Doğrudan değmeli kurutucu TÜBĠTAK tarafından desteklenen TOVAG 107-O-101 nolu proje kapsamında geliĢtirilmiĢ ve imal edilmiĢtir. Kurutucunun imalatı Tokat sanayinde bulunan bir atölyede yapılarak Ziraat Fakültesi Tarım Makineleri Bölümü Kurutma Laboratuarına getirilmiĢtir.
18
Doğrudan değmeli kurutucu üç ana bölümden oluĢmaktadır (ġekil 3.2). Bu bölümler; kurutma masası, hareketli karıĢtırma-havalandırma arabası ve kontrol panosudur. Kurutma masasının toplam yerden yüksekliği 117 cm, toplam geniĢliği 105 cm ve toplam uzunluğu 248 cm’dir.
ġekil 3.2. Doğrudan değmeli kurutucunun genel görünüĢü
Kurutma masası, 40x40 kare profilden imal edilmiĢ dört adet 60 cm uzunluğunda ayağa sahiptir. Bu ayakların altında taĢıma amaçlı tekerler bulunmaktadır. Kurutma masasının tabanı, 1 mm kalınlığında ve 2 mm çapında delikleri bulunan delikli krom nikel saç ile kaplanmıĢtır. Delikli saçın hemen altına bakır borudan imal edilen serpantin yerleĢtirilmiĢtir (ġekil 3.3). Bakır borunun dıĢ çapı 15 mm olup iki komĢu borunun merkezleri arasındaki mesafe 85 mm’dir. Serpantin borularının üst kenarları delikli masa tabanına temas etmekte olup belirli aralıklarla telle masa tabanına bağlanmıĢ ve alttan da profillerle desteklenmiĢtir. Serpantine su giriĢi depoların bulunduğu uçtan olmakta ve diğer uzak uçtan çıkarak tekrar aynı depoya geri dönmektedir.
ġekil 3.3. Kurutucu masasının delikli tabanı ve serpantin
Depoların her birine birer adet su pompası (ALARKO, NPVO-26-P, üç kademeli) bağlanmıĢ olup önlerine de birer adet 1” çek valf konmuĢtur. Çek valfler, çalıĢmayan pompa tarafından depoya geri su basılmasını önlemek amacıyla konulmuĢtur (ġekil 3.4).
ġekil 3.4. Pompalar ve çek valfler
Serpantinden çıkan suyun tekrar aynı depoya dönmesi için her deponun su giriĢ kısmına birer adet selonoid vana (TORK, T-6M104) bağlanmıĢtır (ġekil 3.5). Pompası çalıĢan deponun selonoid vanası açık konuma gelerek depodan çıkan suyun tekrar aynı depoya gelmesi sağlanmıĢtır. Diğer taraftan, pompası çalıĢtırılmayan deponun selonoid vanası da kapalı konumda tutularak su geliĢi engellenmiĢtir.
20
ġekil 3.5. Selonoid vanalar ve elektrikli resistant ısıtıcılar
Kurutulacak olan materyal, delikli saç üzerine konmakta ve tabandan gelen hava, ürün içerisinden geçerek yukarıya doğru hareket etmektedir. Delikli saçtan imal edilen masa tabanının çevresi 24 cm boyunda ve 2 mm kalınlığındaki saç ile çevrelenerek ürünün masadan düĢmesi engellenmiĢtir.
Diğer taraftan, masa tabanının alt kısmı da 21 cm boyundaki saç ile çevrelenerek ısınan hava akıĢının alttan üste doğru yönlendirilmesi sağlanmıĢtır. Böylece, ısınan havanın, masanın yanlarından atmosfere kaybolmasının önüne geçilmiĢtir. Kurutma masası üst çerçevesinin iki kısa kenarı kavisli saçla birleĢtirilerek, karıĢtırıcı kollarının masa çerçevesine çarpması engellenmiĢtir. Kurutma masasının kısa kenarlarından bir tanesinin bulunduğu yere iki adet sıcak su deposu yerleĢtirilmiĢtir. Bu depoların boyutları 40 cm x 30 cm x 40 cm olup demir sacdan imal edilmiĢ ve 1 cm kalınlığında yalıtım malzemesiyle kaplanmıĢtır. Depoların üst kısmında bir adet su doldurma kapağı ve alt kısmında ise bir su tahliye tapası yerleĢtirilmiĢtir (ġekil 3.6). Pompaya su giriĢi, deponun yan kenarının alt kısmından sağlanmıĢtır. Depoya su giriĢi ise pompayla çapraz olacak Ģekilde deponun yan kenarının üst kısmından verilerek depo içerisinde düzenli su akıĢının sağlanması hedeflenmiĢtir. Elektrikli ısıtıcı ise su giriĢiyle aynı düĢey hat üzerinde fakat deponun yan kenarının alt kısmına yerleĢtirilmiĢtir.
