Ilman paineen millaus Ileasuremen1 ol_air_prasagre _ nel .... . .1 1 • / \ Viljakerras Layer af grain VAKOLA l Helsinki Rukkila Zt Helsinki 43 4812 Pitäjänmäki VALTION MAATALOUSKONEIDEN TUTKIMUSLAITOS Finnish Research Institute of Agricultural Engineering 1960 Tutkimusselostus 2 Vaaka Piirros 1. Tutkimuksissa käytetyn lahoratoriokuivurin kaaviokuva. Figure /. Sehematie clrawing of the laboratory dry-er used in the tests. LIIKKUMATTOMAN VILJAN KUIVAUKSESTA LÄIVIMITETYLLÄ ILMALLA English summary: The drying of motionless grain by means of a current of preheated air Ryhmä 113 6059/60/1 Helsinki 1060. Valtioneuvoston kirjapaino Liikkumattoman viljan kuivauksesta lämmitetyllä ilmalla Alkusanat Vuosina 1955-59 on maatalouskoneiden tutkimuslaitoksella tutkittu viljan kuivausta lämmitetyllä ilmalla. Tutkimustyö on osaltaan suoritettu valtion luonnontieteellisen toimikunnan myön- tämän apurahan turvin. Tutkimuksen tarkoituksena on ollut ko- keellisesti selvittää liikkumattoman viljan kuivumista sekä siihen vaikuttavia tekijöitä, kuten edullisinta viljakerroksen paksuutta sekä ilman lämpötilaa ja ilmavirran nopeutta, viljan aiheuttamaa vastusta ilman virtauksessa, energian kulutusta, kuivauksen vaiku- tusta viljan itävyyteen, ns. lepoajan vaikutusta viljan kuivumiseen sekä mahdollisuuksia arvioida viljankuivauslaitteiden teho, vaikka viljaa ei kokeessa olisi kuivattu riittävän kuivaksi (varastoimis- kelpoiseksi). Kokeet suoritettiin piirroksen 1 esittämällä laitteella, joka ra- kennettiin näitä tutkimuksia varten. Kuivattavat viljaerät, jotka olivat koko kuivauksen ajan liikuttamattomina, olivat jatkuvasti vaa'assa. Täten voitiin koko ajan seurata kuivauksen edistymistä ilman puhallusta keskeyttämättä. Lämmitetyn ilman puhallus ta- pahtui viljasäiliön verkkopohjan läpi alhaalta ylöspäin. Ilma lämmitettiin ilmavirtaan sijoitetuilla sähkövastuksilla, joista yhden kytkentä tapahtui säädettävän kontaktilämpömittarin avulla. Tä- ten voitiin ilman lämpötila pitää 1 ... 2 min:n kuluttua kokeen alkamisesta ± 1° C tarkkuudella halutun suuruisena. Ilman paine mitattiin verkkopohjan alta. Se kyettiin kokeiden aikana pitämään n. :±.- 0.25 mm vp tarkkuudella vakiona. Tutkimusten kohteina olleet viljaerät olivat vuosien 1955-58 sadoista ja laadultaan, esim. kosteuden ja itävyyden suhteen, erit- täin vaihtelevia. Laitoksen tutkijainsinööri K auko Aho on laatinut tutki- musselostuksen. Helsingissä maaliskuussa 1960. MAATALOUSKONEIDEN TUTKIMUSLAITOS A. Reinikainen. -o--o- Viljan kosteus Mostan conlen1 af gra'', 1 I ~-2— Poistuvan ilman kosteus , . Hunudily al oulgoing air l ii.c...0... Ilman mukana poistuvo vesimäärii . (.7 hire shrninaled wilh air ko st eu s of — • " — L1k. IKI 111111111111 pop LI • an• ',91:1I -... IIIIE kibibb. ••• frs rå eilin - i .11111111THMIN NEM«Ilillii.. 111:1E I« mamma ei u•me m UI 1 m — rae. eimiiimil• !ot hh, I MAE MM= NINE .....E =nimilika I e 0 10 20 30 40 50 60 70 80 niin Kuivaiiscnko Drying lune 210 :290 12- 80 " 70 40 30 4 4 Viljan kuivuminen iämmitetyssä ilmavirrassa Viljan kuivuminen perustuu tunnetusti siihen, että jyviä ympä- röivä ilma pystyy sitomaan itseensä jyvistä kosteutta. Panemalla ilma liikkeelle, voidaan saada jyvien ympäristöön jatkuvasti sel- laista ilmaa, joka kykenee sitomaan kosteutta itseensä. Ilman ve- densitomiskykyä voidaan parantaa lämmittämällä ilmaa, jolloin sen suhteellinen kosteus alenee. Piirroksesta 2 nähdään viljassa olevan kosteuden väheneminen kuivausajan funktiona. Samassa piirroksessa näkyy myöskin viljan kautta kulkeneen ilman suhteel- Piirros 2. Viljan kuivuminen kuivausajan funktiona. Kokeessa kuivattu ruista 15 cm paksuna kerroksena. Kuivausilman lämpötila on ollut 55° C ja paine vilja- kerroksen alla 20 mm vp vastaten ilman nopeutta 0.2 m/s laskettuna vapaata poikkipintaa kohden. Figure 2. Drying of grain as function of drying time. Rye dtied in test as layer 15 cm thick. Temperature of drying air was 55° C and pressure under grain layer 20 mm H20, corresponding to an air flow of 0.2 m/s as calculated per free cross section. 5 unen (%) ja absoluuttinen (g/kg) kosteus kuivumisen edistyessä. Erityisesti absoluuttisen kosteuden käyrä osoittaa, että kuivuminen alussa on verraten hidasta, vaikkakin ilma poistuu lähes kyllästet- tynä. Vasta viljan lämmittyä veden haihtuminen tulee voimak- kaammaksi. Viljakerroksen lämpenemistä ja kuivumista selvittää myös piir- ros 3. Samaan koordinaatistoon on piirretty viljaerästä poistunut vesimäärä. Piirroksesta käy ilmi, että vasta n. 40 min kuluttua kuivaus on tässä tapauksessa päässyt täyteen vauhtiin. Tällöin koko viljamäärä on lämminnyt näissä olosuhteissa kuivausta varten riittävän lämpimäksi. Tämä lämpötila on sama, kuin viljasta pois- tuvassa ilmassa olevan kostutetun lämpömittarin lukema. Tämän jälkeen kuivuminen jatkuu tasaisella nopeudella, kunnes viljaker- remptratures t gra. kl,,,, Annum, of ow!lunr Viltok rroslen Itimptililat Viljasta poistunut rorimwl . ryarry.. .,:om vesimoora 9 L 1200 66 -s---O- - 5cm6 korkelidoll.a.pohjasto ••••i—o-- 15cnon —. _ Ele I — -.--u- 25cmin — • iiel - -o--c.- Vi9asto poistunut resinnion6 i N _ _. 1000 A..0 W ~Von reowrolirm.,._p_r0_, i 1 • II __ . _ 10Pleilliar. 1/. A . , G --r- 400 20 1 4 . -- 200 10 ' - . • 60 120 kW 240 300 non 360' KillYOUS0110 al.ro ii.. Piirros 3. Viljan lämpiäminen ja kuivuminen. Ko- keessa kuivattu vehnää 30 cm paksuna kerroksena. Kuivausilman lämpötila on ollut 50° C ja paine vilja- kerroksen alla 10 mm vp vastaten ilman nopeutta n. 0.1 m/s laskettuna vapaata poikkipintaa kohden. Figure 3. Heating and drying of grain. Wheat dried in test as layer 30 cm thiek. Temperature of drying air was 50° C and pressure under grain layer 10 mm H20, corresponding to air flow of approx. 