1. A vizsgált berendezés ismertetése 1.1. Műszaki leírás A MECMAR M-2500 szemestermény-szárító berendezés elsősorban kukorica, búza és egyéb gabonafélék, továbbá hüvelyesek, olajos magvak szárítására készült. A szárítóberendezés folyamatos üzemű keresztáramlásos, gyűrűaknás, hűtőlevegő-visszakeveréses rendszerű. A berendezés fő részei: szárítótorony, (szárítózóna, hűtőzóna) tüzelőberendezés, ventilátor, levegő bevezető irányító rendszer, kiadagolószerkezet, automatikus szabályozórendszer. A szárító gyűrűaknája 12 db szegmensből áll. A gyűrűakna külső- és belső része a szárítandó termény jellemzőinek megfelelően perforált lemezekből áll, melyen keresztül a szárító és hűtő levegő kerül átvezetésre. A gyűrűaknában a szárítózónát 4/7, 3/7 arányokban megosztva nyert elhelyezést a termény nedvességkiegyenlítését szolgáló terményfordító (TURN-FL0W) rendszer. A nedvességkiegyenlítő az eltérő nedvességű (szárazabb belső, nedvesebb külső) rétegnek a keverését végzi. A szárító tüzelőberendezése földgáz- vagy folyékonygáz-üzemű szőnyegégő rendszer, mely a szárító közepén nyert elhelyezést. A szárítólevegő szárítótérbe juttatását centrifugálventilátor biztosítja. A szárító levegő a hűtőtéren 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 üzemű körforgó kitárolócsiga végzi (ürítési ütem, üzemszünet ütem). 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. szárazabbá válásáról ad tájékoztatást. A berendezés szerkezeti vázlata az 1. ábrán látható. 1.2. Műszaki adatok A berendezés típusa: M-2500 magassága 15,5 m átmérője 3,56 m A beépített villamos teljesítmény: ventilátor 37 kw kiadagoló 2,2 kw A tüzelőberendezés hőteljesítménye 1,8 MW A szárítótorony befogadóképessége 35 t 3
1. ábra MECMAR-2500 szárító szerkezeti vázlata 2. A vizsgálatok körülményei és módszere Az üzemi méréseket Kiss és Társa gazdaságban, Telekgerendás telephelyen, ill. Mezőcsokonyán, 2001. augusztus-október hónapban végeztük el, folyamatos üzemelés közben. A szárítóberendezés HEVESGÉP által kialakított technológiával üzemelt. A termény előtisztítása ZANOTTI magtisztító berendezéssel történt. A berendezés a vizsgálat során kukorica szárítását végezte. A termény nedvességtartalma 20 körül alakult. A szárítóberendezés szárítottanyag-teljesítményét az időegység (10 min.) alatt kiadagolt termény tömegének a többszöri mérésével határoztuk meg. A mérésnél használt telepi hídmérleget az OMH hitelesítette. A nedves és a szárított termény nedvességtartalmát DICKEY-JOHN GAC-II. típusú nedvességmérővel mértük és rögzítettük, melyet előzetesen kalibráltunk. Ezzel a mérőrendszerrel határoztuk meg a termény térfogattömegét és hőmérsékletét is. A szárítóberendezés vízelpárologtatását a szárított termény tömegének, továbbá a nedves- és szárított termény nedvességtartalmának az ismeretében számítással határoztuk meg. Hőtechnikai ellenőrző méréssel és számításokkal határoztuk meg a szárítóberendezés elméleti vízelvonó teljesítményét, és számítottuk a hőenergetikai jellemzőket a Mollier féle I-x diagram segítségével. Figyelembe vettük az üzemi szezonra jellemző energetikai, szárítási jellemzőket is. 4
A hőtechnikai számításokat az alábbi jellemzők mért értékeinek felhasználásával végeztük el: szárítóközeg-hőmérséklete o C; környezeti levegő hőmérséklete o C; relatív nedvességtartalom ; a kilépő levegő hőmérséklete o C; relatív páratartalom. A tüzeléstechnikai hatásfokot 95 értékkel vettük figyelembe. A szárítóközeg és a hűtőközeg mennyiségét (m 3 /h) a szárító kilépőlevegő felületének és a légáram sebességének ismeretében számítottuk. A felhasznált mérőműszerek: AHLBORN-THERM 2290-8 jelfeldolgozó mérőrendszer. Érzékelő: FHA-646 - Hőmérséklet, hiba: + 0,1 o C Érzékelő: FVA-915 - Légsebesség, hiba: + 0,1 m/s Kálmán System KS 404, Poremisszió - Izokinetikus mintavevő MSZ-ISO-9096 szabványmegfelelőség: VDI 2066-89 ajánlás szerint. Az UNITEST-CHB-48 lakatfogó segítségével a villamos motorok teljesítményjellemzőit határoztuk meg. A mérési eredmények tájékoztató jellegűek. 