Сушка зерна и выбор сушилок в хозяйствах Скандинавии

Сушка зерна и выбор сушилок в хозяйствах Скандинавии

Из-за сложных климатических условий практически все выращенное зерно в странах Скандинавии подвергается сушке, и решением этой проблемы долгое время занимаются самые квалифицированные инженеры. Опыт разработки технологий сушки в этом регионе и применяемые в современных сушилках технические решения представляют особый интерес для российских зернопроизводителей.
В России ежегодно большие объемы выращенного зерна и высококачественных семян теряются из-за повышенного содержания влаги. Влажность зернового материала – один из главных факторов, определяющих возможность безопасного его хранения без потери всхожести и силы роста семян, продовольственных качеств и без образования токсинов.
В зависимости от погодных условий в России подвергается сушке 40–60% валового сбора зерновых. Но суммарный зерносушильный парк страны должен обеспечивать сушку 65–75% валового сбора зерна, так как в некоторых районах использование зерносушильных средств требуется не ежегодно, а лишь раз в 2–3 года. Получается, что зерносушильной техникой должны быть оснащены 2/3 хозяйств.
Сушка зерна в технологии послеуборочной обработки и хранения – основной процесс, определяющий сохранность и стоимость убранного урожая, при этом способы сушки определяют качество сохраненного зерна. Cушилка в хозяйствах – это не только установка для доведения зерна до безопасной влажности для его хранения, но также инструмент управления процессами уборки, послеуборочной обработки и предпродажной подготовки урожая.
Проблемы восстановления и развития зерносушильного парка страны, морально и физически изношенного на 80–90%, определяются следующими факторами:
– в результате изменения социально-экономических условий в последние десятилетия хозяйства развивают собственную базу хранения урожая и вынуждены повышать качество сохранности зерна, что увеличивает потребность в качественной сушильной технике;
– появление большого количества мелких (валовой сбор до 500 т зерна) и крупных (сбор более 10 000 т зерна) хозяйств обуславливает потребность в сушилках разной производительности и стоимости;
– увеличение количества выращиваемых культур, в том числе семян рапса и других масличных культур;
– повышение интенсивности поступления зерна с поля вследствие приобретения высокопроизводительных комбайнов;
– многообразие почвенно-климатических условий;
– большое количество поставщиков различных типов сушильного оборудования.
Сушилка в технологиях послеуборочной обработки зерна – не только наиболее дорогая, но и наиболее сложная технологически и конструктивно система. Каждая сушильная система имеет свои преимущества и недостатки, поэтому без знания основных принципов систем сушки практически невозможно выбрать оптимальное решение для условий конкретного хозяйства.
В Скандинавии применяют как низкотемпературные (рис. 1), так и высокотемпературные сушилки, а в некоторых случаях для сохранности зерна применяют охладители зернового материала (Швеция). Во всех зерносушилках используют источник тепловой энергии и воздушный поток для подвода тепла, необходимого для испарения влаги из зерна; а также для вывода водяных паров. По интенсивности отвода влаги из зерна сушильные системы можно разделить на два типа: низкотемпературная сушка в силосах или насыпи с воздухом со свойствами, близкими к окружающей среде; высокотемпературная сушка непрерывного и периодического действия.

Рисунок 1. Низкотемпературная напольная сушилка и склад-хранилище

 

В низкотемпературных сушилках влажность зернового материала в процессе длительного вентилирования приводится к влажности, равновесной с сушильным агентом (воздухом). Эти системы могут быть реализованы в сушилках с толстым слоем, которые зачастую используют и для хранения, тем самым уменьшая расходы на перемещение зернового материала. Низкотемпературная сушка обычно проводится в насыпи или в сушилках-хранилищах.
Для эффективного управления сушкой зерна в насыпи необходимы несравненно более высокие знания и опыт, чем для управления высокотемпературной сушкой, поскольку сушка в насыпи происходит намного медленнее, чем при высокотемпературной сушке. А кроме того, при сушке в насыпи оператор сталкивается с вопросами, которые не возникают при высокотемпературной сушке: выбор глубины слоя; определение оптимальных значений относительной влажности воздуха, при которых воздух следует подогревать; какую площадь зерновой насыпи следует вентилировать одновременно; равномерность прохождения воздушного потока через зерновой слой.
При низкотемпературной сушке влажность и температура зерна – основные факторы, определяющие безопасные сроки его хранения, поэтому они требуют постоянного мониторинга. Зерно влажностью 14% может безопасно храниться в течение нескольких месяцев даже в непродуваемой насыпи (без аэрации). Зерно повышенной влажности (22–24%), хранящееся без аэрации при 15–20 °C, подвергается порче уже через 3–7 дней. Снижение температуры с 20 до 10 °C увеличивает срок безопасного хранения в 2–4 раза. Время безопасного хранения семян ячменя и овса несколько больше, чем пшеницы и ржи (табл. 1).