0.1 m/s caleulated per free eross section. rN h;fle air pressur, . man nopeus! Ilman paine ' I T 0,19mk 5 mm 11,0 ' rI. 0,28mÅ 10 mm H,0' I I t I 0,37m/s 15 mm H.0 , 0, 4 3 m/s 20mmH,0 4 Soisi te conleel of grain Viljan kosteus 0 10 20 30 40 50 60 70 80 9Q 100min Kuivausailm Drying Ilme 24 23 22 21 20 19 18 17 1(5 15 14 6 roksen yläpinnalla olevan viljan lämpötila on alkanut jälleen voimakkaammin nousta, jolloin kosteuden poistuminen on alkanut hieman hidastua. Lämpötilan pitää verraten muuttumattomana kosteuden haihtuminen jyvistä. Viljasta poistuvan ilman lämpötila seuraa likimain ylimmän viljakerroksen lämpötilaa. Ilmavirran nopeuden vaikutus viljan kuivumisnopeuteen Piirroksesta 4 havaitaan, että mitä suurempi on ilmavirran nopeus sitä nopeammin vilja kuivuu. 1) Piirros 4. Ilmavirran nopeuden vaikutus viljan kuivu- misnopeuteen. Kokeessa kuivattu vehnää 12 cm paksuna kerroksena, kuivausilman lämpötilan ollessa 65° C. Figure 4. Effect of velocity of air current on rate of drying of grain. Wheat dried in test as layer 12 cm thick, temperature of drying air being 65° C. 1) Piirroksen 4 kahta ylintä käyrää on siirretty lähteviksi samasta pis- teestä (alkukosteudesta) kuin alemmat käyrät. Vehnäerien alkukosteudet ovat olleet 24.6 ja 24.2 %. 7 Taulukkoon 1 on laskettu ne ilmamäärät, jotka on tarvittu, kunnes kukin koe-erä on keskimäärin kuivunut 15 % :n kosteuteen. Taulukko 1. Piirrosta 4 vastaavissa kokeissa tarvitut ilmamäärät, kunnes vilja on kuivunut 15 :n kosteuteen Ilman paine vilja- Ilmavirran Ilma- kerroksen alla nopeus määrä nunvp m/s m3 5 0.19 59 10 0.28 68 15 0.37 70 20 0.43 75 Moishre code& of groin Viljan kosteus % Temperature af drying air 30 ' Kunmusilman lämpötila III 1\ WEINIMIIIIMMEN 45.'0 I. 111~1~~~1~ KMENIMINIMMOMMI m'WEEENNIPM 1111~1~1~11 11111=11111 "111:911111:51021 1111111111 25 ik2ekanumemaims4ew 111111~1~ Illiärdallii" 0111111111111 NIIIINIWEININE._WSINIIII ... El INEWIEWIII.MININIIIIi:2! 1 20 1111111111111111111 .........~........a." 11111111111111111111111111111111 15 ~1111~111111~~~~~~ 1 10 20 30 .40 50 60 70 min Kuivausaika Orying ilme Piirros 5 a. Kuivausilman lämpötilan vaikutus viljan kuivumisnopeuteen. Kokeessa kuivattu vehnää 20 cm paksuna kerroksena. Ilman paine on ollut viljakerrok- sen alla 5 mm vp vastaten ilman nopeutta n. 0.15 m/s laskettuna vapaata poikkipintaa kohden. Figura 5 a. Effeet of temperature of drying air on the rapidity of drying process. Wheat dried in test as layer 20 cm thick. Pressure of air under layer of grain was 5 mm H20, corresponding to air flow of about 0.15 m/s caleulated per free eross seetion. 2 6059/60/1 Noislure conlenl ol groin Viljan kosteus le ele. ele M erneelleeffleffleel~ffle le !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! IIIIIIIIIIIIIIIIII rMI511"'1;!' , ,IMNIMIlllernellellINWIMIN men kffillE1111111M1101111111111MENIMI 45.G IEE ~....................r ml" VIMNIIIMIIIIMMIIMMINGE EilleltIZIeleall..../....M2111. »II KMIMIIIIM11111•11111»21.111, eleelk~~~~1~Ora 111~1~~11UMMENEMMMMOM 11111 '1______ l ' i11i m • MEM elrrnege4to4rinm111 10 10 20 30 40 50 60 70 min AlliVOUSCIK0 Drying Mmc 25 20 15 70V 55V 10 0 8 Taulukosta 1 havaitaan, että mitä voimakkaammin ilmaa puhal- letaan viljan läpi sitä suurempi ilmamäärä tarvitaan viljaerän kuivaukseen. Kuivausilman lämpötilan vaikutus viljan kuivumisnopeuteen Piirroksista 5a ja 5b käy ilmi, että kuivausilman lämpötilan ko- hottaminen on erittäin tehokas keino kuivauksen kiihdyttämiseksi. Lisäksi havaitaan kuitenkin, että ilman lämmittämisellä 45° C:stä 55° C: een on paljon suurempi vaikutus kuivumisnopeuteen kuin ilman lämmittämisellä edelleen 55 : stä 65. . . 70° C: een. Piirros 5 b. Kuivausilman lämpötilan vaikutus viljan kuivumisnopeuteen. Kokeessa kuivattu vehnää 20 cm paksuna kerroksena. Ilman paine on ollut viljakerrok- sen alla 5 mm vp vastaten ilman nopeutta n. 0.12 m/s laskettuna vapaata poikkipintaa kohden. Figure 5 b. Effeet of temperature of drying air on rate of drying of grain. Wheat dried in test as layer 20 cm thick. Air pressure under grain layer was 5 mm 1120, eorresponding to air flow of approx. 0.1 m/s caleulated per free cross section. 9 Puhaltimen kuristamisen vaikutus kuivaustehoon haluttaessa tällä toimenpiteellä kohottaa kuivausilman lämpötilaa Piirroksien 6a, 6b ja 6c esittämissä kokeissa ilmaa on puhallettu lämmitysvastuksen kautta säätämättä sitä kokeiden aikana. Eri kokeissa ilman paineet ovat vaihdelleet 4 ... 20 mm vp. Kuivaus- ilma on tällöin lämminnyt kuivauksen aikana seuraavasti: Aika min Ilmanpaine mm vp 4 7,5 12,5 20 Kuivausilman låmpötila ° C 10 64.0 58.0 54.5 52.5 20 68.0 62.0 55.5 53.0 30 69.0 62.5 56.0 54.0 60 71.5 63.0 57.0 53.5 Moislure conlent groin Viljan kosteus Airprusure MIENMIMUMine MMMMM e Ilftionpaine 1 EE MENIMMIMMINOMM I MW EMEEMEEEEEEEEEEEME MEEMEEEEEEEEMMUMEEE 40 mmh',G '..~181EMENEEEEEENEEEE em L,N~EIENEEENEEEEEEE* lei M0011~~~111~~?5mmii,40M 11~081111~~1~1. ME 111~~1111~1~111~ lin 1111~~1111~~~11,MM EIMME~M~WEEEEMEE ME OMEE~E~ EMEEEMOW111~E~EE . F re lE EMMI EE~2EinEE MEI m "11111111111111111111111111 I EN IIN I III 11"11""111. 1.91111EHENTIE 0 10 20 30 40 50 70 min Kuivausaika Drying ilme Piirros 6 a, Ilmavirran nopeuden vaikutus viljan kuivu- miseen lämmönlähteen toimiessa kaikissa tapauksissa samalla teholla. (Puhallinta kuristettu.) Kokeissa kui- vattu vehnää 12 cm paksuna kerroksena. Figure 6 a. Effeet of velocity of air current on drying of grain with source of heat operating in ali cases at same level. (Ventilator throttled). Wheat dried in test as layer 12 cm thick. 