A termesztési és betakarítási technológia viszonylag jól gépesített, ugyanakkor a betakarítás utáni tartósítás- és tárolástechnológia területén jelentős az elmaradás lassú a korszerûtlen szárítótelepek lecserélése. Még mindig közel 1000 db korszerûtlen környezetszennyező szárítótelep (B1-15, Sirokkó 30/4, DFSZP-32) mûködik az üzemekben. Ezen berendezések átlagéletkora 20 évhez közelít.
A gazdasági szerkezetváltás után, az utóbbi 10-15 évben újonnan létesített viszonylag korszerû szárítóberendezés elsősorban kis- és közepes teljesítményû berendezés volt, melynek összesített darabszáma 250-300–ra tehető Korszerû automatikus vezérlésû nagyteljesítményû szárítótelepből mintegy 40-50 db létesült. Ezen hővisszanyeréses berendezések energiafelhasználása a hagyományos szárítók energiafelhasználásánál 25-30 %-kal kedvezőbb.
Szakmai körökben jól ismert tény, hogy a hagyományos keresztáramlású szemesterményszárítók fajlagos energiafelhasználása magas 5,4 MJ/kgvíz, szárítási egyenletessége pedig kedvezőtlen még jó mûszaki állapotban is.
Ugyanakkor az MGI vizsgálata szerint a hazai jellemzően elhasználódott B1-15 szárítóberendezés hőenergia felhasználása – kedvezőtlen esetben – elérheti a 6 MJ/kgvíz értéket, a szárítási egyenletesség + 2 % körül alakul jelentős akár 1,5-2 % is lehet a túlszárítás.
Ezek az energetikai jellemzők - az üzemek számára döntően az elmúlt évek aszályos időjárása miatt - az alacsony vízelvonás miatt nem voltak érzékelhetőek.
A 2004-es évben azonban várhatóan többek között - kedvező időjárás miatt - a termésmennyiség kukorica esetében az előző évek átlagát jelentősen meg fogja haladni és a betakarítási nedvességtartalom is jelentősen meghaladhatja az elmúlt évek jellemző 18-20 % körüli értékét.
A fentiek miatt a szárítás a 2004 évben várhatóan, lényegesen nehezebb körülmények között lesz elvégezhető és a túlnyomóan a korszerûtlen géppark, valamint az energiaárának emelése miatt a szárítási költség – elsősorban az energiaköltség – az előző évekhez képest lényegesen magasabb lesz, mint az előző években. Ezért a szárítási szezonra jó előre fel kell készülni. Telepi korszerûsítésre, új szárító beruházásra, az üzemeknek már csak - figyelemmel az AVOP pályázati lehetőségekre valószínûleg - 2005 évben lesz lehetőségük, amit célszerû mihamarabb előkészíteni.
Különösen fontos a szárítás azon gazdaságok számára, akik nem rendelkeznek saját szárítóberendezéssel.
A jelenlegi üzemi körülmények között a bérszárítás költsége rendkívül magas, elérheti a termelési költség 25-30 %-át, tehát az egyik fő meghatározó költségtényező. Az üzemi vizsgálatoknál előfordult költség összetevők.
Szárítás: 300.700 Ft/1 % vízelvonás
Terménykezelés
- fogadás 0-200 Ft/t
- tisztítás 500-1500 Ft/t
A fentiek alapján
- 5 % - vízelvonás 19 %-ról 14 %-ra szárítás költsége:
2.000-5.200 Ft
- 10 % vízelvonás 24 %-ról 14 %-ra szárítás költsége:
3.500-8.700 Ft/t között változik.
Saját szárító esetén a szárítási költség ezen értékek 50-70 %-ra mérsékelhetőek.
A következőkben a beruházási döntés előkészítéséhez a teljesség igénye nélkül szeretnének áttekintést adni az üzemi technológiákról, továbbá bemutatni néhány olyan szárítótelepi technológiai fejlesztést, melyet az MGI minősített és amelyből Mezőgépteszt, vagy Technológiai Teszt készült.
