Ne rontsa el értékes terményét hibás szárítással

A WAXY kukorica értékesebb, mint a takarmánykukorica, ezért azok a termelők, akik képesek teljesíteni a magasabb agrotechnikai követelményeket, vélhetően egyre növekvő arányban követik a termesztésben már sikeres gazdaságokat és megpróbálják maguk is beilleszteni a vetésforgóba. A növekvő mennyiséggel párhuzamosan az egyes részfolyamatok fontossága is egyre nagyobb, emiatt az optimalizálás is szükségessé válik, ha meg akarjuk őrizni az árelőnyt.

A szárítóüzemmel rendelkező gazdaságok előnyben vannak, mert a betakarítást 18% és 22% közötti nedvességtartalomnál ajánlott elvégezni. Nem száríthatjuk a takarmánykukoricával együtt, át kell állítani a szárítót a WAXY kukoricára, ki kell takarítani, hogy ne keveredhessen bele idegen mag.

Két különböző típusú keresztáramú aknás szárító szem elől rejtett zugaiból mutatunk érdekes adatokat olvasóinknak. A vízelvonási folyamat során mindkét toronyban folyamatosan rögzítettük a terményből kilépő szárítóközeg hőmérsékletét a szárítózóna összes kilépőnyílásában. A rögzített adatok képet adnak a szárítás folyamatáról, miközben egyúttal magát a szárítót is diagnosztizálhatjuk a segítségükkel.

Néhány érdekesség a WAXY kukoricáról

Magas amilopektin tartalma miatt fontos az ipar számára. A WAXY kukoricában lévő keményítő közel 100%-os arányban amilopektinből épül fel, míg a takarmánykukoricában csupán 75% körüli mértékben van jelen ez az összetevő, a többi amilóz. Az amilopektinből előállított keményítőt a papír-, a gyógyszer- és a textilipar használja, de adalékként az élelmiszeripar is hasznosítja. A maltodextrin gyártás fontos alapanyaga, ami egyre kedveltebb, mivel a szőlőcukornál is kedvezőbb élettani hatást gyakorol az emberi szervezetre.

A precíziós szárítás és a WAXY

Precíziós szárításnak nevezzük, amikor a szárítási folyamat szoros kontrollja mellett fokozatosan és kíméletesen csak annyi vizet veszünk el a terményből, amennyi a biztonságos raktározáshoz szükséges, miközben a termény lokális túlhevülését és a túlszárítást kizárjuk. Ez a termény beltartalmi értékét maximálisan óvja, a szárításhoz szükséges energia mennyiségét pedig minimalizálja.

A WAXY gondos és precíz szárítást igényel. Akkor a legjobb a minősége, ha a szárítás során a mag hőmérséklete nem haladja meg a 60C°-ot. Ezt olvashatjuk a termeltetők által kiadott instrukciók között. Kissé zavarosnak tűnik a helyzet, mert olyan követelmény is található az interneten, hogy a szárítóközeg hőmérséklete ne legyen 60C° fölött, de 70C°-os ajánlott belépő hőmérsékletet is találhatunk. Az ajánlásokat bizonyára a tapasztalat és az óvatosság generálta, hogy a kevésbé optimális módon működő szárítók se tehessenek kárt a hőre érzékeny magokban. A követelményeket nagyon fontos az élethez igazítani, mert az indokolatlanul szigorú hőmérséklet korlátozás teljesítményt csökkentő tényező.

A szárító méretéből adódik a felület nagysága, ahol a szárítóközeggel találkozhat a termény. Az átáramló levegő mennyiségét sem lehet korlátlanul növelni, maximum addig a határig, hogy ne lebegtesse és ne is repítse ki a magot a toronyból. Ha ez a két feltétel egyébként is a maximumon van, a teljesítményt csak az átáramoltatott szárítóközeg hőmérséklete határozza meg.

Ha hőt vezetünk be a rendszerbe, növeljük az entalpiáját. /Az entalpia (jele H, mértékegysége J) hasonlóan a belső energiához extenzív mennyiség, egy zárt rendszer - felépítésétől függő - összes energiatartalmát jelenti.  (Forrás: Wikipédia)/ Minél nagyobb az entalpia, annál nagyobb mennyiségű víz elpárologtatását képes biztosítani a rendszer, de mint láttuk, a minőségi követelmények miatt ez sem növelhető korlátlan mértékben.

