199615. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés szemcsés, kapillárpórusos anyagok, különösen szemestermények előszárított közeggel történő pulzációs szárítására
HU 199615 B 4 tesítménynél előnyösen alkalmazható, mivel a találmány értelmében szükségessé váló kiegészítő berendezések minden esetben telepíthetők. Természetesen a találmány megvalósítható az újonnan épülő terménytárolók esetében is, éspedig előnyösen olyan szárítóberendezésekkel kombinálva, melyek a termény kapillár-pórusos szerkezetét nem, vagy csak kevéssé zsugorítják. Ilyen például a 183 005 sz. magyar szabadalom szerinti szárító. A találmány létrehozásához több felis mérés vezetett. Először felismertük azt, hogy a szárítóban magában nem szükséges elérni a tartós szárításhoz szükséges végnedvességet, továbbá nem kell a szárított terményt lehűteni a tartós tároláshoz megkívánt hőmérsékletre — az a környezeti hőmérséklet felett kb. 3—5°C. Ennek a felismerésnek következtében a szárítóban csak a termény felszíni és a felszínhez közeli makro-, illetve mikrokapillárisos szerkezetben tárolt nedvességtartalmát kell eltávolítani, ami a szárító kapacitásának jelentős megnövekedését eredményezi. Elősegíti a szárítókapacitás megnövekedését az is, hogy a korábban hűtési feladatot ellátó szárítórészt is a nedvesség felszíni részének eltávolítására lehet felhasználni. E két hatás együttesen, átlagos terménynedvességnél a szárítókapacitás mintegy a kétszeresére való megnövekedésével jár, bármilyen működőképes szárítónál, vagy a korábbiakhoz képest kétszeres térfogatkihasználást tesz lehetővé bármilyen új szárítóberendezésnél. Emellett az így kialakított szárító hőfelhasználása — bármekkora volt is előzőleg — javul, mert a nedvesség felszíni részének eltávolítása minden esetben kedvezőbb hőfokfelhasználással lehetséges, mint a felszíni- és a kötött nedvesség korábbi együttes eltávolítása. A találmány azon a további felismerésen is alapul, hogy bármely szárító eljárásánál és terményfajtánál, de különösképpen azoknál, ahol a termény felszíne és felszínhez közeli kapillár-pórusos szerkezete nem zsugorodik, a kötött nedveség eltávolításához szükséges hőenergia betáplálása a szárítóközegbe a szárítás folytonosságának fenntartása mellett is szakaszos lehet. Az előszárított terménynek a tárolótérbe való beszállítása után mindaddig, amíg a termény arra a hőmérsékletre le nem hül, amely hőmérséklet a továbbszárítás leírt módja mellett a terményben kialakul — az ún. egyensúlyi hőmérséklet — elegendő, ha a környezet hőmérsékletén lévő, a környezeti levegővel megegyező nedvességgel rendelkező, vagy a környezetihez képest csökkentett nedvességtartalmú levegővel szellőztetik. Ez alatt az idő alatt tehát a szárítás hőenergiaszükségletét a terményszemekben tárolt hő fedezi, valamint adott esetben a száraz levegő előállításához szükséges energia. Ezután olyan hőmérsék3 4 letű levegővel folytatódhat az átszellőztetés TM szellőztetőlevegő leszárítása mellett — amelynél a már említett egyensúlyi hőmérséklet továbbra is fennmarad. Ebben a leírt két periódusban a termény kötött nedvessége diffúzió útján halad a szem belsejéből kifelé, majd elérve a kapillárisokat, a vízgőz már az ejőszárítás folyamán kiszáradt kapillárisokon át a szellőzőlevegővel a szabadba távozik. E két periódus közül a másodikban az energiaszükséglet a száraz levegő előállításának energikaszükségletén felül a szellőztetőlevegő kismértékű felmelegítéséhez szükséges hőenergia. A felmelegítés kismértékű, mégpedig annál kisebb, minél nagyobb mértékben vontuk el a szárítólevegő nedvességtartalmát. Az előzőhöz kapcsolódik az a további felismerés, hogy egyértelmű matematikailag is megfogalmazható összefüggés van a szellőztetőlevegő tömegárama, abszolút nedvességtartalma és hőmérséklete, a szemek szárítás közben kialakuló hőmérséklete, valamint az említett paraméterek mellett kialakuló terménynedvesség között. Például a terménymennyiséghez képest 0,1—0,3-szoros tömegáram, 48°C szárítóközeghőmérséklet és 4 g/kg abszolút szárítóközeg-nedvességtartalom mellett— 10% relatív nedvesség—a termény hőmérséklete kb. 28°C és az ezekhez a paraméterekhez tartozó egyensúlyi terménynedvesség mindössze 4%. Ha tehát a 14% végnedvesség elérése a cél, elegendő a jellemzett szárítóközeget a teljes száradási idő töredékében — körülbelül 30%-ában — előszárított állapotban tartani és a fentiek értelmében ennek az időhányadnak egy részében még a melegítés sem szükséges. A szárítóközeg nedvességtartalmát még nagyobb mértékben elvonva— például 2 g/kg-ig — ez az időhányad tovább csökkenthető. Ezen felismerés következtében már a következő — azaz harmadik— periódusban nem is szükséges a szárítóközeg nedvességtartalmának elvonása, mert az első két periódusban már megindult diffúzió, amelynek intenzitását a szárítóközegben lévő vízgőz igen kis parciális nyomás határozza meg, akkor is tovább fog folytatódni, ha időlegesen a nem szárított szárítóközeg jelenlétében a külső parciális gőznyomás megemelkedik, vagy a szárítóközegbetáplálást esetlegesen leállítva, a külső térben lévő parciális gőznyomás lassan növekszik, a terményt elhagyó vízpára következtében. A harmadik szakaszban tehát legfeljebb a ventilációs energia felhasználásának ellenértékéképpen a termény nedvességtartalma mégis csökken. Ezután következik a negyedik periódus, amelyben a termény leszárítatlan levegővel — amelyet a példaként említett 28°C terményhőmérséklet eléréséhez körülbelül 36°C-ra kell melegíteni — átszellőztetik és kezdődhet a 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
