dr hab. Marek Markowski, prof. UWM, dr inż. Michał Kłębukowski, dr inż. Romuald Cydzik, dr inż. Janusz Bowszys

Jakość jęczmienia browarnego przeznaczonego na słód określa energia i zdolność kiełkowania. Żywotność zarodka zależy od temperatury powietrza suszącego, temperatury nagrzania ziarna oraz od szybkości suszenia. Przyjmuje się że temperatura powietrza suszącego nie powinna przekraczać 70⁰ C, a temperatura nagrzania ziarna 35⁰ C przy wilgotności początkowej wyższej od 20% oraz 40⁰ C przy wilgotności ziarna mniejszej od 20%. Przy temperaturze powietrza 70⁰ C i obniżeniu wilgotności jęczmienia browarnego o 7% w czasie dwugodzinnego suszenia energia kiełkowania nie ulega zmianie. Podczas suszenia ze zbliżoną szybkością w temperaturze 90⁰ C energia kiełkowania obniżyła się o 45 %.

Właściwe warunki suszenia można uzyskać w trzech rodzajach przemysłowych suszarek termicznych:

• w suszarkach daszkowych
• w suszarkach żaluzjowych
• w suszarkach fluidyzacyjnych.

Suszarki daszkowe składają się ze zbiornika wstępnego, komory suszenia, komory chłodzenia i urządzeń wybierających. Elementy te ustawione są pionowo w kolejności wymienionej od góry. Ponadto suszarki wyposażone są w urządzenia nagrzewające powietrze oraz wentylatory. W komorze suszenia i chłodzenia znajdują się ustawione w równych odstępach rzędy dwuspadowych daszków. Podczas pracy urządzeń wybierających zgromadzone w zbiorniku wstępnym ziarno, przemieszcza się grawitacyjnie ku dołowi, dostaje się do komory suszenia, rozdziela się na wierzchołkach daszków i łączy ponownie poniżej ich dolnej krawędzi. W masie ziarna powstają zamknięte kanały utworzone przez daszek i okalające go ziarno. Układ daszków może być piętrowy – wówczas daszki są jednostronnie zamknięte (zaślepione) przemiennie rzędami. Stosowany jest także poziomy układ daszków. Wówczas daszki w rzędzie są naprzemian otwarte i zamknięte. W układzie tym ściany daszków są perforowane. Powietrze podawane do kanału poddaszkowego przepływa przez perforowane ścianki daszka, warstwę ziarna, perforowaną ściankę daszka sąsiedniego i opuszcza suszarkę. Daszki tworzą sieć kanałów doprowadzających świeże i odprowadzających zużyte powietrze oraz wyrównują przesyp ziarna w całej komorze. Przepływ powietrza w kanałach poddaszkowych komór suszarki wymuszony jest wentylatorami. Do kanałów komory suszenia tłoczone jest powietrze podgrzane w wymienniku ciepła. W komorze chłodzenia przez ziarno przepływa powietrze pobrane z otoczenia. Stosowane są także rozwiązania, w których powietrze po przejściu przez komorę chłodzenia kierowane jest do wymiennika ciepła, a następnie tłoczone do kanałów komory suszenia.

W suszarkach żaluzjowych warstwa ziarna zamknięta jest między dwiema ścianami utworzonymi z piętrowo ustawionych pochyłych półek (żaluzji), między którymi pozostawiono szczeliny do przepływu powietrza. Zewnętrzna obudowa suszarki przedzielona jest kolumną żaluzjową na dwie komory. Do jednej z tych komór podawane jest suszące powietrze, które po przejściu przez warstwę ziarna dostaje się do drugiej komory i z niej do przewodu ssącego wentylatora. Do górnego piętra suszarki dopływa gorące powietrze suszące. Dolne piętro pracuje jako komora chłodzenia. Przepływa przez nią chłodne powietrze otoczenia. Produkowane są także suszarki z dwiema kolumnami żaluzjowymi. Ustawione w pewnej odległości od siebie kolumny dzielą obudowę na trzy części – środkową i dwie boczne. Do części środkowej podawane jest powietrze, które przepływa przez dwie kolumny z ziarnem i z komór bocznych wyciągane jest przez wentylatory do otoczenia. Część górna (susząca) oddzielona jest od części dolnej (chłodzącej) poziomą przegrodą. Pod kolumną umieszczone są urządzenia wygarniające regulujące czas przebywania ziarna w suszarce. W najwyższej części suszarki znajduje się zbiornik wstępny, z którego ziarno dostaje się do kolumn żaluzjowych.