 Таблица 1. Длительность безопасного хранения семян зерновых культур, недели*

Культура

Температура семян, °C

Без аэрации

С аэрацией**

Влажность семян***

Влажность семян***

Пшеница


14,5%

19,5%

23,0%

18,4%

19,6%

23,0%

20

19

1,5

0,5

3

2

1

15

30

3

1

6

1

10

60

4,5

1,5

30

5

1,5

Ячмень


14,0%

19,0%

23,0%

18,3%

19,4%

22,7%

20

32

2,5

0,5

11

6

2

15

65

4

1

25

11

3

10

160

8,5

2

75

26

5,5

Овес


14,5%

19,5%

23,0%

18,4%

19,6%

23,0%

20

15

2

0,5

5,5

2

1,5

15

26

3,5

1,0

10

3

2

10

55

6

1,5

35

4

2,5

Рожь


14,5%

19,5%

23,0%

18,4%

19,6%

23,0%

20

13

1,5

0,5

3

2

1

15

16

2

1

6

2,5

1

10

25

3

1

30

5

1,5

* по данным J. Kreyger; ** 20 м3/ч воздуха на 1 м3 семян; *** к общей массе семян

Широкое применение систем автоматического контроля в высокотемпературных сушилках снижает требования к квалификации операторов-сушильщиков, тогда как аналогичные устройства для сушки зерна в насыпи применяются гораздо реже. Невзирая на то что сушка в насыпи требует более высокой квалификации операторов, чем высокотемпературные сушилки, нет оснований полагать, что низкотемпературные системы сушки менее эффективны, чем высокотемпературные, хотя низкотемпературные и более дешевы.
Сравнение альтернативных низкотемпературных систем сушки показывает на большое расхождение в капитальных вложениях, которые служат важным фактором при выборе сушилок. Тем не менее редко получается так, что дешевые низкотемпературные сушилки менее эффективны в плане качественных показателей сушки зерновых материалов. Так, в одной из наиболее эффективных напольных сушильных систем используются недорогостоящие напольные вентиляционные каналы, расположенные на расстоянии 1 м друг от друга. Низкое сопротивление воздушному потоку и большое живое сечение каналов обеспечивают хорошее распределение воздушного потока в зерновом слое – однако напольные каналы затрудняют загрузку и разгрузку зерна в сравнении с более дорогими бункерными системами. Преимущества приобретения более дорогостоящих низкотемпературных сушильных систем обычно связаны с их удобством и гибкостью в отношении загрузки и выгрузки зернового материала.
В высокотемпературных сушилках температура сушильного агента достаточно высока, и если зерно останется в контакте с сушильным агентом до достижения равновесной влажности, то произойдет жесткое пересушивание. Следовательно, сушка продолжается до требуемых значений высушивания зерна, после чего зерно охлаждают перед загрузкой на хранение.
Высокотемпературные сушилки разделяются на два класса – непрерывного и периодического (порционного) принципа действия, а в зависимости от сочетаний направлений перемещения зерна и сушильного агента (подогретого воздуха) – на три основные типа. На рис. 2 представлены основные зависимости сушки зерна при поперечном (перекрестном) перемещении зерна и воздуха (а), прямотоке (б) и противотоке (в).

