Технология послеуборочной обработки зерна в хозяйстве

Такая технология позволяет сушить зерно не до 14%, а до 16%, что позволяет значительно сократить расход энергоносителей.

Устройство бункера

Бункер рис. 2 – стационарная установка цилиндрической формы с концентрично расположенной воздухораспределительной трубой. Листы корпуса (1) и воздухораспределительной трубы (2) представляют собой штампованное перфорированное полотно с односторонней отгибкой из оцинкованной стали. Опорой корпуса и воздухораспределительной трубы служит тумба.

Сверху корпус бункера закрыт конусообразной крышей, в центральное отверстие которой вставлено загрузочное устройство (4) для обеспечения равномерной загрузки бункера. Для обеспечения возможности вентилирования зерна при неполностью заполненном бункере предусмотрен плавающий клапан с трособлочной системой (5). Воздушным клапаном регулируется подача воздуха в необходимый слой зерна. Воздух в воздухораспределительную трубу подается вентилятором (6). Для транспортировки зерна из разгрузочного устройства бункера предусмотрен шнек, устанавливаемый под тумбой, который может использоваться как дозатор для поддержания уровня зерна в сушилке (Агрозерномаш, 2010).

 

Рис. 2 - Устройство бункера БВ-40

При активном вентилировании обращают внимание на 3 момента: целесообразнозсть; удельная подача воздух; продолжительность вентилирования.

Целесообразность.

Свежеубранное зерно с влажностью более 20 % необходимо вентилировать непрерывно до направления его на сушку. При этом учитываются погодные условия. Для зерна с влажностью до 20 % определяют целесообразность активного вентилирования с помощью планшеток и монограмм. Если машины предварительной очистки не справляются с обработкой зерна, необходимо проводить данную операцию при положительной целесообразности.

Для определения возможности активного вентилирования необходимо иметь следующие данные:

1. температура зерна, которая  измеряется термоштангелем по слоям;

2. температура наружного  воздуха определяется термометром;

3. влажность зерновой  массы;

4. влажность воздуха.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4- Целесообразность и продолжительность вентилирования зерновой массы

Культура	Влажность зерна %	Целесообразность вентилирования	Удельная подача воздуха, м3 /т*час	Продолжительность вентилирования, час
Озимая рожь	20	целесообразно	100	20
Пшеница	20	целесообразно	100	20
Ячмень	31	целесообразно	100	20
Овёс	19	не целесообразно	-	-

Равновесная влажность зерна- это влажность которая устанавливается после проведения активного вентилирования. Если влажность зерна до вентилировании выше равновесной, то зерно подсушивается. Если ниже, то зерно увлажняется - вентилирование не целесообразно.

Методы определения целесообразности активного вентилирования:

1. по планшеткам;

2. номограммы;

3. по специальным таблицам;

4. по температуре наружного  воздуха;

5. греющееся зерно;

6. таблица по семнам.

Удельная подача воздуха – количество воздуха, необходимо для охлаждения или консервации 1т зерна за 1 час.

Методы определения удельной подачи:

1. по специальным таблицам;

2. Расчетный:

- необходимо знать срок  безопасного хранения свежеубранного  зерна, при влажности до 20%-30часов,20-24%- 20 часов, более 24% -10часов.

- удельная подача воздуха  при влажности до 20%-67м3 /ч/т,20-24%- 100 м3 /ч/т, более 24% -200 м3 /ч/т.

- Высота насыпи должна  соответствовать: до 20%-2-3м,20-24%-1-1,5м, более 24%-1м.

3. Продолжительность вентилирования  зависит от влажности зерна. Чем  выше влажность, тем продолжительность  вентилирования меньше. Для зерна  с влажностью более 24 % срок вентилирования  не более 10 часов. Для зерна с  влажностью 20 – 24 % - 20 часов, до 20 % - 30 часов. Исходя из этих данных, времени  охлаждения и общего расхода  воздуха, мы можем определить  удельную подач

4.5 Сушка зерна

Зерносушение - специальная отрасль знаний, так как только технически и биологически грамотное проведение данного приема обеспечивает нужную технологическую эффективность при наиболее экономных затратах топлива, электрической энергии, рабочей силы и т.д. (Трисвятский Л.А., 1991).

Сушке подвергается все зерно с влажностью выше критического уровня. Процесс сушки – это способность зерна испарять влагу, когда под действием температуры внутри зерна создается давление паров, которое намного выше, чем давление паров окружающей среды. При нагревании зерна влага от центра перемещается к периферии и постепенно испаряется с поверхности зерна. При таком процессе всхожесть семян не снижается. При сушке зерна устанавливают определенный съем влаги за один пропуск. При сушке семян зерновых культур этот съем должен быть 5 – 6 %, зернобобовых и гречихи – не более 3 %. Сушка – наиболее сложный и энергоемкий процесс. На её долю приходится 2/3 всех затрат на послеуборочную обработку.