30 25 20 15 _L_Lf ] 1 Corresponding veloc Vastaava nopeus n.0,13 tnIk n.0,20m/s ME 1 n0,29 m/s n.0,40m/s 10 Amounl af evaporaled moisture Haihtunut vesimäärä Air pressure Temperature of eri —. g • • ' _'i - Ilman . paine 0 . Ilman lämpötila = 4,0mmlifial 75* C 630 *G 100 75mm1401 r--- — - ,' -- 'a 125mmH2Orial 570*C 200 — - - 411111.- \ — 20,0MMHP.E. 5.3,5*C • _ _ eillirm" ille 300 , 1 •• • 490 590 , .1!I • 'III H • 700 0 10 20 30 40 50 60 70 min KuiVati.Soiko Orying Ilme Piirros 6 b. Ilmavirran nopeuden vaikutus viljasta haihtuvaan vesimäärään lämmönlähteen toimiessa sa- malla teholla. Kyseessä ovat samat kokeet kuin piir- roksessa 6 a. Figure 6 b. Effect of velocity of air current on amount of moisture evaporating from grain with source of heat Operating at same level. Same tests performed as in fig. 6 a. Piirroksista käy ilmi, että etenkin viljan ollessa vielä kosteaa, on edullista puhaltaa ilmaa viljan läpi mahdollisimman voimak- kaasti, vaikka ilman lämpötila siten pysyisikin alhaisena. Ilman lämpötila olisi syytä saada kuitenkin nousemaan n. 50. 55° C viljan alkukosteudesta riippuen. Viljan ollessa jo melkein varas- tointikuivaa, on edullista saada kuivausilman lämpötila jonkin verran nousemaan. Kuiva vilja kestää sitä paitsi paremmin kuu- muutta kuin kostea. Piirroksesta 6c nähdään poistuvan ilman absoluuttinen kosteus lausuttuna grammoina viljan läpi puhallettua ilmakilogrammaa kohden. Kuuma ilma tuo enemmän kg kohden kosteutta kuin viileämpi. Tämä johtuu osaksi myös pienemmästä ilman nopeu- desta. 11 Absolute moislure taalan af oulgoing air Poistuvan ilman absoluullinen kosieus 1 II I IMI Piti ell II . dl I :EL . . e z 020m' ie Z5 mm H.0 0,29mh e 12.5mm k0 ipuram...malawm 2aomm Ha Ni 0,401mA immen-ammobliamr milourdimilmil I opirolliellooli [ ' iiiiiiLindlimm 0 10 20 30 40 50 60 70 min Kuivausa ka Orying Ilme Air pressure Velocily Ilman paine — Nopeus ° al3mh 9/kg 1•111111111.11M11111MMEI 20 15 Piirros 6 c. Ilmavirran nopeuden vaikutus ilman mu- kanaan kuljettamaan vesimäärään lämmönlähteen toi- miessa samalla teholla. Kyseessä ovat samat kokeet kuin piirroksessa 6 a. Figure 6 c. Effect of velocity of air current on humi- dity of air with souree of heat operating at same level. Same tests performed as in fig. 6 a. Piirroksien 6d ja 6e esittämissä kokeissa on myös käytetty eri- laisia ilmavirran nopeuksia. 1) Näissä kokeissa ilmaa on lämmitetty kussakin neljässä tapauksessa aikayksikössä samalla lämpömäärällä (n. 780 keal/h). Tällöin on kuivumisnopeus saatu sitä suurem- maksi mitä pienemmällä paineella, toisin sanoen mitä kuumempaa ilmaa on puhallettu. Tulosten erilaisuuteen — verrattaessa piirroksia 6a, b ja e piir- roksiin 6d ja e — on lähinnä kaksi syytä: 1) Kokeissa 6a, b ja e, puhallettaessa ilmaa suuremmalla nopeudella lämmitysvastuksen 1) Piirroksen 6d ylintä käyrää (ilman nopeus 0.49 m/s) on siirretty lähte- väksi samasta pisteestä (alkukosteudesta) kuin alemmat käyrät. Vehnäerien alkukosteudet ovat olleet 31.5 ja 27.7 %. 12 Morsture conlenl of gra,' Viljan kosteus % , . , 28 .1:11:1MMIEEMM.".1•. F NI26 k ei I Air --' ' Ilman rale af km tempera tura _ lik nopeus kimpöhla I 24 mem Nimim - ~mem ~MM 0,28mh i T:— "Nemew 11111111111111111101 ,_ -I _I --, - . - 1167*C , —.._ , _ 22 VIIIIILIIIIMIIIMMIRINIOS1 11111\1011•111\11111.11111111~11110» 0,32m/s 54.0 ,.._ ffilirVel~~2BOOli' NE flillh ' 038mh ' 1--1-1 , 4.5•C _ . - --r mm . __ r,ZIIVIII"~"EllffirddllIP' ‘11~PiM1111.1~1 0,49 m/s 39'0 jr":". 20 !ta !,. .. ril 1 1 ' "11051111"11•111111111•1111111111111111 t 111111M111111111\11111111111111111111MINI 18 11111111L11101"31111111111 WIIIIIIIMINEMIRWIIMIIMIMINIIill _ 16 1 IllakiMINIII•I•011111•18ffiffillffil 1111011111111 LI LILIIIEIIIIVIIIIIIIIIIIIIIEIZ. IMIWIIIIIMIK,M111112 . 14 'MEII1lmhr mille menemene lueuemew i . 0 20 40 450 80 100 129 140 min Kinvousmka Orying ilme Piirros 6 d. Ilmavirran nopeuden vaikutus viljan kui- vumiseen lämmitettäessä ilmaa kaikissa tapauksissa sa- malla lämpömäärällä, kokeissa n. 780 kcal/h. Kokeissa kuivattu vehnää 12 cm paksuna kerroksena. Figure 6 d. Effeet of velocity of air current on rate of drying of grain while air is heated in ali eases with same amount of heat — in tests approx. 780 kcal/h. Wheat dried in tests as layer 12 cm thick. kautta ilma on myös saanut enemmän lämpöä kuin pienemmällä nopeudella puhallettaessa. Kokeissa 6d ja e on sen sijaan lämmi- tetty ilmaa etukäteen lasketulla samalla lämpömäärällä. 2) Ko- keissa 6d ja e ilman lämpötilat ovat olleet kahdessa epäedulli- simmassa tapauksessa alle 50° C. Sen sijaan kahdessa muussa ta- pauksessa, joissa kuivausilman lämpötilat ovat olleet 54 ja 67° C, ero myös kuivausnopeudessa on ollut vähäinen, jopa se on kui- vauksen alkuvaiheessa ollut 54° C lämpötilaa ja suurempaa ilman nopeutta käytettäessä hieman edullisempikin. 13 ~uni 01 molsture evoporaled Haihtunut vesimödrä g 0 gememmumeimmenew LIEEENENEENIMENNENEEMENIENEN mi _ 11311ENENENIENNENEEENENNINNIONEI g wimmiemeemeneemeinie, 1nh 1.11`11.111•1111M1111 INIEMIIIMINIMIIIIIII Ml Alf. !,__ w' eamenememeimiefflemeem Ilman L _ Nal1111111111111IN ' ma,::: 1"i:1;7_ nopeus lampthia . ' 200 , , L elimixoffiniumunememer enmea-mhieemeemenumuuera INENNENINMINNEEENNENEENNEPASIF o,32ws 1 54*(; : 300 EINENIEWEILIENINENNEENIIINEIEEM Q38mA ME 45°C NIEIENNEMENIOININININUGEENIGN ENENENVIMIWINNENEENNEIGENNEINTI•-II 0,49 In4 NE mi 39'C 400 Nualosiiiiriel NEINWINIONPIK mmkilioe..."IIMPAINDLIIIIMINIMENINI 411EIEGIEINENINEEINE 1 500 111011111111111111111 600 111111110111E11111111E ...........,.........,....... IIIIIIIIIIIr 112111115111 , , . 