leggyakrabban 20% körüli nedvességtartalomról, a szárítási költségek minimalizálása érdekében. Ezt a feladatot a nagyobb nedvességtartalomhoz méretezett szárítók nem tudják igazán jól és kíméletesen megvalósítani !
Sajnos a fent említett, ma is meghatározó szárítókapacitások tehát konzerváltak egy mára már jelentősen elavult, energiapazarló technológiai színvonalat, amely egyúttal jelentősen rontja -különösen a kukoricatermelés- gazdaságosságát, de minőségi-, takarmányozási-, biológiai értékét is, különösen, ha a komplett telepi technológiát is figyelembe vesszük !
A meglévő szárítótelepek ma egyben kényszerû integrációs központok is, hiszen a gazdálkodók számának növekedését nem követte egy hasonló arányú -saját- szárítókapacitás építési hullám. A rendszerváltozást követő években közel 2.000-ről, mintegy 8.200-ra bővült a jelentősebb méretû szántóföldi növénytermeléssel foglalkozó vállalkozások száma. Sajnos ezekben az üzemekben csupán 350-400 db szárító épült fel, s közülük talán 150 lehet korszerû - közepes, vagy nagyobb kapacitású, a többi ugyancsak régi elven mûködő, a mag folyamatos „átrakodását” (fizikai igénybevételét) végző úgynevezett „vastagrétegû, szakaszos üzemû adagszárító”.
Célszerû és szükségszerû lenne, hogy pl: egy szárító-csere program keretében felgyorsuljon a technológiaváltás ezen az igen lényeges területen is, különben máshol fizetjük meg az árát !
S hogy jól választhasson az, aki szárítócserébe vagy szárítótelep építésébe „vágja a fejszéjét”, nézzük meg, melyek azok a paraméterek és tulajdonságok, amelyek meghatározzák a szárítás minőségét és energetikáját, tehát mit kell elvárnunk egy jó szárítótól ! ( Praktikus okból vizsgálódásainkat kukoricaszárítási példákon mutatom be, de az eltéréseket külön jelezni fogom. )
A szárítótérfogat, a hőkapacitás és a ventilláció összefüggései:
Már említettem: a mai követelmény, hogy a szárító 20% körüli induló nedvességről legyen képes folyamatos üzemben kíméletesen szárítani 13-14%-ra. A szárítási teljesítményt a fizika törvényei alapján a bevitt hőmennyiség és a légsebesség határozzák meg alapvetően, de nem minden korlát nélkül !
Nem növelhető ugyanis a szárítólevegő hőmérséklete 130 oC főlé a kukorica „túlhevítése”, esetleges károsodása nélkül, mint ahogy a légsebesség sem 0,7 m/sec körüli érték fölé, mert ezen túl már igen nagy lesz az energiaveszteség (a levegő nem telítődik párával) ! Mivel a bevihető levegőmennyiség a szárító térfogatával arányos, minél nagyobb egy szárító, annál jobban „terhelhető” levegővel, illetve annál lassúbb vízelvonást, tehát kíméletesebb szárítást tesz lehetővé, ha nem terheljük le a névleges kapacitása határáig! Érdemes tehát pl.: összehasonlításkor egyeztetni a szárítók térfogatának, levegőkapacitásának és hő teljesítményének a viszonyszámát, s azt a gépet megvásárolni, amelynek a munkapontja nem a határérték feletti.
A legtöbb szárító 30%-ról 14%-ra történő szárításra van méretezve. Ez a kapacitás egyben tervezésileg arányos egy teljesítménnyel, egy mag „felfûtési”, egy magszárítási és egy maghûtési idővel, amelyet a mag úthosszával is jellemezhetünk. Természetesen egész másként realizálódnak ezek a paraméterek a mai igényt, (20%-ról 14%-ra szárítást), azaz 5-6% vízelvonást feltételezve. Itt ugyanis csökken az egyes szárítási periódusok időtartama, úthossza, amelyet többnyire forszírozott üzemmel, (gyorsabb felfûtéssel, tovább növelt szárítólevegő hőmérséklettel, s vele pörkölő-stresszhatással-, növelt légátszívással-, az energiaveszteség növelésével-, illetve csökkenő hûtési idővel és a visszanedvesedés kockáztatásával) próbálnak korrigálni, miközben természetesen mintegy 25-40%-al nő a szárító gyakorlati teljesítménye a méretezett kapacitáshoz képest. Ez utóbbi előnyös, ellenben ezek a hatások nyilvánvalóan nem kedveznek a magok biológiai és takarmányozási értékének a megőrzésében. Nincs elegendő idő a magon belüli nedvességtartalom kíméletes kivonásához, illetve hûtéskor annak egalizálódásához stb.
