Uscarea
Uscarea reprezintă unul dintre cele mai importante procese care urmează după recoltare. Procesul de uscare este necesar în cazul cerealelor cu un conținut ridicat de umiditate înainte de a le stoca pentru a evita deteriorarea produsă de apariția ciupercilor și a mucegaiurilor. Este recomandat ca stocarea recoltei să se facă la un nivel redus de umiditate și la o temperatură scăzută deoarece în caz contrar crește riscul dezvoltării de microorganisme.
Ca orice proces, uscarea prezintă atât avantaje cât și dezavantaje, care trebuie analizate cu atenție sporită înaintea luării unei decizii:
Uscarea are ca avantaj menținerea unei calități superioare a cerealelor;
Reduce influența condițiilor meteorologice asupra perioadei în care se realizează recoltarea;
Reduce semnificativ pierderile determinate de spargerea boabelor ce apar în urma recoltării;
Reduce timpul de expunere al cerealelor la condiții meteorologice nefavorabile;
Dezavantajele sunt legate desigur de costul pe care îl implică procesul de uscare:
Investițiile pentru echipamentul uscătorului;
Costuri de exploatare dar și pentru combustibil și energie electrică;
Gestionarea recoltei poate atrage investiții suplimentare pentru echipamente de transport.
Primul lucru care trebuie avut în vedere pentru alegerea uscătorului este nivelul de umiditate la care se dorește să se ajungă. Uscarea insuficientă a recoltei reduce timpul de stocare în condiții optime și duce la pierderi cauzate de deteriorarea boabelor. Uscarea excesivă duce la costuri ridicate pentru combustibilul folosit de arzător, micșorarea boabelor și automat, la pierderi financiare din cauza faptului că cerealele deshidratate sunt mai ușoare.
Principiul de funcționare
Există două modalități principale de realizare al procesului de uscare: în flux continuu și în șarje.
Uscarea în flux continuu presupune un proces continuu de încărcare și descărcare. Principiul de funcționare al uscătoarelor în flux continuu atrage de la sine o atenție sporită a inginerilor pentru asigurarea încărcării pe întreaga durată a procesului. Pentru aceasta, este recomandată introducerea unui siloz tampon, care poate conferi și uniformizarea nivelului de umiditate al cerealelor dacă acestea provin din loturi diferite. În plus, transportoarele trebuie să aibă o capacitate suficient de mare astfel încât să nu existe discontinuitate.
Uscarea în șarje reprezintă posibilitatea gestionării mai flexibile a întregii cantități de produs, fără a concentra atenția asupra eventualelor discontinuități în proces. Șarja este introdusă în uscător, străbate buncărul în care este încălzită, după care este evacuată spre partea inferioară a uscătorului unde are loc răcirea acesteia.
O metodă mai rar întâlnită o reprezintă uscarea prin recirculare. Prin intermediul unui elevator, cerealele sunt manevrate astfel încât, după descărcare, sunt reintroduse în uscător trecând prin acest proces până când se ajunge la nivelul de umiditate dorit.
Etapele uscării
Procesul de uscare, așa cum a fost menționat, se realizează într-o primă fază încălzind produsul urmând să se efectueze răcirea acestuia pentru a se respecta condițiile optime de stocare.
Încălzirea produsului se poate realiza în mod direct, prin împingerea aerului cald spre coloana de cereale, sau indirect prin transfer de căldură. Se poate spune că uscarea directă este mai blândă, însă trebuie avut în vedere efectul pe care îl are aerul cald asupra calității cerealelor. Astfel, utilizând încălzirea directă, este posibil ca rezultatul arderii combustibilului folosit în arzător să afecteze produsul.
Arzătoarele pot funcționa cu motorină, gaz sau biomasă. Când vine vorba de arzătoarele ce utilizează gaz sau propan aerul cald poate străbate coloana de cereale fără a produce daune calitative, procesul fiind unul curat și eficient.