800 • 0 20 40 (50 80 100 120 140 m 1 n Kuivausauka Dryino ilme Piirros 6 e. Ilmavirran nopeuden vaikutus viljasta haih- tuvaan vesimäärään lämmitettäessä ilmaa samalla läm- pömäärällä, kokeissa n. 780 kcal/h. Kyseessä ovat samat kokeet kuin piirroksessa 6 d. Figure 6 e. Effect of velocity of air on magnitude of water evaporation while amount of heat supplied re- mains constant — in tests approx. 780 kcal/h. Same tests as in fig. 6 ci involved. Lepoajan vaikutus viljan kuivumiseen Kysymyksen selvittämiseksi pysäytettiin lämpimän ilman pu- hallus 20 min kuivauksen jälkeen (piirros 7). Lepoaika kesti 20 min eli 37 % koko puhallusajasta. Lepoajan jälkeen jatkettiin lämpimän ilman puhallusta 34 min, jolloin viljan kosteus oli alen- tunut n. 15 % :iin. Vertailukokeessa vastaava kuivaus ilman lepo- aikaa kesti 54 min. Tulosten perusteella voidaan päätellä, ettei lepoajalla voida havaita olevan puhallusaikaa lyhentävää vaiku- tusta, eikä kosteuden haihtumisnopeus lisäänny lepoajan jälkeen. 14 Moisture conlent af grain Viljan kosteus % 30 • i 25 I • 20mln pause 20min lepoaika , • , 20 Llninterrupied mitali« — Jatkuva puhdas . • 15 4, • 1 i 0 V 20 .30 40 50 50 70 min Kuivuus() ko Orying ilme Piirros 7. Lepoajan vaikutus viljan kuivumiseen. Ko- keessa on kuivattu vehnää 12 cm paksuna kerroksena kuivausilman lämpötilan ollessa 65° C ja ilman paineen 15 mm vp. Toisessa kokeessa on puhallus ollut pysäy- tettynä 20 min eli 37 % puhallusajasta. Figure 7. Effect of pause in operations on rate of drying of grain. Wheat dried in test as layer 12 cm thick with temperature of drying air at 65° C and air pressure at 15 mm 1120. In second test ventilator eeased to blow air for 20 min, or 37 % of blowing time. Viljan aiheuttama ilman vastus Vastusmittauksissa käytetyn viljan ominaisuuksia; esitetään tau- lukossa 2. Tulokset on laskettu viljakerroksen paksuuden 10 cm kohden ilmavirran nopeuden funktiona (piirros 8). Ilmavirran nopeus on laskettu olettamalla, ettei kuivurissa olisi laisinkaan viljaa. Todellisuudessahan ilma joutuu virtaamaan jyvien väleistä ja sen todellinen nopeus on huomattavasti suurempi. Tämän väli- tilan erilaisuudesta (viljan roskaisuus, kosteus, hl-paino, 1000 jyvän paino jne.) lähinnä johtuvat ne suuret erot, mitä esiintyy eri vilja- erien aiheuttamissa ilman vastuksissa. Kuitenkin on huomattava, 15 Taulukko 2. Vastusmittauksissa käytetyn viljan ominaisuuksia Vilja ui-paino kg/hl 1 000 jyvän paino % g Kosteus Vehnä 1 . 59.0 43.0 32.0 /1 2 61.0 36.0 31.0 ,, 3 65.0 31.9 27.7 Ohra 1 61.0 47.5 28.9 ,, 2 66.0 ei m. 1) 22.5 Ruis 1 65.0 ei m. 20.7 1) ei m = ei mitattu. Press'', el dryirtg oir Kuivousilman paine mmtt,0 10cm 20 _ Vehnö wtmt o !mm kosteus 32,0% mister. I 4" III. 0 —•— 2Z7 % Ohra aor_AT 111111 ° kosteus 28,9% u 4 ~ler. II , 15 , Ruisri,u, edt. , i3juw20,7% weeirlii,F. 11111» ,:,, ,0! mRtm1P ligirramem omemew N ' ; On,"~OPABINII~ - • 1.3.1.: .0,;4.5 Nk. .: EMO 1~ NEENEMMEMWDENOP~ FP-1014, mememeemempr~ .ffir Amm 11~1111 EEEEEE 1~~1~09 ~MM /0• IIIIIIIIIIPSOM, mue 1~0~0,4~10. MUU 111111~~~0~~101~ 911W111:10~U JIMMIEN mmemememewaila~gi MR E UNE mem „ak%sia~ "IMUJIIIIIIIIIIIII ws,-,n=- Häll r -~ - weameEMINIIIIIIIIIIIII • ~~11111~1111~ imp EMIN".1. EllF091,9~ -.~.4,,,,A • WII M EEEEEEEEE IIIIIIIIIIIIIIIIII MM IV ' ..'W-im EM IIIINIEWATIE MI MIMI IMI 111 ei emeem m 1 Q1 02 03 04 mis Ilman nopeus Rale Dl oir Iki, l'rri os 8. Viljan aiheuttama ilman vastus viljakerrok- ,(.11 paksuuden 10 cm kohden ilman nopeuden funktiona. Viljakerroksen paksuus oli mittauksissa 5 ... 30 cm. Ilman nopeus on laskettu vapaata poikkipintaa kohden. Figure 8. Air resistanee eaused by grain per 10 cm of thiekness of the grain layer as funetion of veloeity of air. Thickness of grain layer was measured to he 5. . . 30 cm. Velocity of air current was caleulated per free eross seetion. 16 että lämminilmakuivureissa, joissa viljakerrokset ovat verraten ohuita, viljakerros muodostaa tavallisesti vain n. 60 ... 10 % ilman kokonaisva,stuksesta kuivurissa. Kuumailmakamiinassa ja ilmakana- vissa, joissa ilman nopeus on suuri, aiheutuu suuria vastuksia. Viljakerroksien edullisin paksuus puhallus- ja lämmitysenergian käytön kannalta Asiaa tutkittiin kuivaamalla ruista ja ohraa. Ruista kuivattaessa käytettiin 10, 15 ja 20 cm paksuja viljakerroksia. Ilman paine oli kaikissa ruiskokeissa 20 mm vp ja kuivausilman lämpötila 55° C. Energy r Flihallukseen 1_2£ kg/40 0,014 quIred lo Now off Emr,9Y toquired I., h../Mg tarvittava energiamtiöiti Lämmitykseen tarvittava energiamtiörä k% 1700 11500 1500 1400 0,012 • .,,, c0..,..., 1300 0,010 1200 1100 0,008 1000 10 15 20 cm Niokerroksen paksuus Thrchness of grom layer Piirros 9 a. Kuivausilman lämmitykseen ja sen puhal- lukseen tarvittavan energiamäärän riippuvaisuus vilja- kerroksen paksuudesta. Arvot on laskettu yhden vesi - kg : n haihdutusta kohden kuivattaessa vilja 20.2 : sta 15.0 %:iin. Laskelmissa on otettu puhaltimen sekä lämmönlHhteen hytitysuhteiksi kaavamaisesti 100 %. Kokeissa on kuivattu ruista. Kuivausilma on lämmi- tetty 20° C:sta 55° C:een. Ilman paine viljan alla on ollut kaikissa kokeissa 20 mm vp. Figura 9 a. Dependence of amount of energy required for heating and hlowing drying air on thickness of grain lay-er. Values ealculated per one kg of water evaporated in drying grain from 20.2 % to 15.0 %. 