Сушка включает следующие физические явления: передача тепла от агента сушки к зерну; испарение влаги с поверхности зерна и диффузия паров в окружающую среду и движение влаги из центральных слоёв зерна к периферии под действием термовлагопроводности.

Процесс сушки можно представить в виде 3 периодов:

1. Короткий период прогрева, сушка идёт медленно из-за пониженной  температуры и плохой передачи  влаги от центра к периферии;

2. Постоянной скорости  сушки, испарение влаги идёт равномерно;

3. Убывающей скорости  сушки, начинается, когда приток  влаги из центральных слоёв  оказывается недостаточным, а поверхностные  слои не насыщенны влагой.

Продолжительность высушивания и эффект влагоотдачи зависят как от самого объекта сушки (семян той или иной культуры, их влажности и т. д.), так и от состояния и свойства агента сушки - той среды, которая обладает значительной влагоемкостью. В связи с этим довольно детально изучены свойства зерна и семян различных культур (отдельно семян и их массы) и свойства агентов сушки при различных параметрах.

Влагоотдающая способность семян неодинакова. Она зависит не только от их размеров, но и анатомических особенностей. Самый высокий коэффициент влагоотдачи у гречихи, самый низкий – у бобовых.

Все способы сушки зерна и семян разделяют на две группы: без специального использования тепла (без подвода тепла к высушиваемому объекту); с использованием тепла.

Второй способ (с подводом тепла) основан на создании условий, обеспечивающих повышение влагоемкости паровоздушной среды, окружающей зерно. В этом случае агентом сушки (теплоносителем) служит воздух, влагоемкость которого значительно повышается в результате нагрева. Наиболее распространенный способ с использованием тепла - сушка в специальных устройствах - зерносушилках и сушка на солнце (воздушно-солнечная).

Из способов сушки, относимых к первой группе, в сельскохозяйственном производстве применяют химическую (сушку сульфатом натрия) и сушку природным воздухом с использованием для этого установок активного вентилирования зерновых масс.

Сушка сульфатом натрия предложена для семян бобовых культур. Природный (высушенный озерно-морской минерал мирабилит) или технический сульфат натрия обладает хорошей водопоглотительной способностью. Сушку ведут, равномерно смешивая агент с семенами перелопачиванием или используя зернопогрузчики. При влажности 20 - 24 % семена за весь период перемешивают два раза, при большей влажности - три-четыре раза в течение суток в первый период сушки. Продолжительность сушки 5...10 сут, в зависимости от исходной влажности семян, культуры, состояния наружного воздуха и других факторов. Для доведения влажности семян до кондиционной расход безводного сульфата натрия составляет (кг / т): при влажности семян 20% - 60, 25% -120, 30% -180, 35 % - 240. Влажность химиката 1-5%.

Смешивание ведут на площадках под навесами, так как присоединение воды к химикату в процессе сушки сопровождается выделением тепла, вследствие чего повышается температура смеси.

Заключительный этап работы - отделение увлажнившегося сорбента от семян. Для этого применяют пневматическую семяочистительную колонку с зернопогрузчиком или другие зерноочистительные машины. Использованный сульфат натрия обладает высокой важностью (до 40..45%). Вторично его можно применять только после воздушно-солнечной сушки. Сухой препарат при смешивании с семенами пылит, поэтому занятые на такой работе люди должны надевать пылезащитные приспособления.

Воздушно-солнечная сушка. Прием не потерял своего значения во многих районах страны при сушке небольших партий семян. Во время воздушно-солнечной сушки влага испаряется только через поверхность насыпи зерновой массы. Чем тоньше слой зерна, тем интенсивнее оно высушивается. Однако при малой толщине слоя требуется большая площадь для размещения зерна. Рекомендуют следующую толщину насыпи зерна (см): основных зерновых культур 10 - 20, зернобобовых 10 - 15, проса 4 – 5.

Только деревянная или асфальтированная площадка достаточно изолирует зерно от увлажнения снизу (от грунта) и предохраняет от возникновения большого температурного градиента. Нагревание поверхности насыпи и воздуха около нее приводит к интенсивному испарению влаги из зерен, находящихся в верхнем слое насыпи.Особенно успешно сушка происходит в ветреную погоду, так как выделяющиеся пары воды не задерживаются над поверхностью насыпи.

