199615. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés szemcsés, kapillárpórusos anyagok, különösen szemestermények előszárított közeggel történő pulzációs szárítására
5 HU 199615 B 6 szárított meleg szárítólevegővel végzett, az előzőekben másodikként megemlített periódus. A leírt módon tárolt és szakaszosan változó közegállapotú szellőztetőlevegővel átöblített terményhalom a szellőztetőközeg áramlási irányában haladva fokozatosan veszti ei a nedvességtartalmát, a már kiszáradt rétegek után következő, még nedves rétegek fokozatos nedvességelvonásával, míg a teljes terménytömeg egyenletesen szárazzá nem válik. Ebben a vonatkozásban a találmány alkalmazási köre egy további felismerésen alapszik, ugyanis a terményhalmaz kiszáradásának idejét és a szárítás során elérhető végnedvességet is mód van a szárítóközegparaméterek és a tömegáram leírt megválasztásával megfelelően alakítani. A szárítás összideje ugyanis nem múlhatja felül a termény betárolási nedvességtartalmának és hőmérsékletének megfelelő bomlásmentes tárolási időt és a teljes száradás elérése nem járhat a szárítóközeggel legtovább érintkező felületeken sem a szemek alászáradásával. Ez utóbbi ugyanis a folyamat energetikai jóságát rontaná. A 0,1—0,3 kg/kg tömegáram-arány a levegősúly és terménysúly vonatkozásában, minimum 40°C szárítóközeghőmérséklet mellett még 20% nedvességgel betárolt kukoricánál is maximum 110 órai száradási időt eredményez 3 m magas terményhalom mellett. Ez az idő még biztonságosan kisebb a bomlási folyamat megindulási idejénél. A maximum 2 g/kg abszolút nedvességtartalomig leszárított szárítólevegő ugyancsak 40°C hőmérsékleten nem eredményezhet — a leírt periodikus, azaz pulzációs átáramoltatás mellett — alászárítást. A felsorolt felismerések alapja az a mintegy 35 éve folyó nemzetközi kutatás, amely a szemestermények statikus és dinamikus nedvességmegkötő tulajdonságaival kapcsolatos és amelynek során folyamatosan feltárták az egyensúlyi nedvességtartalom (equilibrium moisture content), az egyensúlyi hőmérséklet (equilibrium temperature), a szárítóközeg-termény tömegáramok viszonyainak, valamint a szárítóközeg paramétereinek — hőmérséklet, ill. relatív vagy abszolút nedvességtartalom — egymással való összefüggéseit a különböző terményfajtákra (kukorica, búza, árpa, rizs, stb.). Az elmúlt mintegy három évtizedben ezeket az összefüggéseket matematikailag is modellezték és így mód nyílott arra, hogy számítógépes feldolgozásuk megindulhasson. Már az utóbbi években a 183 005 sz. magyar szabadalomban is az itt említett matematikai modellezés tette lehetővé, hogy a szárítóberendezésnek a mindenkori kezdeti és az előírt végső nedvességhez igazodó, vízelpárologtató-képességében állandó teljesítményét mikroprocesszoros úton vezéreljék. A jelen találmány felismerésének előzetes ellenőrzését is az egyébként nemzetközileg ismert elveken, e célra kidolgozott számítógépes analízis és az elvégzett kísérletek együttesen tették lehetővé. A kutatások és a matematikai modellezés fontosabb munkái J.L.Parry: „Mathematical Modelling and Computer Simulation of Heat and Mass Transfer in Agricultural Grain Drying: A Review: (Journal Agr.Engng.Res. 1985) c. dolgozatában és annak 84 referátumában — 1938-tól időrendben — nyertek ismertetést, de számos más forrásból is megismerhetők. Az előzőekben a találmány elé kitűzött feladatot a találmány szerinti eljárás értelmében úgy oldjuk meg, hogy a bevezetőben ismertetett eljárás során az első szárítási lépcsőben a termény kapillárpórusos szerkezetét legfeljebb kis mértékben zsugorítjuk kis hőmérsékletű és az ahhoz megválasztott relatív nedvességtartalmú szárítóközeggel oly módon, hogy az első szárítási lépcső után megmaradó terménynedvességnél adódó bomlási idő nagyobb, mint a második szárítási lépcső hőmérsékleténél beálló bomlás időbeli megkezdődése, valamint, hogy a végnedvességig történő szárítás időszükséglete — az egyes szárítási lépcsők közötti anyagtovábbítás időszükségletét is figyelembevéve — kisebb, mint az adott terményre jellemző bomlásmentes tárolási idő, továbbá, hogy a második— azaz végnedvességig történő — szárítási lépcső során az időben változó paraméterekkel rendelkező szárítóközeget pulzálva alkalmazzuk úgy, hogy a szárítóközeg hőmérsékletét és a saját nedvességtartalmát periodikusan változtatjuk, adott esetben a szárítóközeg-áramoltatás szüneteltetése mellett, végül, hogy a szárítóközeg pulzáló paramétereit és az áramlás intenzitását, valamint a termény egyensúlyi nedvességtartalmának és egyensúlyi — párolgás közbeni — hőmérsékletének kísérletileg meghatározott értékeit az egyes pulzálási periódusok időtartamának és/vagy sorrendjének meghatározására használjuk. Célszerűen a pulzálva változó szárítóközeg' -paraméterek közül a saját nedvességtartalom előírt értékét szorpcios elven működő légszárítóval állítjuk elő és ezen légszárító folyamatosan képződő regenerálási hőjét magának a szárítóközegnek a melegítésére használjuk. Előnyös, ha a szárítás első lépcsőjében alkalmazott terményszárító szárítózónáját a hűtőzóna hozzákapcsolásával megnagyobbítjuk, miáltal megnöveljük a szárítótérfogatot, valamint az azonos szárítási hőmérséklethez tartozó tömegáramot. A találmány szerinti eljárás foganatosításához szolgáló találmány szerinti berendezés a bevezetőben ismertetett berendezésből úgy van kialakítva, hogy az ejőszárító szárítótere hűtőtérrel megnövelt szárítótér-részt tartalmaz, s egyidejűleg a be-, ill. kifúvó levegőcsatorna megfelelő levegőcsatorna-részekkel van kibővítve; van továbbá a tárolóépítmény belsejében egyenletes terményszétterítést biztosító elevátor és szállítópá5 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
