Erfolgreiche Trocknung von Getreide und Körnermais · Staubabscheidung, Steuerung und...

Dr. Markus BöckelmannDipl.-Ing. Maschinenbau

Dr. Markus Böckelmann, Münsteröffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger der Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen für Technik in der Landwirtschaft

Erfolgreiche Trocknung von Getreide und Körnermais

Wintertagung Vereinigte Hagel08.12.2016 Hannover


Erfolgreiche TrocknungErfolgreiche Trocknung

Inhalt des Vortrages:

• Konservieren durch Trocknung• Einflussparameter auf die Trocknung

und Qualität• Anlagentechnik• Zusammenfassung / Ausblick



ManagementLogistik

Bedienung

Anlagentechnik Trocknungsgut

Trocknungsleistung TrocknungskostenProduktqualität


Erfolgreiche TrocknungErfolgreiche Trocknung• Die verfahrenstechnische Transparenz von

Trocknungsanlagen ist bei vielen Anlagen eingeschränkt. Eine den tatsächlichen Erfordernissen optimal angepasste Betriebsweise erfordert vertiefte Kenntnisse der konkreten Anlage und des Produktes.

• Bei steigenden Qualitätsanforderungen an das Trocknungsgut, Trocknerleistung, Energiekosten und Umwelt (Staub, Lärm) muß die Anlagentechnik und Betriebsweise effizient eingesetzt werden.

• Trocknungsanlagen, bei denen die betriebsrelevanten physikalischen und ökonomischen Eckdaten protokolliert oder visualisiert werden, arbeiten vorteilhafter.


Wer mit Getreide Geld verdienen will muss:

- Getreide in allen Bereichen der Nacherntetechnik dem Stand der Technik entsprechend behandeln und dieses dokumentieren.

- Hier sind die Anforderungen für die Landwirtschaft und die Getreide aufnehmende Hand gleich!



Körnerkühlung

Rel

. Luf

tfeuc

hte

(%)

Durchlauf- trocknung

Lebensbereiche von Mikroorganismen und Arbeitsbereiche der Konserv ierungsverfahren

60

50

40

30

90

80

70

20 30 40

20

10

-10 0 90

Temperatur (°C)

Lebensbereich Mikroorganismen

Belüftungstrocknung

Satztrocknung

50 60 70 8010


Erfolgreiche TrocknungErfolgreiche TrocknungEigenschaften des Trocknungsgutes feststellen.....


Erfolgreiche TrocknungErfolgreiche TrocknungFeuchtgehaltsverteilung in Getreidekörnern bei versch. Reifestadien in %

zusätzliche Dauer-lagerung

Trocknung trocknungVerdunstungs-

Trocknungtechnische

Abreife Ernte Trocknung Dauerlagerung

aktivevegetative

passive

22%

21%

21%

21% 21% 21%

16%

16%

16% 16% 14%13% 13%

13%

13%

12%11% 11%

11%

11%



150

200

50

100

0 40 60 80 100

Ener

giev

erbr

auch

(%)

20

Temperatur der Trocknungsluft (°C)

Energieverbrauch zum Trocknen von unreifem Getreide

Unreifes Getreide

Reifes Getreide



Vergleich unterschiedlicher Trocknungszeiten (Konsumweizen)

15 %

16 %

17 %

18 % 5

19 %

20 %

1 20

40

60

80

100

120

140

160

Trocknungszeit [min]

Pro

dukt

feuc

hte

[%]

unzureichende Prozessführung, defizitäre Anlagentechnik und / oder fehlende Kornreife

Unterschiedliche Trockner mit gleichem Inhalt und gleicher installierter Heizleistung

günstige Prozessführung, gute Anlagentechnik und / oder optimale Kornreife


Erfolgreiche TrocknungErfolgreiche TrocknungWasserentzug bei der Warmlufttrocknung:

Getreide (24 % - 15 %) :ca. 3 - 5 % H2O Entzug / Std.

Körnermais (40 % - 15 %):ca. 3 - 5 % H2O Entzug / Std. im Durchschnitt des Trocknungsverlaufes

40 % - 28 % > ca. 5 - 8 %/Std.27 % - 20 % > ca. 3 - 5 %/Std.19 % - 15 % > ca. 2 - 3 %/Std.14 % - 11 % > ca. 1 - 2 %/Std.

Trocknungsverlauf Körnermais Umlaufverfahren (125 °C Warmlufttemperatur)

0

10

20

30

40

50

60

1 2 3 4 5 6

Trocknungszeit (Stunden)Pr

oduk

tfeu

chtig

keit

[%] u

nd

Korn

term

pera

tur

[°C

]

Kornfeuchtigkeit

Korntemperatur



Abluft

Trockner- betrieb

Grenzwertelaut BLE1)

rel. Luftfeuchte

(%) (°C) (°C) (%)

30 29 10025 30 10020 33 90

17,5 38 8015 46 70

12,5 56 4510 70 20

Korn-feuchte-gehalt

Weizentemperaturen im Durchlauftrockner(Warmlufttemperatur 80°C; Trocknungsdauer 30 min.)

