ISO 11520-1:1997
(Main)Agricultural grain driers — Determination of drying performance — Part 1: General
Agricultural grain driers — Determination of drying performance — Part 1: General
Séchoirs à grains agricoles — Détermination des performances de séchage — Partie 1: Généralités
General Information
Standards Content (Sample)
IS0
INTERNATIONAL
11520-I
STANDARD
First edition
1997-07-01
Agricultural grain driers - Determination
of drying performance -
Part 1:
General
Skhoirs & grains agricoles - Dktermination des performances
deskhage-
Partie I: G&n&alit&
Reference number
IS0 11520-1:1997(E)
IS0 11520-l : 1997(E)
Contents Page
1 Scope .
2 Normative references . 1
3 Definitions .
4 Symbols and abbreviations .
5 Principle . 4
6 Instrumentation and specifications .
7 Preparation for test . 6
a .
Grain sampling 7
9 Test procedures .
10 Calculation of results . 11
11 Test report .
Annexes
A Correction to standard conditions . . .*. 15
B Estimation of uncertainty of derived measures of performance
C Checklist . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*. 23
D
Air flow measurement and calculations . . . .*. 25
E Example format for test report . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .~.
0 IS0 1997
Ail rights resewed. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced
or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and
microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case postale 56 l CH-1211 Geneve 20 l Switzerland
Internet central @ iso.ch
x.400
c=ch; a=4OOnet; p=iso; o=isocs; s=central
Printed in Switzerland
ii
IS0 115204:1997(E)
@ IS0
Foreword
lS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national standards bodies (IS0 member bodies). The work of
preparing International Standards is normally carried out through IS0
technical committees. Each member body interested in a subject for which
a technical committee has been established has the right to be represented
on that committee. International organizations, governmental and non-
governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. IS0
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission
(IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting
a vote.
International Standard IS0 11520-l was prepared by Technical Committee
ISORC 23, Tractors and machinery for agriculture and forestry,
Subcommittee SC 7, Equipment for hawesting and conservation.
IS0 11520 consists of the following parts, under the general title
Agricultural grain driers - Determination of drying performance:
- Part I: General
- Part 2: Specification of crop quality, moisture content and perform-
ance correction method
Annex A forms an integral part of this part of IS0 11520. Annexes B to E
are for information only.
. . .
Ill
IS0 l,lS204:1997(E) @ IS0
Introduction
It is envisaged that many grain drier tests will be carried out by
independent bodies, either to help manufacturers in development work or
for specification of performance to potential purchaser/owner or other
interested.body. While it is possible to conduct a test on the basis that only
input and output parameters are recorded, the extra cost of making internal
measurements is likely to be small relative to the benefit in a diagnostic
sense of the additional data. For this reason the standard includes
procedures to make such measurements.
iv
NTERNATIONAL STANDARD @ IS0 IS0 il520=1:1997(E)
Determination of drying performance -
Agricultural grain driers -
Part 1:
General
I Scope
This part of IS0 11520 describes methods for evaluating the drying performance of continuous flow and batch grain
driers. The methods specified are for determining the evaporation rate which the machines concerned are able to
achieve under the steady-state conditions prevailing during the tests. Methods for correcting observed performance
to other input and standard ambient conditions are described.
2 Normative references
The following standards contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this part of
IS0 11520. At the time of publication, the editions indicated were valid. All standards are subject to revision, and
parties to agreements based on this part of IS0 11520 are encouraged to investigate the possibility of applying the
most recent editions of the standards listed below. Members of IEC and IS0 maintain registers of currently valid
International Standards.
IS0 520:1977, Cereals and p&es - Determination of the mass of 1 000 grains.
Determination of moisture content (Routine reference method).
IS0 712:1985, Cereals and cereal products -
Velocity area method using Pitot static tubes.
IS0 3966:1977, Measurement of fluid flow in closed conduits -
IS0 7194:1983, Measurement of fluid flow in closed conduits - Velocity-area methods of flow measurement in
swirling or asymmetrical flow conditions in circular ducts by means of current-meters or Pitot static tubes.
IS0 7971 :1986, Cereals - Determination of bulk density, called “mass per hectolitre” (Reference method).
3 Definitions
For the purposes of this part of IS0 11520, the following definitions apply.
3.1 continuous-flow drier: Drier in which the material being dried moves through the machine in a substantially
continuous stream and is discharged without being recirculated.
3.2 batch drier: Drier in which the drying chamber is completely emptied between the drying of separate batches
of grain.
3.3 ambient air temperature and relative humidity: Mean dry bulb temperature and mean relative humidity of
the atmosphere measured as close as possible to the main air intake(s) of the drier, but not affected by the drier;
@ ISQ
ISO11520-1:1997(E)
the mean value of relative humidity over a period is that corresponding to the mean absolute humidity and mean dry
bulb temperature of the air over that period.
3.4 standard ambient conditions: Ambient conditions of temperature, pressure and relative humidity to which
the results of a drier test shall be corrected.
NOTE - See IS0 11520-2.
3.5 steady state: For a continuous-flow drier, a period during which both the moisture content of discharged grain
and the temperature of the exhaust air are stable.
3.6 residence time: For a continuous-flow drier, the mean time taken for grain to travel from the input to the
output.
3.7 stabilization period: Period during which a continuous-flow drier is operated so that it approaches steady
state.
3.8 test period: Period during which a continuous-flow drier, operating at a single steady state for at, least one
residence time, or a batch drier, completing a single full cycle of drying and cooling, is monitored to enable its
thermodynamic performance to be assessed.
3.9 input moisture content: Mean wet basis moisture content (m.c.w.b.) of the grain entering the drier during the
period of time equal to a test period and beginning one residence time prior to the start of the test period.
3.10 output moisture content: Mean wet basis moisture content (m.c.w.b.) of the grain leaving the drier during a
test period.
3.11 input: Mean mass flow rate of damp grain at the input moisture content into a continuous-flow drier during a
test period.
3.12 output: (continuous-flow drier) Mean mass flow rate of dried grain which is output during a test period.
3.13 output: (batch drier) Mass of the dried batch divided by the sum of the test period and the filling and
emptying period.
3.14 volumetric drier holding capacity: (continuous-flow drier) Volume of grain in the drier after a period of
stable operation.
3.15 volumetric drier holding capacity: (batch drier) Volume of grain required to fill the drier at the input
moisture content.
3.16 drying air temperature: Mean temperature of the air to be used for drying the grain, measured at a number
of points as close as practicable to its entry to the grain bed.
3.17 cooling air temperature: Mean temperature of the air to be used for cooling the grain, measured at a
number of points as close as practicable to its entry to the grain bed.
3.18 exhaust air temperature: Mean temperature of the air exhausting from the drier.
3.19 discharged grain temperature: Temperature of grain immediately after discharge from the drier.
3.20 evaporation: Total mass of water evaporated during a test period.
@ IS0
IS0 11520=1:1997(E)
ration rate: Mean rate of evaporation measured over the test period for a continuous-flow drier or
ence time for a batch drier.
3.22 specific total energy consumption: Total energy used per kilogram of water evaporated.
NOTE - Energy used by conveyors and elevators is not included unless they form an integral part of the drier.
3.23 specific thermal energy consumption: Thermal energy used per kilogram of water evaporated.
3.24 indirect heating: Form of heating in which a heat exchanger is used to heat the air for drying.
3.25 direct heating: Form of heating in which a drier uses fuel that is cornbusted in the air which is passed
through the crop.
4 Symbols and abbreviations
Symbol Quantity Unit
A total mass of grain required for test
kg
B rated output kg/s
E evaporation mass
kg
F fuel consumption kg/s
G holding capacity of drier
kg
H J/kg
net calorific value of fuel
I electrical current A
J specific fuel consumption
Wkg
M moisture content of grain, wet basis / 0
N anticipated number of test periods 1
P power w
specific heat consumption J/kg
Q
S specific energy consumption J/kg
u electrical tension V
V volumetric capacity of drier m3
W energy consumption J
kg/s
X flow rate of heating media in heat exchanger
c specific heat capacity J/( kg*K)
m
d depth of grain bed
face area at point of air entry to grain bed m*
f
correction factor for air density 1
g
h specific enthalpy J/kg
m mass of grain
kg
m' mass flow of grain kg/s
Pa
pressure
P
ma/s
air volume flow rate
4V
air mass flow rate kg/s
4m
r proportion of air recirculation 1
s standard deviation
t duration of test period S
V air superficial velocity an/S
W mass of water
kg
x absolute humidity of air
wkg
IS0 11520=1:1997(E)
Symbol Quantity Unit
Y
K
0 thermodynamic temperature of air
& relative error
e Celsius temperature of air C
density kg/m3
P
z residence time in drier S
2) ma/kg
specific volume of dry air
relative humidity of air
w
cos@ 1
power-factor
thermal efficiency of heater
r7
Subscripts
ambient, atmosphere
barometric
cooling
drying
electrical
final; at drier exit
grain
heating media in heat exchanger
initial, at drier inlet
total
observed value
corrected value at standard or specified conditions
thermal
vapour
wet bulb
exhaust
5 Principle
For continuous-flow drying the basis of the test is to monitor the drier during a relatively short period with steady-
state conditions fully established, rather than over a long period with fluctuating conditions. For batch driers the
basis is to monitor the drier during a full cycle of operation. This approach allows
the drier to achieve maximum evaporation for the test conditions;
-
- the comparison of results between different driers;
the results to be corrected to specified input and standard ambient conditions.
6 Instrumentation and specifications
6.1 Automatic recording
If an automatic recording system is used, it should be as immune as possible to electrical interference induced in
the sensor cables by nearby electrical equipment. Sensor cables should be installed, as far as possible, away from
cables carrying large currents.
IS0 11520-1:1997(E)
@ IS0
6.2 Sensors for air properties
6.2.1 Air temperature
The temperature measuring system shall have a maximum error of 1 OC or 15 % of the measured value in degrees
Celsius, whichever is greater. Radiation shielding shall be used where a sensor is in direct line of sight of surfaces
which have temperatures greater than 500 OC.
Sensors shall be capable of maintaining the prescribed accuracy when operating in an airstream which may contain
dust and fine particles.
6.2.2 Air humidity
Measuring systems for relative humidity (r.h.) shall have a maximum error of five percentage points of relative
humidity. Other sensors shall be sufficiently accurate to enable r.h. to be calculated to within five percentage points.
6.2.3 Static pressure
Sensors shall be constructed in accordance with IS0 3966. A manometer of suitable range, and able to operate in
different mode, is required. It shall have a maximum measurement error of 5 % of the measured value.
6.2.4 Barometric pressure
If an aneroid barometer is used, its calibration shall be checked.
6.3 Grain properties .
6.3.1 Grain moisture content
The moisture content of samples of grain shall be determined in accordance with IS0 712.
NOTE - If moisture content is determined by the rapid method, although rapid moisture meters are not, in general, very
accurate they are normally consistent between samples over short periods and so provide a very good indication of trends in
the moisture content of grain being discharged from the drier.
6.3.2 Grain mass
The mass of grain discharged from the drier shall be measured on a device with a maximum error of 1 % of the
measured grain mass.
NOTE - The mass of any tare, e.g. trailer, should be as small as feasible. If the mass of grain is determined by subtraction of
two masses, this will increase the error in the measurement of grain mass.
6.4 Energy
Energy consumption shall be measured within + 2 % of the measured value.
6.4.1 Electrical energy
Electricity consumption shall be measured by an integrating measuring instrument or by continuous measurement
of voltage, current and power factor.
6.4.2 Fuels
If the fuels is cornbusted in situ, the net catorific value of the fuel shall be
- determined in accordance with an appropriate national standard;
- taken from an appropriate source, e.g. the standard specification of the fuel; or
- the value certified by the supplier.
@ IS0
IS0 11520-l : 1997(E)
The method of measurement of the mass of fuel depends on the energy source for the air heater, e.g. liquid
petroleum fuel (diesel oil, liquified gas, etc.), gaseous fuel (natural gas, propane, etc.), solid fuel (coal, straw, etc.) or
thermal fluid (hot water, steam, etc.). See annex C.
7 Preparation for test
7.1 Specification of the drier
A record shall be made of the drier specification. Annex E gives a checklist to be followed. As many of the points in
the checklist as are applicable shall be recorded.
7.2 Preparation of grain
For a continuous-flow drier, the quantity of dry grain required for a test is given by
A=l,l [G+N(1,5G+Bt)]
where G is taken to be the nominal drier holding capacity. This formula provides for 1,5 complete residence times to
separate each test period and a safety margin of 10 %.
For a batch drier, the minimum quantity of dry grain required is
A=NG
If a safety factor is required, the quantity shall be increased to:
A = (N + l)G
7.3 IInstallation of sensors
Sensors for air temperature
7.3.1
Sensors for temperature shall have a maximum error of 1 OC of 1,5 % of the measured value in degrees Celsius.
7.3.1 .l Drying air temperature
Sensors shall be installed in the air stream as close as possible to the point where it enters the grain bed. To detect
spatial gradients in air temperature as it enters the grain bed, a minimum of six sensors shall be installed, equally
spaced on a two by three grid.
Particular care should be taken to install additional sensors at the locations where the highest temperatures are
NOTE -
likely, as these values will be important in assessing the reasons for any thermal damage to grain.
7.3.1.2 Cooling air temperature
At least one sensor shall be installed in the air stream as close as possible to the point where it enters the grain
bed. However, sensors shall not be installed close to surfaces which will be hot during the test.
7.3.1.3 Temperature of air inlet(s) to heater
Install at least one sensor shielded from sources of radiant heat.
NOTE - This temperature is required to calculate the temperature rise of the air over the heaters.
@ IS0
IS0 115204:1997(E)
7.3.1.4 Exhaust air temperature
Sensors shall be installed in the air stream as close as possible to the point where it leaves the grain bed. To detect
spatial gradients in air temperatures at the point where air leaves the grain bed and to give overall exhaust air
temperature, a minimum of six sensors shall be installed, equally spaced on a two by three grid.
Exhaust air temperatures indicate the progress of drying. For example in a continuous-flow drier, the approach to
steady-state can be detected by steady values of exhaust air temperature from the whole drier, and particularly the
exhaust air temperature at the end of the drying section. One of the sensors shall be installed at this point.
7.3.1.5 Fitted sensors
To check the placing and calibration of any temperature sensors supplied with the drier for monitoring or controlling
temperature, place an additional sensor close to each one.
7.3.2 Sensors for humidity of inlet air (drying and cooling)
For driers not employing any recirculation of exhaust air, a single sensor shall be located in the air to be heated for
the drying section.
7.3.3 Direct method for determining grain temperature
The direct method for determining grain temperature should preferably be used. In this method, for the
measurement of ingoing and outgoing grain temperatures, sensors shall be installed in the buffer zone or discharge
hopper of the drier.
grain temperature
Sensors in ,stalled in the grain bed to measure shall not be subject to a flow of air, otherwise they
will tend to register the air temperature. This is particularly so for a discharge hopper where there
may be
- air leakage through the grain, and
- grain in the ventilated beds.
