ZÖLDSÉGSZÁRÍTÓK ELLENŐRZÉSE KORSZERŰ DIAGNOSZTIKAI MÓDSZEREKKEL Use of new diagnostical methods in case of agricultural fruit and vegetable dryers Csatár Attila, Deákvári József, Kovács László, FVM Mezőgazdasági Gépesítési Intézet (MGI), 2100 Gödöllő, Tessedik S.u.4. Tel: (28) 511-611
1. ÖSSZEFOGLALÁS A korszerű műszaki diagnosztika módszereivel és eszközeivel már több éve vizsgáljuk a zöldségszárító berendezéseket, továbbá a szárítási folyamatot. Ebben a dolgozatban a Binder típusú zöldségszárító berendezéseknél mért eredményeinkből közlünk. A szárítóknál a diagnosztikai módszerek alkalmazása alapvetően két cél miatt történik: 1. A szárítók üzembiztonsága: a Binder HG típusú szalagos szárítók folyamatos állapotfelügyelete rendkívül fontos, mert a szárítási idényben a folyamatos működőképesség biztosítása első számú feladat, mert a zöldség fajtájától függően naponta 24000-55000kg nyers zöldség szárítása történik, és műszaki hiba miatt a betakarított nyers áru akár órák alatt megromolhat. 2. A szárított termény minősége: a szárító folyamatos és biztonságos üzemeltetése mellett a fontos a szárítási folyamat fokozott felügyelete a kitűnő minőségű végtermék előállítása miatt. A szalagos szárítón hagymát, fűszerpaprikát, kaprot, zellert, parajt stb. szárítanak. A különböző zöldségféléknél a szárítási folyamat eltérő, a szárítás folyamatát nyomon kell követni. A vizsgálati eredményeink hozzájárultak a szárítók aktuális műszaki állapotának feltárásához, továbbá a kidolgozott vizsgálati módszer lehetőséget nyújt az üzem közbeni gyors minőségvizsgálatra, mellyel a szárítási folyamat ellenőrzése rutinszerűen is megtörténhet.
1. ábra: A szárítókamráról készült felvételek 2. A BINDER HG TÍPUSÚ SZALAGOS SZÁRÍTÓBERENDEZÉS ISMERTETÉSE A Binder típusú, folyamatos üzemű szalagos szárítóberendezést zöldségfélék szárításához tervezték. A szárítási technológiában a nyersanyagot tisztítják, válogatják, szártalanítják, mossák, ezután kerül a szárítóba, ahol egy lengő szállítószalag terítőgörgők biztosítják az egyenletes rétegvastagságot. Az egymás fölött 5 szinten elhelyezkedő szállítószalagok rozsdamentes acélból készültek. A szárítón a termény áthaladási ideje 2-4 óra, mely a
-2-
szalagok haladási sebességével változtatható. A léghevítés indirekt módon gázkazánokkal történik.
2. ábra: A hőcserélőről készült felvételek 3. A SZÁRÍTÓK THERMOKAMERÁS VIZSGÁLATA A hőkamerával egyszerű a szárítókamra szigetelésének felmérése, a fűtőberendezések működésének ellenőrzése, a hőveszteségek felismerése, a villamos berendezések állapotának ellenőzése. A vizsgálatokhoz a FLIR PM-695 kamerát használjuk, a képfeldolgozást a ThermaCam Reporter 2000 programmal végezzük, a szükséges környezeti paramétereket (hőmérséklet, páratartalom) TESTO 400 mérőműszerrel mérjük. Az 1. ábrán szárítókamra, a 2. ábrán a hőcserélő, a 3. ábrán a szalaghajtó motor, a 4.ábrán a főventilátor hőkamerás felvételét mutatjuk. Az eljárás segítségével az eszközök nem megfelelő működése egyszerűen detektálható, a hiba helye gyorsan meghatározható.
3. ábra: A szalagmeghajtó motorról készült felvételek
4. ábra: A főventilátor motorjáról készült felvételek
-3-
4. A FŐVENTILÁTOROK ÉS MEGHAJTÓMOTOROK REZGÉSDIAGNOSZTIKAI VIZSGÁLATA A meleg levegőt 4 darab főventilátor juttatja a szárítótérbe (5. ábra), melyek jellemzői: Típusa: HV-1050-R Névleges fordulatszáma: 500 RPM Légteljesítménye: 53000 m3/h A főventilátort hajtó villanymotorok jellemzői: Tipus: VDS-160-L4 Névleges áram: 67/33A Villamos teljesítmény: 15kW Cosinus ϕ: 0,81 5.ábra Névleges fordulatszám: 1420RPM A főventilátor vizsgálata A ventilátorok és motorok rezgésszint vizsgálatával folyamatosan ellenőrizzük a gépek állapotát. A legjobb műszaki állapotban lévő berendezéseknek is van némi rezgésük a jelentéktelen hibák miatt, ezért minden gépnek van egy elfogadható mértékű rezgésszintje, amit normálisnak tekinthetünk. A gép rezgését azért fontos minimálisra csökkenteni, mert: -a növekedő dinamikus terhek csökkentik a gép élettartamát, -a géprezgés amplitúdója egyenesen arányos a dinamikus terheléssel, ha az erő megkétszereződik, akkor a rezgés is kétszeres lesz, -csökkentve a dinamikus terheléseket a rezgésszintek is csökkennek, és hosszabb működési időre számíthatunk. A mérés módszere: rendszeres időközönként végzünk rezgésmérést, melynek során gyorsulásérzékelővel rezgésgyorsulást, illetve rezgéssebességet mérünk. 1. táblázat: A ventilátorok és motorok mért OA értékei A mérés időpontja 2006.07.05 A vizsgált A gép mért OA értéke gép Nondrive Nondrive Drive Drive HOR VER HOR VER VT VT VT VTS [mm/s] [mm/s] [mm/s] [mm/s] Motor1 0,856 1,02 1,059 0,967 Vent 1 1,839 2,355 1,315 2,175 Motor2 1,273 1,909 1,453 1,395 Vent 2 1,749 2,373 1,49 1,667 Motor3 0,784 0,608 1,47 0,722 Vent3 0,372 1,04 0,74 0,819 Motor4 2,221 2,705 2,444 1,664 Vent4 2,024 2,734 2,299 2,353
Minősítés Drive AXI VT [mm/s] 1,038 0,948 1,444 1,344 0,788 0,631 2,407 2,392
A B B B B A B B
A feldolgozás során: analizáljuk ventilátorok és motorok rezgéseinek spektrumait, minősítetjük a vizsgált gépeket, javaslatokat adunk a felhasználóknak. A rezgésméréskor felvett spektrum egy-egy frekvenciavonala a hiba helyét, a spektrumvonal amplitúdója pedig a hiba mértékét határozza meg. Méréseink során az ISO-10816 szabvány szerint vizsgáljuk a
-4-
ventilátorokat. A méréseket egy SKF Microlog CVMVA60 rezgésdiagnosztikai mérőrendszerrel végezzük, A mérőrendszer lehetővé teszi a helyszíni méréseket és az adatok kiértékelését. A rendszer része a PRISM4 szoftver, mely a vizsgált gépek adatainak tárolására és ezen adatok különböző szempontok szerinti feldolgozására alkalmas. A főventilátorok mért rezgésszintjei az 1. táblázatban, az első ventilátor villamos motorjának spektruma a 6. ábrán látható.