A hőmérséklet változtatásával, az egy kilogramm víz elpárologtatásához szükséges energia mennyisége nem változik a rendszeren belül. Ha csökkentjük a szárítóközeg hőmérsékletét, csökken az egységnyi idő alatt bevezetett energia mennyisége is. Adott tömegű nedves termény szárításakor, ugyanazt a mennyiségű vizet kell elvonnunk alacsonyabb hőmérsékleten is, mintha ezt magasabb hőmérsékleten tennénk, ezért hosszabb ideig fog tartani a szárítás.

Elméleti síkról térjünk át a gyakorlat talajára. 120C°-os szárítóközeg hőmérséklet mellett 30,44 tonna nedves takarmánykukoricát tudott megszárítani a 3. ábrán is látható szárító óránként.

85C°-os hőmérsékleten pedig 16,49 t/h lett a teljesítménye. A szárítandó termény nedvességtartalma 20-22% között volt, miközben a mikroklíma is hasonlóan alakult mindkét esetben. Harmadával csökkentettük a szárítóközeg hőmérsékletét, a teljesítmény pedig csaknem a felére csökkent. Ha 60C°-ra csökkentettük volna a belépő hőmérsékletet, akkor még drasztikusabb teljesítménycsökkenés állt volna elő.

A WAXY szárításának időszükséglete tehát az említett gyakorlati példa szerint a takarmánykukorica szárításához szükséges idő kétszerese. Azok a gazdálkodók, akiknek egy szárítójuk van, nem tudják folytatni a takarmánykukorica betakarítását mindaddig, amíg a WAXY szárítását be nem fejezik, mert a kettő nem keveredhet. Ha hamarabb befejezzük a WAXY szárítását, hamarabb folytatódhat a takarmánykukorica betakarítása, nem mellékes tehát a teljesítmény.

WAXY kukorica szárítása egy modern, de még nem optimalizált szárítón

Az 1. ábra kitűnően mutatja, hogy a szárítózónában vannak túlmelegedő felületek. Ez sajnos duplán rossz, mert több energiát használ fel, miközben a terménynek sem jó. Ezzel a szárítóval több, mint 4000 tonna WAXY kukoricát szárítottak meg az elmúlt évben, egész végig ezt a hőképet látták a szárító kezelői. Beavatkozni nem tudtak, mert az eltérést szerkezeti módosítással lehetett volna korrigálni, de ezért nem állhat meg a betakarítás.

1. ábra Waxy kukorica szárítása. Ezt a jellemző hőképet látták ennek a szárítónak a kezelői folyamatosan. 92 C° volt a belépő szárítóközeg hőmérséklete

A belépő szárítóközeg hőmérsékletét 92C°-ra állították, mert alacsonyabb hőmérsékleten nem volt megfelelő a teljesítménye a szárítónak. Meglepő, hogy a 11. sorban 70C° felett van a kukoricából kilépő levegő hőmérséklete, miközben ezen a szinten - a torony felénél - nem lehetne 40C°-nál magasabb. Az talán a szerencse ebben a kritikus helyzetben, hogy 15 percig tartózkodott csupán a túlhevített szakaszon az áthaladó mag. Az azért jól látszik, hogy ennyi idő is elég volt ahhoz, hogy a kukorica felmelegedjen, ugyanis a 12. és a további sorokban mért érték az előzőeknél alacsonyabb, azaz lassan visszahűl, pedig a kazánoldalról továbbra is meleget kap.

A hőkép mellett más szemszögből, az 1 ábra adataiból készült vonaldiagram is jól szemlélteti az energiaveszteséget (2. ábra). A zöld vonal az ideálishoz közeli hőmérsékletet, a felette lévő fekete vonalak pedig a lefelé haladó termény tényleges hőmérsékletét mutatják. A vonalak a táblázatban egymás alatt lévő értékekből állnak össze.(1. ábra) A zöld vonalak fölötti terület az energiaveszteség. Egy sikeres optimalizálás akár 20 %-ot meghaladó energiamegtakarítást is hozhat ennél a szárítónál.

2. ábra Az 1. ábra adataiból készült vonaldiagram. Bal oldalon a toronyba lépő kukorica, jobb oldalon a száraz termény hőmérsékletét látjuk. A szárítás folyamatát kísérő, az ideálishoz közelítő hőmérsékletemelkedést zöld színnel jelöltük

Nagyobb probléma azonban az, hogy a magas hőmérséklet nem jó egyik terménynek sem, különösen nem a WAXY kukoricának és a vetőmagoknak.

