Tahıl Kurutma Makineleri ve Kurutma Yöntemleri
>>Anasayfa >>Kütüphane>>Tahıl Kurutma Teknikleri
TAHIL KURUTMA TEKNİKLERİ
Tahıl ve Benzeri Taneli Ürünlerin Kurutulması
Tahıl ve benzeri taneli ürünler tanımı içine her türlü tarım ürünü tohumunu sokmak mümkündür. Bu tür taneli materyalin kurtulmalarından önce veya sonra genellikle özel bir işlemin yapılması gerekmez. Kurutucunun uygun kurutma şartlarını sağlanması yeterlidir. Söz konusu ürünlerin kurutulmaları sırasında, ürünün miktarı, ilk nemi, çevre havasının özellikleri, ürünün daha sonra ne amaçla kullanılacağı ve ne zaman değerlendirileceği gibi konular, kurutucu tipi ile kurutma şartlarının seçiminde belirleyici olan önemli unsurlardır.
Taneli ürünler, ince veya kalın tabaka şeklinde yığılarak kurutulabilirler. Bu şuada çevre havası, ısıtılmadan doğrudan doğruya kullanılabildiği gibi düşük veya yüksek sıcaklık değerlerine kadar ısıtılarak da kullanılabilir. Bu amaçla kullanılan kurutucular ve uygulanabilecek kurutma yöntemleri ürünler sayfamızda detaylı bir şekilde açıklanmıştır.
Taneli ürünlerin kurutulmasında çevre havasının doğrudan kullanılması durumunda, ürün yığını kalınlıklarının dikkatli seçilmesi gerekir. Belli değerlerin üstündeki kalınlıklara sahip yığınlarda, hava akımının karşılaşacağı direnç nedeniyle uğradığı basınç kaybını karşılayabilmek için kullanılacak fanların güç tüketimleri, ekonomik olmayacak şekilde büyümektedir. Küçük tohumlar için 1,8 m, mısır taneleri ve bezelye için 2,4 m, koçan mısır için ise 6 m lik yığın kalınlığı değerlerinin aşılmaması tavsiye edilir.
Tahılların ısıtılmamış havayla kurutulmaları sırasında genellikle 0,03-0,06 m3m-3s-1 hava akımı değerleri kullanılır. Ürünün nemi %18'e inene kadar fanlar sürekli olarak çalıştırılır. Nem bu değere ulaştığında yalnızca bağıl nemin daha düşük olduğu sabah 10 ile akşam 19 saatleri arasında çalıştırılmaları yeterli olmaktadır. Koçan mısır kurutulması için normal yörelerde 0,27 m3m-3s-1, serin bölgelerde ise 0,06-0,13 m3m-3s-1 hava akımı yeterlidir. Çevre havası sıcaklığının 10°C ve daha fazla, bağıl nemin %80 den az olduğu şartlarda fanlar sürekli olarak çalıştırılırlar. Sıcaklık 10C'den az ise fanların kızışmayı önlemek amacıyla her gün yalnızca birkaç saat çalıştırılması yeterlidir.
Bazı taneli ürünlerin ısıtılmamış havayla kurutulmaları sırasında ürünün ilk nemine bağlı olarak tavsiye edilen özgül hava debisi ve 1 kW fan gücü tüketimine düşen kurutulabilecek ürün hacmi Çizelge- 1 .'de özetlenmiştir.
Çizelge- 1 Buğday, yulaf ve mısır tanelerinin ısıtılmamış havayla kurutulmaları için önerilen hava akımı değerleri
Hava akımı (m3m-3s-1)
Ürün yüksekliği (m)
Statik basınç (kPa)
1 kW fan gücüne düşen ürün (m3)
Bezelye, fasulye vb. baklagillerin kurutulmaları sırasında hava akımına karşı gösterdikleri direncin az olması, tahılların tersine olarak, sorun doğurmaktadır. Yığın içinde oyalanmadan hızla geçen hava, yeterli nemi alamadan ürün yığınını terk ettiği için kuruma hızı oldukça düşüktür. Bu nedenle, delildi döşemeli depo tipi kurutucularda kalın yığın şeklinde kurutulmaları tavsiye edilir.