6. ábra: Az első motor rezgésspektruma
5.
A SZÁRÍTÁSI FOLYAMAT ELLENŐRZÉSE
A zöldségszárítónál a termény minőségének biztosításához szükséges a szárítási folyamat rendszeres ellenőrzése. Ehhez egyszerű módszerét használunk: egy adatgyűjtőt fertőtlenítünk, majd a behelyezzük a szárított anyagra és végigkísérjük a szárítási folyamatot. Az adatgyűjtő haladását nyomon követjük. A mintavételezési időpontokat és az átrakás időpontjait feljegyezzük, közben az adatgyűjtő helyéről folyamatosan mintát veszünk, melynek utólag megvizsgáljuk a nedvességtartalmát. A méréshez az Expert Junior 111-A típusú adatgyűjtőt használjuk, mely magas hőmérsékletű mérőhelyek adatgyűjtéséhez készült. A hőmérséklet adatgyűjtő főbb műszaki jellemzői: csatornák száma: 1, mérési tartomány :-60..150°C, a pontosság: 0,5°C, a tárolható adatmennyiség: 2000 adat . A szárítási folyamatot során mért terménynedvességértékek a 2. táblázatban, a szárítási diagram a 7. ábrán látható.
6. ÉRTÉKELÉS A műszaki diagnosztikai berendezések fejlődése egyre újabb és újabb lehetőségeket kínál a diagnosztáknak a különböző gépek, berendezések megbontás nélküli műszaki állapot meghatározására. Az ismertetett eljárások, vizsgálati módszerek jól alkalmazhatók zöldségszárítók gépeinek és technológiájának ellenőrzésére is.
-5-
2. táblázat: Kapor szárítása közben vett minták nedvességtartalma Minta száma Mintavétel Mért Minta száma Mintavétel 0 9:50 90,4 7 11:14 1 10:05 87,4 8 11:28 2 10:14 83,7 9 11:43 3 10:20 75,1 10 11:59 4 10:29 62,2 11 12:12 5 10:45 56,1 12 12:25 6 10:58 48,3 A teljes átfutási idő
Mért 31,3 21,4 15,9 13 11,2 10,6 2ó 35p
A hőmérséklet alakulása a terményréteg fölött Binder típusú zöldségszárítóban szárítás közben 80 09:50 90,4%
70
11,28 21,4%
11:59 13,0%
12:25 10,6%
10:14 83,7%
60
hőmérséklet, [°C]
Száritott termény: Kapor
10:58 48,3%
10:29 62,2%
50 40
10:45 56,1%
30
11:14 31,3%
5.ről a 4. szalagra 10:05 87,4%
20
12:12 11,2%
11:43 15,9%
3.ról a 2. szalagra 2.ról az 1. szalagra
10:20 75,1%
4.ről a 3. szalagra
száritás kezdete
10
száritás vége
12:30:00
12:25:00
12:20:00
12:15:00
12:10:00
12:05:00
12:00:00
11:55:00
11:50:00
11:45:00
11:40:00
11:35:00
11:30:00
11:25:00
11:20:00
11:15:00
11:10:00
11:05:00
11:00:00
10:55:00
10:50:00
10:45:00
10:40:00
10:35:00
10:30:00
10:25:00
10:20:00
10:15:00
10:10:00
10:05:00
10:00:00
09:55:00
09:50:00
0
idő, [hh:pp]
7. ábra: A mért technológiai hőmérsékletértékek kapor szárítása közben 7. IRODALOM -SKF Condition Monitoring .; “Customer training course manual” EMA Training Center Zaltbommel NL ; 13-17 November, 2000 - Infrared Training Center; Course Manual Level I.; 2002 -Dr. Dömötör Ferenc (szerk) (1996): A rezgésdiagnosztika elemei, SKF Svéd Golyóscsapágy Rt., Budaörs -Ctirad Smetana(1975): Zaj- és rezgésmérés Műszaki Könyvkiadó, Budapest -Dr. Timár Peregrin László (szerk) (1986 ): Villamos gépek zaja és rezgése Műszaki Könyvkiadó, Budapest