In these cases the sampling method given in 8.2.4.1 should be used.
7.3.4 Sensors for air static pressure
Sensors shall be installed to measure the difference in static pressure across the grain bed(s), and across the
fan(s).
8 Grain sampling
8.1 Before the test
This procedure shall be carried out whether or not the grain is to be dampened.
Mentally divide grain bulk into approximate lots of 20 t each.
From each lot, take 40 samples of not less than 50 g each and bulk to provide one 2 kg sample.
For each 2 kg sample, mix by sample divider and remove, by sample reduction, 100 g. Determine the moisture
content as specified in IS0 712.
Take a 200 g sample from the remainder of each 2 kg sample, seal each in a fine-mesh bag and dry with
substantially unheated air prior to storage in a moisture proof container at 10 OC. Determine the mass of
@ IS0
IS0 11520=1:1997(E)
1 000 grains in accordance with IS0 520 and the moisture content in accordance with IS0 712. Germination and
purity are analysed as specified in ISTA (International Seed Testing Association) rules.
Bulk and mix the remaining grain from each 2 kg sample and reduce the whole by sample dividing to a 3 kg sample,
seal in a netting bag and, if necessary, condition to a suitable moisture content for storage. Determine bulk density
by a method in accordance with IS0 7971.
8.2 During the test
8.2.1 Choice of sampling points
If the average condition of outlet grain is required, sampling should be done after the grain has passed any device in
the grain handling line which mixes the grain, e.g. a screw conveyor. If grain is discharged in batches from the drier
or from a hopper, care should be taken that the samples taken are representative of the batch, as the properties of
the first and last grain in the batch may be significantly different. The position of inlet sampling point, which should
be downstream of devices such as grain cleaners, is less critical than that of the output sampling point as the grain
conditions are not likely to vary greatly. Samples may be taken from the drier itself to determine the properties of the
grain inside the machine.
8.2.2 Quantity per sample
For each sample, at least 50 g of grain shall be taken from an extracted volume of 1 I.
NOTE - Some analyses may be done on each individual sample, e.g. moisture determination, whereas others may be done
on samples formed by bulking individual samples over a test period, if information on variations during the test period is not
important.
8.2.3 Frequency of sampling for grain moisture content
8.2.3.1 Continuous-flow driers
The frequency of sampling from the outgoing grain stream(s) shall be such that a minimum of 12 samples are
obtained, spaced evenly over a test period. The timing and frequency of sampling of the ingoing grain stream shall
be such that
- the grain sampled corresponds with that which will leave the drier during the test period, and
- a minimum of 12 samples evenly spaced in time are obtained.
NOTES
1 This may mean that some input samples are taken but later found to be unnecessary.
2 During stabilization periods the sampling rate of outgoing grain can be reduced.
8.2.3.2 Batch driers
At least 12 samples from the batch of grain to be dried shall be taken, spread evenly over the loading period. At
least 50 samples from the batch of dried grain shall be taken during emptying, spaced evenly over the unloading
period.
8.2.4 Treatment of samples
8.2.4.1 Sampling method for determining grain temperature
Each of the 12 samples for temperature determination shall be tested immediately. Grain shall, within 5 s of
sampling, be placed and held in a preconditioned insulated container until a temperature sensor in the container has
reached a maximum. The temperature shall then be recorded.
@ IS0 IS0 11520-l :1997(E)
is a suitable container and can be preconditioned by filling with a sample
NOTE - A vacuum flask of at least 500 g capacity
from the same source which is then discarded.
8.2.4.2 Moisture determination
Samples for moisture determination shall be placed in sealed containers until required for analysis. Because
samples may be warm and moist when they are placed in the containers, some condensation may occur on the
inside of the container. Care needs to be taken that all such moisture has been reabsorbed before the container is
opened for analysis.
found
NOTE - Polythene (polyethylene) bags which are heat-sealed or polythene bottles with tightly fitting lids have been
suitable.
8.2.4.3 Other analyses
Samples for other analyses shall be bulked for subsequent analysis; as far as possible samples taken at adjacent
intervals shall be bulked to accumulate sufficient grain for testing.
which assessment of
NOTE - This is to retain, even in the bulked samples, the time variation may be important for later
performance.
Care needs to be taken that each bulk is thoroughly mixed before subsequent use.
8.2.4.4 Germination
If samples for germination are taken, they shall be placed in air-permeable material and ventilated with air at a
temperature of less than 30 OC until 15 % m.c.w.b. is reached.
8.3 Determination of grain mass
8.3.1 Timing
Where the output grain stream is continuous the flow shall be diverted for weighing during a timed period equal to
the test period. The diverted grain shall be that material which left the drier during the test period, so the diversion
may need to be delayed at the start and end of the test period depending on the time taken by the grain to be
transported from the discharge of the drier to the diversion point. If the drier has an intermittent or cyclically varying
discharge, the test period shall start and end at the same point in the discharge cycle.
8.3.2 Loss of material in exhaust airstream
Care shall be taken to ensure that amounts of grain removed in the exhaust airstream are small.
NOTE - If there are no grain leaks, the loss of mass of the grain on drying comprises the water evaporated and any particles
lost in the exhaust air. If the grain is reasonably free of dust and small particles, the latter will be negligible unless grains are
entrained in the airstream and carried out of the grain chamber.
9 Test procedures
manufacturer and shall be in
The drier shall be connected to all requi red services as specified by the working order.
shall be set.
The requi red proportion of cooli
xl
9.1 Continuous-flow drier
9.1.1 Start up
Fill the drier with damp grain.
Switch off any automatic control of discharge rate.
@ IS0
ISO11520-1:1997(E)
Route the output grain to a discard store.
Set the required drying air temperature using the manufacturer’s installed proprietary equipment.
Set the discharge mechanism to give an output rate corresponding to an appropriate reduction of grain moisture.
Start up the drier following any recommended procedures.
Although some alteration of settings may be necessary initially, once suitable settings have been found, they shall
be left unchanged for stabilization period and the test period.
9.1.2 Stabilization period
Begin sampling input and output grain. On a time base, plot moisture contents determined by the rapid method.
After one complete residence time, as indicated by the discharge of a mass of grain equal to the capacity of the
drier, the onset of steady state shall be judged by
- the stabilization of the moisture content of the output grain determined by the rapid method, and
the temperature of the exhaust air form the end of the drying section.
-
The drier shall be at steady state during the test period, therefore sufficient time for good stabilization shall be
allowed.
NOTE - Since the progress to steady state is asymptotic it is usually possible to determine precisely its and it often
takes longer than the duration of one residence time.
9.1.3 Test period
The test period shall begin at a convenient time, and as soon as possible after steady state is reached.
At a prearranged signal or time, divert the output grain into the facility [e.g. holding bin or trailer(s)] where it is to be
accumulated for the test period.
Record the start time of the test period such that any automatically recorded data specific to the test period can be
identified during later analysis.
Record the initial values of any integrating meters, e.g. monitoring fuel or electricity consumption.
Record the barometric pressure.
lf necessary, increase the frequency of the output grain sampling to provide at least 12 samples evenly distributed
over the test period.
During the test period manually record measurements from any sensors which are not being recorded
automatically, e.g. air flow and electrical energy.
At the end of the test period divert the output grain back to the discard store and read the final values on any
integrating measuring instruments.
Determine the mass of grain discharged during the test period.
9.1.4 Further test periods
Make any adjustments to the drier settings required for the next test run and repeat the steps described in 9.1.2 and
9.1.3.
9.1.5 Upon completion
Determine the mass of grain remaining in the drier by weighing the grain when emptied from the drier.
@ IS0 IS0 115204:1997(E)
9.2 Batch drier procedure
9.2.1 Start up
Fill the drier with damp grain and record the drier holding capacity.
During filling take grain samples as described in 8.2.
Time the filling.
Record the initial values of any integrating meters, e.g. monitoring fuel or electricity consumption.
Record the barometric pressure.
9.2.2 Test period
Set the required drying air temperature using the manufacturer’s installed proprietary equipment.
Unless automatically determined, set the cooling period according to the manufacturers’ recommendations.
If an automatic method for determining the end of drying is provided, set the target moisture content to correspond
to an appropriate moisture.
Start the drier according to any recommended procedures of drier manufacturer.
Thereafter no adjustments shall be permitted unless part of normal drier operation.
If no automatic facility is provided, continue drying for a period corresponding to an appropriate reduction in the
average moisture content of the batch.
If an automatic facility is provided, allow it to terminate the drying phase.
During the test period, manually record measurements from any sensors which are not being recorded
automatically, e.g. air flow and electrical energy.
At the end of the drying period record the time and the values of any integrating measuring instruments.
Record the length of the cooling period, if any, and the final values of any integrating measuring instruments.
Empty the drier and sample the grain as described in 8.2.
Measure the time taken to complete the emptying.
Determine the mass of grain in the discharged batch.
9.2.3 Further test periods
Make any adjustments to the drier settings required for the next test run and repeat the steps described in 9.2.1 and
9.2.2.
10 Calculation of results
10.1 Serial data
Calculate the mean, standard deviation and standard deviation of the mean of data which were recorded regularly
during the test.
@ IS0
IS0 115204 : 1997(E)
10.2 Continuous-flow driers
10.2.1 Mass flow of grain
Calculate the mass flow of dried grain at the drier exit, m’f, from
m/f = mflt
10.2.2 Residence time
Calculate the residence time, Z, from the mass flow rate and measured capacity
Z= Glrn’f
or from the volumetric capacity and the bulk density of the grain
Z = Vpgf fm’f
NOTE - The value of z is not required to great accuracy as it is only used to identify input samples (see 8.2.3).
10.2.3 Input moisture content
Once the residence time, z, is known, identify the input samples corresponding to the steady-state output and
average to give Mi.
10.2.4 Evaporation rate
Calculate the evaporation rate, E’, from the mass flow of output grain and the change in grain moisture content from
E’= m’f (Mi - Mf)/( 100 - Mi)
Calculate the evaporation mass, E, from
E = E’t
Estimate the uncertainty in accordance with B.4.1.
10.2.5 Electrical energy consumption
If the current, voltage and power factor were measured, calculate the electrica ,I power, Pe, from
Pe = uzcoqJ5
where U, I and cosq? are the mean values over the test period computed in 9.1.3.
Calculate the electrical energy consumed, We, from
10.2.6 Thermal energy consumption
The method of calculation of thermal power and energy shall depend on the method of heating.
10.2.6.1 Direct heating
Irrespective of the fuel used, calculate the thermal power, Pt, from
P,=FH
and the thermal energy, Wi, from
w,=FHt
@ IS0
IS0 115204:1997(E)
10.2.6.2 Indirect heating
Where the heat exchanger is an integral part of the drier and the objective is to determine the overall efficiency,
calculate the thermal power and thermal energy by the formulae of 10.2.6.1.
Where the heat is supplied to the heat exchanger from an external source or where the objective is to determine the
efficiency of drying independently from the efficiency of the heat exchanger, calculate the thermal power, ptl from
the heat lost by the heating fluid
pt = xh@hi - oh&h
and the thermal energy, wt, from
wt = Ptt
If this method is not suitable, the method used shall be described in the report.
10.2.7 Specific thermal energy consumption
The heat used, Q, to evaporate a unit mass of water is given by
Q = WttE
Estimate the uncertainty in accordance with B.4.2.
10.2.8 Specific total energy consumption
The total energy, S, used to evaporate unit mass of water is calculated from the sum of the thermal and electrical
energies divided by the evaporation
S = (We + Wt)/E
Estimate the uncertainty in accordance with B.4.3.
10.3 Batch driers
10.3.1 Evaporation
Calculate the evaporation, E, from
E = mf (Mi - Mf)/(lOO - Mi)
Calculate the mean evaporation rate, E’, from
E’ = Eltd
NOTE - This formula attributes any evaporation during cooling to the drying phase.
10.3.2 Electrical energy consumption
Calculate the overall energy consumed, We, from the power in drying and cooling phases from
we = tPed td + pet k)
where
td + tc = t
@ IS0
IS0 11520-l : 1997(E)
10.3.3 Thermal energy consumption
The method of calculation of thermal power and energy shall depend on the method of heating.
10.3.3.1 Direct heating
Calculate the thermal power, Pt, from
Pt=FH
and the thermal energy, wt, from
10.3.3.2 Indirect heating
Calculate the thermal power from the formula given in 10.2.6.2.
Calculate the thermal energy, Wt, from
10.3.4 Specific thermal energy consumption
The thermal energy consumption shall be calculated from the formulae given in 10.2.7.
10.3.5 Specific total energy consumption
The specific energy consumption shall be calculated by the formula given in 10.2.8.
10.4 Correction to standard conditions
Correct the results to standard conditions as defined in annex A and in IS0 11520-2.
11 Test report
The test report shall include the following:
- a specification of the drier on which the test was made, including all information recorded in 7.1;
- a description of the installation with details of any aspects which are likely to have affected the performance of
the drier;
- a specification of the fuel used during the test stating its type, calorific value and temperature;
- a specification of the input grain as defined in accordance with IS0 11520-2;
- a table of results which summarizes the performance of the drier.
is given annex E. Additionally measured data, graphs and other
A specime In report calculated data may be
included in the repo 4-t.
@ IS0
IS0 11520-l :1997(E)
Annex A
(normative)
Correction to standard conditions
A.1 Limitations
For purposes of comparison and rating it is usually necessary to derive from the observed results an estimate of the
likely performance of the drier at specified conditions of grain and air. Because of the complexity of the interactions,
the accuracy of correction is difficult to quantify but will reduce as the range, over which the correction is made,
increases.
A.2 Air density
Air density shall be corrected so that the corrected fuel consumption can be calculated. Fuel consumption is
proportional to mass flow of air which depends on air density at the fan(s). Air density depends amongst other factors,
on barometric pressure and on air temperature. These two causes of density change are dealt with separately.
A.2.1 Change in density with barometric pressure
Calculate a correction factor, gl, from
A.2.2 Change in density with air temperature
In driers with a given fan and constant rotor speed, the volumetric airflow will remain substantially constant for a
given system of airways and grain resistance, but the mass airflow will change in direct proportion to changes in air
density at the fan. Depending upon the position of the fan(s) in the air path the temperature at which to evaluate the
air density may be that of ambient, drying or exhaust air.
Calculate a correction factor, g2, from
g2 = (e, + 273)1(8, + 273)
NOTE - Where the fans are pumping air at exhaust conditions, calculation of OS is complex and it is unlikely to differ
substantially from &,. In this case it is reasonable to assume, g2 = 1.
A.2.3 Calculation of corrected density
Calculate the corrected density, ps, using the correction factors, from
Ps = Poag2
A.3 Power, energy and fuel consumption
A.3.1 Electrical
Neglecting power consumption of mechanical components other than fans, the change in electrical power will be in
the drive to the fan which will vary in proportion to air density. For a continuous-flow drier calculate the corrected
electrical power, Pes, from
P
es = peo(Ps~Po)
and corrected electrical energy consumption, Wesp from
= Pest
wes
@ IS0
IS0 11520-l : 1997(E)
For a batch drier, calculate the corrected electrical power consumption during the drying phase, Pesd, from
P
= peed (Psbo)
esd
and total electrical energy consumption, Wes, from
wes = tPesd tds + peoc bc)
3s that the cooling process is not affected by the change in drying conditions.