A szárítótelepi technológiáknak az alábbi főbb igényeket kell kielégíteni:
- üzemmérethez igazodó teljesítmény,
- kedvező energiafelhasználás,
- megfelelő munkaminőség,
- korszerû vezérlés, ill. szabályozástechnika,
- környezetvédelmi megfelelőség,
- kedvező beruházási és üzemeltetési költség.
A technológiák értékelése
A terményfogadás mûveleténél a mennyiségi és minőségi átvétel tekintetében érzékelhető előrelépés történt. A közepes méretû üzemekben nagy számban valósultak meg a föld feletti tenzometrikus mérés elven mûködő elektronikus mérlegek. A minőségi átvétel elsősorban a terménynedvesség-tartalom mérésére szorítkozik. A beltartalom meghatározását szolgáló NIR eszközök csak a nagy gabonaátvevő telepeken terjednek.
A termény kíméletes mozgatása az új technológiáknál fontos szempont. A vertikális anyagmozgatásnál a serleges felvonók szinte általánosak, azonban kis magasság különbségû szállításnál (6 m alatt) megjelentek az Æ200 mm-es csőcsigák is, mely olcsóságuk, elfogadható munkaminőségük révén elsősorban a kis- és középüzemekben célszerûen alkalmazhatók. Így ugyanis a vízszintes és függőleges anyagmozgatás egy gépegységben megvalósítható (GSI technológia). A vízszintes terménymozgatás elsősorban rédlerrel és vályús csigákkal történik. Költségei miatt a kíméletes anyagmozgatást megvalósító szállítószalag rendszerek nem terjednek kellőképpen.
A kis- és középüzemekben, de a nagyüzemekben is a terménytisztítás meglehetősen problematikus. A jó munkaminőségû üzembiztos síkrostás magtisztítók meglehetősen drágák. Az elő-, ill. utótisztítást általában a kisgazdaságok elhagyják, a középüzemek pedig szerényebb mûszaki megoldású dobrostás, vagy egyszerû kivitelû síkrostás magtisztítókat alkalmaznak. Nem ritka, hogy az elő, ill. utótisztítás mûvelete közül az egyik (általában az utótisztítás) elmarad.
A hazai szárítógép piacon a fejlett európai és amerikai gyártmányú szárítók főbb rendszerei szinte teljesen megtalálhatóak. A nagyszámú forgalmazó igen széles gyártmány skálát ajánl az üzemek részére. A hazai gazdaságok számára több tucat különböző típusú és gyártmányú szárító áll rendelkezésre, melyek jellemzően gazdaságosabban üzemeltethetőek, mint a régi elavult berendezések. Ezek között megtalálhatóak a legkorszerûbb energiatakarékos, nagy teljesítményû automatikus szabályozóval felszerelt szárítók. A másik jellemző gépméret a kisüzemi üzemmérethez igazodó tételes szárítóberendezések.
A nagyteljesítményû folyamatos üzemû szárítókból kétféle irányzat alakult ki. A jellemzően alacsonyabb nedvességelvonásra méretezett vastagabb szárítóréteggel rendelkező hővisszanyeréses hengeres gyûrûaknás szárítók (GSI, MEYER, Hevesgép, ill. a hagyományos aknás szárítók CIMBRIA, PETKUS, STELA stb.).
Az előbbiek kedvezőbb beruházási költsége, jó munkaminősége és magasfokú automatizáltsága emelhető ki.
A gabonaszárító-telepek fogadó- és áteresztő képességét, a szárítóberendezések teljesítményét és üzemeltetési jellemzőit, a szárítás költségeit alapvetően, a termesztett kukorica mennyisége és annak betakarítási nedvességtartalma nagymértékben befolyásolja. A kukorica nedvességtartalma függ a fajtától, az agrotechnikától, (vetési időpont, tápanyagellátás stb.) az évjárattól, az időjárástól és a betakarítás időpontjától.
Telepi technológiák
A kisebb gazdaságok számára többek között, a GSI-Competitor, illetve MECMAR tételes szárítóberendezés alkalmazható, melyek közül a Competitor 110 szárítótelepi technológiát mutatjuk be, amely szakaszos és folyamatos üzemmódban is mûködtethető (1. ábra).