Kíméletesen szárítani tehát csak megfelelően „nagy” köbtérfogatú, rugalmasan szabályozható fûtő- és levegő kapacitású szárítóval lehet, s természetesen sok minden múlik még az egyéb „apró” részleteken (pl: hő-visszavezetés; hőtechnika; vezérlés stb.) is !
Milyen mûszaki megoldásokkal valósítják meg a gyártók ezeket a folyamatokat ?
Európában a legelterjedtebbek a „csörgedeztető-aknás” szárítók, ahol a szárítótoronyban kereszt irányban soronként felváltva-nyitott végû ún. légcsatorna lemezek közt áramló levegő veszi fel a nedvességet a magoktól. Itt az átjárt réteg vastagsága 20 cm körüli, s a szárítótorony teljes magasságában az 1. sz. rajz szerint történik a szárítás, majd a torony alján, hasonló elven a magok hûtése is. A hûtéskor felmelegedett levegőt a korszerû szárítókon hasznosítják, a hûtőlevegő visszakeringetésével. Anyaguk általában tûzi, vagy elektrokémiailag horganyozott acéllemez, de többen kínálnak ötvözött alumínium szárítót is.
A másik, -főként az USA-ban elterjedt- típusok az ún.telepített „gyûrûaknás”, illetve a mobil „fekvőhengeres” szárítók, amelyek perforált lemezek között áramló 35-40 cm vastagságú magréteget fújnak át, kivétel nélkül nyomott üzemben, de a jelentősen nagy felület miatt alacsony légsebességgel. A fejlettebb típusok levegő-irányítási rendszere lehetővé teszi a hő visszavezetést, a szellőztető és az olajos-mag üzemet is. (2.sz.rajz)
Harmadikként egy ugyancsak régi technológiát megvalósító „osztott terû” szárítóféleséget kell megemlíteni. Lényegében ezek a szárítók is folyamatos üzemû „vastag-réteg” szárítók, itt azonban a szárítás és a hûtés külön térben történik, meglehetősen nehézkes terményváltási és automatizálási feltételek között. Ezek a szárítók szintén az USA-ban terjedtek el, Európa nem fogadta be őket.(3.sz.kép)
A kisüzemek, farmgazdaságok számára megfelelő, de ciklikus munkára képesek az úgynevezett hengeres, mobil, szakaszos üzemû vastagrétegû adagszárítók, amelyek jellemző képviselői Magyarországon is nagy számban megtalálhatóak. Az általában 5 t/ó alatti teljesítmény kategóriában a folyamatos üzemû farmerszárítók csak most jelentek meg a piacon, így jó árfekvésükkel uralták is azt.
A különleges szárítók kategóriájába tartoznak a konténeres, a tálcás, illetve a szalagos szárítók, melyek más területen használatosak, így e helyt nem foglalkozunk velük.
Valamennyi szárítóban a levegőáramot különféle ventillátorok biztosítják. Azok elhelyezésétől függően a szárító lehet nyomott levegős, mint pl.: az ismert B-1-15; és a hengeres-gyûrûaknás szárítók, vagy szívott üzemûek, mint amilyen a legtöbb európai aknás szárító. Előbbiek úgynevezett felületi porforrást képező szárítók, utóbbiak pontszerû porforrások.
A ventillátorok kivitele tekintetében a legtöbb szárító axiál ventillátorral rendelkezik, de újabban a radiál ventillátorok előretörése is megfigyelhető. A nyomó ventillátorokat és a radiál ventillátorokat általában a talajszintre telepítik, míg az axiál ventillátorok vagy a szárító torony tetejére, esetleg a hideg-oldali légcsatornára kerülnek felépítésre. Mivel a környezetvédelmi előírások a „porforrás” kibocsátási magasságát is figyelembe veszik, előnyösebbek a magasabban elhelyezett ventillátorok, amelyek általában -aktív, s így meglehetősen drága por/léha leválasztókkal, vagy egyszerûbb por/léha kiszívást gátló (passzív, s így olcsóbb) rendszerekkel is kombinálva vannak.