NOTE - This formula assurr
A.3.2 Thermal and fue
A.3.2.1 Direct heating
Calculate the fuel consumption, Fs, adjusted for the changes in mass flow, temperature at the drier inlet and
ambient temperature from
Fs = F,(P&J @is - QsWio - eao)
Then correct the thermal power consumption, Pts, using
Pts = F,H
for a continuous-flow drier using
and correct the thermal energy consumption, Wts,
wts = Pts t
or for a batch drier using
wts = pts td
A.3.2.2 Indirect heating
Calculate the corrected thermal power consumption, Pts, from
pts = pto(PJPJ @is - e,sMeio - eao)
and the corrected thermal energy, Wts, for a continuous-flow drier from
wts = Pts t
or for a batch drier from
wts = pts td
@ IS0
IS0 11520-l : 1997(E)
Annex B
(informative)
Estimation of uncertainty of derived measures of performance
B.l Uncertainty
Uncertainty about the accuracy of a measurement or derived quantity exists because measurements are subject to
random and systematic errors. Provided the errors are small and numerous then their combined distribution, can be
assumed to be distributed normally about the mean and the uncertainty can be expressed in terms of the
characteristics of the normal distribution, i.e. the mean, the standard deviation and the experimental standard
deviation of the mean.
B.2 Definitions
B.2.1 Mean value
If a variable 2 is measured several times, each measurement being independent of the others, then the mean value,
of n measurements is given by
Z
n
z=- zi
. . .
W)
c
n
i=l
B.2.2 Standard deviation
The dispersion of the observed values of 2 about the mean, ?!, is characterized by the experimental standard
deviation, S, which is given by
. . .
(B-2)
s=J-gjz
8.2.3 Experimental standard deviation of the mean (SDOM)
The deviation of the observed mean, z, from the true mean of the population can be estimated from the dispersion
of the measurements about the observed mean value by the experimental standard deviation of the mean (SDOM),
S(Z), which is defined as
n
s(Z)= - (Zi - Z)2 = SJ;; . . .
(B-3)
c
n(n-l) i=j
i
Provided the precision of the technique and the apparatus used for a measurement are not changed, then the
standard deviation will not change significantly no matter how many observations are taken. On the other hand the
experimental standard of the mean depends not only on the precision of the technique but also on the number of
observations in the sample, i.e. the random error of the mean of n independent measurements is & times smaller
than the random error of individual measurements.
In many cases, repeated measurements of the variable 2 are either not available or are not taken because a single
reading may be considered adequate. Time is an example; a single clock or stop watch can time steady-state
periods of an hour or more to within a few seconds or about 0,l % (the accuracy is limited by the human operator
not by the instrument). Relative to other measurement errors this is likely to be so small at to be negligible.
@ IS0
IS0 11520-l :1997(E)
However, there are other variables, e.g. total fuel use, where the precision of the instrument may not match that of a
clock but where a single measurement has to suffice. In such cases, some estimate of the uncertainty is often
expressed by a figure for accuracy which may reasonably be taken to be two standard deviations about the mean
and since only one reading is taken, i.e. & = 1, then the experimental standard deviation of the mean may also be
taken to be one-half of the accuracy value. If this assumption is made it becomes possible to make some estimate
of the likely contribution made by errors in measuring individual variables to the error in the derived measures of
performance.
B.2.4 Combination of experimental standard deviations of the mean
To assess the random uncertainty of a quantity derived from several measurements it is first necessary to
determine an overall SDOM from those of the separate measurements involved.
If the measure of drier performance to be derived is denoted by y then it can be expressed as a certain function of
the various independent variables, xl, x2, . . . . xk:
. . . (8.4)
y =.&I x2, .--I Xk)
lf the experimental standard deviations of the means of the variables are s(X,), 4X2), . . . . s(&), then the
experimental standard deviation of the mean, s(y), of the derived performance measure is defined as:
. . . (B.5)
s(~)=/[$,s(:,,)‘+ (-+))t l -0 + (-‘+$))
ar ar ar
where -, - . . . . - are partial derivatives.
dx, 8x2 ’ dxk’
B.2.5 Confidence limits
For a given probability or confidence level, the upper and lower confidence limits are given by (y + 6) and (y - 6)
respectively where S is the product of the SDOM and the value of Student’s distribution, t, appropriate to the
probability or confidence level required and the number of degrees of freedom, and is given by
6 = s(y)t . . . (B.6)
B.2.6 Degrees of freedom
The number of degrees of freedom, v, is the number of independent terms which were included in the calculation of
the sums of squares. For a straight mean of it observations it is (n - 1). For the SDOM of a quantity, which has been
derived from measurements of separate quantities, an “effective number of degrees of freedom”, veff, is given by the
following approximate formula
k
-=
. . . (8.7)
c
veff
i=l
k
. . . (B.8)
=c
i=l
k
c2
i where ci = . . . (B.9)
=c
vi
i=l
@ IS0
IS0 11520-l : 1997(E)
NOTE - This equation will generally yield a real number which should be rounded down to the next integer value. Also veff is
mainly determined by the component having the largest value of the quantity c:/vi and minor components have, in many cases,
very little influence on veff. Thus although the estimated standard deviations of single value measurements should be included
in the calculation of overall standard deviation for a derived variable, if their relative contribution to the overall value is small,
they may be ignored in the calculation of the effective number of degrees of freedom. If their contribution is large, an estimated
equivalent number of degrees of freedom is 50 since the assumption that the standard deviation was one-half of the instrument
or method accuracy implies a value of t’ which is equivalent to 50 or more degrees of freedom at the 95 94, level of probability.
8.3 Example of pooling errors in the measurement of a single variable
As
...
NORME Iso
INTERNATIONALE
Première edition
1997-07-01
Séchoirs à grains agricoles -
Détermination des performances
de séchage -
Partie 1:
Généralités
Agricultural grain driers - Determination of drying perfomiance -
Part 1: General
Numéro de référence
ISO 115204 : 1997(F)
ISO 11520-l : 1997(F)
Sommaire
Page
1 Domaine d’application
...............................................................
2 Réferences normatives
.............................................................
3 Définitions .
4 Symboles et unités
...................................................................
5 Principe .
Instrumentation et spécifications
6 .
7 Préparation pour l‘essai
............................................................
a Échantillonnage de grain .
9 Techniques d’essai
...................................................................
10 Calcul des résultats .
11 Rapport d’essai .
Annexes
A Corrections a des conditions normalisées
l . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
B Estimation de l’incertitude des mesures de performance
dérivées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*.*.
Liste de vérification
C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*.
D Mesurage de l’écoulement d’air et calculs
................................
E Exemple de présentation d’un rapport d’essai
..........................
0 ISO 1997
Droits de reproduction reservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cede, electronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’editeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 l CH-121 1 Genève 20 l Suisse
Internet central @ iso.ch
x.400 c=ch; a=400net; p=iso; o=isocs; s=central
Imprime en Suisse
ii
ISO 11520-l : 1997(F)
@ ISO
Avant-propos
LYS0 (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confi6e aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéresse par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé a cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales,
en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO collabore
étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en
ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale ISO 11520-l a été élaborée par le comité technique
ISOTTC 23, Tracteurs et mafériels agricoles et forestiers, sous-comité
SC 7, Matériel de récolte et de consetvation.
L’ISO 11520 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre
général Séchoirs à grains agricoles - Détermination des performances de
séchage:
- Partie 1: Généralités
- Partie 2: Spécifica tion de qualité du grain, de teneur en eau et de
performance
méthode de correction de
L’annexe A fait partie intégrante de la présente partie de I’ISO 11520. Les
annexes B a E sont données uniquement a titre d’information.
ISO 115204 : 1997(F) @ ISO
Introduction
II est prévu que des organismes indépendants procèdent a de nombreux
essais de séchoirs à grains, soit pour aider les fabricants dans leur travail
de développement, soit pour la spécification de performances envers
le client/propriétaire potentiel ou tout autre organisme intéressé. S’il est
possible de conduire un essai sachant que seuls les paramètres d’entrée
et de sortie sont enregistrés, le coût supplémentaire induit par des
mesurages internes est probablement faible, par rapport au bénefice retiré,
en termes de résultat, des données additionnelles. C’est la raison pour
laquelle la norme inclut des modes opératoires, pour effectuer ces
mesurages.
iv
NORME INTERNATIONALE 0 ISO
Séchoirs à grains agricoles - Détermination des performances
de séchage -
Partie 1:
Généralités
1 Domaine d’application
La présente partie de I’ISO 11520 décrit les méthodes d’évaluation des performances de séchage de séchoirs a
grains, continus et discontinus. Les méthodes spécifiées permettent de déterminer le taux d’évaporation que les
machines concernées sont capables d’atteindre, lorsqu’un régime stabilisé prédomine au cours des essais. Des
méthodes de correction des performances observées pour d’autres entrées et des conditions ambiantes
normalisées sont décrites.
2 Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite, constituent des
dispositions valables pour la présente partie de I’ISO 11520. Au moment de la publication, les éditions indiquées
étaient en vigueur. Toute norme est sujette a révision et les parties prenantes des accords fondés sur la présente
partie de I’ISO 11520 sont invitées a rechercher la possibilité d’appliquer les éditions les plus récentes des normes
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de I’ISO possèdent le registre des Normes internationales en vigueur
a un moment donné.
ISO 520: 1977, Céréales et légumineuses - Détermination de la masse de 7 000 grains.
ISO 712:1985, Céréales et produits céréaliers - Détermination de la teneur en eau (Méthode de référence
pratique).
ISO 3966:1977, Mesure du débit des fluides dans les conduites fermées - Méthode d’exploration du champ des
vitesses au moyen de tubes de Pitot doubles.
ISO 7194:1983, Mesure de débit des fluides dans les conduites fermées - Mesure de débit dans les conduites
circulaires dans le cas d’un écoulement giratoire ou dissymétrique par exploration du champ des vitesses au moyen
de moulinets ou de tubes de Pitot doubles.
ISO 7971 :1986, Céréales - Détermination de la masse volumique, dite «masse à /‘hectolitre» (Méthode de référence).
3 Définitions
Pour les besoins de la présente partie de I’ISO 11520, les définitions suivantes s’appliquent.
3.1 séchoir continu: Séchoir à l’intérieur duquel la matiére en cours de séchage se déplace en un flux
essentiellement continu et est déchargée sans être recyclee.
@ ISO
ISO 11520-l : 1997(F)
3.2 séchoir discontinu: Séchoir a I’interieur duquel la chambre de séchage est complétement vidée entre deux
séchages séparés de lots de grains.
3.3 température de l’air ambiant et humidité relative: Température moyenne au thermomètre sec et humidité
relative moyenne de I’atmosphére mesurées le plus près possible de I’arrivéeldes arrivées d’air principale(s) du
séchoir, sans qu’elles ne soient affectees par le séchoir. La valeur moyenne de l‘humidité relative pendant une
période correspond a l’humidité moyenne absolue et a la température moyenne de l’air au thermométre sec
pendant cette même période.
3.4 conditions ambiantes normalisées: Conditions ambiantes de température, de pression et d’humidité
relative auxquelles les résultats d’un essai de séchoir doivent être corrigés.
NOTE - Voir ISO 11520-2.
3.5 état stable: Pour un séchoir continu, période durant laquelle la teneur en eau du grain déchargé et la
température de l’air de sortie sont stables.
3.6
temps de transit: Pour un séchoir continu, temps moyen mis par le grain pour aller de l’entrée a la sortie.
3.7 période de stabilisation: Temps mis par un séchoir continu pour s’approcher du régime stabilisé.
3.8 période d’essai: Période au cours de laquelle un séchoir continu, fonctionnant en régime stabilisé simple
pendant au moins un temps de transit, ou un séchoir discontinu, achevant un cycle complet unique de séchage et
de refroidissement est contrôlé, afin de permettre l’évaluation de ses performances thermodynamiques.
3.9 teneur en eau à l’entrée: Teneur en eau sur la base d’une humidité moyenne (m.c.w.b.) du grain entrant
dans le séchoir au cours d’une duree équivalant a une période d’essai et qui commence un temps de transit avant
le début de la période d’essai.
3.10 teneur en eau à la sortie: Teneur en humidité sur la base d’une humidité moyenne (m.c.w.b.) du grain
quittant le séchoir au cours d’une période d’essai.
3.11
entrée: Débit massique moyen du grain humide a la teneur en eau a l’entrée, dans un séchoir continu, au cours
d’une période d’essai.
3.12 sortie: (séchoir continu) Débit massique moyen du grain séché en sortie, au cours d’une période d’essai.
3.13 sortie: (séchoir discontinu) Masse du lot séché divisée par la somme de la période d’essai et de la période
de remplissage et de vidage.
3.14 capacité volumétrique du séchoir: (séchoir continu) Volume de grain dans le séchoir, après une période
de fonctionnement stabilisé.
3.15 capacité volumétrique du séchoir: (séchoir discontinu) Volume de grain nécessaire pour remplir le séchoir
a la teneur en eau à l’entrée.
3.16
température de l’air de séchage: Température moyenne de l’air utilisé pour le séchage du grain, mesurée
en un certain nombre de points, le plus prés possible de son introduction vers le lit de grain.
3.17 température de l’air de refroidissement: Température moyenne de l’air utilisé pour le refroidissement du
grain, mesurée en un certain nombre de points, le plus pres possible de son introduction vers le lit de grain.
3.18 température de l’air de sortie: Température moyenne de l’air s’échappant du séchoir.
@ ISO ISOll520-1:1997(F)
3.19 température du grain déchargé: Température du grain immédiatement après son déchargement du séchoir.
évaporation: Masse totale d’eau évaporée au cours d’une période d’essai.
3.20
3.21 taux d’évaporation: Taux moyen d’évaporation mesure au cours de la période d’essai, pour un sechoir
continu, ou pendant le temps de séjour pour un sechoir discontinu.
3.22 consommation d’énergie totale spécifique: Énergie totale utilisée par kilogramme d’eau évaporée.
NOTE - L’énergie utilisée par des convoyeurs et des élévateurs n’est pas prise en compte, à moins que ces derniers ne
fassent partie intégrante du séchoir.
3.23 consommation d’énergie thermique spécifique: Énergie thermique utilisée par kilogramme d’eau évaporée.
chauffage indirect: Type de chauffage selon lequel un échangeur de chaleur est utilisé pour chauffer l’air
3.24
de séchage.
3.25 chauffage direct: Type de chauffage selon lequel un séchoir utilise un combustible qui entre en combustion
dans l’air qui passe a travers la masse de grain.