1n the caleulations the efficiency was formally taken as 100 %. Rye was dried in •tests. The drying air was heated from 20° C to 55° C. Air pressure under grain was in all tests 20 mm H20. Moistori troporoted Veltö haihtunut g/min ENNE -.5- -5 UI IuIIIIuIIuIHuuI UUUUUUUUUISIIUSUEmm, EI EEEEEE EMIIINNIEMEEMEI iiiirijim Blimmenimmiiii r: Ilmi% 111111111111111121121Eil II 20 cm .ffl q 1" liPa 4,45 iiiiiPt.., limainiin! !!!!!!!!! 10:•• ar1111110 •11 -9: BIKILVAli :::1 .... II NO 011111/ MIMI» lrif I e / IIN • liffiLemaa Newah... 11111111111;111111 11 11/ELIWZMIIME 1,:iinewpaimem ffliiimiiiiiiiiii I I 10 2, 30 40 50 60 70 BO 90 100 min Kuivausaika oqvi9 nem 15 m 77ricknoss groin layer Vikakerroksen paksuus /0 cm f IIMELTIMEM UUSI ~MW MIMI INI•51111•1« UI» Zin r 11E11111 .551 lihan Bffl Oili 12 11 10 9 17 Piirros 9 b. Veden haihtumisnopeus (g/min) puhallet- taessa samalla paineella (20 mm vp) kuivausilmaa 10, 15 ja 20 cm paksun viljakerroksen läpi. Kuivausilman lämpötila 55° C. Kyseessä ovat samat kokeet kuin piirroksessa 9 a. ' Figure 9 b. Rate of evaporation of moisture (g/min) upon blowing at same pressure (20 mm' 1190) drying air through grain layer 10, 15 and 20 cm thick. Tem- perature of drying air 55° C. Same tests involved as in fig. 9 a. Piirros 9 a esittää niitä energiamääriä, jotka on tarvittu yhden vesikilon haihduttamiseen viljasta kyseisissä olosuhteissa. Viljaerät on kuivattu 20.2 %:sta 15.0 %:n kosteuteen. Ilmaa on laskettu lämmitetyn 35° C. Energiamäärät on laskettu olettaen puhalluksen ja ilman lämmityksen hyötysuhteet kaavamaisesti 100 % :ksi. Piir- roksesta 9 a käy ilmi, että mitä paksumpi viljakerros on sitä vä- hemmällä energiamäärällä vilja saadaan kuivaksi. Piirros 9b esit- tää em. kokeiden aikana koekuivurista poistuneita vesimääriä mi- nuuttia kohden. Ohraa kuivattaessa otettiin muuttujaksi myös käytetty ilman paine (viljakerroksen läpi puhallettavan ilmavirran nopeus). Käy- tetyt ilmanpaineet olivat 10, 15 ja 20 mm vp. Lisäksi tehtiin vielä 18 Energy neaded Puhollukseen hvh lo eka dr Energy rtguired ler /Italiaa lorvillavo energiomökird Lörmnllykseen larviliava energiamäänJ kca 1 kg H.0 -3000 - woo — . - i I _0_0... ,%,e -o—o-Kuivausilmon,poine 20mm H,0 ol.dry, g dr ism_ H.0 ,n 1 Omm 11.0 kg 11,0 0,030 0.020 0,010 -0.--0- ' 4 i co/ . 1 - , tZil' • , • I • I -- Ii f 1 I nw, . hvh i 1 1 i 1 1 . i . I ."-"-------7-=----0 1 1 I 10 15 20 - 25 cm ViljakerrokSen paksuus Nantes af .grain layer Piirros 9 c. Kuivausilman lämmitykseen ja puhalluk- seen tarvittavan energiamäärän riippuvuus viljakerrok- sen paksuudesta ja kuivausilman paineesta viljan alla. Arvot on laskettu yhden vesi-kg:n haihdutusta kohden kuivattaessa vilja 23.0 % :sta 15.0 %:iin. Laskelmissa on otettu puhaltimen ja lämmönlähteen hyötysuhteiksi kaavamaisesti 100 %. Kokeissa on kuivattu ohraa. Kuivausilma on lämmitetty 15° C:sta 55° C:een. Figure 9 c. Dependenee of amount of energy required for heating and blowing drying air on thiekness of grain layer and pressure of drying air under grain. Values caleulated per kg of water evaporated in drying grain from 23.0 % to 15.0 %. In the caleulations the effieiency and the source of heat of the ventilator was formally taken as 100 %. Barley was dried in tests. Drying air was heated from 15° C to 55° C. pari koetta edellisiä paksumpaa, 25 em:n, viljakerrosta käyttäen. Piirros 9e esittää yhden vesikilon haihduttamiseen tarvittavia ener- giamääriä kyseisissä olosuhteissa. Viljaerien alkukosteus on ollut 23.0 % ja loppukosteus 15.0 %. Ilmaa on laskettu lämmitetyn 40° C. Piirroksesta 9e käy ilmi samoin kuin piirroksesta 9a, että vilja- kerroksen paksuuden lisäys vähentää energian tarvetta. Sama 19 vaikutus on piirroksen mukaan myös ilman paineen pienentämisellä. Energian käytön kannalta olisi siis edullista käyttää paksua vilja- kerrosta ja pientä ilman painetta. Nämä seikat kannattaa ottaa huomioon, erityisesti silloin, kun käytetään kallista polttoainetta tai ei esim. haluta rakentaa kovin suurta vesi- tai höyrypatteria ja kattilaa kuivausilman lämmittämiseksi. Kuivurin tehoon ei vilja- kerroksen paksuudella ole sanottavasti vaikutusta, jos ilman paine pidetään samana. Tosin viljakerroksen paksuuden lisääminen vä- hentää ilmamäärää, mutta toisaalta ilma poistuu kosteampana. Suo- ritetuissa kokeissa paksut viljakerrokset osoittautuvat tässäkin suh- teessa hieman ohuita edullisemmiksi. Ennen kaikkea energian tarve saattoi vähetä jopa n. 40 % :iin epäedullisimmasta tapauksesta. Paksun viljakerroksen haittana on kuitenkin usein viljan epä- tasainen kuivurainen tai epätasainen kierto sellaisissa kuivureissa, joissa vilja on liikkeessä. Sääntönä voidaan pitää, että viljakerrok- sen pitäisi olla kuivureissa mahdollisimman paksu ja samalla olisi rakenteellisilla keinoilla saatava vilja liikkumaan tasaisesti kuivu- rissa. Eräs tällainen keino on kunkin viljasolan vuorollaan tapah- tuva erillinen tyhjentäminen ja uudelleen täyttö (viljan kierrätys). Silloin ollaan varmoja, että todella kaikki vilja on saatu liikkeelle. Erityisesti hyvin kostean viljan kuivauksessa voi olla vaikeata saada vilja kiertämään tasaisesti. Kuivausilman lämpötilan ja viljan alkukosteuden vaikutus viljan itävyyteen Viljan lämmönkestokyky riippuu tunnetusti sen kosteudesta. Koska kuitenkin viljan lämpötilan mittaaminen käytännön kui- vauksen yhteydessä tuottaa suuria vaikeuksia, on näissä kokeissa pyritty löytämään yhteys suurimman sallitun kuivausilman lämpö- tilan ja viljan kosteuden välille. Laboratoriokokeissa vilja on koko kuivauksen ajan ollut liikkumatta. Itävyysnäytteet on otettu kui- vausilman tulopuolelta. Piirroksissa 10 a ja 10 b itävyyden muuttuminen kuivauksessa on esitetty viljan alkukosteuden ja kuivausilman lämpötilan sum- man funktiona. Sekä laboratoriokokeista (piirros 10 a) että käy- tännössä vuosina 1953-58 suoritetuista kuivurikokeista (piirros 10 b) saadut tulokset ovat hyvin samansuuntaiset. Molemmista voidaan päätellä, että viljan alkukosteuden ja kuivausilman läm- pötilan summa saa olla enintään n. 90 itävyyden vielä säilyessä. Laboratoriokokeita suoritettiin yhteensä 31. Viljan alkukosteus vaihteli niissä 61 ... 