1. ábra
GSI-Competitor 110 szemestermény-szárító
A szárítótelepi technológiát a legegyszerûbb és legolcsóbb gépi berendezésekből állítottuk össze. Nem alkalmazunk előtisztítót, ezért a betakarítógépnél fokozottan ügyelni kell a megfelelő tisztaságra, a rostanyílás, a dobfordulat és a tisztítóventilátor beállításánál.
A szárító kiszolgálása és a szárított szemeskukorica továbbítása 45o-os mobil csigákkal történik.
A szárítóberendezés külön szárítózónával nem rendelkezik, ezért folyamatos szárítás esetén egy 80 m3-es szellőztető padozattal ellátott és az 50-55 oC-os szárított termény környezeti levegővel történő hûtésére szolgáló tornyot építettünk be a technológiai változatba. Ez folyamatos üzemeltetést tesz lehetővé. A szárítóberendezés 3,8 t/h szárított anyag teljesítménnyel üzemel. Szakaszos üzemeltetés esetén (szárítás + hûtés) a szárított anyag teljesítmény közel a felére 1,9-2,1 t/h-ra csökken. Az idényteljesítmény mind két esetben elérheti az 1150-1200 t-át, azonban az üzemórák száma 300 ill. 600-ra változik, ami a szárítási költségeket befolyásolja.
Folyamatos üzem esetén mintegy 300 üzemórában van lehetőség bérszárításra, amely egy év alatt kompenzálhatja a tároló beruházási költségtöbbletet. A Competítor-110 szárítóberendezés így folyamatosan üzemeltethető, mert a toronytárolókban az állagmegóvó szellőztető rendszer lehetővé teszi a szárított termény folyamatos lehûtését. Folyamatos szárításnál az égő állandóan üzemel.
A szakaszos üzemben a szárítás meleg levegővel történik, a hûtést pedig a tüzelőberendezés ventilátora kikapcsolt égő üzemmódban biztosítja. A szárítandó terményt szárítótetőn elhelyezett töltőberendezés juttatja a szárítótérbe.
A termény a kaszkád alakú terményoszlop perforált lemezei között gravitációs úton halad az alsó kiadagoló szerkezethez. A szárító levegő a kettős terményoszlop közé kerül bevezetésre. A kaszkád oszlop rendszer a termény részleges keveredését is biztosítja.
A kívánt 80-90 oC-os szárítóközeg hőmérséklet az égő szabályozó rendszerén változtatható.
A kívánt végnedvesség tartalom a nedvességtartalom mérő szabályozórendszeren keresztül a kiadagoló mérőrendszer sebességének változtatásával állítható be.
Elsősorban a közepes, illetve nagyobb gazdaságok számára alkalmazható berendezések
MECMAR M-1000 szárítóra alapozott HEVESGÉP technológia
2. ábra
M-1000szemestermény-szárító
A MECMAR M-1000 szemestermény-szárító berendezés elsősorban kukorica, búza és egyéb gabonafélék, továbbá hüvelyesek és olajos magvak szárítására szolgál.
A szárítóberendezés folyamatos üzemû keresztáramlásos, gyûrûaknás, hûtőlevegő visszakeveréses rendszerû.
A szárító gyûrûaknája 12 db szegmensből áll. A gyûrû akna külső- és belső része a szárítandó terményjellemzőknek megfelelően perforált lemezekből áll, melyen keresztül a szárító és hûtőlevegő kerül átvezetésre.
A gyûrûaknában, a szárítózónát 4/7, 3/7 arányokban megosztva nyert elhelyezést a termény nedvesség kiegyenlítését szolgáló terményfordító (TURN-FL0W) rendszer. A nedvesség kiegyenlítő, az eltérő nedvességû (szárazabb belső, nedvesebb külső) rétegnek a keverését végzi.
A szárító tüzelőberendezése földgáz vagy folyékony gáz üzemû szőnyeg-égő rendszer, mely a szárító közepén nyert elhelyezést.
A szárítólevegő szárítótérbe juttatását centrifugál ventilátor biztosítja. A szárító levegő a hûtőtéren átszívott kissé felmelegedett és a környezetből beszívott levegőből áll, melyet a ventilátor nyomóoldalán elhelyezett szőnyegégő melegít fel a kívánt hőmérsékletre.