A termésben fejlődő mag a növényvilág szaporítóanyaga, általa folytatódik az élet. Élő anyag, koncentrálódik benne az aminosavak, vitaminok, zsírsavak, nyomelemek minden lehetséges változata. Úgy gondolom, akkor járunk el helyesen, ha szem előtt tartjuk mindezt nem csak a WAXY, hanem a többi termény szárításakor is.

WAXY kukorica szárítása egy modern, de légtechnikai optimalizáláson már átesett szárítóval

A szárított WAXY mennyisége 10 000 tonna volt ezen a szárítón az elmúlt évben. A 3. ábra szerint nyugodt, túlhevülésektől mentes vízelvonási folyamat jellemzi ezt a tornyot. Energetikailag és a termény minőségének is kedvező adatokat látunk.

3. ábra WAXY kukorica szárítása légtechnikailag optimalizált modern szárítóval

A szárítóközeg hőmérséklete 85C°, a belépő nedves kukorica hőmérséklete a torony tetején 17C°. A száradás folyamatában lassan felmelegszik a kukorica és 50C° közeli lesz a hőmérséklete a szárítózóna aljához érve.

A követelmények szerint a maghőmérséklet az 55-60C°-ot nem haladhatja meg, ezt ezzel a légtechnikailag sikeresen optimalizált szárítóval maradéktalanul és dokumentáltan teljesítették (3. és 4. ábra).

4. ábra A 3. ábra adataiból készült vonaldiagram a kukorica hőmérsékletének emelkedését mutatja a szárítás folyamatában

A szárítóközeg belépő hőmérséklete ugyan magasabb volt 70C°-nál, azonban a kontrollált folyamat eredményeként az 50C°-ot alig haladta meg a termény hőmérséklete a szárítás végén. (4. ábra) Azt láthattuk tehát, hogy egy optimalizált szárítón, ha a maghőmérséklet kontrollált a szárító minden pontján, akkor a szárítóközeg belépő hőmérséklete akár 85 C° is lehet, mert nincsenek a szem elől rejtett túlmelegedett zónák. Ezzel a teljesítmény is elfogadható maradt, ami azért fontos, mert kevésbé hátráltatja takarmánykukorica betakarítását a lelassult szárító, mintha 60-65C°-on kellene szárítani a WAXY kukoricát.

A szárítási hőmérséklettel kapcsolatos óvatosságot talán az alakíthatta ki, hogy a szárítók működése gyakran nem optimális. Egy teszt során rögzített helyzetet mutatunk be ennek alátámasztására, ahol a kezelők a vezérlőszekrényen a kis képen mért hőmérsékleti értékeket látták.

A kis kép adatai (5. ábra):

A bal alsó sarokban áll a kazán felőli hőmérséklet, azaz a belépő szárítóközeg hőmérséklete, ami 68C°. A jobb alsó sarokban a hűtőzónán átszívott környezeti levegő hőmérséklete 21C°, a jobb felső sarokban pedig a maghőmérséklet 50C°.

A kezelő ezeket az adatokat használhatja, azt hiszi, hogy minden rendben van, ugyanakkor az utólag felszerelt Videokontroll érzékelők már a 68 C° helyett 50%-kal magasabb,100C° fölötti hőmérsékletet mérnek, ezt látjuk a monitoron. Ebben a helyzetben a 68C°-ra beállított hőmérsékleten is kárt okozhat egy hőre érzékeny terményben - mint pl. a WAXY - a szárító.

A fénykép egészben is rendelkezésünkre áll, de kivágtuk az összetartozó adatokat, mert nem akartuk, hogy egy felismerhető típussal azonosítsa a látottakat az olvasó, ugyanis más szárító típusoknál is előfordul ugyanez a helyzet.

5. ábra A szárító kezelője korábban csak a kis képen lévő adatokra támaszkodhatott

Az elsőként bemutatott szárító hőképén is lehet és kellene javítani (1. és 2. ábra). Még a 2017. évi szárítási szezon előtt ajánlott elvégezni a szükséges beavatkozásokat. El lehet érni, hogy homogén legyen a belépő szárítóközeg hőmérséklete, és a túlhevülést okozó állapotot is meg lehet szüntetni. Ha elkészül a korrekció, akkor a WAXY szárítás befejezését követően a precíziós szárítás módszereivel elért eredményeket ismét összehasonlíthatjuk a most közölt adatokkal, tapasztalatokkal.

Speiser Ferenc, a precíziós szárítás szakértője, a Videokontroll tulajdonosa

Fotók forrása: termenyszaritas.hu