Çeltiğin kurutulması sırasında çatlamaya çok yatkın yapısı nedeniyle özel bir dikkat gerekir. Çeltik hem kururken ve hem de nem alırken, iç yapısında meydana gelen sıcaklık ve nem farklılaşmaları nedeniyle, bünye içinde, merkezden çevreye radyal yönde çok ince çatlaklar oluşturabilir. Bu çatlaklar depolama sırasında ürünün bozulmasının ve işleme sırasında tanelerin kırılmasının başlıca nedenidir.Çeltiğin ısıtılmamış havayla kurutulması için depo tipi kurutucular uygundur.
Çeltik taneleri çok higroskopik olduklarından, kurutucuya koyulan ürün farklı nemdeki tanelerden meydana geliyorsa, az nemli taneler diğerlerinden nem çekerler. Tanelerin nemlilikleri arasında %4-5 fark olması, hızlı bir nem alma ve çatlak oluşması için yeterlidir. Ancak, karışımın büyük bölümü düşük nemli tanelerden oluşmuşsa, bu tanelerde çatlak oluşma riski çok azalmaktadır.
Taneli ürünlerin düşük ya da yüksek sıcaklıkta ısıtılmış havayla kurutulmaları sırasında, kurutma havasının ürün yığınını terk etmeden önce doygun hale gelerek bünyesindeki nemi son katmanlardaki ürün üzerine yoğuşturmamasına ve uygulanan sıcaklığın üründen beklenen nitelikleri bozmayacak değerde olmasına dikkat etmek gerekir.
Çeşitli ürünlerin kurutulmaları sırasında izin verilen en yüksek sıcaklık değerleri Çizelge-2'de görülmektedir.
Yüksek sıcaklıkta kurutma sırasında, nem yoğuşmasının önüne geçebilmek için, ısıtılmamış havayla kurutmaya göre daha fazla hava akımı kullanmak gerekir. Olanaklar elverişliyse hava debisi iki kata kadar artırılabilir. Ancak hava akımının artışı, direnci ve statik basınç düşüşünü de artırır. Bu direnci yenebilmek için fan gücü gereksiniminde meydana gelecek aşırı artışları önlemek için, tabaka kalınlığı azaltılmalıdır.
Ürün tabakası kalınlığının depo tipi kurutucularda düşük sıcaklıkta kurutma sırasında 1,2 m, yüksek sıcaklıkta kurutma sırasında 0,5 m yi aşmaması tavsiye edilir.
Çizelge-2 Bazı taneli tarım ürünlerinin yüksek sıcaklıkta kurutulmaları sırasında .uygulanabilecek hava sıcaklıkları (°C)
Nem < %24 (yb)
Nem < 20 (yb)
Nem >20 (yb)
Sanayi ürünleri için
Sıcak havalı kurutucularda 0,2-0,3 ms-1 hava hızı ve 0,3-0,5 m arasındaki ürün tabakası kalınlığı için 0,3-1,6 mfrnV1 hava debisi önerilmektedir. Ancak, seçilecek hava debisi, ürünün nemine ve diğer özelliklerine göre değişebilir. Örneğin, darı (sorgum) taneleri için 0,4-0,5 ms-1 hava hızı sağlayacak bir debi, koçan mısır için ise 0,04-0,07 m3m-3s-1 hava debisi önerilmektedir.
Yüksek sıcaklıktaki havayla kurutulan ürünün kuruma bittikten hemen sonra çevre sıcaklığına kadar soğutulması gerekir. Depo tipi kurutucularda, ısıtıcı kapatıldıktan sonra hava üflenmeye devam edilerek, bir saat içinde, ürünün sıcaklığı yan yarıya azaltılabilir.
Koçan halindeki mısırın kurutulması sırasında hava sıcaklığının 60°C yi geçmemesi gerekir. Tohumluk hibrit mısırlar genellikle koçan halinde kurutulur, daha sonra tanelenirler. Tohumluklarda, tanelerin çimlenme yeteneğinin olumsuz yönde etkilenmemesi için kurutma sıcaklığının 44°C yi aşmaması gerekir. Bu sıcaklıktaki havayla koçan halinde mısırın kurutulması için uygulanan çeşitli hava debilerine bağlı olarak kuruma süreleri ve tüketilen akaryakıt miktarları Çizelge-3 de görülmektedir.