A szárított termény kiadagolását szakaszos üzemû körbeforgó kitárolócsiga végzi.
A szárítóberendezés beszabályozását a szárítási hőmérséklet figyelembevételével az ürítési-, időütem beállításával lehet elvégezni. A szárított termény nedvességtartalmát zöld-sárga-piros LED-sor jelzi, amely a termény nedvesedéséről, ill. száradásáról ad tájékoztatást.
A szárítóból kiadagolt terményt serleges felvonó a HSZT típusú 50 m3-es tranzittartályba szállítja. A szárítótelepi technológia vezérlését egy központi PLC-egység végzi. Az anyagáram útja, illetve a berendezések mûködése folyamatosan ellenőrizhető.
A szárító vízelpárologtató teljesítmény 1800 kg/h. A szárított anyag teljesítmény 10 % vízelvonás mellett mintegy 13-15 t/h.
GSI Portable szárító technológia
3. ábra
GSI Portable szárító
A berendezés elsősorban kukorica, illetve egyéb szemestermények szárítására készült.
A szárító egyszeri keresztáramlásos, kaszkád, aknás rendszerû, folyamatos mûködtetésû. A szárítóberendezés 2 db – speciális kialakítású – axiál ventilátorral ellátott tüzelőberendezéssel üzemel. Az alsó ventilátor tüzelőberendezése igény szerint mûködtethető, vagy kiiktatható, így a szárító kétféle alap üzemmódban, mûködtethető, úgymint:
- folyamatos szárítás, hûtés kiegészítő tárolótoronyban, kétégős rendszerrel mûködtetés,
- folyamatos szárítás, hûtéssel együtt egyégős rendszerrel mûködtetés.
A szárítás meleg levegővel történik, melyet LPG üzemû égő állít elő. Az égőfej ventilátorral van egybeépítve, a hûtést pedig a tüzelőberendezés ventilátora kikapcsolt égő üzemmódban biztosítja. Folyamatos hûtés nélküli üzemben mindkét égő állandóan üzemel.
A szárítandó terményt a szárító felső részén elhelyezett töltőberendezés juttatja a kaszkád elrendezésû szárítótérbe.
A szárítóberendezés részei:
- terménytöltő és ürítő rendszer
- szárítószekrény
- tüzelőberendezés (égők és ventilátorok)
- automatikus üzemirányítás, (nedvesség ellenőrzés, ill. szabályozás).
A termény a kaszkád kialakítású szárítóoszlop perforált lemezei között gravitációs úton halad az alsó kiadagoló szerkezethez. A szárító levegő a kettős terményoszlop közé kerül bevezetésre. A kaszkád oszlop rendszer a termény részleges keveredését is biztosítja. A kívánt szárítóközeg hőmérséklet az égő szabályozó rendszerén változtatható. A kívánt végnedvesség tartalom a szabályozórendszeren keresztül a kiadagoló mérőrendszer sebességének változtatásával a maghőmérséklet figyelembevételével állítható be.
A berendezés vízelpárologtató teljesítménye mintegy 1.000 kg/h. A szárított anyag teljesítmény 7-8 t/h (24 %-ról 14 %-ra szárításnál).
CIMBRIA BEG-16 R szárítási technológia
4. ábra
CIMBRIA BEG-16 R szárító
A szemesterményszárító berendezés elsősorban kukorica, búza és egyéb gabonafélék, továbbá hüvelyesek, olajos magvak szárítására készült.
A berendezés folyamatos üzemû keresztáramlásos, szívott hûtőlevegő visszakeveréses rendszerû aknás szárító.
A berendezés fő részei:
- szárítótorony, (szárítózóna, hûtőzóna)
- tüzelőberendezés,
- ventilátorok,
- levegő visszavezető recirkulációs rendszer,
- kiadagoló szerkezet,
- automatikus szabályozó rendszer.
A szárítóberendezés szárítóaknája 16 db négyszög keresztmetszetû aknából áll, melyekben a speciálisan kialakított változó keresztmetszetû soronként változóan nyitott, illetve zárt fordított U alakú légbevezető csatornák vannak elhelyezve. A szárítóakna egyik fele a tüzelőberendezés légcsatornájához, míg a másik fele az elszívó ventilátorokhoz csatlakozik.
