Η ξήρανση με θερμό αέρα και η ξήρανση σε χαμηλή θερμοκρασία (επίσης αναφέρεται ως στέγνωμα σχεδόν στο περιβάλλον ή στέγνωμα στο κατάστημα) χρησιμοποιούν δύο βασικά διαφορετικές αρχές ξήρανσης. Και τα δύο έχουν τα δικά τους πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα και μερικές φορές χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό π.χ. σε συστήματα ξήρανσης δύο σταδίων.
Η ξήρανση με θερμό αέρα χρησιμοποιεί υψηλές θερμοκρασίες για γρήγορο στέγνωμα και η διαδικασία ξήρανσης τερματίζεται όταν η μέση περιεκτικότητα σε υγρασία (MC) φτάσει την επιθυμητή τελική MC.
Στην ξήρανση σε χαμηλή θερμοκρασία, ο στόχος είναι ο έλεγχος της σχετικής υγρασίας (RH) και όχι της θερμοκρασίας του αέρα ξήρανσης, έτσι ώστε όλα τα στρώματα κόκκων στο βαθύ στρώμα να φτάσουν σε περιεκτικότητα σε υγρασία ισορροπίας (EMC).
Ο παρακάτω πίνακας δείχνει τις κύριες διαφορές:
Στους ξηραντήρες παρτίδας σταθερής κλίνης με θερμό αέρα, ο ζεστός αέρας ξήρανσης εισέρχεται στον όγκο των κόκκων στην είσοδο, μετακινείται μέσω του κόκκου ενώ απορροφά νερό και εξέρχεται από τον όγκο των κόκκων στην έξοδο. Οι κόκκοι στην είσοδο στεγνώνουν πιο γρήγορα γιατί εκεί ο αέρας ξήρανσης έχει την υψηλότερη ικανότητα απορρόφησης νερού. Λόγω της ρηχής κλίνης και των σχετικά υψηλών ρυθμών ροής αέρα, το στέγνωμα συμβαίνει σε όλα τα στρώματα του όγκου των κόκκων, αλλά ταχύτερα στην είσοδο και πιο αργά στην έξοδο (βλ. καμπύλες στεγνώματος στον πίνακα).
Ως αποτέλεσμα, αναπτύσσεται μια κλίση υγρασίας, η οποία εξακολουθεί να υπάρχει στο τέλος της ξήρανσης. Η διαδικασία ξήρανσης διακόπτεται όταν η μέση περιεκτικότητα σε υγρασία του κόκκου (δείγματα που λαμβάνονται στην είσοδο αέρα ξήρανσης και στην έξοδο αέρα ξήρανσης) είναι ίση με την επιθυμητή τελική περιεκτικότητα σε υγρασία. Όταν οι κόκκοι εκφορτώνονται και γεμίζονται σε σάκους, οι μεμονωμένοι κόκκοι εξισορροπούνται, πράγμα που σημαίνει ότι οι πιο υγροί κόκκοι απελευθερώνουν νερό το οποίο οι κόκκοι ξηραντηρίου προσροφούν έτσι ώστε μετά από κάποιο χρονικό διάστημα όλοι οι κόκκοι να έχουν το ίδιο MC.
Η εκ νέου διαβροχή των κόκκων του ξηραντήρα, ωστόσο, οδηγεί σε ρωγμές που προκαλούν σπάσιμο των κόκκων κατά τη διαδικασία άλεσης. Αυτό εξηγεί γιατί οι ανακτήσεις άλεσης και οι ανακτήσεις ρυζιού κεφαλής των κόκκων που έχουν ξηρανθεί σε ξηραντήρια παρτίδας σταθερής κλίνης δεν είναι βέλτιστες. Ένας τρόπος για να ελαχιστοποιήσετε την κλίση υγρασίας κατά τη διάρκεια της ξήρανσης είναι να αναμειγνύετε τους κόκκους στον κάδο στεγνώματος αφού περάσει περίπου το 60-80% του χρόνου στεγνώματος.