ġekil 3.6. Sıcak su deposu ve Pt 100 sıcaklık algılayıcısı
Depolardan bir tanesinde 1 kW’lik elektrikli ısıtıcı kullanırken diğerinde 4 kW’lik elektrikli ısıtıcı kullanılmıĢtır. Isıtıcıların her ikisi de tek fazlıdır. Depolarının üst kenarına birer adet ½ “ maĢon kaynatılmıĢ ve bu maĢonlara da uzun uçlu Pt100 ısı algılayıcısı(ELĠMKO) bağlanmıĢtır. Pt100 ısı algılayıcısının uçları depo içerisindeki suya daldırılmıĢtır.
Kurutma masasının uzun kenarları boyunca ve dıĢ kısmında olacak Ģekilde iki adet (18 mm çapında çelik dolu milden yapılmıĢ) ray konulmuĢtur (ġekil 3.7).
ġekil 3.7. TaĢıma arabası hareket iletim düzeneği
22
Bu raylar, karıĢtırma-havalandırma arabasının hareketine kılavuzluk etmekte ve taĢımaktadır. Kurutma masasının uzun kenarlarından bir tanesinin dıĢ kenarı boyunca zincir yerleĢtirilmiĢtir. Bu zincir, karıĢtırma-havalandırma arabasına hareket sağlayan diĢlinin tutunmasını sağlamaktadır. Aynı kenar boyunca kabloların yerleĢtirildiği kablo kanalı ve desteği de yerleĢtirilmiĢtir. Kablo kanalı, 17 cm katlanma çapına sahiptir.
Doğrudan değmeli kurutucunun ikinci ana bölümünü oluĢturan hareketli karıĢtırma- havalandırma arabasının görevi: kurutma masasındaki ürünü karıĢtırmak ve üründen çıkan nemi ortamdan uzaklaĢtırmaktadır. Bu amaçla, hareketli araba içerisine çok kanatlı bir adet karıĢtırma mili yerleĢtirilmiĢtir (ġekil 3.8). KarıĢtırma mili, 35 mm çapında dolu demir milden yapılmıĢ ve etrafına kanallar açılmıĢtır.
ġekil 3.8. KarıĢtırıcı mil ve kanatları
Milin iki ucu arabaya yataklandırılmıĢ ve bir ucuna mekanik redüktörlü elektrik motoru bağlanmıĢtır. Kullanılan elektrik motoru 3 fazlı asenkron motoru olup gücü 0,37 kW’dir. Kullanılan redüktörün (Yılmaz Redüktör, EN05000B07) devir düĢürme oranı 1/83’dür. Mil boyunca 12 adet Z-biçimli karıĢtırma kanatları takılmıĢtır. KarıĢtırma kanatlarının toplam boyu 55 cm dir. KarıĢtırma kanatlarının yatay uçları 8,5 cm uzunluğundadır. KomĢu karıĢtırma kanatları birbirlerine dik açı yapacak Ģekilde yerleĢtirilmiĢtir. KarıĢtırılmayan ölü bölgelerin oluĢmaması için yatay kanat uçları yaklaĢık 0,5-1 cm iç içe geçecek Ģekilde yerleĢtirilmiĢtir.