При соблюдении правил влажность зерна в хорошую погоду за день снижают на 1...3% и более. Чем влажнее зерновая масса, тем больше влаги при благоприятных условиях можно удалить из нее.Воздушно-солнечная cушка способствует дозреванию свежеубранного зерна и делает его более устойчивым при хранении, так как при облучении солнечными лучами зерновая масса частично стерилизуется от микроорганизмов. (Трисвятский Л.А., 1991)

Типы сушилок распространенные всельскохозяйственном производстве подразделяются на:шахтные, барабанные, камерные и бункерные.

Характеристика основных типов зерносушилок

В производстве наиболее широко распространены, как более производительные, сушилки непрерывного действия (прямоточные), то есть сушка в прямом потоке теплоносителя. Это шахтные сушилки: СЗШ-16, СЗШ-16А, М-819 (производительность 20 т/ч), М-839, СБВС-5 (производительность 5 т/ч). Имеются сушилки карусельного типа СКМ-1. В шахтных сушилках на один пропуск требуется 40 – 60 минут. При этом основным параметром является температура нагрева семенного зерна. Она не должна превышать 45о С. Чем влажнее зерно, тем меньше температура нагрева зерна и теплоносителя. В зависимости от влажности зерна температура нагрева его изменяется на 2 – 3о С, а температура теплоносителя повышается или понижается на 5о С.

К прямоточным сушилкам относится брянская сушилка СБВС-5, для сушки высоковлажного зерна. Она смонтирована на базе активного бункера вентилирования емкостью 40 т. Зерно, попадая сверху бункера, пересыпается внутри его по специальным лоточкам, а снизу бункера подается теплоноситель. Поэтому зерно сушится в движении. Таким образом, режимы сушки на этих сушилках такие же, как и на шахтных.

Кроме того, имеются и сушилки барабанного типа. К ним относятся СЗБС-8 (8А) – стационарная, и СЗБП-2,5 – передвижная. Сушка в таких сушилках основана на принципе контакта пересыпающегося слоя зерна с агентом сушки и одновременно транспортирования зерна внутри вращающегося барабана.

Также используются сушилки периодического действия (или камерные). В своей конструкции имеют камеры различной формы. Сушилки не сложные по конструкции и технологии сушки, но режимы сушки отличаются от режимов прямоточных сушилок. Здесь зерно сушится в неподвижном состоянии и долго лежит, поэтому температура нагрева зерна и теплоносителя одинаковы. Сушат 15 – 30 часов. Температура семян 40 – 45о С. Производительность 2 – 3 т/ч. Если влажность до 26 %, то держат температуру 42 – 43о С. Недостатками данных сушилок являются невысокая производительность, неравномерность сушки зерна в камере, недостаточная степень механизации. А преимущества – высокое качество зерна при соблюдении режимов, которые являются мягкими.

Каждый год оборудование постоянно обновляется, усовершенствуется.

Закрытое акционерное общество "Агропромтехника"(г.Киров) - одно из ведущих российских машиностроительных предприятий, производящих оборудование для послеуборочной обработки зерна. Предприятие начало свою деятельность в начале 90-х годов, объединив под общим началом ряд машиностроительных заводов г.Кирова и Кировской области.

На крупных отечественных элеваторах широко используются зерносушильные комплексы 40…60 т/ч, и более, на базе зерносушилок С-20, С-30 и С-40 (Закрытое акционерное общество "Агропромтехника", 2010).

Бункерные: предназначены для сушки зерна с влажностью > 25%. Представляет собой цилиндрическую конструкцию из 2 сушильных камер с концентрично расположенной воздухораспределительной трубой. Внутри сушилки имеются 2 инверторные зоны, которые представляют собой полочки, направленные друг к другу. Благодаря им зерно в сушилке перемешивается. Производительность 5т/час. В хозяйстве 4 зерносушилки типа СЗШ-16А Шахтные зерносушилки в отличие от барабанных требуют более тщательной очистки зернового материала от посторонних примесей. Их нельзя использовать для сушки малосыпучего вороха, например вороха семенников трав, льна, а также сильно засоренного вороха зерновых культур.

Зерносушилка СЗШ-16А используется в очистительно-сушильных комплексах для сушки продовольственного, семенного и фуражного зерна зерновых и крупяных культур.

 
Рис. 2. Зерносушилка СЗШ-16А:

 

1, 12 - вентиляторы; 2- топка; 3 - выпускная труба; 4-диффузор; 5-сушильные  камеры; 6, 16, 18- бункера; 7… 10- нории; Л-зернопроводящие трубы; 13, 14- охладительные колонки; 75-шлюзовой затвор; 17- разгрузочное устройство; 19- патрубок; 20 - трубопровод