3. A vizsgálatok eredményei 3.1. Teljesítményjellemzők A szárítóberendezés kukorica szárításánál 1.258-1.413 kg/h-s vízelpárologtatási teljesítményt ért el (1. táblázat). 1. táblázat A szárítóberendezés teljesítményjellemzői Telekgerendás Környezeti levegő Szárítóközeg hőmérséklete o C Vízelpárologtató teljesítmény Termény nedvességtartalma hőmérséklet C rel. páratart. kezdeti végső kg/h 21,1 52,0 88,0 18,5 13,5 1.295 A szárítottanyag-teljesítmény a mérés során 20,5 t/h volt 18,5 -ról 13,5 nedvességtartalomra történő szárítás során. Mezőcsokonya Környezeti levegő Szárítóközeg hőmérséklete o C Vízelpárologtató teljesítmény Termény nedvességtartalma hőmérséklet C rel. páratart. kezdeti végső kg/h 14,5 82,0 98,0 19,8 13,0 1.413 A szárítottanyag-teljesítmény ennél a mérésnél 18 t/h volt. 5
A mérések során a szárítóberendezés légszállítása mintegy 100.000 m 3 /h volt. A hűtésnél a visszakevert hűtő levegő mennyisége 5,64 kg/s, vagyis 20.304 m 3 /h. A szárítóberendezés hőtechnikai elemzése során a hőtechnikai ellenőrző mérés adatainak, valamint az üzemi energiafelhasználás értékének felhasználásával elvégeztük a lehetséges maximális szárítási teljesítmény értékének számítását is, melynek során az alábbi eredmények adódtak. A szárító lehetséges maximális vízelpárologtató teljesítménye: 100 o C szárítóközeghőmérsékletnél 24 -ról 14 nedvességtartalomra történő szárításnál 1.800 kg/h. A szárítóközeg fajlagos vízelvonása mintegy 17-19 g/kg száraz levegő. A szárítottanyag-teljesítmény 24 -ról 14 -ra szárításnál 13-14 t/h érték körül alakul. 3.2. Munkaminőségi jellemzők A szárítóberendezés üzemszerűen alacsony szárítóközeg-hőmérséklettel maximum 80-90 o C körül dolgozott. A termény maghőmérséklete nem érte el az 50 o C-t. A szárított termény egyenletessége jó 13 -os szárított termény mellett a korrigált relatív szórás értéke: σ n-1 = 0,4 volt. 3.3. Energetikai jellemzők A szárítóberendezés összes hőenergiafelhasználása 6570 MJ, az üzemi adatokból számított fajlagos hőenergia-felhasználása 4,65 MJ/kg víz. A folyékony PB-gáz (LPG) felhasználás 143 kg/h. A hőenergia-felhasználás lehetséges legkedvezőbb értéke, a környezeti viszonyoktól függően, a hőtechnikai elemzés alapján, 24 -ról 14 -ra történő szárításnál 3,5-3,6 MJ/h víz értékű. A szárítóventilátor motorjának villamosenergia-felhasználása 38,7 kwh/h. A fajlagos villamosenergia-szükséglet mintegy 2,1 kwh/t. 3.4. Környezettechnikai jellemzők 2. táblázat Poremisszió mértéke az M-2500 szemestermény-szárító berendezésnél (Búzaszárítás) Szárítóberendezés típusa MECMAR M-2500 Palástfurat 1,5 mm Légszállítás (m 3 /h) 62.000 Poremisszió (mg/m 3 ) 2,5-5,5 Porkibocsátás (g/h) 155-346 A MECMAR M-2500 szárítónál a porkibocsátás mértéke 2,5-5,5 mg/m 3, a korszerű szűrő-leválasztó rendszerek jellemzőinek felel meg. A felületi légszennyező forrás diffúz jellegű. 3.5. Munkabiztonsági és biztonságtechnikai jellemzés A gépnek meg kell felelnie az alábbi dokumentumokban megfogalmazott, a biztonságos munkavégzést és az egészséget nem veszélyeztető munkavégzés feltételeinek: 6