Dacă ne referim la arzătoarele care funcționează cu motorină sau biomasă, principiul de funcționare al arzătorului trebuie să sufere modificări astfel încât cerealele să își mențină proprietățile inițiale. De aceea, pentru arzătoarele care funcționează cu combustibil ce poate afecta calitatea produsului, se utilizează sisteme de realizare a încălzirii prin care se evită contactul direct al cerealelor cu produsul rezultat în urma arderii. Astfel, este introdus un nou agent termic, care preia căldura emanată de arzător, după care este forțat de ventilator către coloana de cereale, realizându-se de asemenea o încălzire directă, procesul fiind unul sigur și curat pentru cereale.
Pentru fiecare dintre aceste modalități, gama de uscătoare a fost dezvoltată astfel încât să respecte criteriile de stocare în condiții de siguranță dar și cerințele clienților.
Soluții constructive de uscătoare
Uscătoare cu bandă transportoare
Pentru uscarea în flux continuu sau în șarjă, se pot folosi utilaje prevăzute cu bandă transportoare. În acest sistem de uscare, un ventilator introduce aer atmosferic care este încălzit de arzătorul poziționat sub bandă. Coloana de aer va acționa ulterior asupra masei de produs pentru o uscare uniformă. Viteza benzii este reglată în funcție de nivelul de umiditate al cerealelor la care se dorește să se ajungă.
Uscătoare cu pereți perforați
Uscătoare turn
Cerealele sunt procesate în flux continuu. După ce trec de camera de recepție a uscătorului prevăzută cu un con în vederea reducerii șocului, cerealele trec în buncărul de încălzire. Aici are loc împingerea coloanei de aer cald direct spre masa de produs. Așa cum a fost menționat, trebuie evitată supraîncălzirea produsului pentru păstrarea unei calități cât mai bune. Pentru acest lucru, s-a introdus invertorul de cereale care conferă o uniformizare a nivelului de umiditate și a temperaturii în întreaga coloană de produs. Pentru ca procesul de uscare să fie complet, înainte de a fi evacuate, cerealele sunt răcite în partea inferioară a instalației prin intermediul aerului la temperatura atmosferică, tras prin pereții perforați ai buncărului de un ventilator.
Uscătoarele orizontale
Acestea pot funcționa atât în flux continuu cât și în șarje fiind alcătuite dintr-o cameră de ardere și una sau două perechi de ventilatoare și arzătoare. Cerealele sunt distribuite pe toată lungimea buncărului unde aerul, introdus forțat de ventilatoare și încălzit de arzător, străbate coloana de produs realizând o uscare uniformă fiind ajutat și de un invertor de cereale. Ulterior, aerul saturat este evacuat din uscător prin pereții perforați ai buncărului.
Uscătoare cu conducte de aer
Uscătorul are în componența sa mai multe conducte prin care trece aerul cald, așezate unele peste altele în coloana de cereale. În mod normal, aerul de uscare este împins din zona camerei de ardere spre cascadele metalice în formă conică unde are loc încălzirea indirectă. Răcirea cerealelor se realizează de asemenea în partea inferioară a uscătorului după care sunt evacuate în vederea fluidizării fluxului.
Opționale
Procesul de uscare necesită o monitorizare riguroasă, de aceea este recomandat ca instalația să fie dotată cu un sistem de control al temperaturii, umidității și al ponderii cerealelor. În această direcție au fost dezvoltate sisteme de control digitale, cu ecran tactil, sau cu sistem de oprire automată în cazul în care temperaturile detectate de senzori depășesc valori neobișnuit de ridicate. De asemenea, sistemele de control au avansat până în stadiul în care reușesc să ajusteze rata de descărcare corespunzător cu temperatura coloanei de cereale.
Pentru a veni în ajutorul clienților a căror capacitate de recoltare poate crește de la un an la altul, producătorii au realizat uscătoare cu o construcție modulară, putând fi extinse, crescând astfel cantitatea de cereale ce poate fi procesată.
Dacă se dorește reducerea nivelului de zgomot produs de ventilatoare, există sisteme de izolare fonică a uscătoarelor.
În contextul unei economii de combustibil utilizat de arzător dar și a unui proces eficient din punct de vedere energetic, există posibilitatea de a introduce un recuperator de căldură al cărui efect poate ajunge până la 30%.