4 Symboles et unités
Unité
Symbole Grandeur
A quantité totale de grain nécessaire à l’essai
kg
débit nominal kgis
B
E évaporation
kg
kg/s
F consommation en combustible
G capacité du séchoir
kg
Jlkg
H pouvoir calorifique net du combustible
A
I intensité de courant électrique
J consommation en combustible spécifique
wkg
A4 teneur en eau du grain, base d’humidité / 0
N nombre anticipé de périodes d’essai 1
P puissance W
Jlkg
consommation thermique spécifique
Q
Jlkg
S consommation d’énergie spécifique
V
u tension électrique
m3
V capacité volumétrique du séchoir
J
W consommation d’énergie
X débit du support de chauffage dans l’échangeur thermique kgfs
c capacité thermique spécifique J/( kg-K)
hauteur du lit de grain m
d
surface du point d’entrée d’air au lit de grain m*
f
facteur de correction pour la densité d’air
g
h J/kg
enthalpie spécifique
m masse de grain
kg
kgls
m' débit massique du grain
Pa
pression
P
m%
débit volumique de l’air
qv
kg/s
débit massique de l’air
4m
r proportion d’air recyclé
@ ISO
PS0 11520-P : 1997(F)
Symbole Grandeur Unité
S écart-type
t durée de la période d’essai S
V vitesse surfacique de l’air m/s
W masse d’eau
kg
x humidité absolue de l’air
wkg
Y
0 température thermodynamique de l’air K
& erreur relative 1
e température Celsius de l’air C
masse volumique kg/mJ
P
z temps de séjour dans le séchoir
S
volume spécifique d’air sec
2) m3/kg
humidité relative de l’air 1
Y
coq facteur de puissance 1
efficacité thermique du brûleur 1
r7
Indices
ambiant, de l’atmosphère
a
barométrique
b
C de refroidissement
d de séchage
e électrique
f final; en sortie de séchoir
grain
g
h support de chauffage dans l’échangeur thermique
i initial, à l’entrée du séchoir
n total
0 valeur observée
valeur corrigée, dans des conditions normalisées ou spécifiées
S
t thermique
V vapeur
W thermomètre humide
X échappement
5 Principe
Dans le cadre d’un séchage à débit continu, l’essai consiste à contrôler le séchoir pendant une durée relativement
courte, en régime stabilisé, plutôt que sur une longue durée avec des conditions fluctuantes. Pour les séchoirs par
lots, l’essai repose sur la surveillance du séchoir pendant un cycle complet de fonctionnement. Grâce à cette
approche, le séchoir peut atteindre une évaporation maximale pour les conditions d’essai, ce qui permet de
comparer les résultats entre différents séchoirs et autorise d’opérer la correction des résultats pour des entrées
spécifiées et des conditions ambiantes normalisées.
6 Instrumentation et spécifications
6.1 Enregistrement automatique
Si un système d’enregistrement automatique est utilisé, il convient qu’il soit exempt, le plus possible, d’interférences
électriques induites dans les câbles de capteurs par un équipement électrique proche. II convient d’installer les
câbles de capteurs aussi loin que possible des câbles porteurs de hautes tensions.
@ ISO ISO 11520=1:1997(F)
6.2 Capteurs pour les propriétés de l’air
6.2.1 Température de l’air
L’erreur du système de mesure de la température ne doit pas être supérieure à 1 OC ou à 1,5 % de la valeur
mesurée en degrés Celsius, en retenant la plus grande des deux valeurs. La protection contre les rayonnements
doit être utilisée lorsqu’un capteur est en ligne directe en vue des surfaces ayant des températures supérieures a
5OOOC.
Les capteurs doivent être capables de maintenir le niveau de précision prescrit lorsqu’il fonctionne dans un flux d’air
susceptible de contenir de la poussière et de fines particules.
6.2.2 Humidité de l’air
L’erreur maximale des systèmes de mesure de l’humidité relative ne doit pas être supérieure a cinq points en
pourcentage d’humidité relative. D’autres capteurs doivent apporter suffisamment de précision pour permettre le
calcul de l’humidité relative à cinq points, en pourcentage.
6.2.3 Pression statique
Les capteurs doivent être construits conformément a I’ISO 3966. Un manomètre, de capacité appropriée et qui soit
capable de fonctionner en mode différentiel, est exigé. Son erreur maximale de mesurage ne doit pas dépasser 5 %
de la valeur mesurée.
6.2.4 Pression barométrique
Si l’on utilise un baromètre anéroïde, son étalonnage doit avoir été vérifié.
6.3 Propriétés des grains
6.3.1 Teneur en eau du grain
La teneur en eau d’échantillons de grains doit être déterminée conformément a I’ISO 712.
NOTE - Si la teneur en eau est déterminée par la méthode rapide, bien qu’en général, les appareils de mesure de l’humidité
ne sont pas à la fois rapides et précis, ils sont cependant cohérents, entre échantillons, sur de courtes périodes, donnant ainsi
une bonne indication des tendances de la teneur en eau du grain décharge du sechoir.
6.3.2 Masse de grain
La masse de grain déchargé du séchoir doit être mesurée sur un appareil, avec une erreur maximale de 1 % de la
masse de grain mesurée.
la masse d’une tare exemple d’une remorque, soit aussi faible que possible. Le
NOTE - II convient que I risque d’erreur
Par
de mesurage de la masse de grain augmente, si la masse de grain s’obtient e In soustrayant ces deux masses.
6.4 Énergie
La consommation d’énergie doit être mesurée à + 2 % de la valeur mesurée.
6.4.1 Energie électrique
La consommation électrique doit être mesurée par un instrument de mesure intégrateur ou en mesurant la tension,
l’intensité et le facteur de puissance.
@ ISO
ISO 115204 : 1997(F)
6.4.2 Combustibles
Si le combustible entre en combustion in situ, son pouvoir calorifique inférieur doit
être déterminé conformément à une norme nationale appropriée;
provenir d’une source appropriée, par exemple de la spécification normalisée du combustible concerné; ou
- provenir du pouvoir certifié par le fournisseur.
La méthode de mesurage de la masse de combustible dépend de la source d’énergie pour le réchauffeur d’air, par
exemple un combustible pétrolier liquide (gasoil, gaz liquéfié, etc.), combustible gazeux (gaz naturel, propane, etc.),
combustible solide (charbon, paille, etc.) ou fluide thermique (eau chaude, vapeur, etc.). Voir annexe C.
7 Préparation pour l’essai
7.1 Caractéristiques du séchoir
Les caractéristiques du séchoir doivent être enregistrées. L’annexe E présente une liste de vérifications a suivre. II
faut enregistrer le plus de points possible qui soient applicables dans la liste de vérification.
7.2 Préparation du grain
Pour un séchoir continu, la quantité de grain sec nécessaire pour un essai est donnée par
A=I,1 [G+N(l,5G+Bt)]
où G est considéré comme la capacité no Iminale du s échoir. Cette formule correspond a 1,5 temps de séjour
compl et, pour séparer deux péri odes d’essai et avec une marge de sécurité de 10 %.
Pour un séchoir discontinu, la quantité minimale de grain sec nécessaire est
A=NG
Si un facteur de sécurité est demandé, il faut augmenter la quantité a
A = (N+ 1)G
7.3 Installation des capteurs
7.3.1 Capteurs de température de l’air
L’erreur des capteurs de température ne doit pas être supérieure à 1 OC ou à 1,5 % de la valeur mesurée en degrés
Celsius.
7.3.1.1 Température de l’air de séchage
Des capteurs doivent être installés dans le flux d’air, le plus près possible du point d’entrée dans le lit de grain. Six
capteurs au minimum doivent être installés, disposés en deux rangées de trois, a intervalle régulier, afin de pouvoir
détecter les gradients spatiaux de la température de l’air qui pénètre dans le lit de grain.
NOTE - Lors de l’installation de capteurs supplémentaires, il convient d’être particulièrement attentif aux emplacements où
les températures les plus élevées sont susceptibles d’être atteintes; ces valeurs seront importantes, en cas de détérioration
thermique du grain, puisqu’elles permettront d’en déterminer les raisons.
7.3.1.2 Température de l’air de refroidissement
II faut installer au moins un capteur dans le flux d’air, le plus près possible du point d’entrée dans le lit de grain.
Néanmoins, les capteurs ne doivent pas être installés près de surfaces qui deviendront chaudes en cours d’essai.
@ ISO
ISO 11520~1:1997( F)
7.3.1.3 Température de l’entrée (des entrées) d’air au réchauffeur
II faut installer au moins un capteur, protégé des sources de chaleur rayonnante.
NOTE - Cette temperature est nécessaire au calcul de l’élévation de la température de l’air au dessus des appareils de
chauffage.
7.3.1.4 Température de l’air de sortie
Des capteurs doivent être installés dans le flux d’air, le plus près possible du point de sortie du lit de grain. Un
minimum de six capteurs doivent être installés, disposés en deux rangées de trois, a intervalle régulier, afin de
détecter les gradients spatiaux de la température de l’air qui quitte le lit de grain, ce qui permettra d’obtenir la
température globale de l’air qui s’échappe.
La température de l’air qui s’échappe indique l’évolution du séchage. Par exemple, dans un séchoir continu,
l’approche du régime stabilisé peut être déterminée par des valeurs stables de température de l’air de sortie de
l’ensemble du séchoir, en particulier la température de l’air de sortie a l’extrémité de la section de séchage. II faut
installer l’un des capteurs en ce point.
7.3.1.5 Capteurs intégrés
Pour vérifier l’emplacement et l’étalon nage des capteurs de température fournis avec le séchoir, pour surveiller ou
capteur supplémentaire a côté de chacun d’entre eux.
commander la température, placer un
7.3.2 Capteurs d’humidité de l’air d’entrée (séchage et refroidissement)
Pour les séchoirs ne procédant pas au recyclage de l’air de sortie, un seul capteur doit être placé dans l’air a
réchauffer pour la section de séchage.
7.3.3 Méthode directe pour déterminer la température du grain
La méthode de détermination de la température à utiliser de préférence est la méthode directe. Dans cette
méthode, pour le mesurage des températures de grain entrant et sortant, les capteurs doivent être installés dans la
zone tampon ou la trémie de décharge du séchoir.
Les capteurs installés dans le lit de grain, pour mesurer la température du grain, ne doivent pas être soumis a un
flux d’air; sinon, c’est la température de l’air qu’ils risqueraient d’enregistrer. C’est le cas, en particulier, d’une trémie
de décharge, sachant qu’il peut y avoir des fuites d’air par le grain et dans les lits de grain ventilés.
Il convient alors d’utiliser la méthode d’échantillonnage donnée en 8.2.4.1.
7.3.4 Capteurs de pression d’air
Les capteurs doivent être installés pour mesurer la différence de pression statique dans le(s) lit(s) de grain et le(s)
ventilateur(s).
8 Échantillonnage de grain
8.1 Avant l’essai
Cette méthode doit être effectuée, qu’il faille ou non humidifier les grains.
Diviser mentalement le tas de grain en lots d’environ 20 t chacun.
Prélever 40 échantillons de chaque lot, d’une masse maximale de 50 g chacun, et les rassembler pour former un
échantillon de 2 kg.
@ ISO
ISO 11520=1:1997(F)
Pour chaque échantillon de 2 kg, mélanger par un diviseur d’échantillon et retirer 100 g par réduction d’échantillon.
Déterminer la teneur en eau comme spécifié dans I’ISO 712.
Prélever un échantillon de 200 g sur le reste de chaque échantillon de 2 kg, sceller chacun d’eux dans un sac à
maille fine et sécher à l’air essentiellement non chauffé, avant de le stocker dans un conteneur étanche à l’humidité,
a 10 OC. Déterminer la masse de 1 000 grains conformément à I’ISO 520 et la teneur en eau conformément a
I’ISO 712. La germination et la pureté sont analysées selon les règles ISTA (Association internationale d’essais de
semences).
Rassembler et mélanger le reste des grains de chaque échantillon de 2 kg; réduire la totalité par un diviseur
d’échantillon en un échantillon de 3 kg, sceller dans un sac en filet et, le cas échéant, conditionner pour le stockage
avec une teneur en eau adaptée.
Déterminer la masse volumique apparente par une méthode conforme à I’ISO 7971.
8.2 En cours d’essai
8.2.1 Choix des points d’échantillonnage
Si des conditions moyennes sont exigées pour les grains en sortie, il convient d’effectuer l’échantillonnage a la suite
de chaque élément du processus de traitement qui mélange le grain, par exemple une vis sans fin. Si le grain est
déchargé du séchoir ou d’une trémie sous forme de lots, il convient de veiller a ce que les échantillons soient
représentatifs du lot, sachant que les propriétés du premier et du dernier grain du lot peuvent présenter des
différences significatives. Il convient que le point d’échantillonnage en entrée soit placé en aval de dispositifs tels
que les nettoyeuses de grain, le point d’entrée étant moins critique que celui de sortie, dans la mesure où l’état des
grains a peu de chance de se modifier beaucoup. Les échantillons peuvent être prélevés du séchoir lui-même,
lorsqu’il s’agit de déterminer les propriétés des grains a l’intérieur de la machine.
8.2.2 Quantité par échantillon
Pour chaque échantillon, il faut prélever au moins 50 g de grain d’un volume de 1 litre qui a été extrait.
NOTE - Certaines analyses peuvent être effectuées sur chaque échantillon individuel, par exemple la détermination de la
teneur en eau, d’autres pouvant être effectuées sur des échantillons formes en rassemblant plusieurs échantillons individuels
pendant une période d’essai, si les informations concernant les variations au cours de la période d’essai ne sont pas importantes.
8.2.3 Fréquence d’échantillonnage pour la teneur en eau du grain
8.2.3.1 Séchoirs continus
La fréquence d’échantillonnage provenant du (des) flux de grains sortant doit permettre d’obtenir un minimum de
12 échantillons, échelonnés à intervalles réguliers sur une période d’essai. La synchronisation et la fréquence
d’échantillonnage du flux de grain entrant doivent être telles que
- le grain échantillonné corresponde a celui qui quittera le séchoir au cours de la période d’essai;
un minimum de 12 échantillons, échelonnés a intervalles réguliers dans le temps, soit obtenu.
NOTES
1 Cela peut signifier que certains échantillons en entrée sont prélevés mais juges inutiles par la suite.
2 Au cours des périodes de stabilisation, le taux d’échantillonnage du grain sortant peut être réduit.
8.2.3.2 Séchoirs discontinus
Au moins 12 échantillons du lot de grains a sécher doivent être prélevés à intervalles réguliers pendant la période
de chargement. Au moins 50 échantillons du lot de grains séchés doivent être prélevés au cours du vidage, à
intervalles réguliers pendant la période de déchargement.
@ ISO
ISO 115204 : 1997(F)
8.2.4 Traitement des échantillons
8.2.4.1 Méthode d’échantillonnage pour déterminer la température du grain
Chacun des 12 échantillons permettant de déterminer la température doit être soumis a l’essai immédiatement. Le
grain doit, dans les 5 s de l’échantillonnage, être placé et maintenu dans un conteneur isolé préconditionné jusqu’à
ce qu’un capteur de température, a l’intérieur du conteneur, ait atteint un maximum. La température doit alors être
enregistrée.