23 %. Kokeissa kuivattiin kevätvehnää, jota 20 0 0.2,:,,o,,tvn.,,,,,, „‘0,yotila:55:Cc i +40 10101111110 —•— 5.5*C +30 1 4. .—- 6:.C6 + iqk immumm NINNINNININNINNINIUMININ ! N nuumememsammellenne II NURUNININNINENMINNIN mennuminnuidieummma MUININIIINIMIIIMSNICIIMINNIN yy d ,S 1111111111111111111bNIIIIIIP111111111111 INNININNINNINIIIMINIMMIlum imilloort melliail I 70 5 80 85 '0 95 1 Kuivousilmon lämpötila • vil'an o 0 1. 110 kukosleus Piirros 10 a. Kuivausilman lämpötilan ja viljan alku- kosteuden vaikutus itävyyteen. Kokeissa kuivattu labo- ratoriokuivurissa vehnää, jonka alkukosteus vaihteli 61 ... 23 %. Näytteet on otettu ilman tulopuolelta. Figure 10 a. Effect on germination of temperature of drying air and initial moisture content of grain. Wheat with initial moisture content varying between 61 and 23 % was dried in tests in laboratory drying apparatus. Samples were takan from air inlet. oli puitu eri tuleentumisasteisena 13.8.. . . 5.10.56 välisenä aikana. Tuleentumisasteella ei voitu havaita olleen vaikutusta itävyyden säilymiseen kuivauksessa. 31 kokeesta suoritettiin 12 siten, että alkukosteuden ja kuivausilman lämpötilan summa oli alle 90. Näistä 10 tapauksessa itävyys parani. 19 kokeessa summa oli yli 90. Näistä 4 tapauksessa itävyys vielä parani ja 15 tapauksessa huononi. Käytännön kuivurikokeissa vastaavat luvut olivat seuraavat: Kokeita oli yhteensä 46, niistä 31, joissa summa oli alle 90. Näissä 31 kokeessa itävyys parantui 25 tapauksessa, pysyi samana 2 ta- pauksessa ja huonontui 4 tapauksessa. Kokeissa, joissa summa oli mememineemenuelnweemeeee EEEEE :4 EEEEEEEEEEEE meemememem mumeeemermuiemem EEEEE 1 [:" 5 EN E EEE [: MINE emememememememememememeemehamer:e EEEEE em mmm imom EZ 10 )1 NE EEEEEEEE MlIMME EEEEEEEEE•memeemees emme EEEEEEEE 1~111~~111~•EEEEEEEEEEEEEEEEEE MMEMI E1~1~~ «ffilie 1 arimpia meememmee me EEEEEEEEEEEEEE 1~111~:::: larlinr4:0:11 • ~Nur EEEEEE NOMMINI 1 * 5 0 Vehnow~ Ohro Koura oot: Ruis . 70 75 80 85 90 95 100 2 110 Kumousilmon JOmpetilo • hojan olkukosteus limporolurt f &pop unhal of palo 15 20 Piirros 10 b. Kuivausilman lämpötilan ja viljan alku- kosteuden vaikutus itävyyteen. Tulokset ovat käytän- nössä vuosina 1953-58 suoritetuista viljankuivurien kokeista. Figure 10 b. Effeet of temperature of drying air and initial moisture eontent of grain on germination. Results are from praetieal tests of grain dryers earried out in years 1953-58. yli 90, itävyys parantui 3 tapauksessa, pysyi samana 1 tapauksessa ja huonontui 11 tapauksessa. Itävyyden huonontuminen on sattunut pari kertaa niin alhaista ilman lämpötilaa käytettäessä (lämpötila 58° C, kosteus 21.4 % sekä summa 79.4), että näytteen itävyyden alenemista on toden- näköisesti pidettävä muusta kuin kuivauksesta johtuvana. Ottamalla huomioon käytännössä kuivaamattoman viljan kos- teuden määrityksessä tapahtuvat virheet ja kosteuden vaihtelut sekä kuivausilman lämpötilan vaihtelut kuivauksen aikana, voidaan siemen-, mallas- ja leipäviljaa kuivattaessa käyttää kuivausilmaa, jonka lämpötila saadaan vähentämällä luvusta 85 kuivaamattoman viljan kosteus. 22 Kuivurin tehon määritykseen vaikuttavista tekijöistä Kuivauksen jääminen kesken Vilja pyritään kuivaamaan yleensä n. 14 ... 15 % kosteuteen. Koska viljan kuivumisnopeus hidastuu jo tätä kosteutta lähestyt- täessä, vaikuttaa kuivauksen kesken jättäminen kuivurin näennäi- seen vedenhaihdutustehoon. Viljan kosteus kuivauksen aikana on kuitenkin vaikea täsmällisesti todeta. Näistä vaikeuksista johtuen pyrittiin kokeellisesti aikaansaamaan käyräparvi, josta voidaan arvioida kesken jätetyn kuivauksen ja loppuun suoritetun kui- vauksen välinen kuivumisnopeuksien suhde viljan alkukosteuden funktiona. Käyräparvesta (piirros 11) nähdään esim., että jättä- mällä 24 % kostea vilja keskimäärin 17 % kosteaksi, saadaan n. 10 % suurempi kuivumisnopeus kuin kuivaamalla vilja keskimäärin 15 % kosteaksi. Ratia ol drying speeds Kuifrumisnopeuksien suhde --Lt2- r , Arorogo moishire onko? I groinl .o .!friod Kuivolun viljon keslumodr kosteus -,-- igie 'mlk . i 1.4 MM» «mm 20% IMN I•111 '.- ,-i - L I. 3 IIIIMII 184 17 % I III 1.2 Nl Neligiiiiiir-- ILIS1'.--111101b111.- 1"- iffia- " • I» ........ j••-,„,- _ e. ••„ ••...•.-- . ~ k- • - . 10 , . MM I Ne .1 •N 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 % 28 Viljan olkukosteus mitial mo.t.., who 0/ grom Piirros 11. Kuivauksen kesken jäämisen vaikutus kui- vurikokeesta saatuun vedenhaihdutustehoon. Vilja on katsottu riittävästi kuivatuksi, kun sen keskimääräinen kosteus on ollut 15 %. Kokeissa on kuivattu ruista, vehnää, kauraa ja ohraa 22 cm paksuna kerroksena kuivausilman lämpötilan ollessa 50° C ja ilmanpaineen viljan alla 30 mm vp. Figure 11. Effect of interruption in drying process on rate of evaporation of water as measured during test with drying apparatus. Grain was judged suffi- ciently dry when average moisture content was 15 %. Rye, wheat, oats and barley were dried in •tests as layers 22 cm thick with temperature of drying air at 50° C and air pressure under grain at 30 mm H20. 