Suszarka fluidyzacyjna jest zbudowana w postaci zbiornika z perforowanym dnem, do którego od dołu jest tłoczone powietrze. Zbiornik przedzielony jest pionową przegrodą nie dochodzącą do dna. Z jednej strony przegrody podawane jest ziarno, z drugiej na określonej wysokości ściany zbiornika znajduje się otwór wylotowy z zasuwą. Mieszanina powietrza i ziarna “przelewa” się pod przegrodą i dochodzi do krawędzi otworu wylotowego. Podwyższenie krawędzi otworu wylotowego przez uniesienie zasuwy wydłuża drogę i czas przebywania ziarna w suszarce.

Nagrzewanie powietrza w wymienionych suszarkach odbywać się może podczas jego przepływu przez podgrzewacze na paliwo stałe, ciekłe i gazowe, a także podczas przepływu przez nagrzewnice parowe. Temperatura nagrzania ziarna zależy od temperatury powietrza oraz od czasu przebywania ziarna w komorze suszenia. Czas przebywania ziarna w suszarce reguluje się wydajnością urządzeń wybierających. W suszarkach daszkowych i żaluzjowych jako urządzenia wybierające stosuje się suwnice płaskie, suwnice z przesuwnymi lejami do regulacji szczeliny wylotowej, wychylne rynny wykonujące ruch oscylacyjny lub wygarniające wałki skrzydełkowe.

W suszarkach fluidyzacyjnych właściwą temperaturę nagrzania ziarna (przy stałej temperaturze powietrza suszącego) reguluje się ustawieniem zasuwy otworu wylotowego oraz intensywnością dostarczania ziarna do suszarki.

Monitorowanie parametrów procesu suszenia.

Kontrola temperatury powietrza suszącego – termometry kontaktowe połączone z sygnalizacją świetlną i dźwiękową.

Kontrola temperatury ziarna – termometry kontaktowe połączone z sygnalizacją dźwiękową i świetlną, termografy rejestrujące temperaturę ziarna – wzierniki, automaty wagowe sterujące urządzeniami wygarniającymi.

Sterowanie procesem

Regulacja temperatury powietrza suszącego – automatyczne mieszanie powietrza gorącego z powietrzem otoczenia, regulacja natężenia przepływu pary w nagrzewnicy wymiennika ciepła, automatyczna regulacja dawki spalanego paliwa ciekłego lub gazowego.

Regulacja szybkości suszenia – zmiana wydajności urządzeń wybierających w suszarkach daszkowych i żaluzjowych, zmiana intensywności zasilania ziarnem, zmiana położenia zasuwy otworu wylotowego w suszarkach żaluzjowch.

Suszarki żaluzjowe:

• wydajność 1-5,5 t/h przy obniżeniu wilgotności ziarna z 18 do 14%
• zużycie oleju opałowego – 4,8 – 5,2 kg/t ziarna
• moc zainstalowanych urządzeń elektrycznych 7,4 – 30 kW

Suszarki fluidyzacyjne:

• wydajność 3 t %/h przy suszeniu ziarna siewnego,
• 6,5 t %/h przy suszeniu ziarna konsumpcyjnego,
• zużycie paliwa stałego (koks) 2 –2,9 kg /t%,
• moc zainstalowanych urządzeń elektrycznych 18,8 kW.

Charakterystykę suszarek typu M. zestawiono w tabeli. Są to suszarki powszechnie stosowane w naszym kraju.

Charakterystyka techniczna suszarek M805 i M832

Tańszą i skuteczną metodą suszenia jęczmienia browarnego jest jego wietrzenie lekko podgrzanym powietrzem połączone z chłodzeniem. Podgrzanie powietrza o 3-10⁰ C ponad temperaturę otoczenia obniża jego wilgotność względną o 20-50% i umożliwia dosuszenie ziarna do wilgotności poniżej 15%.

Długotrwałe, bezpieczne przechowywanie jęczmienia browarnego jest uwarunkowane utrzymaniem wilgotności względnej powietrza w przestrzeniach międzyziarnowych w pobliżu 65%. Warunki takie można zapewnić stosując aktywne wietrzenie powietrzem otoczenia. Efektywność tego zabiegu jest niewielka i okres bezpiecznego przechowywania ziarna wilgotnego może okazać się krótszy od czasu potrzebnego do jego wysuszenia. Aktywne wietrzenie powietrzem otoczenia powinno być traktowane jako zabieg konserwacyjny, przy którym dodatkową korzyścią jest podsuszenie ziarna. Przy stosowaniu tej metody wysokość suszonej warstwy nie powinna przekraczać 4-5 m., a natężenie przepływu powietrza powinno wynosić 5-20 m³ /h na każdą tonę ziarna.

Ocena jakości jęczmienia browarnego®Wilgotność ziarna

Strony WWW projektu Eurequa zostały przygotowane przez Annę Bieńkowską i Roberta d'Aystetten