Рисунок 2. Изменение влажности и температуры при различном направлении движения сушильного агента (воздуха) и зерна в высокотемпературных сушилках трех основных типов

В сушилках с поперечным (перекрестным) перемещением зерна и воздуха (рис. 2а) воздух проходит под прямым углом к направлению перемещения зерна. Воздух охлаждается по мере его перемещения, и зерно просушивается в разных условиях в зависимости от его положения в зерновом слое. Зерно, близкое к зоне входа воздушного потока, быстро нагревается до температуры входящего воздуха, в то время как зерно в верхних слоях остается холодным даже при многих проходах воздуха. Следовательно, зерно будет пересушенным в нижних слоях и недосушенным в верхних и должно быть тщательно перемешано в процессе выгрузки для усреднения его влажности. Часть зерна будет иметь температуру воздуха сушки, и после сушки его следует охладить до температуры безопасного хранения.
Часть израсходованного воздуха будет иметь неполную насыщенность, что увеличивает энергопотребление на сушку. В некоторых моделях ненасыщенный теплый воздух, прошедший через слои высушиваемого зерна или охладительные секции, для повышения эффективности сушки повторно подают во входной патрубок вентилятора.
Сушилки с перекрестным способом сушки – наиболее простые и дешевые конструкции.
В сушилках с прямоточной схемой работы зерно и воздух перемещаются в одном направлении (рис. 2в). Охлаждение теплого воздуха в процессе испарения влаги из зерна предотвращает нагрев зерна до значений температуры воздуха на входе в зерновой слой. Это позволяет повысить температуру воздуха, входящего в зерновой слой, так как зерно не нагревается до температур выше критических значений. Повышение температуры сушки позволяет повысить термическую эффективность сушки.
В сушилках с противотоком (рис. 2б) зерно и воздух движутся в противоположных направлениях. Входящий в зерновую массу горячий воздух взаимодействует с сухим зерном и слегка охлаждается вследствие испарения влаги. Температура сухого зерна близка к температуре входного воздуха, которая не должна превышать безопасный максимум нагрева зерна. Так же как и в поточных сушилках, в конструкциях с противотоком зерно равномерно обрабатывается воздушным потоком и отработанный воздух почти полностью насыщается водяными парами.
Особый интерес представляют сушилки шахтного типа, где зерно под действием силы тяжести движется сверху вниз и пронизывается сушильным агентом (воздухом). Зерно движется по шахте сплошной массой, скорость его продвижения регулируется выпускным устройством внизу шахты. Выпускное устройство в зависимости от конструкции может выпускать зерно периодически или непрерывно.
Для подвода сушильного агента и отвода отработанного воздуха в сушильной камере установлены короба шатрового типа с открытыми днищами. Сушильный агент поступает из подводящих коробов через их нижнюю открытую часть, пронизывает зерно и через отводящие короба выводится из сушильной камеры (рис. 3). При этом взаимодействие зернового потока и воздуха происходит в разных направлениях (в прямом, обратном и поперечном). В сушилках Agrosec компании Antti для равномерности распределения воздуха в сушильных секциях короба подвода и отвода воздушного потока выполнены сужающимися в направлении друг к другу (рис. 3б). Каждый короб, отводящий отработанный воздух, находится между четырьмя коробами подвода сушильного агента и наоборот, что обеспечивает смешанное взаимодействие воздуха и зернового потока – следовательно, обеспечивается щадящая, эффективная и однородная сушка.

Рисунок 3. Движение зерна и воздуха в шахтных сушилках: Г – короб «шатрового типа» подвода горячего воздуха; Х – короб отвода насыщенного влагой воздуха; 1 – зона поперечного перемещения зерна и воздуха; 2 – зона прямоточного перемещения зерна и воздуха; 3 – зона противоточного перемещения зерна и воздуха

В шахтных сушилках движение зерна происходит между зазорами горячих и холодных коробов – воздушный поток, движущийся от горячих коробов к холодным, пронизывает тонкие зерновые струи в поперечном, противоточном и поточном направлениях, за счет чего сопротивление движущегося зернового слоя воздушному потоку низкое. В связи с этим мощность электродвигателей вентиляторов в шахтных сушилках можно уменьшить почти в два раза по сравнению с сушилками с поперечным движением воздуха и зерна, можно также повысить температуру воздуха при меньших его расходах. При этом зерно не находится в постоянном контакте с горячими коробами, в результате чего оно нагревается до температуры, существенно меньшей температуры сушильного воздуха.
Как уже говорилось, высокотемпературные сушилки можно разделить на два класса – непрерывного и периодического действия. К первому классу относят сушилки, в которых загрузка и выгрузка зерна происходит непрерывно, при этом зерно в процессе сушки перемещается равномерно от места загрузки к месту выгрузки. В сушилках периодического действия независимо от их типа сушку производят с перерывами.
Цикл сушки в рециркуляционной сушилке состоит из четырех этапов: загрузка влажного зерна в сушилку, сушка, охлаждение и выгрузка. Величина влагосъема зависит от длительности этапа сушки, который изменяют с целью оптимального использования сушильного агента при термически безопасных режимах сушки. Длительность этапа охлаждения может устанавливаться независимо от этапа сушки.