Un flacon à vide d’une capacité minimale de 500 g est un rkipient convenable, pouvant être prkonditionné par
NOTE -
remplissage avec un khantillon provenant de la même source, qui est ensuite vidé.
8.2.4.2 Détermination de la teneur en eau
Pour déterminer la teneur en eau des échantillons, il faut les placer dans des conteneurs scellés jusqu’à ce qu’ils
soient requis pour une analyse. Certains échantillons pouvant être chauds et humides lorsqu’ils sont placés dans
les conteneurs, il est possible qu’une condensation se produise a l’intérieur du conteneur. II faut faire attention a ce
que toute cette eau soit réabsorbée avant que le conteneur ne soit ouvert pour l’analyse.
NOTE - Ont &é juges satisfaisants les sacs en polythène (polyéthylène) scelles à chaud ou les bouteilles en polythène avec
des couvercles hermétiques.
8.2.4.3 Autres analyses
Les échantillons d’autres analyses doivent être regroupés pour l’analyse suivante; dans la mesure du possible, des
échantillons provenant d’intervalles consécutifs doivent être rassemblés afin de cumuler suffisamment de grains
pour les essais.
NOTE - Il faut retenir, même dans les Echantillons regroup&, variation de temps, qui peut Mre importante pour
l’évaluation ultérieure des performances.
II faut faire attention a ce que chaque tas soit bien mélangé avant d’être utilisé.
8.2.4.4 Germination
,ntillons sont prélevés pour la germination, ils doivent être placés dans un matériau perméable a l’air et
Si des écha
ventilé avec de l’air a une température inférieure a 30 OC, jusqu’à ce que 15 % de m.c.w.b. soit atteint.
8.3 Détermination de la masse de grain
8.3.1 Synchronisation
Lorsque le flux de grain en sortie est continu, il doit être dirigé vers le pesage au cours d’une période définie,
équivalante a la période d’essai. Le grain ainsi dérouté doit être celui qui a quitté le séchoir au cours de la période
d’essai, de sorte que le déroutage puisse nécessiter d’être retardé au début et à la fin de la période d’essai, en
fonction du temps mis par le grain pour être transporté depuis le déchargement du séchoir jusqu’au point de
déroutage. Si le séchoir dispose d’un déchargement variable, intermittent ou cyclique, la période d’essai doit
commencer et se terminer au même point du cycle de déchargement.
8.3.2 Perte de matériau dans le flux d’air d’échappement
II faut faire attention à ce que les quantités de grain retirées dans le flux d’air soient petites.
NOTE - S’il n’y a pas de fuite de grain, lla perte de masse du grain au s&hage comporte l’eau évapor6e ainsi que toutes
particules perdues dans l’air de sortie. Si le grain est raisonnablement exempt de poussi&e et de petites particules, ce dernier
sera négligeable, à moins que les grains ne soient entraînes dans le flux d’air et emmenés hors de la chambre a grain.
@ ISO
OS0 115204 : 1997(F)
9 Techniques d’essai
Le séchoir doit être raccordé à toutes les alimentations nécessaires, d’après les spécifications du fabricant’ et être
en État de marche. La proportion de refroidissement requise doit être déterminée.
9.1 Séchoir continu
9.1.1 Démarrage
Remplir le séchoir avec du grain humide.
Désactiver toute commande automatique de débit.
Diriger le grain à la sortie vers un magasin de rebut.
Fixer la temperature de l’air de séchage requise à l’aide de l’équipement d’usine installé par le fabricant.
Déterminer le mécanisme de déversement pour avoir un débit correspondant a une diminution appropriée de
l’humidité du grain.
Démarrer le séchoir en respectant toutes les recommandations.
Bien que certaines modifications de réglages puissent être nécessaires initialement, une fois que les bons réglages
ont été définis, il ne faut plus les modifier pendant toute la période de stabilisation et la période d’essai.
9.1.2 Période de stabilisation
Comencer l’échantillonnage du grain entrant et sortant. Sur une base temps, rapporter la teneur en eau déterminée
par la méthode rapide.
Après un temps de séjour complet, indiqué par le déchargement d’une masse de grain équivalante a la capacité du
séchoir, le régime permanent doit être atteint
- lorsqu’il y a stabilisation de la teneur en eau du grain en sortie détermineé par la méthode rapide, et
- lorsqu’il y a stabilisation de la température de l’air de sortie depuis l’extrémité de la section de séchage.
Le séchoir doit se trouver en régime stabilisé pendant la période d’essai; conséquent, suffisamment de temps
Par
nir une bonne stabilisation.
doit être octroyé pour obte
g6Mralement impossible de déterminer avec précision son
NOTE - L’évolution vers l’état stable étant asymptotique, il est
commencement, sachant que parfois cela nécessite plus que la du ree d’un temps de séjour.
9.1.3 Période d’essai
La période d’essai doit commencer à un moment adéquat, le plus tôt possible après que le régime stabilisé ait été
atteint.
Lorsque se produit un certain signal ou à un moment déterminé, dérouter le grain en sortie dans le dispositif [par
exemple trémie de retenue ou remorque(s)] où il va s’accumuler pendant la période d’esai.
Enregistrer l’heure de début de la période d‘essai de sorte que toute donnée propre a la période d’essai et
enregistrée automatiquement puisse être identifiée au cours de l’analyse ultérieure.
Enregistrer les valeurs initiales de tous les compteurs, par exemple surveiller le combustible ou la consommation
électrique.
Enregistrer la pression barométrique.
Le cas échéant, augmenter la fréquence de l’échantillonnage du grain en sortie, pour obtenir au moins
12 échantillons répartis équitablement au cours de la période d’essai.
@ ISO
ISO 115204 :1997(F)
Pendant la période d’essai, enregistrer manuellement les mesurages des capteurs qui ne sont pas enregistrés
automatiquement, par exemple pour le flux d’air et l’énergie électrique.
A la fin de la période d’essai, dérouter le grain en sortie vers le magasin de rebut et lire les valeurs finales sur tous
les instruments de mesure intégrateurs.
Déterminer la masse de grain déchargé au cours de la période d’essai.
9.1.4 Périodes d’essai ultérieures
Procéder a tous les réglages de paramètres du séchoir nécessaires pour la série d’essais suivante et répéter les
étapes décrites en 9.1.2 et 9.1.3.
9.1.5 À l’achèvement
Déterminer la masse de grain restante dans le séchoir en pesant le grain lorsqu’il est vidé du séchoir.
9.2 Séchoir discontinu
9.2.1 Démarrage
Remplir le séchoir avec du grain humide et enregistrer la capacité de retenue du séchoir.
Au cours du remplissage, prendre les échantillons de grain comme décrit en 8.2.
Relever le temps de remplissage.
Enregistrer les valeurs initiales de tous les instruments de mesure intégrateurs, exemple surveiller le
Par
combustible ou la consommation électrique.
Enregistrer la pression barométrique.
9.2.2 Période d’essai
Régler la température de l’air de séchage requise a l’aide de l’équipement d’usine installé par le fabricant.
Définir la période de refroidissement, si elle ne l’est pas automatiquement, en fonction des recommandations du
fabricant.
S’il existe une méthode automatique de détermination de la fin du séchage, régler la teneur cible en humidité afin
qu’elle corresponde a une humidité appropriée.
Démarrer le séchoir en fonction des recommandations sur la température de l’air de séchage.
Par la suite, aucun réglage ne doit être autorisé s’il ne fait partie du fonctionnement normal du séchoir.
Si aucun dispositif automatique n’est prévu, poursuivre le séchage pendant une durée correspondant à une
réduction appropriée de la teneur moyenne en humidité du lot.
Si un dispositif automatique est prévu, lui permettre de terminer la phase de séchage.
Pendant la période d’essai, enregistrer manuellement les mesurages des capteurs qui ne sont pas enregistrés
automatiquement, par exemple pour le flux d‘air et l’énergie électrique.
A la fin de la période d’essai, enregistrer le temps et les valeurs sur tous les instruments de mesure intégrateurs.
Enregistrer la longueur de la période de refroidissement, s’il y a lieu, ainsi que les valeurs finales sur tous les
instruments de mesure intégrateurs.
@ ISO
ISO 115204 : 1997(F)
Vider le séchoir et échantillonner le grain comme décrit en 8.2.
Relever le temps de vidage.
Déterminer la masse de grain dans le lot déchargé.
9.2.3 Périodes d’essai ultérieures
Procéder a tous les réglages de paramètres du séchoir nécessaires pour la série d’essais suivante et répéter les
étapes décrites en 9.2.1 et 9.2.2.
10 CaPcuO des rtisultats
10.1 Données en série
Calculer l’écart moyen, l’écart-type et l’écart-type expérimental de la moyenne des paramètres enregistrés
régulièrement en cours d’essai.
10.2 Séchoirs continus
10.2.1 Débit massique du grain
Calculer le débit massique du grain séché a la sortie du séchoir, m’r, comme suit:
10.2.2 Temps de séjour
Calculer le temps de séjour, z, à partir du débit massique et de la capacité mesurée, comme suit:
ou a partir de la capacité volumétrique et de la masse volumique apparente du grain, comme suit:
7 = Vpg f lm’f
NOTE - II n’est pas nkessaire d’avoir une valeur z très précise, dans la mesure où elle est seulement utilisée pour identifier
les échantillons en entrée (voir 8.2.3).
10.2.3 Teneur en eau à l’entrée
Dès que le temps de séjour, z, est connu, identifier les échantillons en entrée correspondant à la sortie en régime
continu et à la moyenne, pour obtenir Mi.
10.2.4 Taux d’évaporation
Calculer le taux d’évaporation, E’, a partir du flux massique du grain en sortie et du changement de la teneur en eau
du grain, comme suit:
E’= m’f (A4i - Mf)l( 100 - Mi)
Calculer l’évaporation, E, comme suit:
E = Et
Estimer l’incertitude conformément à 8.41.
@ ISO
ISO 115204 : 1997(F)
10.2.5 Consommation d’énergie électrique
Si le courant, la tension et le facteur de puissance ont été mesurés, calculer la puissance Alectrique, pe, comme suit:
P* = uzcos$bJ3
où U, 1 et COS@ sont les valeurs moyennes au cours de la période d’essai, calculées en 9.1.3.
Calculer l’énergie électrique consommée, We, comme suit:
10.2.6 Consommation en énergie thermique
La méthode de calcul de la puissance thermique et de l’énergie thermique doit dépendre de la méthode de
chauffage.
10.2.6.1 Chauffage direct ’
Sans tenir compte du combustible utilise, calculer la puissance thermique, Pt, comme suit:
P,=FH
et l’énergie thermique, Wt, comme suit:
w,=FHt
10.2.6.2 Chauffage indirect
Lorsque l’échangeur thermique fait partie intégrante du séchoir et que l’objectif consiste à déterminer l’efficacité
globale, calculer la puissance thermique et l’énergie thermique à l’aide des formules données en 10.2.6.1.
Lorsque la chaleur de l’échangeur thermique provient d’une source externe ou que l’objectif consiste a déterminer
l’efficacité de séchage indépendamment de celle de l’échangeur thermique, calculer la puissance thermique, Pt, à
partir de la déperdition de chaleur du fluide de réchauffement, comme suit:
pt = x#hi - &)ch
et l’énergie thermique, Wt, comme suit:
W,=P,t
Si cette méthode ne convient pas, celle qui est choisie doit être décrite dans le rapport d’essai.
10.2.7 Consommation d’énergie thermique spécifique
La chaleur, Q, utilisée pour évaporer la masse unitaire d’eau est donnée par
Q = WtIE
Estimer l’incertitude conformément a B.4.2.
10.2.8 Consommation d’énergie totale spécifique
L’énergie totale, S, utilisée pour évaporer la masse unitaire d’eau est calculée à partir de la somme des énergies
thermique et électrique divisée par l’évaporation, comme suit:
S = (We + W,)IE
Estimer l’incertitude conformément à B.4.3.
ISO 11520-l :1997(F)
10.3 Séchoirs discontinus
10.3.1 Évaporation
Calculer l’évaporation, E, comme suit:
E = mf (Mi - Ma)/(l 00 - Mi)
Calculer le taux d’évaporation moyen, E’, comme suit:
E’ = E/td
NOTE - Cette formule attribue toute évaporation en cours de refroidissement A la phase de séchage.
10.3.2 Consommation d’énergie électrique
Calculer la consommation d’énergie totale, We, à partir de la puissance, en phases de séchage et de refroidissement,
comme suit:
w* =
tped td + pet k)
où
td +- tc = t
10.3.3 Consommation d’énergie thermique
La méthode de calcul de la puissance thermique et de l’énergie thermique doit dépendre de la méthode de
chauffage.
10.3.3.1 Chauffage direct
Calculer la puissance thermique, Pt, comme suit:
P,=FH
et l’énergie thermique, Wt, comme suit:
10.3.3.2 Chauffage indirect
Calculer la puissance thermique à l’aide de la formule donnée en 10.2.6.2.
Calculer l’énergie thermique, Wt, comme suit:
wt = &td
10.3.4 Consommation d’énergie thermique spécifique
Calculer la consommation d’énergie thermique spécifique à l’aide de la formule donnée en 10.2.7.
10.3.5 Consommation d’énergie totale spécifique
Calculer la consommation d’énergie totale spécifique à l’aide de la formule donnée en 10.2.8.
@ ISO
10.4 Corrections aux conditions normalisées
Corriger les résultats d’après les conditions normalisées définies dans l’annexe A et dans I’ISO 11520-2.
11 Rapport d’essai
Le rapport d’essai doit contenir les informations suivantes:
- une spécification du séchoir sur lequel l’essai a été effectué, comprenant toutes les informations enregistrées
en 7.1;
- une description détaillee de l’installation sur les différents aspects susceptibles d’avoir eu une répercussion sur
les performances du séchoir;
- une spécification du combustible utilisé en cours d’essai, mentionnant son type, son pouvoir calorifique et sa
température;
- une spécification du grain à l’entrée, comme définie dans NS0 11520-2;
- un tableau des résultats, résumant les performances de la machine.
L’annexe E présente un exemple de rapport d’essai. Des données mesurées supplémentaires, des schémas et
être inclus dans le rapport.
autres do #nnées calculées peuvent
@ ISO
ISO 11520-l : 1997(F)
Annexe A
(normative)
Corrections à des conditions normalisées
A.1 Limitations
À des fins de comparaison et de classement, il est généralement nécessaire d’estimer les performances probables
du séchoir, à partir des résultats observés, l’air et le grain se trouvant dans des conditions spécifiques. En raison de
la complexité des interactions, la précision de correction est difficile à quantifier; cependant, elle diminuera au fur et
à mesure de l’augmentation de la plage dans laquelle la correction sera effectuée.
A.2 Densité de l’air
La densité de l’air doit être corrigée afin que la consommation en combustible corrigée puisse être calculée par la suite.