21/1998. (IV.17.) IKIM rendeletnek vagy annak megfelelő 91/368/EGK, 93/44/EGK és 93/68/EGK irányelvekkel módosított 89/392/EGK EU-direktívának, továbbá az MSZ EN 292-1; 1993; az MSZ EN 292-2; 1993; az MSZ EN 708 vagy a termékre vonatkozó C típusú szabványnak. Az előzőeknek való megfelelőséget a gyártónak vagy a forgalmazónak megfelelőségi nyilatkozat kiadásával kell tanúsítani. 3.6. Kezelés és karbantartás jellemzése A szárítóberendezés kezelése, karbantartása megfelelően kioktatott, szakképzett kezelőszemélyzetet igényel. A kiadagolószerkezet teljesítményének beállítását a technológia jellemzőinek figyelembevételével (kezdeti és vég-nedvességtartalom szárítási hőmérséklet) szükséges elvégezni. 4. Tájékoztató szakvélemény Az M-2500 szárítóberendezés, melyet a MECMAR srl. (Olaszország) gyárt, és a HEVESGÉP Kft. kiegészítő technológiával együttesen forgalmaz, vizsgálataink és megállapításaink alapján jól alkalmazható kukorica szárítására. A berendezés kukorica szárításánál 1.258-1.413 kg/h-s vízelpárologtatási teljesítményt ért el. A szárítottanyag-teljesítmény a mérés során 20,5 t/h volt 18,5 -ról 13,5 -ra szárítás során, illetve 18 t/h 19,8 -ról 13 -ra szárításnál. A berendezés légszállítása mintegy 100.000 m 3 /h. A szárító számított maximális vízelpárologtató teljesítménye 1800 kg/h, szárítottanyag-teljesítménye 24 -ról 14 nedvességtartalomra történő szárításnál 13-14 t/h. A szárítóberendezés alacsony, maximum 90-100 o C szárítóközeg-hőmérséklettel dolgozott. A termény maghőmérséklete nem érte el az 50 o C-t. A szárított termény hőmérséklete, a szárítás egyenletessége megfelelőnek ítélhető. A számított fajlagos hőenergia-felhasználás 4,65 MJ/kg víz, amely figyelemmel az igen alacsony vízelvonásra jónak ítélhető. A hőenergia-felhasználás 10 vízelvonás esetén 3,5 MJ/h érték körül alakul. Az óránkénti energiafelhasználás 6500-7000 MJ/h amely mintegy 140-160 kg/h PB gáznak felel meg. A szárító ventilátormotor villamosenergia-felhasználása 38,7 kwh/h. A fajlagos villamosenergia-szükséglet 2,0 kwh/t. A villamos motorok jól méretezettek. A MECMAR M-2500 szárító diffúz jellegű felületi légszennyező forrás, a porkibocsátás a kisméretű ( 1,5 mm-es) furat és az alacsony légsebesség (0,4 m/s) miatt a korszerű tömlős szűrő-leválasztó rendszerek jellemzőinek felel meg, megfelelőnek minősül. 7
A szárítótelepen a magtisztító porleválasztó ciklonok fajlagos porterhelése nagyságrenddel nagyobb a szárítóénál, és a porleválasztás csak kombinált szűrőrendszerrel (porkamra) lehetséges. A porkamra leválasztási hatásfoka megfelelő. A szárítóberendezés üzemeltetése szakképzett gépkezelőt kíván. A nedvességvisszajelző rendszer (LED-sor) beállítása fokozott figyelmet igényel, ugyanakkor a szárító üzemeltetését megkönnyíti. Az M-2500 szárító összességében egy hőtechnikailag jól méretezett, korszerű berendezés, amely a mezőgazdasági technológiákban alkalmazható. 5. Üzemeltetési ajánlások, javaslatok A vizsgálati és üzemeltetési tapasztalatok alapján: Gyártó részére javasoljuk: A nedvesség kijelzését az optikai kijelzőn kívül (LED-sor) numerikusan is megvalósítani (digitális kijelzés). A kiadagolási teljesítmény kijelzését megoldani (t/h). A hűtőzóna szekció méretének, ill. a hűtő levegő mennyiségének a növelését. Forgalmazó, üzemeltető részére javasoljuk: A magtisztítási technológiában kamrás porleválasztó beépítését. A tisztításiteljesítmény-igény: búza 40 t/h, kukorica 25 t/h. A kiszolgáló anyagmozgató berendezéseket a maximális (40 t/h) teljesítményre szükséges méretezni. A beszállított termény egyöntetűségét fajtánként, illetve táblánként célszerű + 1 nedvességtartalom szórásértéken belül tartani. A szárítási hőmérséklet kukoricaszárításnál ne haladja meg a 100 o C-t. Záradék A vizsgálati eredményeket az FVM Műszaki Intézet és az FVMMI GM Gépminősítő Közhasznú Társaság közös tudományos-műszaki tanácsa jóváhagyta. Lektor és sorozatszerkesztő: Dr. Hajdú József Műszaki szerkesztő: Pálinkás Gábor Igazgatók: Dr. Fenyvesi László, FVM Műszaki Intézet Dr. Szente Márk, FVMMI GM Gépminősítő Közhasznú Társaság Gödöllő, 2001. november hó 8