Verschiedene Autoren

36

40

45

Grenzwerte Korntemperatur

Spezifischer thermischer Trocknungsenergiebedarf:

Ohne Verluste theoretisch ca. 0,76 kWh/kg Wasserentzug

Gut: 1,0 – 1,3 kWh/kg Wasserentzug

Mittel: 1,4 – 1,7 kWh/kg Wasserentzug

Schlecht: > 1,8 kWh/kg Wasserentzug

Zudem sind ca. 5 – 15 % an elektrischer Energie zum Antrieb von Gebläse und Fördertechnik erforderlich


hx-Diagramm:Grundbedingung für einen günstigenTrocknungs-energiebedarf ist eine gute Abluftsättigung durch entzogenene Produkt-feuchte, ohne Kondensation zu provozieren.

ErfolgreicheErfolgreicheTrocknungTrocknung


Erfolgreiche TrocknungErfolgreiche TrocknungPrinzipieller Aufbau Dächerschachttrockner


Erfolgreiche TrocknungErfolgreiche Trocknung10 Jahre Entwicklung: Durchlauftrockner im Vergleich

Unterschiede ?• Luftführung, Wärmeführung• Isolierung• „black box“

Trockner von außen, dann von innen und dokumentiert betrachten!



Eigenschaften moderner Trockner:• kompakte Bauform• isolierte Trocknereinhausung• integrierte Warmlufterzeuger und Gebläse• modulierende(s) Gebläse• modulierende Warmlufterzeugung, Brennstoff variabel• an das Produkt angepasste Temperaturhorizonte• Wechselnde Kaskadenteilung (Luftwechsel, optional)• direkte Produktfeuchtemessung (optional)


Erfolgreiche TrocknungErfolgreiche TrocknungMögliche technische Fehler von Trocknern:-Keine symmetrische Luftführung

-Falsche Reihenfolge der Kaskadenteilung

-Ungünstig positionierte Fühler

-Undichtigkeiten im Zu- u. Abluftbereich (Falschluft)

-Eindringen von Regen

-Störkanten führen zu Produktablagerungen

-Ungünstige Zugänglichkeit durch zu enge Platzverhältnisse

-Fehlende Berücksichtigung der Unfallverhütungsvorschriften



Folgen von Anlagen- oder Bedienerfehler:-Fehlende Trocknerleistung

-Höherer Energiebedarf

-Ungleichmäßige Trocknung

-Beeinträchtigung der Produktqualität

-Übermäßige Verschmutzung

-Erhöhte Korrosion > verkürzte Lebensdauer

-Erhöhte Gefahr von Unfällen

-Erhöhte Gefahr von Trocknerbränden



Vermeiden von Energieverlusten:

Erkennen von Wärmeverlusten mit Hilfe der Thermografie


Erfolgreiche TrocknungErfolgreiche TrocknungMit richtiger Prozessluftführung und Einstellung Versottungenim Trockner vermeiden. Sie verkleinern die Wirkquerschnitte und die Leistung.



Regelmäßige Reinigung vermeidet Ablagerungen und Brückenbildung und reduziert die Gefahr von Trocknerbränden.



ManagementLogistik

Bedienung

Anlagentechnik Trocknungsgut

Trocknungsleistung und Trocknungskosten


Erfolgreiche TrocknungErfolgreiche Trocknung Technisches Ausrüstungsmerkmal

Verringert bzw. beeinflußt den Trocknungsenergie-bedarf um :

Trocknerisolierung (Reduzierung der Strahlungsverluste)

ca. 8% (Getreide) bis zu 20 % (Körnermais)

Automatische Endfeuchteregelung Ca. 3 bis 10 % Homogene Eingangsfeuchte bereitstellen, bzw. durch Produktvermengung im Trockner erreicht;

Ca 5 bis 15 %

Leistungsorientiert günstig aufeinander abgestimmte Einzelkomponenten der Trocknungsanlage von Warmlufterzeuger, Trocknersäule, Gebläse, Staubabscheidung, Steuerung und Fördertechnik

Ca. 5 bis 20 %

Konstruktiv günstig aufeinander abgestimmte Aggregate der Trocknungsanlage (Warmlufterzeuger, Trocknersäule, Ventilator, Staubabscheidung

Bis zu 20 %

Trocknungsanlage günstig in die Getreide-infrastruktur des Einzelbetriebes eingebunden

bis zu 8 %

Korrekte Messposition der Trocknerregelgrößen (Warmlufttemperatur, Austragtemp.- bzw. Austragfeuchte)

bis zu 20 %

Angepasste Prozessführung im Trockner (z. B. variable Warmlufttemperaturbereitstellung Umlaufgeschwindigkeit, Verweildauer, Trocknungsluftmenge, Prozessluftführung

Ca. 5 bis 20 %

Vorreinigung vor dem Trockner (Windsichter) Ca. 3 bis 5 % Siebreinigung vor dem Trocknungsprozess Ca. 5 bis 8 % Indirekt betriebener Warmlufterzeuger Ca. + 4 % (!) bis +16 %



Vielen Dank für Ihr Interesse und Ihre Aufmerksamkeit!

Markus BöckelmannDr. sc. agr. Dipl.-Ing. Maschinenbau Markweg 78

ö. b. v. Sachverständiger der Landwirtschaftskammer NRW für: 48147 Münster

- Bewertung und Schadenfeststellung von Maschinen und Geräten Tel: 0251 / 9 28 40 80

- Technik der Innen- und Außenwirtschaft Fax: 0251 / 9 28 40 81

- Klimatechnik und Energiefragen E-Mail: [email protected]

- Biogasanlagen (Ökonomie und Technik)

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