La consommation en combustible est proportionnelle au débit massique d’air, en fonction de la densité de l’air au
niveau du/des ventilateur(s). La densité de l’air dépend de divers facteurs, notamment de la pression barométrique et
de la température de l’air. Ces deux facteurs, à l’origine d’une modification de la densité, sont traités séparément.
A.2.1 Changement de densité en fonction de la pression barométrique
Calculer un facteur de correction, gl, comme suit:
gl = Pbs ho
A.2.2 Changement de densité en fonction de la température de l’air
Dans les séchoirs ayant un ventilateur donné et une vitesse de rotor constante, le flux d’air volumétrique demeurera
essentiellement constant pour un système donné de voies d’air et de résistance du grain mais le debit massique
d’air se modifiera proportionnellement aux changements de densité de l’air au niveau du ventilateur. La température
à laquelle sera évaluée la densité de l’air, en fonction de la position du/des ventilateur(s) dans le conduit d’air, peut
correspondre à celle de l’air ambiant, de l’air de séchage ou d’échappement.
Calculer un facteur de correction, g2, comme suit:
g2 = (e, + 273)1(8, + 273)
Lorsque les ventilateurs pompent de l’air dans les conditions de sortie, le calcul de OS est complexe et il est peu
NOTE -
probable qu’il s’éloigne beaucoup de eO. Dans ce cas, il est raisonnable de supposer que, g2 = 1.
A.2.3 Calcul de la masse volumique corrigée
Calculer la masse volumique corrigée, ps, à l’aide des facteurs de correction, comme suit:
PS = Pdw2
A.3 Puissance absorbée, consommation d’énergie et de combustible
A.3.1 Au niveau électrique
Sans tenir compte de la puissance absorbée des composants mécaniques autres que les ventilateurs, le
changement de puissance électrique se fera au niveau de la commande du ventilateur, qui variera en fonction de la
masse volumique de l’air. Pour un séchoir continu, calculer la puissance électrique corrigée, Pes, comme suit:
P
es = P,,(Pslp,)
et la consommation d’énergie électrique corrigée, Wes, comme suit:
@ ISO ISO 115204 : 1997(F)
Pour un séchoir discontinu, calculer la consommation de la puissance électrique corrigée au cours de la phase de
séchage, &d, comme suit:
P
@sd = bod (Psh j
et la consommation d’énergie électrique totale, Wes, comme suit:
wes = tPesd tds * peoc bc)
NOTE - Cette formule suppose que le procédé de refroidissement n’est pas affecté par le changement des conditions de
séchage.
A.3.2 Au niveau thermique et combustible
A.3.2.1 Chauffage direct
Calculer la consommation en combustible, FS, ajustée pour les changements de débit massique, de température à
l’entrée du séchoir et de la température ambiante, comme suit:
Corriger ensuite la puissance thermique absorbée, Pts, comme suit:
Pts = F,H
et corriger l’énergie thermique absorbée, Wts, pour un séchoir continu, comme suit:
...
NORME Iso
INTERNATIONALE
Première edition
1997-07-01
Séchoirs à grains agricoles -
Détermination des performances
de séchage -
Partie 1:
Généralités
Agricultural grain driers - Determination of drying perfomiance -
Part 1: General
Numéro de référence
ISO 115204 : 1997(F)
ISO 11520-l : 1997(F)
Sommaire
Page
1 Domaine d’application
...............................................................
2 Réferences normatives
.............................................................
3 Définitions .
4 Symboles et unités
...................................................................
5 Principe .
Instrumentation et spécifications
6 .
7 Préparation pour l‘essai
............................................................
a Échantillonnage de grain .
9 Techniques d’essai
...................................................................
10 Calcul des résultats .
11 Rapport d’essai .
Annexes
A Corrections a des conditions normalisées
l . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
B Estimation de l’incertitude des mesures de performance
dérivées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*.*.
Liste de vérification
C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*.
D Mesurage de l’écoulement d’air et calculs
................................
E Exemple de présentation d’un rapport d’essai
..........................
0 ISO 1997
Droits de reproduction reservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cede, electronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’editeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 l CH-121 1 Genève 20 l Suisse
Internet central @ iso.ch
x.400 c=ch; a=400net; p=iso; o=isocs; s=central
Imprime en Suisse
ii
ISO 11520-l : 1997(F)
@ ISO
Avant-propos
LYS0 (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confi6e aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéresse par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé a cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales,
en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO collabore
étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en
ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale ISO 11520-l a été élaborée par le comité technique
ISOTTC 23, Tracteurs et mafériels agricoles et forestiers, sous-comité
SC 7, Matériel de récolte et de consetvation.
L’ISO 11520 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre
général Séchoirs à grains agricoles - Détermination des performances de
séchage:
- Partie 1: Généralités
- Partie 2: Spécifica tion de qualité du grain, de teneur en eau et de
performance
méthode de correction de
L’annexe A fait partie intégrante de la présente partie de I’ISO 11520. Les
annexes B a E sont données uniquement a titre d’information.
ISO 115204 : 1997(F) @ ISO
Introduction
II est prévu que des organismes indépendants procèdent a de nombreux
essais de séchoirs à grains, soit pour aider les fabricants dans leur travail
de développement, soit pour la spécification de performances envers
le client/propriétaire potentiel ou tout autre organisme intéressé. S’il est
possible de conduire un essai sachant que seuls les paramètres d’entrée
et de sortie sont enregistrés, le coût supplémentaire induit par des
mesurages internes est probablement faible, par rapport au bénefice retiré,
en termes de résultat, des données additionnelles. C’est la raison pour
laquelle la norme inclut des modes opératoires, pour effectuer ces
mesurages.
iv
NORME INTERNATIONALE 0 ISO
Séchoirs à grains agricoles - Détermination des performances
de séchage -
Partie 1:
Généralités
1 Domaine d’application
La présente partie de I’ISO 11520 décrit les méthodes d’évaluation des performances de séchage de séchoirs a
grains, continus et discontinus. Les méthodes spécifiées permettent de déterminer le taux d’évaporation que les
machines concernées sont capables d’atteindre, lorsqu’un régime stabilisé prédomine au cours des essais. Des
méthodes de correction des performances observées pour d’autres entrées et des conditions ambiantes
normalisées sont décrites.
2 Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite, constituent des
dispositions valables pour la présente partie de I’ISO 11520. Au moment de la publication, les éditions indiquées
étaient en vigueur. Toute norme est sujette a révision et les parties prenantes des accords fondés sur la présente
partie de I’ISO 11520 sont invitées a rechercher la possibilité d’appliquer les éditions les plus récentes des normes
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de I’ISO possèdent le registre des Normes internationales en vigueur
a un moment donné.
ISO 520: 1977, Céréales et légumineuses - Détermination de la masse de 7 000 grains.
ISO 712:1985, Céréales et produits céréaliers - Détermination de la teneur en eau (Méthode de référence
pratique).
ISO 3966:1977, Mesure du débit des fluides dans les conduites fermées - Méthode d’exploration du champ des
vitesses au moyen de tubes de Pitot doubles.
ISO 7194:1983, Mesure de débit des fluides dans les conduites fermées - Mesure de débit dans les conduites
circulaires dans le cas d’un écoulement giratoire ou dissymétrique par exploration du champ des vitesses au moyen
de moulinets ou de tubes de Pitot doubles.
ISO 7971 :1986, Céréales - Détermination de la masse volumique, dite «masse à /‘hectolitre» (Méthode de référence).
3 Définitions
Pour les besoins de la présente partie de I’ISO 11520, les définitions suivantes s’appliquent.
3.1 séchoir continu: Séchoir à l’intérieur duquel la matiére en cours de séchage se déplace en un flux
essentiellement continu et est déchargée sans être recyclee.
@ ISO
ISO 11520-l : 1997(F)
3.2 séchoir discontinu: Séchoir a I’interieur duquel la chambre de séchage est complétement vidée entre deux
séchages séparés de lots de grains.
3.3 température de l’air ambiant et humidité relative: Température moyenne au thermomètre sec et humidité
relative moyenne de I’atmosphére mesurées le plus près possible de I’arrivéeldes arrivées d’air principale(s) du
séchoir, sans qu’elles ne soient affectees par le séchoir. La valeur moyenne de l‘humidité relative pendant une
période correspond a l’humidité moyenne absolue et a la température moyenne de l’air au thermométre sec
pendant cette même période.
3.4 conditions ambiantes normalisées: Conditions ambiantes de température, de pression et d’humidité
relative auxquelles les résultats d’un essai de séchoir doivent être corrigés.
NOTE - Voir ISO 11520-2.
3.5 état stable: Pour un séchoir continu, période durant laquelle la teneur en eau du grain déchargé et la
température de l’air de sortie sont stables.
3.6
temps de transit: Pour un séchoir continu, temps moyen mis par le grain pour aller de l’entrée a la sortie.
3.7 période de stabilisation: Temps mis par un séchoir continu pour s’approcher du régime stabilisé.
3.8 période d’essai: Période au cours de laquelle un séchoir continu, fonctionnant en régime stabilisé simple
pendant au moins un temps de transit, ou un séchoir discontinu, achevant un cycle complet unique de séchage et
de refroidissement est contrôlé, afin de permettre l’évaluation de ses performances thermodynamiques.
3.9 teneur en eau à l’entrée: Teneur en eau sur la base d’une humidité moyenne (m.c.w.b.) du grain entrant
dans le séchoir au cours d’une duree équivalant a une période d’essai et qui commence un temps de transit avant
le début de la période d’essai.
3.10 teneur en eau à la sortie: Teneur en humidité sur la base d’une humidité moyenne (m.c.w.b.) du grain
quittant le séchoir au cours d’une période d’essai.
3.11
entrée: Débit massique moyen du grain humide a la teneur en eau a l’entrée, dans un séchoir continu, au cours
d’une période d’essai.
3.12 sortie: (séchoir continu) Débit massique moyen du grain séché en sortie, au cours d’une période d’essai.
3.13 sortie: (séchoir discontinu) Masse du lot séché divisée par la somme de la période d’essai et de la période
de remplissage et de vidage.
3.14 capacité volumétrique du séchoir: (séchoir continu) Volume de grain dans le séchoir, après une période
de fonctionnement stabilisé.
3.15 capacité volumétrique du séchoir: (séchoir discontinu) Volume de grain nécessaire pour remplir le séchoir
a la teneur en eau à l’entrée.
3.16
température de l’air de séchage: Température moyenne de l’air utilisé pour le séchage du grain, mesurée
en un certain nombre de points, le plus prés possible de son introduction vers le lit de grain.
3.17 température de l’air de refroidissement: Température moyenne de l’air utilisé pour le refroidissement du
grain, mesurée en un certain nombre de points, le plus pres possible de son introduction vers le lit de grain.
3.18 température de l’air de sortie: Température moyenne de l’air s’échappant du séchoir.
@ ISO ISOll520-1:1997(F)
3.19 température du grain déchargé: Température du grain immédiatement après son déchargement du séchoir.
évaporation: Masse totale d’eau évaporée au cours d’une période d’essai.
3.20
3.21 taux d’évaporation: Taux moyen d’évaporation mesure au cours de la période d’essai, pour un sechoir
continu, ou pendant le temps de séjour pour un sechoir discontinu.
3.22 consommation d’énergie totale spécifique: Énergie totale utilisée par kilogramme d’eau évaporée.
NOTE - L’énergie utilisée par des convoyeurs et des élévateurs n’est pas prise en compte, à moins que ces derniers ne
fassent partie intégrante du séchoir.
3.23 consommation d’énergie thermique spécifique: Énergie thermique utilisée par kilogramme d’eau évaporée.
chauffage indirect: Type de chauffage selon lequel un échangeur de chaleur est utilisé pour chauffer l’air
3.24
de séchage.
3.25 chauffage direct: Type de chauffage selon lequel un séchoir utilise un combustible qui entre en combustion
dans l’air qui passe a travers la masse de grain.
4 Symboles et unités
Unité
Symbole Grandeur
A quantité totale de grain nécessaire à l’essai
kg
débit nominal kgis
B
E évaporation
kg
kg/s
F consommation en combustible
G capacité du séchoir
kg
Jlkg
H pouvoir calorifique net du combustible
A
I intensité de courant électrique
J consommation en combustible spécifique
wkg
A4 teneur en eau du grain, base d’humidité / 0
N nombre anticipé de périodes d’essai 1
P puissance W
Jlkg
consommation thermique spécifique
Q
Jlkg
S consommation d’énergie spécifique
V
u tension électrique
m3
V capacité volumétrique du séchoir
J
W consommation d’énergie
X débit du support de chauffage dans l’échangeur thermique kgfs
c capacité thermique spécifique J/( kg-K)
hauteur du lit de grain m
d
surface du point d’entrée d’air au lit de grain m*
f
facteur de correction pour la densité d’air
g
h J/kg
enthalpie spécifique
m masse de grain
kg
kgls
m' débit massique du grain
Pa
pression
P
m%
débit volumique de l’air
qv
kg/s
débit massique de l’air
4m
r proportion d’air recyclé
@ ISO
PS0 11520-P : 1997(F)
Symbole Grandeur Unité
S écart-type
t durée de la période d’essai S
V vitesse surfacique de l’air m/s
W masse d’eau
kg
x humidité absolue de l’air
wkg
Y
0 température thermodynamique de l’air K
& erreur relative 1
e température Celsius de l’air C
masse volumique kg/mJ
P
z temps de séjour dans le séchoir
S
volume spécifique d’air sec
2) m3/kg
humidité relative de l’air 1
Y
coq facteur de puissance 1
efficacité thermique du brûleur 1
r7
Indices
ambiant, de l’atmosphère
a
barométrique
b
C de refroidissement
d de séchage
e électrique
f final; en sortie de séchoir
grain
g
h support de chauffage dans l’échangeur thermique
i initial, à l’entrée du séchoir
n total
0 valeur observée
valeur corrigée, dans des conditions normalisées ou spécifiées
S
t thermique
V vapeur
W thermomètre humide
X échappement
5 Principe
Dans le cadre d’un séchage à débit continu, l’essai consiste à contrôler le séchoir pendant une durée relativement
courte, en régime stabilisé, plutôt que sur une longue durée avec des conditions fluctuantes. Pour les séchoirs par
lots, l’essai repose sur la surveillance du séchoir pendant un cycle complet de fonctionnement. Grâce à cette
approche, le séchoir peut atteindre une évaporation maximale pour les conditions d’essai, ce qui permet de
comparer les résultats entre différents séchoirs et autorise d’opérer la correction des résultats pour des entrées
spécifiées et des conditions ambiantes normalisées.
6 Instrumentation et spécifications
6.1 Enregistrement automatique
Si un système d’enregistrement automatique est utilisé, il convient qu’il soit exempt, le plus possible, d’interférences
électriques induites dans les câbles de capteurs par un équipement électrique proche. II convient d’installer les
câbles de capteurs aussi loin que possible des câbles porteurs de hautes tensions.