Στο στέγνωμα σε χαμηλή θερμοκρασία, ο στόχος της διαχείρισης του στεγνωτηρίου είναι να διατηρεί το RH του αέρα ξήρανσης στη σχετική υγρασία ισορροπίας (ERH) που αντιστοιχεί στην επιθυμητή τελική περιεκτικότητα σε υγρασία του κόκκου ή στην περιεκτικότητα σε υγρασία ισορροπίας (EMC). Η επίδραση της θερμοκρασίας είναι ελάχιστη σε σύγκριση με την RH (Πίνακας 2).
Εάν για παράδειγμα επιθυμείτε ένα τελικό MC 14%, θα πρέπει να στοχεύσετε ένα RH του αέρα ξήρανσης περίπου 75%. Στην πράξη, ο ατμοσφαιρικός αέρας μπορεί να χρησιμοποιηθεί κατά τη διάρκεια της ημέρας στην ξηρή περίοδο. Τη νύχτα και κατά τη διάρκεια της περιόδου των βροχών, η ελαφρά προθέρμανση του ατμοσφαιρικού αέρα κατά 3-6ºK είναι αρκετή για να πέσει η RH στα κατάλληλα επίπεδα
Ο αέρας ξήρανσης εισέρχεται στον όγκο των κόκκων στην είσοδο και ενώ κινείται μέσω του όγκου των κόκκων στεγνώνει τους υγρούς κόκκους μέχρι να κορεστεί ο αέρας. Ενώ απορροφά το νερό ο αέρας ψύχεται κατά μερικούς βαθμούς. Στην περαιτέρω διαδρομή του μέσω του όγκου των κόκκων, ο αέρας δεν μπορεί να απορροφήσει περισσότερο νερό, αφού είναι ήδη κορεσμένος, αλλά συλλαμβάνει τη θερμότητα που δημιουργείται από την αναπνοή, τα έντομα και την ανάπτυξη μυκήτων και έτσι εμποδίζει τη θέρμανση του ακόμα υγρού τμήματος των κόκκων. Ένα μέτωπο ξήρανσης βάθους αρκετών εκατοστών αναπτύσσεται και κινείται αργά προς την έξοδο αφήνοντας πίσω τους ξηρούς κόκκους. Αφού το μέτωπο ξήρανσης αφήσει τον όγκο των κόκκων, η διαδικασία ξήρανσης έχει ολοκληρωθεί. Ανάλογα με την αρχική περιεκτικότητα σε υγρασία, το ρυθμό ροής αέρα, το βάθος του όγκου των κόκκων και τις ιδιότητες του αέρα ξήρανσης, αυτό μπορεί να διαρκέσει από 5 ημέρες έως αρκετές εβδομάδες.
Η διαδικασία ξήρανσης σε χαμηλή θερμοκρασία είναι πολύ ήπια και παράγει εξαιρετική ποιότητα διατηρώντας παράλληλα υψηλούς ρυθμούς βλάστησης. Δεδομένου ότι χρησιμοποιούνται πολύ χαμηλές ταχύτητες αέρα (0,1 m/s) και δεν απαιτείται πάντα προθέρμανση του αέρα ξήρανσης, η ειδική ενεργειακή απαίτηση είναι η χαμηλότερη μεταξύ όλων των συστημάτων ξήρανσης. Το στέγνωμα σε χαμηλή θερμοκρασία συνήθως συνιστάται ως ξήρανση δεύτερου σταδίου για ορυζώνα με MC όχι μεγαλύτερη από 18%. Έρευνα στο IRRI έδειξε ότι με προσεκτική διαχείριση του ξηραντηρίου, ακόμη και οι φρεσκοκομμένοι κόκκοι με MC 28% μπορούν να στεγνώσουν με ασφάλεια σε ξηραντήρια χαμηλής θερμοκρασίας ενός σταδίου, εάν το χύμα βάθος περιορίζεται στα 2 m και η ταχύτητα αέρα είναι τουλάχιστον 0,1 m/s. Ωστόσο, στις περισσότερες αναπτυσσόμενες κομητείες, όπου οι διακοπές ρεύματος εξακολουθούν να είναι συχνές, αποτελεί σημαντικό κίνδυνο να τοποθετηθούν χύμα κόκκοι υψηλής υγρασίας χωρίς εφεδρική παροχή ηλεκτρικού ρεύματος για τη λειτουργία των ανεμιστήρων.
Ώρα δημοσίευσης: 16 Μαΐου 2024