E rendszerek mindegyike kielégíti a mai porkibocsátási előírásokat, de 2007-től nehéz helyzet várható az új EU levegő tisztasági törvény életbelépésével. A porkibocsátás magasságától is függően az új szárítók (szinte kivétel nélkül) csak igen különleges és igen drága szûrőrendszerekkel lesznek felépíthetőek, s természetesen a meglévőket is át kell majd alakítani ( a törvény szándéka szerint ) türelmi határidővel, vagy komoly büntetések kiszabásával kell számolniuk az üzemeltetőknek. A szívó axiál és radiál ventillátorokat fel lehet szerelni aktív porszûréssel, a nyomott levegős rendszereknél viszont szinte lehetetlen a por/léha leválasztás, hiszen nagy felületen „pufognak” ki, s itt ráadásul a nyomott beépítés miatt még a port, a léhát is nagy sebességgel fújják ki és terítik szét a szárítótelepen, hacsak nem építenek mellé por/léha fogó építményeket. Még bonyolultabb a helyzet a gyûrûaknás, kis légsebességû szárítótípusoknál, de ezeknél a perforáció mérete (mint szûrő) is befolyásolja a kifújható szemcsék méretét. Kérdés, hogy megfelel-e majd ez a határértékeknek, és a gyakorlati igényeknek ?
A levegőmennyiség szabályozása tekintetében a legelterjedtebb az ún. mellékáramú falslevegő vezérlés, de ismertek a fojtással, vagy a még bonyolultabb lapátszög állítással vezérelt kivitelek és a legkorszerûbbnek tekinthető elektronikus fordulatszám-vezérelt típusok is. Szerencsés, ha a ventillátort meghajtó villanymotor nincs beépítve a párás-poros levegőáramba, hanem külső szerelésû a meghajtás.
Hogy hány db ventilátor üzemel egy szárítóban, elsősorban a gyártó koncepciójának-, a szárító levegő igényének-, hő visszavezetési-, porleválasztási rendszerének a függvénye. Lényegesebb viszont, hogy ezek a ventillátorok összesen hány kWh/h energiaigénnyel dolgoznak a szárítókban, hiszen ezt az energia költséget évről-évre ki kell majd fizetnünk, s az áramdíj különbség akár több százezer Ft is lehet évente!
A szárító és a levegőellátó rendszer kivitele meghatározza a szárító energetikáját is, azaz azt a fajlagos paramétert, amely megadja, hány kcal hőmennyiség szükséges 1 kg a magokba bezárt víz eltávolításához. Ebben a tekintetben, bizony el kell mondani, hogy sokszor a reklám adatok kissé elrugaszkodnak a valóságtól, illetve rendszerint nem kötik hozzá a közölt adathoz, hogy milyen körülmények között érvényes az a bizonyos reklámozott paraméter! Így fordulhatnak elő azután félreértések, téves költségszámítások és bizony sokszor csalódások, viták is.
Elmondhatjuk, hogy az 1.000 kcal/kg.víz alatti fajlagos víz-elpárologtató képességû szárítók már igen kiválóak 10%-os vízelvonású (25%-ról 15%-ra történő) szárításnál, 80% relatív páratartalmú, +10 oC hőmérsékletû külső levegőt és 120 oC hőmérsékletû szárítólevegőt, valamint átlagos vízleadó képességû kukoricafajtát, megfelelően tiszta magot és megfelelő hőtartalmú fûtőanyagot feltételezve!
Ezt a kedvező értéket is csak a kellően meleg és alacsony páratartalmú hûtő+szárító levegő keverék visszakeringetésével és hatékony hûtéssel lehet elérni, míg ennél jobb energetikai paraméter csak magasabb induló nedvesség, illetve más kedvezőbb környezeti tényezők, esetleg pihentető-hûtő tornyok használata esetén alakulhat ki.
Egyértelmûen látni kell, hogy minél kisebb a vízelvonási szükséglet mint a példabeli 10%, a fajlagos energiaigény egyre nagyobb lesz, hiszen minél inkább a „sejtvizet” kell elvonni a magból, ahhoz egyre több és több energia és idő kell fajlagosan, s itt köszön vissza a pihentetés - egalizálás nélküli szárítás minőségkockáztató hatása! Nota-bene, még az is meggondolandó, hogy érdemes-e minél szárazabb (kisebb FAO-számú, s így alacsonyabb potenciális termőképességû) kukoricát termelni, s a szárítási költség megtakarítására törekedni, vagy egy nagyobb, de nedvesebben betakarítható termés többlethozamának egy részéből fedezni a többlet-szárítási költséget, hiszen ebben a 20% feletti tartományban fajlagosan még olcsóbban vonható ki a magokból a szabad víz !? Ha biztos piacunk van a termésre, az utóbbi egyértelmûen jobb üzlet!
( Folytatás követekezik ) SZ.J.
Címlapkép: Getty Images