Kurutma masası çerçevesi iç kenarları ile en yakın karıĢtırma kanatları arasında ise yaklaĢık 0,5-1 cm boĢluk bırakılarak ürünlerin masadan dökülmesi ve sıkıĢarak hareketli arabayı zorlamaması hedeflenmiĢtir. Benzer amaçla karıĢtırma kanatları ile kurutma masası taban delikli sacı arasında yaklaĢık 1 cm boĢluk bırakılmıĢtır. Kanatlar 6 mm kalınlığındaki ve 29,5 mm geniĢliğindeki lama demirden yapılmıĢtır. KarıĢtırma mili ve kanatları bir davlumbaz içerisine alınmıĢtır. Davlumbazın boyu 70 cm’dir. Ayrıca, kurutulan materyalden çıkan nemi uzaklaĢtırmak için davlumbazın tepesine 57 cm uzunluğunda ve 30 cm çapında bir baca yerleĢtirilmiĢtir. Bacanın tepesine 80 W gücünde ve üç fazlı elektrik motoruna sahip bir fan (Güçtay GT30, 1150 m3∙h-1
) yerleĢtirilmiĢtir. Kızgın telli anemometre ile hava hızı ölçümleri yapılması amacıyla bacanın yan kenarına bir delik açılmıĢtır. Davlumbaz ile bacanın birleĢtiği kısma yakın bir yerde ve davlumbazın iç yan duvarında delikli saçtan yapılmıĢ bir cep bulunmaktadır (ġekil 3.9). Bu cep içerisine sıcaklık-nem ölçme/kayıt etme cihazı yerleĢtirilmektedir. Hareketli arabanın tabanına dört adet U-oluklu çelik teker yerleĢtirilmiĢtir. Çelik tekerler yatay yerleĢtirilmiĢ olup arabayı masanın üzerine düĢmeden raylar üzerinde ileri geri doğrusal hareket yapma imkanı vermektedir. Davlumbaz ve bacanın yapımında 2 ve 4 mm kalınlığındaki demir saç malzemeler kullanılmıĢtır. Redüktörlü elektrik motorundan alınan dönü hareketi bir diĢliye aktarılmıĢ ve bu diĢli ise yatay sabitlenmiĢ zincir üzerinde dönerek karıĢtırma-havalandırma arabasını ileri ve geri yönde hareketlendirmektedir. Kullanılan redüktör (Yılmaz redüktör, EN03000B06), 1/34 devir düĢürme oranına sahiptir. Elektrik motoru 3 fazlı olup 0,18 kW gücündedir.
24
Doğrudan değmeli kurutucunun üçüncü bölümünü kontrol panosu (oparatör paneli) oluĢturmaktadır (ġekil 3.10, ġekil 3.11).
ġekil 3.10. Kontrol panosu genel görünüĢü
Kontrol panosu kullanılarak aĢağıdaki ayarların yapılması/seçilmesi sağlanmaktadır:
1. Hareketli karıĢtırma/havalandırma arabasının doğrusal hareket hızının ayarlanması. Bu amaçla dijital potansiyometre (ENDA EPD 141) kullanılmıĢtır. Potansiyometrenin göstergesinde mevcut motor devri okunmakta ve istenilen devir basmalı anahtarlar ile seçilebilmektedir. Seçilen değere uygun voltaj potansiyometre tarafından inventöre (DELTA, RS-485) gönderilerek frekans ayarlaması yapılmakta ve motor devri değiĢtirilmektedir. Motorun ilk harekete geçmesi için basmalı bir anahtar, pano kapısı üzerine yerleĢtirilmiĢtir. Anahtarın açık ve kapalı olma durumuna göre Zelio akıllı röle (Telemecanique, BR1 A01 BD) devreye girerek motorun çalıĢması ve durdurulması sağlanmıĢtır. Ayrıca akıllı röle ile insan müdahalesi olmadan motorun belirli sürelerde çalıĢması ve belirli sürelerde durması programlanabilmektedir.
2. Aspiratör motorunun devrini ayarlayarak fanın debisinin/hava hızının değiĢtirilmesi. Bu amaçla dijital potansiyometre (ENDA EPD 141) ve invertör kullanılmıĢtır. Motorun ilk harekete geçmesi için basmalı bir anahtar, pano kapısı üzerine yerleĢtirilmiĢtir. Anahtarın açık ve kapalı olma durumuna göre Zelio akıllı röle devreye girerek motorun çalıĢması ve durdurulması sağlanmıĢtır. Ayrıca akıllı röle ile insan müdahalesi olmadan motorun belirli sürelerde çalıĢması ve belirli sürelerde durması programlanabilmektedir.
3. KarıĢtırma miline hareket veren eletrik motorunun devrinin ayarlanması. Bu amaçla dijital potansiyometre (ENDA EPD 141) ve invertör kullanılmıĢtır. Motorun ilk harekete geçmesi için basmalı bir anahtar, pano kapısı üzerine yerleĢtirilmiĢtir. Anahtarın açık ve kapalı olma durumuna göre Zelio akıllı röle devreye girerek motorun çalıĢması ve durdurulması sağlanmıĢtır. Ayrıca akıllı röle ile insan müdahalesi olmadan motorun belirli sürelerde çalıĢması ve belirli sürelerde durması programlanabilmektedir.
