での省エネ 誘導乾燥穀物 誘導加熱方式
カザフスタンでは年間約1,700～1,900万トンの穀物が生産され、約500万トンが輸出され、国内消費量は平均900～1,100万トンに達する。穀物産業のさらなる発展と穀物輸出の促進には、新しい穀物サイロの建設や古い穀物サイロの改築、港湾ターミナルの建設、乾貨物船や穀物運搬船の購入など、穀物の貯蔵・輸送・乾燥のインフラ整備が必要である（Baum, 1983）。穀物産業を近代化する必要があり、そのためには国家と全国の穀物生産者の集中的な努力が必要である。
アスタナ・カザフ穀物フォーラムV KAZGRAIN-2012の参加者は、穀物市場の現状、トレンド、期待価格、そしてロジスティクスやインフラにおける難題について議論した。10年前にはカザフスタンは穀物輸出国とは考えられなかったが、現在では輸出問題は優先事項として認識されていることが指摘された。また、穀物の生産と乾燥は、農業産業複合体や経済全体において、主要な地位を占めている。
収穫後の穀物加工における多くの製造企業の経験を分析すると、収穫されたばかりの種子の安全性と品質を確保するための主な作業は、その乾燥であることが証明されている。多湿地帯では穀物の乾燥の重要性が増す。乾燥の遅れや、技術的な規則に違反したこの作業の実施は、必然的に作物の損失を引き起こす。研究によると、ヒープの湿度が25～28%の場合、3日間で発芽は20%減少する。また、穀物ヒープの水分が37%の場合、乾物の損失は1日あたり0.7～1%になる（Ginzburg, 1973）。
農業における乾燥機の効率的な使用における重要な要因は、より高い穀物品質の提供、ユニットの帯域幅の拡大、およびエネルギーコストの削減である。農業における既存の乾燥機の有効性を向上させる基本は、穀物乾燥機のカメラ1立方メートルから水分を十分かつ安定的に除去することである。その理由のひとつは、乾燥シャフトに組み込まれた冷却ユニットが穀物を完全に冷却するための最適条件を作り出さないため、乾燥シャフトの有効容積が減少し、カメラの1立方メートルから水分が除去されないことである。
作付面積は17%増加し、収量は25%増加し、総収量は52%増加した。2012年1月1日現在、カザフスタンには貯蔵能力14,771.3千トンのサイロが258基、貯蔵能力14,127.8千トンのエレベーターがある。 収穫量と総収穫量の増加には、穀物の損失を防ぎ品質を維持するための乾燥技術の向上が必要である。
穀物を乾燥させ、水分を除去する最も一般的な方法は、次のようなものである。 誘導加熱方式 周波数変換器の製造技術にかなりの欠陥があるため、ほとんど研究されておらず、実際にはほとんど使用されていない。しかし 誘導加熱装置 現在、穀物生産は発展しており、穀物の乾燥に利用することは、伝統的な加熱方法に比べてより好ましいものとなっている（Zhidko, 1982）。
現在、誘導加熱は、鋼材の表面硬化、塑性変形（鍛造、スタンピング、プレスなど）、金属溶解、熱処理（焼鈍、焼戻し、焼ならし、焼入れ）、溶接、はんだ付け、金属の加熱に使用されています。間接誘導加熱は、技術設備（パイプライン、タンクなど）の加熱、液体の加熱、コートや材料（木材など）の乾燥に使用されます。誘導加熱設備の最も重要なパラメーターは周波数です。各プロセス（表面硬化、貫通加熱）には、最適な周波数範囲があり、最高の技術的・経済的性能を提供します。誘導加熱には50Hzから5MHzの周波数が使用されます。
誘導加熱の利点には以下のようなものがある：
- 電気エネルギーを直接加熱体に伝送することで、材料を直接加熱することができ、加熱速度は以下のようになります。
- 電気エネルギーを直接加熱体に伝達するため、接触装置は不要です。これは、自動ライン
- 加熱材料が誘電体、例えば穀物である場合、電力は加熱材料の体積全体に均等に分配される。その結果、この誘導加熱法は
- ほとんどの場合、誘導加熱は生産性を高め、労働条件を改善することができる。誘導加熱装置は、一次巻線（インダクタ）が交流電源に接続され、加熱材料が二次巻線（インダクタ）として機能する場合、一種の変圧器と見なすことができます。
設置全体のコスト削減には、シンプルな設計の誘導加熱器の開発と導入が必要である。
誘導加熱と従来の乾燥方法の主な違いは、体積加熱にあります。熱は表面からではなく、製品（材料）の内部に浸透し、一度に体積全体に形成されます。このプロセスにより、穀物を低エネルギー消費で効果的に乾燥させることができます。加熱誘導の過程で、乾燥材料に水分の均一な分布が生じます。誘導は、ヒーターから材料への熱伝達を想定していません。他の乾燥方法では、空気を加熱し、熱風から材料に熱を伝える必要があります。空気の加熱、輸送、製品への熱伝達の各段階で、熱損失は避けられません。
現在、カザフスタンの企業では、IHヒーターは非常に高価であるため、ほとんど使用されていません。古いランプモデルの 誘導加熱機 は時代遅れで、製造されていない。
誘導加熱による穀物乾燥。落下層での乾燥
私たちは、穀物原料が重力によって駆動されながら乾燥シャフトを通過する、穀物乾燥の誘導加熱方式（図1）を提案しています。乾燥機の上部で、穀物はバケットコンベアまたは他の輸送装置によって積み込まれ、その後、穀物は乾燥塔に入ります。乾燥塔のカメラ内では、周波数変換器に接続されたインダクタが高周波の電磁場（フラックス）を作り出します。
落下層での乾燥.落下層は、重力で移動する穀物流の高排出量を表し、ガスの上昇流（空気力学的制動）によって部分的に相殺される。穀物の真の濃度は移動の過程で増加する。 浮遊層で乾燥。 穀物の浮遊状態は、電力供給の速度を上げると、ガスの上昇流の中で達成されます。その際、穀物の表面全体がガスとの熱交換と水分交換に関与します。乾燥剤の温度は350～400℃になります。しかし、水分の減少は数パーセントに過ぎません。従って、穀物の加重層を持つ装置は、独立した乾燥機としてではなく、多室複合乾燥機の要素として使用されます。
結論
今日、農業会社やエレベーターは、ほとんどが直流軸乾燥機を備えている。これらの乾燥機は、穀物の加熱と乾燥にかなりのムラがあり、その結果、かなりの熱乾燥コストがかかる。その主な原因は、穀物の脱水層への乾燥剤と大気の供給が不完全であることです。
穀物乾燥機の品質にとって重要な条件は、乾燥穀物の効率的な冷却である。計画では、穀物乾燥機の冷却装置は、出口の穀物温度が大気温度を10℃以上超えないように設計されている。しかし実際には、気温が15℃より高い場合、この値は12℃以上に達する。また、最近の穀物乾燥機は、穀物の個々の層の冷却にかなりのムラがある。このような状況から、誘導加熱乾燥は、生産性、品質、コスト効率の点で、より適した方法と言えます。
参考文献
Baum, A., 1983.Grain drying [in Russian], Moscow：Kolos
Ginzburg, A., 1973.食品乾燥における理論と技術の要点[ロシア語]、モスクワ：食品工業
Zhidko, V., 1982.穀物乾燥と穀物乾燥機［ロシア語］、モスクワ：Kolos