A szárító tüzelőberendezése földgáz vagy folyékony gáz üzemû szőnyeg égő rendszer.
A szárítólevegő szárítótérbe juttatását centrifugál ventilátorok biztosítják. A szárító levegő a hûtőtéren átszívott kissé felmelegedett és a környezetből beszívott levegőből áll, melyet a ventilátor szívóoldalán elhelyezett szőnyegégő melegít fel a kívánt hőmérsékletre.
A szárított termény kiadagolását speciális billenőserleges rendszer végzi (ürítési ütem, üzemszünet ütem).
A szárítóberendezés beszabályozását a szárítási hőmérséklet figyelembevételével az ürítési-, időütem beállításával lehet elvégezni.
A berendezés vízelpárologtató teljesítménye mintegy 1100 kg/h. Szárított anyagteljesítmény 8,5-9,1 t/h (24 %-ról 14 %-ra szárításnál).
A ME 1200 S szárítóra alapozott HEVESGÉP technológia
5. ábra
ME 1200 S HEVESGÉP szárítótelep
A berendezés 2004-től HEVESGÉP X-1200 néven kerül saját gyártmányként forgalomba.
A szemestermény-szárító berendezés elsősorban kukorica, búza és egyéb gabonafélék, továbbá hüvelyesek, olajos magvak szárítására készült.
A szárítóberendezés folyamatos üzemû keresztáramlásos, gyûrûaknás, hûtőlevegő visszakeveréses rendszerû.
A berendezés fő részei:
- szárítótorony,
- tüzelőberendezés,
- ventilátor,
- levegő bevezető irányító rendszer,
- kiadagolószerkezet,
- automatikus szabályozó rendszer.
A szárító gyûrûaknája 6 db szegmensből áll. A gyûrûakna külső- és belső része a szárítandó termény jellemzőknek megfelelően perforált lemezekből áll, melyen keresztül a szárító és hûtőlevegő kerül átvezetésre. A szárító gyûrûakna mérete a felső zónában vékonyabb míg az alsó szárítózónában – a szárítási sebesség jellemzők figyelembevételével – vastagabb, ami a vízleadást, a szárítólevegő kihasználását kiegyenlítettebbé teszi, ezzel együtt a hőenergiafelhasználást is javítja.
A gyûrûaknában nyert elhelyezést a termény nedvesség kiegyenlítését szolgáló rendszer, mely a szárító külső- és belső (nedvesebb ill. szárazabb) rétegeinek a keverését végzi (TURN-FLOW). A szárító tüzelőberendezése földgáz vagy folyékony gáz üzemû szőnyeg égő rendszer, mely a szárító közepén nyert elhelyezést.
A szárítólevegő szárítótérbe juttatását centrifugál ventilátor biztosítja.
A levegő bevezetőrendszer a szárítóberendezés mûködtetését háromféle üzemmódban teszi lehetővé.
1. üzemmód (javasolt kukoricaszárításnál)
– szívott hûtőzóna
– nyomott szárítózóna
2. üzemmód (javasolt olajosnövények, ill. szennyezettebb termények szárításánál)
- nyomott hûtőzóna
- nyomott szárítózóna
3. üzemmód (javasolt szellőztetéses szárításnál, ill. hûtőtorony alkalmazásánál)
- nyomott szárítózóna teljes szárítófelületet szárít, hûtés nélkül.
A különböző üzemmódok az eltérő fajú nedvességtartalmú és szennyezettségû termények optimális szárítási igényének a kielégítésére szolgálnak.
A szárított termény kiadagolását frekvenciaváltóval ellátott nedvesség szabályozón keresztül üzemeltetett körforgó kitárolócsiga végzi.
A szárítóberendezés üzemirányítását és a szárítási folyamat szabályozását a QANTUM típusú szabályozó rendszer végzi, melyen beállítható, a maximális szárítóközeg hőmérséklet, a kívánt vég-nedvességtartalom, ill. a megengedett kiadagolási sebességarány. A vízelpárologtató teljesítmény mintegy 2200 kg/h. A szárítási teljesítmény 16-18 t/h 24 %-ról 14 %-ra szárításnál.