26
4. Sıcaklık profil seçiminin yapılması. Bu amaçla iki farklı kontrol ünitesi kullanılmıĢtır. Bu kontrol ünitesinin birincisi ( ENDA ETC 7420), depodaki suyun sıcaklığının Pt100 algılayıcısı ile ölçülmesiyle gelen sinyali değerlendirerek kondaktörü komuta etmekte ve ısıtıcıyı ON/OFF olarak kontrol etmektedir. Depo içerisinde sıcak suyun bulunması sebebiyle ısıtıcı kapalı konumda iken hızlı soğumaya bağlı sıcaklık dalgalanmaları meydana gelmemiĢtir. Ġkinci kontrol ünitesinde ise Elimko 210 kontrol ünitesi olup, tristörler yardımıyla ısıtıcı kontrol edilerek sıcaklık ayarı yapılmaktadır. Aynı kontrol ünitesi kullanılarak kademeli sıcaklık artıĢ profili ve dalgalı sıcaklık profili sağlanmıĢtır. Sabit sıcaklık profili istendiğinde birinci kontrol ünitesi kullanılmıĢtır. Kademeli sıcaklık artıĢı profili istendiğinde Elimko 210 kontrol cihazı programlanarak kullanılmıĢtır.
Kademeli sıcaklık artıĢ profilinde su sıcaklığı 55-60 °C sıcaklıktan baĢlayarak su sıcaklığı 75-80 °C’ye 6 saat içerisinde kademeli olarak artırılmıĢ ve daha sonra bu sıcaklık değerinde sabitlenmiĢtir. Dalgalı sıcaklık profilinde ise depolardan bir tanesindeki suyun sıcaklığı 55-60 °C iken diğerindeki suyun sıcaklığı 75-80 °C’de sabit tutulmuĢtur. Elimko 210 kontrol ünitesine yazılan programla sırasıyla 55-60 °C sıcaklığındaki su, serpantinde 45 dakika dolaĢtırılmıĢ ve tekrar aynı depoya gönderilmiĢtir. 45 dakika sonra 75-80 °C sıcaklığındaki su, serpantine gönderilmiĢ ve çıkıĢ yaptığı depoya geri dönmüĢtür.
5. KarıĢtırma arabası kurutma masasının en uç noktasına geldiğinde kurutma arabasında bulunan endüktif yaklaĢım algılayıcısı (Telemecanique, XS61B1PAL2) Zelio akıllı röleye sinyal göndermektedir. Gelen sinyalle, Zelio akıllı röle, arabaya hareket veren elektrik motorunu ve karıĢtırma miline hareket veren elektrik motorunu durdurmakta ve daha sonra ters yönde hareket etmelerini sağlamaktadır. Kurutma masasının diğer ucuna gelindiğinde ise ikinci endüktif yaklaĢım algılayıcısı sinyal göndermektedir. Algılayıcılarda bir arıza olması durumunda katıĢtırma-havalandırma arabasının masadan düĢmemesi için masanın kısa kenarlarının her iki ucuna 3 cm boyunda sabit takozlar konmuĢtur.
6. Kumanda panosu ( EMFA) 500 mm x 700 mm x 220 mm boyutlarında olup anahtarlı kapağa sahiptir. Pano üzerinde bir adet ana Ģartel bulunmaktadır. ġartel açık konumda iken panoya ve kurutucuya hiç elektrik verilmemektedir. Olası kazalarda, acil olarak elektriği kesmek üzere kırmızı renkli acil kesme anahtarı da pano kapağına konulmuĢtur.
7. Pano kapağının ön yüzüne fanın, hareketli arabanın ve karıĢtırıcı milin dijital potansiyometreleri yerleĢtirilmiĢtir. Ayrıca, iki ısıtıcı kontrol ünitesi de pano kapağı üzerine yerleĢtirilmiĢtir. Bu sayede ilgili birimlerin kolay ayar ve kontrol edilmesi sağlanmıĢtır.
8. Pano tekerlekli ve 70 cm uzunluğundaki dört ayak üzerine yerleĢtirilerek taĢınması kolaylaĢtırılmıĢtır. Panonun ana elektrik hattına bağlantısı üç fazlı bir fiĢle sağlanmaktadır. Üç fazlı fiĢ duvara monte edilmiĢ olan kendinden Ģalterli ve sigortalı üç fazlı prizlere takılmaktadır. Pano içerisinde ayrıca, bir doğru akım güç kaynağı ve koruma sigortaları da bulunmaktadır.