@ ISO ISO 11520=1:1997(F)
6.2 Capteurs pour les propriétés de l’air
6.2.1 Température de l’air
L’erreur du système de mesure de la température ne doit pas être supérieure à 1 OC ou à 1,5 % de la valeur
mesurée en degrés Celsius, en retenant la plus grande des deux valeurs. La protection contre les rayonnements
doit être utilisée lorsqu’un capteur est en ligne directe en vue des surfaces ayant des températures supérieures a
5OOOC.
Les capteurs doivent être capables de maintenir le niveau de précision prescrit lorsqu’il fonctionne dans un flux d’air
susceptible de contenir de la poussière et de fines particules.
6.2.2 Humidité de l’air
L’erreur maximale des systèmes de mesure de l’humidité relative ne doit pas être supérieure a cinq points en
pourcentage d’humidité relative. D’autres capteurs doivent apporter suffisamment de précision pour permettre le
calcul de l’humidité relative à cinq points, en pourcentage.
6.2.3 Pression statique
Les capteurs doivent être construits conformément a I’ISO 3966. Un manomètre, de capacité appropriée et qui soit
capable de fonctionner en mode différentiel, est exigé. Son erreur maximale de mesurage ne doit pas dépasser 5 %
de la valeur mesurée.
6.2.4 Pression barométrique
Si l’on utilise un baromètre anéroïde, son étalonnage doit avoir été vérifié.
6.3 Propriétés des grains
6.3.1 Teneur en eau du grain
La teneur en eau d’échantillons de grains doit être déterminée conformément a I’ISO 712.
NOTE - Si la teneur en eau est déterminée par la méthode rapide, bien qu’en général, les appareils de mesure de l’humidité
ne sont pas à la fois rapides et précis, ils sont cependant cohérents, entre échantillons, sur de courtes périodes, donnant ainsi
une bonne indication des tendances de la teneur en eau du grain décharge du sechoir.
6.3.2 Masse de grain
La masse de grain déchargé du séchoir doit être mesurée sur un appareil, avec une erreur maximale de 1 % de la
masse de grain mesurée.
la masse d’une tare exemple d’une remorque, soit aussi faible que possible. Le
NOTE - II convient que I risque d’erreur
Par
de mesurage de la masse de grain augmente, si la masse de grain s’obtient e In soustrayant ces deux masses.
6.4 Énergie
La consommation d’énergie doit être mesurée à + 2 % de la valeur mesurée.
6.4.1 Energie électrique
La consommation électrique doit être mesurée par un instrument de mesure intégrateur ou en mesurant la tension,
l’intensité et le facteur de puissance.
@ ISO
ISO 115204 : 1997(F)
6.4.2 Combustibles
Si le combustible entre en combustion in situ, son pouvoir calorifique inférieur doit
être déterminé conformément à une norme nationale appropriée;
provenir d’une source appropriée, par exemple de la spécification normalisée du combustible concerné; ou
- provenir du pouvoir certifié par le fournisseur.
La méthode de mesurage de la masse de combustible dépend de la source d’énergie pour le réchauffeur d’air, par
exemple un combustible pétrolier liquide (gasoil, gaz liquéfié, etc.), combustible gazeux (gaz naturel, propane, etc.),
combustible solide (charbon, paille, etc.) ou fluide thermique (eau chaude, vapeur, etc.). Voir annexe C.
7 Préparation pour l’essai
7.1 Caractéristiques du séchoir
Les caractéristiques du séchoir doivent être enregistrées. L’annexe E présente une liste de vérifications a suivre. II
faut enregistrer le plus de points possible qui soient applicables dans la liste de vérification.
7.2 Préparation du grain
Pour un séchoir continu, la quantité de grain sec nécessaire pour un essai est donnée par
A=I,1 [G+N(l,5G+Bt)]
où G est considéré comme la capacité no Iminale du s échoir. Cette formule correspond a 1,5 temps de séjour
compl et, pour séparer deux péri odes d’essai et avec une marge de sécurité de 10 %.
Pour un séchoir discontinu, la quantité minimale de grain sec nécessaire est
A=NG
Si un facteur de sécurité est demandé, il faut augmenter la quantité a
A = (N+ 1)G
7.3 Installation des capteurs
7.3.1 Capteurs de température de l’air
L’erreur des capteurs de température ne doit pas être supérieure à 1 OC ou à 1,5 % de la valeur mesurée en degrés
Celsius.
7.3.1.1 Température de l’air de séchage
Des capteurs doivent être installés dans le flux d’air, le plus près possible du point d’entrée dans le lit de grain. Six
capteurs au minimum doivent être installés, disposés en deux rangées de trois, a intervalle régulier, afin de pouvoir
détecter les gradients spatiaux de la température de l’air qui pénètre dans le lit de grain.
NOTE - Lors de l’installation de capteurs supplémentaires, il convient d’être particulièrement attentif aux emplacements où
les températures les plus élevées sont susceptibles d’être atteintes; ces valeurs seront importantes, en cas de détérioration
thermique du grain, puisqu’elles permettront d’en déterminer les raisons.
7.3.1.2 Température de l’air de refroidissement
II faut installer au moins un capteur dans le flux d’air, le plus près possible du point d’entrée dans le lit de grain.
Néanmoins, les capteurs ne doivent pas être installés près de surfaces qui deviendront chaudes en cours d’essai.
@ ISO
ISO 11520~1:1997( F)
7.3.1.3 Température de l’entrée (des entrées) d’air au réchauffeur
II faut installer au moins un capteur, protégé des sources de chaleur rayonnante.
NOTE - Cette temperature est nécessaire au calcul de l’élévation de la température de l’air au dessus des appareils de
chauffage.
7.3.1.4 Température de l’air de sortie
Des capteurs doivent être installés dans le flux d’air, le plus près possible du point de sortie du lit de grain. Un
minimum de six capteurs doivent être installés, disposés en deux rangées de trois, a intervalle régulier, afin de
détecter les gradients spatiaux de la température de l’air qui quitte le lit de grain, ce qui permettra d’obtenir la
température globale de l’air qui s’échappe.
La température de l’air qui s’échappe indique l’évolution du séchage. Par exemple, dans un séchoir continu,
l’approche du régime stabilisé peut être déterminée par des valeurs stables de température de l’air de sortie de
l’ensemble du séchoir, en particulier la température de l’air de sortie a l’extrémité de la section de séchage. II faut
installer l’un des capteurs en ce point.
7.3.1.5 Capteurs intégrés
Pour vérifier l’emplacement et l’étalon nage des capteurs de température fournis avec le séchoir, pour surveiller ou
capteur supplémentaire a côté de chacun d’entre eux.
commander la température, placer un
7.3.2 Capteurs d’humidité de l’air d’entrée (séchage et refroidissement)
Pour les séchoirs ne procédant pas au recyclage de l’air de sortie, un seul capteur doit être placé dans l’air a
réchauffer pour la section de séchage.
7.3.3 Méthode directe pour déterminer la température du grain
La méthode de détermination de la température à utiliser de préférence est la méthode directe. Dans cette
méthode, pour le mesurage des températures de grain entrant et sortant, les capteurs doivent être installés dans la
zone tampon ou la trémie de décharge du séchoir.
Les capteurs installés dans le lit de grain, pour mesurer la température du grain, ne doivent pas être soumis a un
flux d’air; sinon, c’est la température de l’air qu’ils risqueraient d’enregistrer. C’est le cas, en particulier, d’une trémie
de décharge, sachant qu’il peut y avoir des fuites d’air par le grain et dans les lits de grain ventilés.
Il convient alors d’utiliser la méthode d’échantillonnage donnée en 8.2.4.1.
7.3.4 Capteurs de pression d’air
Les capteurs doivent être installés pour mesurer la différence de pression statique dans le(s) lit(s) de grain et le(s)
ventilateur(s).
8 Échantillonnage de grain
8.1 Avant l’essai
Cette méthode doit être effectuée, qu’il faille ou non humidifier les grains.
Diviser mentalement le tas de grain en lots d’environ 20 t chacun.
Prélever 40 échantillons de chaque lot, d’une masse maximale de 50 g chacun, et les rassembler pour former un
échantillon de 2 kg.
@ ISO
ISO 11520=1:1997(F)
Pour chaque échantillon de 2 kg, mélanger par un diviseur d’échantillon et retirer 100 g par réduction d’échantillon.
Déterminer la teneur en eau comme spécifié dans I’ISO 712.
Prélever un échantillon de 200 g sur le reste de chaque échantillon de 2 kg, sceller chacun d’eux dans un sac à
maille fine et sécher à l’air essentiellement non chauffé, avant de le stocker dans un conteneur étanche à l’humidité,
a 10 OC. Déterminer la masse de 1 000 grains conformément à I’ISO 520 et la teneur en eau conformément a
I’ISO 712. La germination et la pureté sont analysées selon les règles ISTA (Association internationale d’essais de
semences).
Rassembler et mélanger le reste des grains de chaque échantillon de 2 kg; réduire la totalité par un diviseur
d’échantillon en un échantillon de 3 kg, sceller dans un sac en filet et, le cas échéant, conditionner pour le stockage
avec une teneur en eau adaptée.
Déterminer la masse volumique apparente par une méthode conforme à I’ISO 7971.
8.2 En cours d’essai
8.2.1 Choix des points d’échantillonnage
Si des conditions moyennes sont exigées pour les grains en sortie, il convient d’effectuer l’échantillonnage a la suite
de chaque élément du processus de traitement qui mélange le grain, par exemple une vis sans fin. Si le grain est
déchargé du séchoir ou d’une trémie sous forme de lots, il convient de veiller a ce que les échantillons soient
représentatifs du lot, sachant que les propriétés du premier et du dernier grain du lot peuvent présenter des
différences significatives. Il convient que le point d’échantillonnage en entrée soit placé en aval de dispositifs tels
que les nettoyeuses de grain, le point d’entrée étant moins critique que celui de sortie, dans la mesure où l’état des
grains a peu de chance de se modifier beaucoup. Les échantillons peuvent être prélevés du séchoir lui-même,
lorsqu’il s’agit de déterminer les propriétés des grains a l’intérieur de la machine.
8.2.2 Quantité par échantillon
Pour chaque échantillon, il faut prélever au moins 50 g de grain d’un volume de 1 litre qui a été extrait.
NOTE - Certaines analyses peuvent être effectuées sur chaque échantillon individuel, par exemple la détermination de la
teneur en eau, d’autres pouvant être effectuées sur des échantillons formes en rassemblant plusieurs échantillons individuels
pendant une période d’essai, si les informations concernant les variations au cours de la période d’essai ne sont pas importantes.
8.2.3 Fréquence d’échantillonnage pour la teneur en eau du grain
8.2.3.1 Séchoirs continus
La fréquence d’échantillonnage provenant du (des) flux de grains sortant doit permettre d’obtenir un minimum de
12 échantillons, échelonnés à intervalles réguliers sur une période d’essai. La synchronisation et la fréquence
d’échantillonnage du flux de grain entrant doivent être telles que
- le grain échantillonné corresponde a celui qui quittera le séchoir au cours de la période d’essai;
un minimum de 12 échantillons, échelonnés a intervalles réguliers dans le temps, soit obtenu.
NOTES
1 Cela peut signifier que certains échantillons en entrée sont prélevés mais juges inutiles par la suite.
2 Au cours des périodes de stabilisation, le taux d’échantillonnage du grain sortant peut être réduit.
8.2.3.2 Séchoirs discontinus
Au moins 12 échantillons du lot de grains a sécher doivent être prélevés à intervalles réguliers pendant la période
de chargement. Au moins 50 échantillons du lot de grains séchés doivent être prélevés au cours du vidage, à
intervalles réguliers pendant la période de déchargement.
@ ISO
ISO 115204 : 1997(F)
8.2.4 Traitement des échantillons
8.2.4.1 Méthode d’échantillonnage pour déterminer la température du grain
Chacun des 12 échantillons permettant de déterminer la température doit être soumis a l’essai immédiatement. Le
grain doit, dans les 5 s de l’échantillonnage, être placé et maintenu dans un conteneur isolé préconditionné jusqu’à
ce qu’un capteur de température, a l’intérieur du conteneur, ait atteint un maximum. La température doit alors être
enregistrée.
Un flacon à vide d’une capacité minimale de 500 g est un rkipient convenable, pouvant être prkonditionné par
NOTE -
remplissage avec un khantillon provenant de la même source, qui est ensuite vidé.
8.2.4.2 Détermination de la teneur en eau
Pour déterminer la teneur en eau des échantillons, il faut les placer dans des conteneurs scellés jusqu’à ce qu’ils
soient requis pour une analyse. Certains échantillons pouvant être chauds et humides lorsqu’ils sont placés dans
les conteneurs, il est possible qu’une condensation se produise a l’intérieur du conteneur. II faut faire attention a ce
que toute cette eau soit réabsorbée avant que le conteneur ne soit ouvert pour l’analyse.
NOTE - Ont &é juges satisfaisants les sacs en polythène (polyéthylène) scelles à chaud ou les bouteilles en polythène avec
des couvercles hermétiques.
8.2.4.3 Autres analyses
Les échantillons d’autres analyses doivent être regroupés pour l’analyse suivante; dans la mesure du possible, des
échantillons provenant d’intervalles consécutifs doivent être rassemblés afin de cumuler suffisamment de grains
pour les essais.
NOTE - Il faut retenir, même dans les Echantillons regroup&, variation de temps, qui peut Mre importante pour
l’évaluation ultérieure des performances.
II faut faire attention a ce que chaque tas soit bien mélangé avant d’être utilisé.
8.2.4.4 Germination
,ntillons sont prélevés pour la germination, ils doivent être placés dans un matériau perméable a l’air et
Si des écha
ventilé avec de l’air a une température inférieure a 30 OC, jusqu’à ce que 15 % de m.c.w.b. soit atteint.
8.3 Détermination de la masse de grain
8.3.1 Synchronisation
Lorsque le flux de grain en sortie est continu, il doit être dirigé vers le pesage au cours d’une période définie,
équivalante a la période d’essai. Le grain ainsi dérouté doit être celui qui a quitté le séchoir au cours de la période
d’essai, de sorte que le déroutage puisse nécessiter d’être retardé au début et à la fin de la période d’essai, en
fonction du temps mis par le grain pour être transporté depuis le déchargement du séchoir jusqu’au point de
déroutage. Si le séchoir dispose d’un déchargement variable, intermittent ou cyclique, la période d’essai doit
commencer et se terminer au même point du cycle de déchargement.
8.3.2 Perte de matériau dans le flux d’air d’échappement
II faut faire attention à ce que les quantités de grain retirées dans le flux d’air soient petites.
NOTE - S’il n’y a pas de fuite de grain, lla perte de masse du grain au s&hage comporte l’eau évapor6e ainsi que toutes
particules perdues dans l’air de sortie. Si le grain est raisonnablement exempt de poussi&e et de petites particules, ce dernier
sera négligeable, à moins que les grains ne soient entraînes dans le flux d’air et emmenés hors de la chambre a grain.