 

 

Рисунок 4. Схема рециркуляционной сушилки

В странах Скандинавии, в частности в Финляндии, наиболее распространены сушилки периодического действия рециркуляционного типа (рис. 4) по следующим причинам:
– небольшой размер ферм и, следовательно, небольшие партии убираемого зерна;
– высокая влажность убираемого зерна (зачастую выше 20%);
– возможность сушки без наблюдения;
– высокая равномерность по влажности высушенного зерна независимо от состояния исходного материала;
– в процессе рециркуляции зерно слегка отлеживается (необходимое условие мягкого режима сушки);
– простое автоматическое управление обеспечивает автоматизированный режим сушки;
– небольшие размеры таких сушилок требуют мало места для установки (легко размещаются в хранилищах и в других сооружениях);
– простая и высокопроизводительная разгрузка зернового материала с хорошим перемешиванием зерна.
Главное технологические преимущество рециркуляционных сушилок – в том, что они позволяют в щадящем режиме сушки, независимо от исходной влажности зерна, получить зерновой материал с заданной влажностью и минимальной невыравненностью его по влажности.

 

Фото 1. Рециркуляционная сушилка Mixflo с бункерами для влажного хранения зернового материала

В верхней части сушилки (на фото) размещены две секции для влажного зерна, поступающего в расположенные ниже сушильные секции. Зерно в верхних секциях предотвращает утечки сушильного агента, причем в этих емкостях происходит выравнивание зерна по влажности. Для рециркуляционных сушилок Mixflo это очень важно, так как в это время происходит «отлежка» зерна, в течение которой влага из внутренней части зерновок перемещается к его периферии. При поступлении такого зерна в сушильные секции оно легче отдает влагу.
Модельный ряд Agrosec включает все типы рециркуляционных сушилок – с всасываемым и нагнетаемым сушильным агентом, с топочными блоками с теплообменниками и без них, работающие как на жидком, так и на газообразном топливе.
Как правило, и в Европе, и в США фермеры начинают задумываться о сушилках непрерывного действия при размерах фермы больше 500 га или при объемах производства, превышающих 2500 т зерна. Однако даже на некоторых больших фермах применяют рециркуляционные сушилки в тех случаях, когда фермеры оказывают услуги другим фермерам и им приходится сушить зерно небольшими партиями и с разными значениями исходной влажности.
Применение сушилок непрерывного действия при сушке небольших партий зерна, особенно высоковлажного, технологически и экономически неэффективно. Для тех случаев, когда необходимо сушить большие партии зерна со сравнительно выравненным по влажности материалом и небольшим влагосъемом, или при необходимости сушить малые партии высоковлажного зерна Antti разработала универсальную сушилку Duoflo, которая может работать как в непрерывном, так и в рециркуляционном режиме.
В крупных хозяйствах и на элеваторах основными средствами сушки зерна в странах Скандинавии и в России являются установки непрерывного действия (Conflo), которые позволяют:
– осуществлять сушку больших партий зерна в потоке;
– повысить термическую эффективность сушки за счет использования сушильного агента более высокой температуры;
– уменьшить потери тепла (нет необходимости прогревать сушилку после охлаждения зерна и его выгрузки).
Величина влагосъема в сушилках непрерывного действия зависит от времени сушки, т.е. времени прохождения зерна через сушильные секции, которое определяется производительностью разгрузочного устройства. Производительность разгрузочного устройства определяет также время прохождения зерна через охладительные секции (в случае недостаточного охлаждения может потребоваться дополнительное охлаждение зерна после его прохода через сушилку). Особое значение имеет оптимальное распределение воздушных потоков, исключающее циркулирование мелких частиц и паров внутри зерна.
И рециркуляционные сушилки, и сушилки непрерывного действия могут устанавливаться как внутри сооружений, так и под открытым небом. Например, в Швеции фермеры предпочитают сушильное отделение (включая завальную яму) устанавливать в закрытых сооружениях, а хранилища размещать рядом – это обеспечивает удобство эксплуатации сушилок и вспомогательного оборудования, однако стоимость вспомогательных строительных сооружений составляет около 40%.
Термическое повреждение зерна. Температура сушильного агента – основной параметр процесса сушки и тесно связана с температурой нагрева зерна. При высоких температурах всхожесть семян может существенно снизиться, также разрушаются некоторые виды протеина продовольственного зерна, ухудшаются хлебопекарные свойства муки. Степень термического повреждения зерна зависит от исходного содержания влаги, температуры и времени воздействия сушильного агента. При этом следует четко различать значения допустимых температур нагрева зерна и сушильного агента (воздуха). Температура зерна не может быть измерена с требуемой точностью непосредственно в сушилках из-за динамики процессов сушки – на практике измеряют температуру сушильного агента перед входом в сушильную камеру и после выхода из нее.
При обосновании безопасных температур сушки необходимо учитывать тот факт, что в семенной массе могут находиться зерна с различной термической устойчивостью. Безопасные температуры для некоторой части семян могут превышать значения температур для термически менее устойчивых семян, из-за чего всхожесть последних может существенно снизиться. В связи с этим при выборе безопасных температур сушки следует учитывать поправку на менее устойчивую в термическом отношении часть зерна.
Операторы зерносушилок, в которых температура зерна не достигает температуры сушильного агента, в обязательном порядке должны полагаться на рекомендации производителей зерносушилок. Например, Antti рекомендует для своих высокотемпературных сушилок значения температур, приведенные в табл. 2.