Çizelge-3 Sıcak havayla koçan mısır kurutulmasında hava debisi, kuruma süresi ve yakıt tüketimi
Çizelge-3 Sıcak havayla koçan mısır kurutulmasında hava debisi, kuruma süresi ve yakıt Çeltiğin sıcak havayla kurutulması sırasında, tane içinde oluşacak nem ve sıcaklık farklılaşmasına bağlı çatlak oluşumunu en aza indirebilmek için, ürünün yavaş kuruması yeğlenmelidir. Düşük -sıcaklıkta kurutulan ürünler istenen son neme ulaşana kadar kesintisiz olarak kurutulabilir. Yüksek sıcaklıkta yapılan kurutmada ise istenen nem düzeyine inene kadar kurutmaya bir kaç kez ara verilmelidir. Bu tür uygulamada ürün her seferinde %2-3 (kb) nem kaybedecek şekilde yüksek sıcaklıktaki kurutucudan geçirilir. Kurutucuda kaldığı süre 15-30 dakika kadardır. Ürün kurutucudan geçtikten sonra 4-24 saat süreyle bekletilir. Bu işleme temperleme adı verilir. Temperleme süresi içinde, iç kısımlardaki nem, tanenin yüzeyine doğru ilerler ve buharlaşmaya hazır hale gelir. Bekleme sırasında tane içi nem ve sıcaklık dağılımında bir tekdüzelik meydana gelir. Ürünün bekletildiği ortamın sıcaklığı yüksekse, mikroorganizmaların faaliyete başlamalarım önlemek amacıyla, bekleme süresinin 24 saati geçmemesi gerekir. Çeltiğin belirtilen şekilde kademeli olarak kurutulması yönteminin bir başka uygulamasında, temperleme süresi içinde yığından çevre havası geçirilmektedir. Bu uygulamada, yığının her tarafı çevre havası sıcaklığına gelene kadar hava üflenmesi sürmelidir. Çeltik taneleri bu havalandırma sırasında da kurumaya devam ederler. Gözlemler bu sırada tanelerin %1 (kb) oranında nem kaybettiğini ve kurumanın %30-50 sinin bu işlemler sırasında gerçekleştiğini ortaya koymaktadır. Temperleme periyodundaki hava üfleme süresi, tane nemi ve hava akımı miktarına bağlıdır. Ancak, pratik uygulamalarda havalandırma süresi, hava miktarına bağlı olarak belirlenmektedir. Bu amaçla Şekil 1 den yararlanılabilir.
Çeltiğin sıcak havayla kurutulması sırasında genellikle materyalin yukardan aşağıya doğru hareket ettiği tipte sürekli kurutucular kullanılır. Hareket eden çeltik tabakası kalınlığı 15-25 cm arasında olmalıdır. Materyal ve hava akımının akış yönleri açısından, dik ve karışık akışlı tipteki kurutucular, çeltik kurutma için uygundurlar. Dik yönde akışlılarda 54°C hava sıcaklığı ve ton başına 1,9 - 4,4 m3s-1; karışık akışlılarda ise 66°C sıcaklık ve ton başına 0,9 - 2,2 m3s-1;hava akımı tavsiye edilmektedir. Karışık yönlü akışa sahip kurutucularda kurutulan çeltik tabakalan içindeki nem ve sıcaklık dağılımının dik yönde akışlılara göre daha iyi olduğu görüldüğünden, öncelikle bu tip kurutucular tercih edilmelidir.
Şekil -1 Çeltik yığın sıcaklığının çevre sıcaklığına gelmesi için gerekli süre
Bezelye, fasulye vb. baklagillerin yüksek sıcaklık şartlarında kurutulmaları sırasında da, çeltikte olduğu gibi, tanelerin çatlama sorunuyla karşılaşılır. Bu sorunu gidermek amacıyla kesildi (beklemeli) kurutma yöntemi, bu ürünlerin kurutulmaları sırasında da uygulanır. İki periyot arasında ürünün 38-72 saat bekletilerek temperlenmesi gerekmektedir.
Bazı taneli ürünlerin sıcak hava yardımıyla kurutulmaları sırasında ürünün ilk nemine bağlı olarak tavsiye edilen özgül hava debisi ve 1 kW fen gücü tüketimine düşen kurutulabilecek ürün hacmi Çizelge-4 de özetlenmiştir.
Çizelge -4 Buğday, yulaf ve mısırın sıcak havayla kurutulmaları sırasında gerekli hava, kuruma süresi ve yakıt miktarı
Kuruma süresi 35,2 m3 ürün birimi başına verilmiştir.
1,8 m den fazla
Mısır Kurutma Teknikleri
Arpa Kurutma Teknikleri