@ ISO
OS0 115204 : 1997(F)
9 Techniques d’essai
Le séchoir doit être raccordé à toutes les alimentations nécessaires, d’après les spécifications du fabricant’ et être
en État de marche. La proportion de refroidissement requise doit être déterminée.
9.1 Séchoir continu
9.1.1 Démarrage
Remplir le séchoir avec du grain humide.
Désactiver toute commande automatique de débit.
Diriger le grain à la sortie vers un magasin de rebut.
Fixer la temperature de l’air de séchage requise à l’aide de l’équipement d’usine installé par le fabricant.
Déterminer le mécanisme de déversement pour avoir un débit correspondant a une diminution appropriée de
l’humidité du grain.
Démarrer le séchoir en respectant toutes les recommandations.
Bien que certaines modifications de réglages puissent être nécessaires initialement, une fois que les bons réglages
ont été définis, il ne faut plus les modifier pendant toute la période de stabilisation et la période d’essai.
9.1.2 Période de stabilisation
Comencer l’échantillonnage du grain entrant et sortant. Sur une base temps, rapporter la teneur en eau déterminée
par la méthode rapide.
Après un temps de séjour complet, indiqué par le déchargement d’une masse de grain équivalante a la capacité du
séchoir, le régime permanent doit être atteint
- lorsqu’il y a stabilisation de la teneur en eau du grain en sortie détermineé par la méthode rapide, et
- lorsqu’il y a stabilisation de la température de l’air de sortie depuis l’extrémité de la section de séchage.
Le séchoir doit se trouver en régime stabilisé pendant la période d’essai; conséquent, suffisamment de temps
Par
nir une bonne stabilisation.
doit être octroyé pour obte
g6Mralement impossible de déterminer avec précision son
NOTE - L’évolution vers l’état stable étant asymptotique, il est
commencement, sachant que parfois cela nécessite plus que la du ree d’un temps de séjour.
9.1.3 Période d’essai
La période d’essai doit commencer à un moment adéquat, le plus tôt possible après que le régime stabilisé ait été
atteint.
Lorsque se produit un certain signal ou à un moment déterminé, dérouter le grain en sortie dans le dispositif [par
exemple trémie de retenue ou remorque(s)] où il va s’accumuler pendant la période d’esai.
Enregistrer l’heure de début de la période d‘essai de sorte que toute donnée propre a la période d’essai et
enregistrée automatiquement puisse être identifiée au cours de l’analyse ultérieure.
Enregistrer les valeurs initiales de tous les compteurs, par exemple surveiller le combustible ou la consommation
électrique.
Enregistrer la pression barométrique.
Le cas échéant, augmenter la fréquence de l’échantillonnage du grain en sortie, pour obtenir au moins
12 échantillons répartis équitablement au cours de la période d’essai.
@ ISO
ISO 115204 :1997(F)
Pendant la période d’essai, enregistrer manuellement les mesurages des capteurs qui ne sont pas enregistrés
automatiquement, par exemple pour le flux d’air et l’énergie électrique.
A la fin de la période d’essai, dérouter le grain en sortie vers le magasin de rebut et lire les valeurs finales sur tous
les instruments de mesure intégrateurs.
Déterminer la masse de grain déchargé au cours de la période d’essai.
9.1.4 Périodes d’essai ultérieures
Procéder a tous les réglages de paramètres du séchoir nécessaires pour la série d’essais suivante et répéter les
étapes décrites en 9.1.2 et 9.1.3.
9.1.5 À l’achèvement
Déterminer la masse de grain restante dans le séchoir en pesant le grain lorsqu’il est vidé du séchoir.
9.2 Séchoir discontinu
9.2.1 Démarrage
Remplir le séchoir avec du grain humide et enregistrer la capacité de retenue du séchoir.
Au cours du remplissage, prendre les échantillons de grain comme décrit en 8.2.
Relever le temps de remplissage.
Enregistrer les valeurs initiales de tous les instruments de mesure intégrateurs, exemple surveiller le
Par
combustible ou la consommation électrique.
Enregistrer la pression barométrique.
9.2.2 Période d’essai
Régler la température de l’air de séchage requise a l’aide de l’équipement d’usine installé par le fabricant.
Définir la période de refroidissement, si elle ne l’est pas automatiquement, en fonction des recommandations du
fabricant.
S’il existe une méthode automatique de détermination de la fin du séchage, régler la teneur cible en humidité afin
qu’elle corresponde a une humidité appropriée.
Démarrer le séchoir en fonction des recommandations sur la température de l’air de séchage.
Par la suite, aucun réglage ne doit être autorisé s’il ne fait partie du fonctionnement normal du séchoir.
Si aucun dispositif automatique n’est prévu, poursuivre le séchage pendant une durée correspondant à une
réduction appropriée de la teneur moyenne en humidité du lot.
Si un dispositif automatique est prévu, lui permettre de terminer la phase de séchage.
Pendant la période d’essai, enregistrer manuellement les mesurages des capteurs qui ne sont pas enregistrés
automatiquement, par exemple pour le flux d‘air et l’énergie électrique.
A la fin de la période d’essai, enregistrer le temps et les valeurs sur tous les instruments de mesure intégrateurs.
Enregistrer la longueur de la période de refroidissement, s’il y a lieu, ainsi que les valeurs finales sur tous les
instruments de mesure intégrateurs.
@ ISO
ISO 115204 : 1997(F)
Vider le séchoir et échantillonner le grain comme décrit en 8.2.
Relever le temps de vidage.
Déterminer la masse de grain dans le lot déchargé.
9.2.3 Périodes d’essai ultérieures
Procéder a tous les réglages de paramètres du séchoir nécessaires pour la série d’essais suivante et répéter les
étapes décrites en 9.2.1 et 9.2.2.
10 CaPcuO des rtisultats
10.1 Données en série
Calculer l’écart moyen, l’écart-type et l’écart-type expérimental de la moyenne des paramètres enregistrés
régulièrement en cours d’essai.
10.2 Séchoirs continus
10.2.1 Débit massique du grain
Calculer le débit massique du grain séché a la sortie du séchoir, m’r, comme suit:
10.2.2 Temps de séjour
Calculer le temps de séjour, z, à partir du débit massique et de la capacité mesurée, comme suit:
ou a partir de la capacité volumétrique et de la masse volumique apparente du grain, comme suit:
7 = Vpg f lm’f
NOTE - II n’est pas nkessaire d’avoir une valeur z très précise, dans la mesure où elle est seulement utilisée pour identifier
les échantillons en entrée (voir 8.2.3).
10.2.3 Teneur en eau à l’entrée
Dès que le temps de séjour, z, est connu, identifier les échantillons en entrée correspondant à la sortie en régime
continu et à la moyenne, pour obtenir Mi.
10.2.4 Taux d’évaporation
Calculer le taux d’évaporation, E’, a partir du flux massique du grain en sortie et du changement de la teneur en eau
du grain, comme suit:
E’= m’f (A4i - Mf)l( 100 - Mi)
Calculer l’évaporation, E, comme suit:
E = Et
Estimer l’incertitude conformément à 8.41.
@ ISO
ISO 115204 : 1997(F)
10.2.5 Consommation d’énergie électrique
Si le courant, la tension et le facteur de puissance ont été mesurés, calculer la puissance Alectrique, pe, comme suit:
P* = uzcos$bJ3
où U, 1 et COS@ sont les valeurs moyennes au cours de la période d’essai, calculées en 9.1.3.
Calculer l’énergie électrique consommée, We, comme suit:
10.2.6 Consommation en énergie thermique
La méthode de calcul de la puissance thermique et de l’énergie thermique doit dépendre de la méthode de
chauffage.
10.2.6.1 Chauffage direct ’
Sans tenir compte du combustible utilise, calculer la puissance thermique, Pt, comme suit:
P,=FH
et l’énergie thermique, Wt, comme suit:
w,=FHt
10.2.6.2 Chauffage indirect
Lorsque l’échangeur thermique fait partie intégrante du séchoir et que l’objectif consiste à déterminer l’efficacité
globale, calculer la puissance thermique et l’énergie thermique à l’aide des formules données en 10.2.6.1.
Lorsque la chaleur de l’échangeur thermique provient d’une source externe ou que l’objectif consiste a déterminer
l’efficacité de séchage indépendamment de celle de l’échangeur thermique, calculer la puissance thermique, Pt, à
partir de la déperdition de chaleur du fluide de réchauffement, comme suit:
pt = x#hi - &)ch
et l’énergie thermique, Wt, comme suit:
W,=P,t
Si cette méthode ne convient pas, celle qui est choisie doit être décrite dans le rapport d’essai.
10.2.7 Consommation d’énergie thermique spécifique
La chaleur, Q, utilisée pour évaporer la masse unitaire d’eau est donnée par
Q = WtIE
Estimer l’incertitude conformément a B.4.2.
10.2.8 Consommation d’énergie totale spécifique
L’énergie totale, S, utilisée pour évaporer la masse unitaire d’eau est calculée à partir de la somme des énergies
thermique et électrique divisée par l’évaporation, comme suit:
S = (We + W,)IE
Estimer l’incertitude conformément à B.4.3.
ISO 11520-l :1997(F)
10.3 Séchoirs discontinus
10.3.1 Évaporation
Calculer l’évaporation, E, comme suit:
E = mf (Mi - Ma)/(l 00 - Mi)
Calculer le taux d’évaporation moyen, E’, comme suit:
E’ = E/td
NOTE - Cette formule attribue toute évaporation en cours de refroidissement A la phase de séchage.
10.3.2 Consommation d’énergie électrique
Calculer la consommation d’énergie totale, We, à partir de la puissance, en phases de séchage et de refroidissement,
comme suit:
w* =
tped td + pet k)
où
td +- tc = t
10.3.3 Consommation d’énergie thermique
La méthode de calcul de la puissance thermique et de l’énergie thermique doit dépendre de la méthode de
chauffage.
10.3.3.1 Chauffage direct
Calculer la puissance thermique, Pt, comme suit:
P,=FH
et l’énergie thermique, Wt, comme suit:
10.3.3.2 Chauffage indirect
Calculer la puissance thermique à l’aide de la formule donnée en 10.2.6.2.
Calculer l’énergie thermique, Wt, comme suit:
wt = &td
10.3.4 Consommation d’énergie thermique spécifique
Calculer la consommation d’énergie thermique spécifique à l’aide de la formule donnée en 10.2.7.
10.3.5 Consommation d’énergie totale spécifique
Calculer la consommation d’énergie totale spécifique à l’aide de la formule donnée en 10.2.8.
@ ISO
10.4 Corrections aux conditions normalisées
Corriger les résultats d’après les conditions normalisées définies dans l’annexe A et dans I’ISO 11520-2.
11 Rapport d’essai
Le rapport d’essai doit contenir les informations suivantes:
- une spécification du séchoir sur lequel l’essai a été effectué, comprenant toutes les informations enregistrées
en 7.1;
- une description détaillee de l’installation sur les différents aspects susceptibles d’avoir eu une répercussion sur
les performances du séchoir;
- une spécification du combustible utilisé en cours d’essai, mentionnant son type, son pouvoir calorifique et sa
température;
- une spécification du grain à l’entrée, comme définie dans NS0 11520-2;
- un tableau des résultats, résumant les performances de la machine.
L’annexe E présente un exemple de rapport d’essai. Des données mesurées supplémentaires, des schémas et
être inclus dans le rapport.
autres do #nnées calculées peuvent
@ ISO
ISO 11520-l : 1997(F)
Annexe A
(normative)
Corrections à des conditions normalisées
A.1 Limitations
À des fins de comparaison et de classement, il est généralement nécessaire d’estimer les performances probables
du séchoir, à partir des résultats observés, l’air et le grain se trouvant dans des conditions spécifiques. En raison de
la complexité des interactions, la précision de correction est difficile à quantifier; cependant, elle diminuera au fur et
à mesure de l’augmentation de la plage dans laquelle la correction sera effectuée.
A.2 Densité de l’air
La densité de l’air doit être corrigée afin que la consommation en combustible corrigée puisse être calculée par la suite.
La consommation en combustible est proportionnelle au débit massique d’air, en fonction de la densité de l’air au
niveau du/des ventilateur(s). La densité de l’air dépend de divers facteurs, notamment de la pression barométrique et
de la température de l’air. Ces deux facteurs, à l’origine d’une modification de la densité, sont traités séparément.
A.2.1 Changement de densité en fonction de la pression barométrique
Calculer un facteur de correction, gl, comme suit:
gl = Pbs ho
A.2.2 Changement de densité en fonction de la température de l’air
Dans les séchoirs ayant un ventilateur donné et une vitesse de rotor constante, le flux d’air volumétrique demeurera
essentiellement constant pour un système donné de voies d’air et de résistance du grain mais le debit massique
d’air se modifiera proportionnellement aux changements de densité de l’air au niveau du ventilateur. La température
à laquelle sera évaluée la densité de l’air, en fonction de la position du/des ventilateur(s) dans le conduit d’air, peut
correspondre à celle de l’air ambiant, de l’air de séchage ou d’échappement.
Calculer un facteur de correction, g2, comme suit:
g2 = (e, + 273)1(8, + 273)
Lorsque les ventilateurs pompent de l’air dans les conditions de sortie, le calcul de OS est complexe et il est peu
NOTE -
probable qu’il s’éloigne beaucoup de eO. Dans ce cas, il est raisonnable de supposer que, g2 = 1.
A.2.3 Calcul de la masse volumique corrigée
Calculer la masse volumique corrigée, ps, à l’aide des facteurs de correction, comme suit:
PS = Pdw2
A.3 Puissance absorbée, consommation d’énergie et de combustible
A.3.1 Au niveau électrique
Sans tenir compte de la puissance absorbée des composants mécaniques autres que les ventilateurs, le
changement de puissance électrique se fera au niveau de la commande du ventilateur, qui variera en fonction de la
masse volumique de l’air. Pour un séchoir continu, calculer la puissance électrique corrigée, Pes, comme suit:
P
es = P,,(Pslp,)
et la consommation d’énergie électrique corrigée, Wes, comme suit:
@ ISO ISO 115204 : 1997(F)
Pour un séchoir discontinu, calculer la consommation de la puissance électrique corrigée au cours de la phase de
séchage, &d, comme suit:
P
@sd = bod (Psh j
et la consommation d’énergie électrique totale, Wes, comme suit:
wes = tPesd tds * peoc bc)
NOTE - Cette formule suppose que le procédé de refroidissement n’est pas affecté par le changement des conditions de
séchage.
A.3.2 Au niveau thermique et combustible
A.3.2.1 Chauffage direct
Calculer la consommation en combustible, FS, ajustée pour les changements de débit massique, de température à
l’entrée du séchoir et de la température ambiante, comme suit:
Corriger ensuite la puissance thermique absorbée, Pts, comme suit:
Pts = F,H
et corriger l’énergie thermique absorbée, Wts, pour un séchoir continu, comme suit:
...












Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.
Loading comments...