23 Viljan alkukosteuden vaikutus kuivumisnopeuteen Koska kuivuminen alussa viljan lämpiämisestä johtuen ja lo- pussa kuivausilman kosteuden ja viljan kosteuden välisen tasapaino- tilan lähestymisen johdosta on hitaampaa kuin kuivauksen keski- vaiheella, on keskimääräinen viljan kuivumisnopeus tietyissä olo- suhteissa yleensä sitä suurempi mitä enemmän kosteutta joudutaan Tim, r guired (or drying Kuivunusee tarvittava aika mm , Ruis Rea 0 Koura (Joh Ohra Barley 2,0 III k g % IIIIIIIII Vehnii Wheal EMME 1110111111111111111111111111111111111 15 lillig:ffill101111111111111111111 eenimimmoikw,,w.meesseimmema 11111111111111h1F011111 =mm momeme• IMMI11.11.11ffE11111111IMIREMIIIMINIEMMIM EMIMIIIIIIRIMMIE IIIIIII ,0 .......or IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII m w ffff Wrnall.1111MI1 ;newww WWWIMmiffimmmumm= - ..11111~~111___W 111111111111111111M111111111111111111 1111111 1111 11111111111111 520 25 30 Kuiva-aineesta laskettu alkukosteus &hal moisture omieni af dry basis Piirros 12. Viljan kuivumiseen tarvittava keskimääräi- nen aika minuuteissa viljan alkukosteuden funktiona kuivattaessa vilja 15 % kosteuteen laskettuna kuiva- aine-kg:a ja kuiva-aineen mukaan laskettua kosteuspro- senttia kohden. Kokeissa viljaa on kuivattu 22 cm paksuna kerroksena. Kuivausilman lämpötila on ollut 50° C ja ilman paine viljan alla 30 mm vp. 38.8 % kostea kauraerä on ollut keinotekoisesti kostutettua. Figure 12. Average time in minutes required to dry grain as function of initial moisture eontent of grain in drying it to 15 % moisture content ealeulated per kg of dry basis and moisture pereentage estimated aecording to dry basis. En tests grain was dried as layer 22 cm thiek. Temperature of drying air was 50° C and air pressure under grain 30 mm H20. Oats with moisture eontent of 38.8 % were artificially moistened. 24 poistamaan eli mitä suurempi viljan alkukosteus on. Piirros 12 esittää tuloksia tätä seikkaa selvittävästä koesarjasta. Siinä on kuivattu eri viljalajeja 22 cm vahvuisena kerroksena 50° C lämpi- mällä ilmalla. Ilman paine on ollut viljan alla 30 mmvp. Koesar- jan mukaan kaura on ollut tuntuvasti helpommin kuivuvaa kuin toiset viljalajit. Piirroksesta käy myös ilmi, että vaikka koeolosuh- teet on voitu pitää huomattavasti paremmin muuttumattomina kuin yleensä varsinaisissa kuivurikokeissa, esiintyy koetuloksissa kuiten- kin verraten suurta hajontaa. Kuivurin tehoa ei näin ollen voida ilmoittaa kuin korkeintaan kahden merkitsevän numeron tarkkuu- della. % Temperature af drymy (Idi Kuivausilman lompofila ! 20 ae 1 j-;-, \ 45°C 0 - 1,2 55°C '- _ 65*G • o -•- 1. a--- b 70.G 0 J- :.." .,... , . ;•-• -t' 0 I I 5 Utak= obsoktultioen 6 7 kosteus Adokle hunddly of dfflospitere" 8g/kg EINWEE MINIUM -..g.""2 INP.U1.1111 IIIIEEMINE e % ElliifflE EMMEN -"ö-4 1111111111~ /0 MENEE % enimaimmd; »mem= • ..i- • 0 t--, -5, 0 50 60 70 80G Kinvausig,„f„ lidddÖllia ,..Tedpendurn af d In , dr T-1 1 I . 0- '. © 5 4/ 4 41 f- 25 30 35 40 % Vifon olkukosteus hutia moislure conFed of rad Piirros 13. Ulkoilman absoluuttisen kosteuden (g/kg), kuivausilman lämpötilan ja viljan alkukosteuden vai- kutus kuivurista poistuvan ilman suhteelliseen kosteu- teen sillä hetkellä, jolloin viljan keskimääräinen kosteus on ollut 15 %. Kokeissa on kuivattu vehnää 5 cm paksuna kerroksena, ilman paineen ollessa viljan alla 5 mm vp. Figure /3. Effeet of absolute humidity of atmosphere (g/kg), temperature of drying air and initial moisture content of grain on relative humidity of air released from drying apparatus at moment when average mois- ture eontent of grain was 15 %. In tests wheat was dried as layer 5 cm thiek with air pressure under grain 5 mm H20. -)5 Kuivurista poistuvan ilman kosteuden riippuvuus viljan kosteudesta Tämän kysymyksen selvittämiseksi on tutkittu yhteensä 57 eri vuosina suoritettua koetta. Tutkimuksen perusteella voidaan pää- tellä, ettei kuivausilman lämpötilalla, ulkoilman kosteudella eikä viljan alkukosteudella ole havaittavaa vaikutusta poistuvan ilman suhteelliseen kosteuteen silloin, kun vilja on 15 % kosteaa (piirros 13). Sen sijaan viljakerroksen paksuudella ja käytetyllä ilman paineella on selvästi vaikutuksensa tähän seikkaan. Mitä suurempi on ilman paine ja mitä ohuempi on viljakerros, toisin sanoen mitä suuremmalla nopeudella kuivausilma virtaa viljan läpi sitä kui- vempana ilma poistuu kuivurista (piirros 14). Ilman paine ja Relalive humidily ol oulgoing air wilh final moislu e conlenl ol grain a 15% Pois tuvan ilman suht kosteus viljan loppukosteuden ollessa 15% % Kuivousilmonpaine i Pressure of drying wr — —0-0— lOmm ft.° -, .