Kuumennettu ilmakuivaus ja matalalämpötilakuivaus (kutsutaan myös lähikuivaukseksi tai myymäläkuivaukseksi) käyttävät kahta olennaisesti erilaista kuivausperiaatetta. Molemmilla on omat etunsa ja haittansa, ja niitä käytetään joskus yhdistelmänä esim. kaksivaiheisissa kuivausjärjestelmissä.
Kuumennettu ilmakuivaus käyttää korkeita lämpötiloja nopeaan kuivaukseen ja kuivausprosessi lopetetaan, kun keskimääräinen kosteuspitoisuus (MC) saavuttaa halutun lopullisen MC:n.
Matalan lämpötilan kuivauksessa tavoitteena on säädellä suhteellista kosteutta (RH) kuivausilman lämpötilan sijaan niin, että kaikki syvän pedin viljakerrokset saavuttavat tasapainokosteuspitoisuuden (EMC).
Seuraava taulukko näyttää tärkeimmät erot:
Lämmitetyissä kiinteäpetiisissa panoskuivareissa kuuma kuivausilma tulee sisääntuloaukossa viljabulkkiin, kulkee viljan läpi imeessään vettä ja poistuu viljamassasta poistoaukossa. Tuloaukon vilja kuivuu nopeammin, koska siellä kuivausilmalla on korkein vettä imevä kyky. Matalan pohjakerroksen ja suhteellisen suurten ilmavirtausten vuoksi kuivuminen tapahtuu kaikissa viljamassan kerroksissa, mutta nopeimmin sisääntulossa ja hitain ulostulossa (katso kuivumiskäyrät taulukosta).
Tämän seurauksena muodostuu kosteusgradientti, joka on edelleen läsnä kuivauksen lopussa. Kuivaus lopetetaan, kun viljan keskimääräinen kosteuspitoisuus (kuivausilman tulo- ja kuivausilman ulostulossa otetut näytteet) on sama kuin haluttu lopullinen kosteuspitoisuus. Kun vilja puretaan ja täytetään pusseihin, yksittäiset jyvät tasapainottuvat, mikä tarkoittaa, että kosteammat jyvät vapauttavat vettä, jonka kuivausjyvät adsorboivat niin, että jonkin ajan kuluttua kaikilla jyvillä on sama MC.
Kuivausjyvien uudelleenkostuttaminen johtaa kuitenkin halkeamiseen, joka aiheuttaa jyvien rikkoutumisen jauhatusprosessissa. Tämä selittää, miksi kiinteäpeti-eräkuivareissa kuivattujen jyvien jauhatus- ja pääriisinsaanto ei ole optimaalinen. Yksi tapa minimoida kosteusgradientti kuivauksen aikana on sekoittaa jyvät kuivausastiassa, kun noin 60-80 % kuivausajasta on kulunut.
Matalan lämpötilan kuivauksessa kuivausilman RH:n tavoitteena on pitää kuivausilman suhteellinen kosteus tasapainotilassa (ERH), joka vastaa viljan haluttua lopullista kosteuspitoisuutta tai tasapainokosteuspitoisuutta (EMC). Lämpötilan vaikutus on minimaalinen suhteelliseen kosteuteen verrattuna (taulukko 2).
Jos esimerkiksi halutaan lopullinen MC 14 %, kuivausilman suhteelliseksi kosteudeksi tulisi pyrkiä noin 75 %. Käytännössä ulkoilmaa voidaan käyttää päiväsaikaan kuivana aikana. Yöllä ja sadekauden aikana ympäristön ilman lievä esilämmitys 3-6 ºK riittää laskemaan suhteellisen kosteuden sopivalle tasolle
Kuivausilma tulee sisääntuloaukosta viljabulkkiin ja liikkuessaan viljabulkin läpi kuivattaa märät jyvät, kunnes ilma on kyllästynyt. Vettä imeessään ilma jäähtyy muutaman asteen. Jatkomatkallaan viljamassan läpi ilma ei pysty imemään enempää vettä, koska se on jo kyllästynyt, mutta se kerää hengityksen, hyönteisten ja sienikasvun synnyttämän lämmön ja estää siten vielä märän viljaosan kuumenemisen. Useiden senttien syvyyteen muodostuu kuivumisrintama, joka liikkuu hitaasti poistoaukkoa kohti jättäen taakseen kuivuneita jyviä. Kuivausrintaman poistuttua viljamassasta kuivausprosessi päättyy. Alkukosteuspitoisuudesta, ilmavirtauksesta, viljan bulkkisyvyydestä ja kuivausilman ominaisuuksista riippuen tämä voi kestää 5 päivästä useisiin viikkoihin.
Matalan lämpötilan kuivausprosessi on erittäin hellävarainen ja tuottaa erinomaista laatua säilyttäen samalla korkeat itävyysasteet. Koska käytetään erittäin pieniä ilmannopeuksia (0,1 m/s) ja kuivausilman esilämmitystä ei aina tarvita, on ominaisenergiatarve kaikista kuivausjärjestelmistä pienin. Matalissa lämpötiloissa kuivausta suositellaan yleensä toisen vaiheen kuivaukseksi, kun MC on enintään 18 %. IRRI:n tutkimus on osoittanut, että huolellisella kuivaimen hoidolla jopa juuri korjattu vilja, jonka MC on 28 %, voidaan kuivata turvallisesti yksivaiheisissa matalalämpötilakuivareissa, jos bulkkisyvyys on rajoitettu 2 metriin ja ilman nopeus on vähintään 0,1 m/s. Useimmissa kehittyvissä maakunnissa, joissa sähkökatkot ovat edelleen yleisiä, on kuitenkin merkittävä riski saada runsaasti kosteaa rakeita irtotavarana ilman varavirtalähdettä tuulettimien pyörittämiseksi.
Postitusaika: 16.5.2024