Таблица 2. Максимальные значения температур сушильного агента и зерна в шахтных зерносушилках

Культура

Конечная влажность, %

Максимальная температура воздуха, °C

Максимальная температура
зерна, °C

Кормовая пшеница, ячмень и овес

15–16
15

125
85
при исх. влажн. ≤20%

55–60
45

Семена пшеницы, ячменя и овса

15

15

75
при исх. влажн. >20%
85
при исх. влажн. <20%

45

45

Пивоваренный ячмень

15

12

12

75
при исх. влажн. >20%
70
при исх. влажн. ≤20%
65
при исх. влажн. >20%

45

45

45

Просо продовольственное

15

90

45

Рапс и горчица

7–9

80–85
в зависимости от модели
сушилки

50

Охлаждение зерна. Перед закладкой на хранение зерно рекомендуется по мере возможности охладить до температуры, близкой к температуре окружающей среды. При охлаждении зерна после высокотемпературных сушилок влажность его уменьшается несущественно (около 0,5%), однако будет более равномерной в зерновой массе в хранилище.
Степень охлаждения зерна в сушилках зависит не только от ее конструкции, но и в большой степени от температуры окружающего воздуха.
В циркуляционных сушилках Duoflo и Mixflo модельного ряда Agrosec длительность фазы охлаждения обычно составляет 1,5–2 часа и зависит от размеров сушилки. В холодную погоду на охлаждение требуется около часа. В теплую погоду охлаждение зерна становится довольно трудной задачей, и в любом случае его температура будет выше температуры окружающей среды на 5–10 °C. Средняя разница температур между зерном и внешним воздухом является мерой эффективности охлаждения зерна.
При уборке зерна в жаркую погоду для повышения его сохранности рекомендуется убранное зерно даже без сушки охладить с помощью вентилирования с низкими нормами расхода – 0,0025 м3/с на тонну зерна, что составляет приблизительно 1/20 от нормы расхода при сушке зерна естественным воздухом.
Высота зернового слоя при охлаждении может превышать 3 м и более, так как применение малых норм вентилирования обуславливает низкие скорости воздушного потока и, следовательно, малое сопротивление зернового слоя.
Зерно как с ровной, так и с пикообразной поверхностью может подвергаться вентилированию при соответствующем расположении вентиляционных каналов в насыпи.
Вентилирование зерна осуществляют в автоматическом режиме путем применения дифференциальных термостатов, которые включают вентиляторы только при температуре окружающего воздуха меньшей, чем температура зерна.
Управление сушкой. Влажность зерна, поступающего с поля на сушку, значительно меняется в течение 24 часов, причем она может изменяться постепенно вследствие изменения влажности воздуха и более резко при выпадении осадков или переходе на другие участки поля. Оператор сушилки должен управлять процессом сушки таким образом, чтобы получить на выходе зерно с равномерной влажностью, невзирая на колебания влажности в зерне исходного материала.
При управлении сушкой в ручном режиме регулируют производительность разгрузочного устройства при постоянной температуре сушки, т.е. изменяют скорость высушиваемого зерна при перемещении его в сушильной камере. Во всем ряде сушилок Agrosec установлено разгрузочное устройство (рис. 5) объемного типа с приводом через мотор-редуктор и кривошипно-шатунный механизм. Особенности этого устройства – равномерный зерновой поток, отсутствие цепных передач, звездочек, что исключает частые поломки и забивание разгрузочного устройства соломой и посторонними примесями.