--3)- 15mm 11.0 40- -0—u-20mm 11.0 30 ' AllOr ' 20 • _ ., 10 • 0 10 12 14 16 18 20 cm Viljakerroksen paksuus Thickness of grain layer Piirros 14. Viljakerroksen paksuuden ja viljan alla ole- van kuivausilman paineen vaikutus kuivurista poistu- van ilman suhteelliseen kosteuteen sillä hetkellä, jol- loin viljan keskimääräinen kosteus on ollut 15 %. Ko- keissa on kuivattu ruista ja ohraa kuivausilman lämpö- tilan ollessa 55° C. Figure /4. Effect of thiekness of grain layer and pressure of drying air under grain on relative humidity of air released from drying apparatus at moment when average moisture eontent of grain was 15 %. Rye and barley were dried in test, with temperature of drying air at 55° C. 26 viljakerroksen paksuus pysyvät samassa kuivurissa likimain va- kioina. Tämän perusteella voitaisiin kokeellisesti määrittää kulle- kin kuivurille ominainen poistuvan ilman kosteus hetkellä, jolloin vilja olisi kuivaa. Vaikeutena on kuitenkin se, että eri viljalajeilla ja lajikkeilla, samoin kuin viljoilla eri vuosina tuntuu tässä suh- teessa olevan hyvin vaihtelevat ominaisuudet. Niinpä aivan samoissa olosuhteissa kuivattaessa likimain yhtä kosteaa ruis- ja vehnäerää poistuvan ilman suhteellinen kosteus kuivauksen lopussa oli vastaa- vasti 45 ja 32 % ja eräissä toisissa olosuhteissa (viljakerroksen paksuutta ja ilman painetta vaihdettu) vastaavasti 33 ja 16 % ja edelleen kolmansissa olosuhteissa 23 ja 10 %. Vaihtelut tuntuvat olevan niin suuria, ettei poistuvan ilman kosteutta voida pitää yleensä viljan kosteuden mittana. Sen sijaan jatkuvasti toimivissa kuivureissa, suuria viljaeriä kuivattaessa, voi- daan poistuvan ilman kosteuden mittaamista käyttää apuna viljan kosteutta arvioitaessa, kun pidetään viljan virtausnopeus tasaisena. Suoritetuissa, olosuhteilta,an erilaisissa kokeissa poistuvan ilman kosteus vaihteli 7 ... 47 % viljan kosteuden ollessa 15 %. Eri vil- joja samoissa olosuhteissa kuivattaessa suurimmat erot ilman suh- teellisessa kosteudessa olivat n. 15 %. Eräitä päätelmiä Viljan kuivumista lämmitetyssä ilmavirrassa on tutkittu piir- roksen 1 esittämällä laitteella. Tutkimuksessa on kokeellisesti selvitetty viljan kuivumisen edis- tymistä ja sen riippuvuutta ilmavirran nopeudesta ja lämpötilasta sekä yhtä aikaa molemmista tekijöistä pitämällä ilman lämmittä- miseen käytetty lämpömäärä vakiona. Puhalluksen pysäyttämisellä kesken kuivauksen (lepoaika) ei todettu olevan veden haihtumisnopeutta lisäävää vaikutusta lepo- ajan jälkeen jatketussa kuivauksessa. Viljan aiheuttama ilman vastus useimmissa lämminilmakuivu- reissa on vähäinen verrattuna kuivureiden muiden osien aiheutta- miin ilman vastuksiin. Mitä paksumpaa viljakerrosta ja mitä pienempää ilman nopeutta käytetään sitä vähäisempi on puhallus- ja lämpöenergian tarve. Vaikeutena on viljan tasainen liikkuminen kuivurissa, kun vilja- kerros on paksu. Viljan alkukosteuden (%) ja kuivausilman lämpötilan (° C) summa saa olla korkeintaan n. 90 itävyyden vielä säilyessä. Labo- ratoriokokeet ja käytännön kuivauskokeet antavat tässä samansuun- 27 taisen tuloksen. Käytännön olosuhteita — kosteuden ja lämpötilan vaihteluja — silmällä pitäen voi em. summa olla kuitenkin kor- keintaan n. 85. Kuivauksen jättäminen kesken tai erittäin kostean viljan käyt- täminen kuivurikokeissa antaa näennäisesti normaalia suurempia vedenhaihdutustehoja. Viljalajit ja jossain määrin myös lajikkeet vaikuttavat tulokseen. Esim. kaura kuivuu selvästi muita vilja- lajeja nopeammin. Kuivurista poistuvan ilman kosteudesta ei yleensä voida pää- tellä, koska vilja on riittävän kuivaa. Lähinnä viljan aiheuttamassa ilman vastuksessa esiintyvät eroavaisuudet ovat pahimpana vai- keutena. Selvä vuorosuhde on havaittavissa viljan läpi virtaavan ilman nopeuden ja sen suhteellisen kosteuden välillä, silloin kun vilja on esim. 15 % kosteaa. Sen sijaan viljan alkukosteudella, kui- vausilman lämpötilalla ja ulkoilman kosteudella ei tunnu olevan vaikutusta poistuvan ilman kosteuteen silloin, kun vilja on riittä- vän kuivaa. Conclusions The drying of grain by mcans of a current of preheated air has been investigated by using the apparatus presented in figure 1. The investigation involved experimentally determining the pro- gress of the drying of the grain and its dependence on the rate of flow of the air current and on the temperature as well as on both factors simultaneously by maintaining the amount of heat used in heating the air at a constant level. Halting the air current during the middle of the drying process (rest period) was not perceived to have the effect of increasing the rate of evaporation during the drying action resumed after the interruption. The air resistance caused by the grain in most hot air dryers is slight compared to the air resistance caused by other parts of the dryers. The thicker the grain layer and the lower the veloeity of the air current, the smaller is the need of energy to heat and blow the air. A difficulty is to bring about an even motion of the grain in the dryer when the layer is a thick one. The sum of the initial moisture content of the grain (%) and the temperature of the drying air may be at most about 90 while the power of germination lasts. Laboratory tests and practieal drying tests here yield similar results. With practical conditions — 28 variations in humidity and temperature — in view, the said sum should not, however, exceed about 85. Interrupting the drying process or using very damp grain by testing the dryers produces seemingly greater than normal rates of evaporation. Results are also affected by the species of grain and to some extent even by the varieties used in the tests. For example, oats dry conspicuously faster than other species of grain. The moisture content of the air emanating from the dryer is not generally indicative of when the grain is sufficiently dry. In the main, the worst difficulty lies in the air recistance differences caused by the grain. A clear correlation is to be observed between the rate of flow through the grain of the air and its relative humidity when, e. g., the grain has a 15 % moisture content. On the other hand, the initial moisture content of the grain, the tem- perature of the drying air and the humidity of the atmosphere do not seem to affect the relative humidity of air released from the dryer after the grain has become sufficiently dry.