Üzemszervezési ajánlások
A szükséges szárítókapacitást, illetve a termelt fajta szerkezetet üzem létesítése esetén a 30 napos optimális kukorica betakarítási időtartam figyelembevételével célszerû meghatározni. A szárító egy szárítási szezonban kukorica szárításnál, mintegy 600 üzemórát mûködik.
A szárítók helyes üzemeltetése a betakarításnál kezdődik. Lehetőleg azonos fajtájú, érettségû és egy táblában lévő termény kerüljön egy időben betakarításra. A napi betakarított mennyiség a szárító napi teljesítményéhez igazodjon. Nem célszerû a plusz egy napi kapacitásnál nagyobb terménymennyiséget előre betakarítani, mert így a termény minőségi károsodást nem szenved és az esetleges leállások sem okoznak számottevő teljesítménykiesést.
A szárítótelepre érkező termény mennyiségi és minőségi átvételre kerül, akár saját terményszárításáról akár bérszárításról van szó.
A mérlegelés és mintavételezés után meg kell határozni a termény nedvességtartalmát. A tisztítógépek berostázását a termény jellemzők figyelembevételével úgy célszerû elvégezni, hogy az előtisztítás során a szennyező anyagok leválasztásra kerüljenek, de a felesleges szem-, ill. törtszem leválasztást kerüljük, mivel az veszteséget okoz. A közel azonos nedvességtartalmú tételeket célszerû összegyûjteni, hogy a szárító beszabályozása könnyebben elvégezhető legyen.
A szárító berendezések hőenergia felhasználása a kezdeti és végső nedvességtartalomtól (az abszolút vízelvonás mértékétől) és a fajlagos hőenergia felhasználástól függ. Az 1 t szárított végtermékre vetített tüzelőanyagfelhasználás értékeit különböző kezdeti nedvességtartalom mellett hagyományos, ill. korszerû szárító esetén az1. táblázat mutatja.
1. táblázat
A szárítóberendezések elméleti tüzelőanyag felhasználása 1 t végtermékre vetítve, különböző betakarítási nedvességtartalom esetén (14 %-ra történő szárítás esetén)
Fajlagos hőenergia |
Hőenergia |
Betakarítási nedvességtartalom % |
||||
felhasználás |
|
26 |
24 |
22 |
20 |
18 |
5,4 MJ/kg víz (1) 3,8 MJ/kg víz (2) |
Földgáz (m3/t) Földgáz (m3/t) |
25,4 17,9 |
20,9 14,7 |
16,3 11,5 |
11,9 8,4 |
7,7 5,5 |
Hőenergia: földgáz, fûtőértéke: 34 MJ/m3
Megjegyzés:
(1) Hagyományos szárító (pl. B1-15)
(2) Energiatakarékos szárító (pl. CIMBRIA, MEYER-HEVESGÉP)
A gyakorlatban a kukorica nedvesség leadásának sebessége az alacsonyabb nedvességtartományban (18 % alatt) lassul, így a vízelvonás csökkenésével a valós energiamegtakarítás a táblázatban közölt értéknél valamivel kisebb.
A fentiek szerint - a szárítási idény, illetve szárító teljesítmény figyelembevételével az agrotehnikai követelmények szabta határon belül - a terményt célszerû minél alacsonyabb nedvességtartalommal betakarítani. Figyelembe kell ugyanakkor venni, hogy a magasabb FAO számú fajták, amelyek betakarításkori nedvességtartalma általában nagyobb, magasabb terméshozamot produkálhatnak, ami a szárítási költség növekedését kompenzálhatja. Az optimális fajtaszerkezet kialakítása az üzemi gyakorlatban, elsősorban a szárítási kapacitás és a termelés szerkezet figyelembevételével történik.
A jelenlegi szárító berendezések szárítási egyenetlensége miatt célszerû, illetve szükséges a terményt – elsősorban ott, ahol nincs szellőztethető tároló rendszer – a biztonságos tárolás érdekében kismértékben 14 % alá, 13 % körüli nedvességtartalomra szárítani.
A cikk szerzője: Gödöllő