Рисунок 5. Схема выгрузного устройства объемного типа сушилок Agrosec Antti

Норму выгрузки регулируют в соответствии с влажностью зерна на выходе – могут применяться способы, включающие управление нормой выгрузки путем мониторинга влажности зерна, поступающего в сушилку. Опытные операторы поддерживают требуемую влажность зерна на выходе, однако при этом небольшая часть зерна может быть недосушена, а другая – пересушена.
В сушилках моделей Conflo компании Antti оператор измеряет влажность зерна на выходе и управляет частотой колебаний выгрузного устройства (при повышенной влажности зерна частоту уменьшают). Системы автоматического управления сушкой основаны на постоянном мониторинге зернового материала – это является основным их преимуществом. Различают два типа контроллеров для систем автоматического управления – встроенные в конструкцию (являющиеся ее базовой комплектацией) и дополнительные для опционного использования. Системы автоматического управления сушилок Duoflo и Mixflo построены на контроле изменения температур сушильного агента на входе в сушильные секции и на выходе из них.
В процессе испарения влаги из зерна температура сушильного агента падает, в конечной стадии сушки требуется меньше тепла для испарения влаги – и температура отработанного воздуха возрастает. Зависимость между содержанием влаги в зерне и температурой отработанного воздуха лежит в основе эффективного автоматического управления в рециркуляционных сушилках Agrosec. Система контроля в непрерывном режиме на выходе из сушильной камеры осуществляет мониторинг температур сушильного воздуха. При снижении влажности зерна температура отработанного воздуха повышается. Оператор может сам установить исходное значение температуры отработанного воздуха, при которой топочный блок автоматически отключается. Например, при высушивании пшеницы до 14% температура отработанного воздуха будет 37–38 °C, а при сушке овса до 14% влажности – 34–35 °C. При сушке рапса до 9% влажности температура воздуха будет 32–33 °C.
Для систем автоматического регулирования процесса сушки на основе контроля температуры отработанного воздуха влажность поступающего на сушку зерна не имеет значения. Основное преимущество этих систем в том, что температура отработанного воздуха изменяется очень быстро на отклик изменения влажности зерна, они обладают высокой точностью ±0,5%. Неудобство этого типа систем в том, что первоначальные установки температур воздуха для достижения требуемой влажности высушиваемого материала должны быть выбраны вручную методом проб и ошибок. Установочные значения будут разными для разных культур и разных температур сушки.
В последнее время в сушилках непрерывного принципа действия все чаще внедряют поточные влагомеры зерна, работающие в непрерывном режиме, выходной сигнал которых используют для регулировки выгрузки материала из сушилки.
Выбор основных технологических параметров сушилок. Производительность сушилки – один из основных ее параметров. Например, в Финляндии основным ориентиром при выборе сушилок является объем сушильной камеры, допустим 40 м3, при этом никто из фермеров не детализирует вопросы, связанные с производительностью и уменьшением влажности зерна. Это объясняется тем, что в фермерских хозяйствах работают тысячи сушилок и сами фермеры имеют опыт работы с ними или приобретают его у соседей. В Швеции фермеры при выборе сушилок в основном ориентируются на производительность, но при этом используют свой метод расчета, основанный на 4% удалении влаги.
Обычно производители сушилок указывают их производительность в том числе при заданном уменьшении влажности зерна. Принятые значения влагосъема для зерна основных зерновых культур составляют 5 или 6% при температурах сушильного агента 66 или 71 °C соответственно. Здесь следует различать условия сушки (первоначальная и конечная влажность материала). Уменьшение влажности зерна на заданный процент происходит с меньшими затратами, чем при сушке его с меньшей начальной влажностью на ту же величину.
Эффективным критерием оценки производительности сушилок может быть количество удаляемой из зерна влаги в единицу времени (кг/ч) для определенной температуры сушильного агента.
Расход топлива в сушилках обычно приводится в литрах или килограммах на 1 тонну высушенного зерна при 5% влагосъеме. Величина удельной энергоемкости испарения влаги из зерна (МДж на 1 кг испарения воды) – более надежный показатель термической эффективности сушилок. Для сушилок Antti удельная энергоемкость сушки – 4,8 МДж/кг. Следует отметить, что многие фирмы занижают значения этого показателя, так как в условиях хозяйств оценка этого показателя с требуемой точностью достаточно сложная задача.
Требующаяся производительность сушилки зависит от объемов и интенсивности поступления влажного зерна, требуемого влагосъема и других факторов. В первом приближении производительность сушилки можно рассчитать по формуле Пс = ПкxТк/Тс, где Пс – производительность сушилки т/ч; Пк – производительность комбайнов за 1 час основного времени (т/ч); Тк, Тс – количество часов работы комбайнов и сушилки в течение суток (ч); К – поправочный коэффициент.
Поправочный коэффициент К находится в пределах 1,25–1,3 и учитывает возможные неисправности и задержки в цепочке «комбайн – сушилка», увеличение урожайности и площадей посевов в будущем, возможный рост производительности комбайнов.
Например, надо подобрать сушилку для хозяйства, комбайны которого намолачивают 20 т зерна в час и работают 8 часов в сутки, а сушилка – 20 часов. Принимаем значения К = 1,2 (20%) из прогноза роста урожайности в будущем и по вышеприведенной формуле (Пс = ПкxТк/Тс) определяем производительность сушилки: 20x8/20x1,2 = 9,6 т/ч. В случае если требующаяся величина влагосъема не 6%, а 4%, пересчет производительности сушилки можно осуществить следующим образом: 9,6x4/6 = 6,4 т/ч.
Для временного хранения влажного зерна в ожидании его сушки необходимы по крайней мере два саморазгружающихся (под действием силы тяжести) вентилируемых бункера с низкими нормами вентиляции. В некоторых случаях для этих целей могут быть использованы имеющиеся складские помещения.
Объем бункеров для влажного зерна можно рассчитать по формуле V = Vк–[ПсxТк+Vз], где V – общий объем бункеров влажного хранения (т), – дневная выработка комбайнов (т), – объем завальной ямы (т).
Например, при дневной выработке комбайнов 160 т (20 т/ч x 8 ч работы) и производительности сушилки 9,6 т/ч и завальной яме 14 т/ч из вышеприведенного уравнения (V = Vк–[ПсxТк+Vз]) объем бункеров влажного хранения будет: 200–[9,6x8+14] = 109,2 т.
Таким образом, необходимым условием оптимального использования сушилок является рациональный подбор вспомогательного оборудования – машины предварительной очистки, приемного бункера (завальной ямы), транспортного оборудования и вентилируемых бункеров для влажного зерна.
Особые достоинства зерносушилок Antti:
– Технологическая универсальность. Сушилки предназначены для сушки основных видов зерновых, а также рапса, подсолнечника и кукурузы.
– Широкий выбор вариантов сушки (рециркуляционная, рециркуляционная + непрерывного действия, непрерывного действия). Типоразмерный ряд включает сушилки производительностью от 3 до 60 т/ч.
– Современные системы мониторинга и автоматического управления процессом сушки, обеспечивающие работу сушилок при отсутствии оператора.
– Широкой выбор топочных блоков (от 300 до 3000 кВт) с высокоэффективными теплообменниками и автоматически управляемыми горелками, работающими на различных видах жидкого топлива, природного или сжиженного газа. 

– Высокая равномерность распределения сушильного агента в сушильных секциях за счет оптимально подобранных размеров подводящих и отводящих воздух коробов.

Высокопрофессиональный коллектив разработчиков и более чем 50-летний опыт производства сушилок позволяют фирме Antti создавать сушильные установки под конкретные условия любого хозяйства с учетом его специфических особенностей. 

Василий ДРИНЧА, д.т.н.
Ханнес ЛАУРИ, инженер,
Antti-Industry Ltd, Финляндия
Булат ЦЫДЕНДОРЖИЕВ, к.т.н., Восточно-Сибирский государственный технологический университет

http://perfectagro.ru

  • Дата публикации: 26.08.2012
  • 2021

Чтобы оставить комментарий или выставить рейтинг, нужно Войти или Зарегистрироваться