Технология послеуборочной обработки зерна в хозяйстве

Сушилка состоит из двух сушильных камер 5 (рис. 2), топки 2, загрузочных 7, 9 и разгрузочных 8 норий, двух охладительных колонок 13 и 14, подводящего и двух отводящих диффузоров 4, двух отсасывающих вентиляторов /, двух разгрузочных устройств 17, механизма привода, зернопроводящих труб 11 и системы автоматического контроля и регулирования режима сушки.

Топка представляет собой самостоятельный агрегат, смонтированный в отдельной пристройке.

Сушильная камера - это шахта размером 980 х 1980 х 3650 мм. Две шахты смонтированы на бетонном основании так, что между ними имеется пространство, перекрытое подводящим диффузором, к которому присоединен трубопровод 20. На боковых стенках шахт установлены диффузоры 4, предназначенные для отвода отработанного теплоносителя. Диффузоры соединены патрубком /Ус всасывающим окном вентиляторов 1. В патрубке выполнены жалюзи с регулятором.

Рабочий процесс протекает следующим образом. Предварительно очищенный влажный материал непрерывно подается нориями 7 и 9 (рис. 2) в надсушильный бункер 6 каждой шахты и заполняет пространство между коробами. Когда уровень зерна в бункере 6 достигнет верхнего датчика, автоматика включает привод кареток разгрузочного устройства и зерно под действием силы тяжести движется вниз. Если бункер опорожнится до нижнего датчика, автоматика выключает на время привод кареток.

Высушенное зерно выгружается в бункер 18, поступает в норию 8, которая загружает его в охладительные колонки. После охлаждения атмосферным воздухом зерно выгружается из колонок шлюзовым затвором 15 в бункер 16 и подается норией 10 на последующую обработку.

Режим сушки регулируют, изменяя температуру теплоносителя и скорость движения зерна в шахте. Температуру теплоносителя регулируют, изменяя подачу топлива в горелку и холодного воздуха в смесительную камеру. Скорость движения теплоносителя в слое зерна изменяют регулятором поворота жалюзи в патрубке 19. Она должна быть меньше критической скорости семян; в противном случае семена будут уноситься теплоносителем. Скорость движения зерна в шахте (экспозицию сушки) регулируют с помощью разгрузочного устройства.

Процесс сушки необходимо периодически контролировать, отбирая пробы для определения влажности и качества зерна и семян. Из каждой партии зерна, поступающей для сушки, отбирают средние пробы для определения влажности, а для семян - и всхожести Для контроля температуры нагрева зерна специальным совочком берут пробы в трех-четырех местах нижнего ряда коробов. Зерно ссыпают в деревянный ящик, снабженный термометром. Если температура нагрева зерна окажется выше допустимой, увеличивают выпуск зерна из зерносушилки. Если температура на-фева соответствует максимально допустимой, а влажность зерна после сушки выше кондиционной, его сушат вторично. Через каждые пять-семь дней непрерывной работы зерносушилку очищают.

Производительность на сушке продовольственного зерна пшеницы при снижении влажности с 20 до 14% составляет 20 т/ч.

Режимы сушки зерна различного назначения:

1. Предельно допустимая  температура нагрева зерна.Перегрев всегда приводит к ухудшению или даже полной потере технологических и посевных качеств. Недостаточный нагрев уменьшает эффективность сушки и удорожает ее, так как при меньшей температуре нагрева меньше удаляется влаги. Предельно допустимая температура зерна и семян зависит от культуры, характера их использования (целевого назначения), исходной влажности (до сушки).

2. При пониженной температуре агента сушки по сравнению с рекомендуемой зерно не нагревается до нужной температуры или для достижения этого увеличивают срок его пребывания в сушильной камере, что снижает производительность зерносушилок. Температура агента сушки выше рекомендуемой недопустима, так как вызывает перегрев зерна. Основной агент сушки - смесь топочных газов с воздухом. Для получения нужной температуры агента существуют регулирующие устройства.

3. Особенности сушки в  сушилках различного типа: в барабанных  сушилках не рекомендуют сушить  семена зерновых и нельзя сушить  семена зернобобовых, рис, кукурузу. За один пропуск через сушилку  снимают 4…6 % влаги. Время нахождения  зерна в шахтных сушилках 40…60 минут, в барабанных – 15…20 минут, в периодических сушилках – до полного снижения влажности.

В процессе сушки зерна на его семенные и продовольственные качества влияют следующие показатели: температура нагрева зерна, температура и скорость подачи агента сушки, время пребывания зерна в нагретом состоянии. Так семенное зерно сушится при наименьших температурах, так как зародыш не должен перегреваться, поэтому температура зерна должна составлять до 45о С максимум. В среднем 43о С. Для продовольственного зерна режим более жесткий 45-55о С, для кормового до 55-60о С, но зерно должно оставаться живым. Для фуражного зерна не важно живое зерно или нет, поэтому его сушат в наиболее жестких условиях.

В зависимости от культуры температура нагрева зерна тоже различная: например при влажности 16% температура нагрева пшеницы на продовольственные цели составляет 55о С, а овса, ячменя, ржи - 65 о С. Для семенного зерна температура нагрева различных культур одинакова не выше 45о С.

Учёт работы зерносушилок.

Работу сушилок учитывают по массе сырого зерна, поступившего в сушилку. При нескольких пропусках через сушилку зерна одной партии, каждый пропуск учитывают отдельно.

Производительность сушилок характеризуют разными показателями: количеством испаренной влаги в килограммах за 1 час, тонно-процентами снижения влажности и др. Так как производительность их зависит от начальной и конечной влажности зерна и семян, их целевого назначения и культуры, установлен единый показатель – плановая единица сушки, характеризующая снижение влажности 1 тоны продовольственной пшеницы на 6% (с 20 до 14%). В техническом паспорте, руководствах и рекомендациях по сушке производительность сушилок приводят в плановых тоннах

Сохранить зерно можно продуванием его слоя воздухом (активное вентилирование); температура зерна снижается, устраняется самосогревание. Если воздух сухой, вентилирование можно использовать и для сушки зерна. Надежность действия активного вентилирования, как способа сушки, обеспечивается продуванием воздухом, нагретым до 65°.

Устройство для активного вентилирования устанавливают в имеющемся помещении или строят напольную камеру для зерна. Воздух нужно нагнетать под весь слой зерна, для этого на полу укладывают воздухораспределительное устройство: короба, трубы с отверстиями. Производительность вентилятора выбирают в зависимости от массы вентилируемого зерна.

Промышленность выпускает передвижные воздухоподогреватели аналогичной конструкции, снабженные мощными вентиляторами.Установку для активного вентилирования атмосферным или подогретым воздухом применяют с целью охлаждения, временной консервации, предпосевного теплового обогрева и сушки зерна и семян.

Контроль за работой сушилок.

1) определяют начальную  и конечную влажность зерна  через каждые два часа. Первоначальную  влажность определяют у зерна поступающего с предварительной очистки или активного вентилирования. Конечная влажность определяется после охлаждения зерна. У шахтных сушилок – после охладительных колонок, в остальных типах – на выходе зерна из накопительных ёмкостей. Для сухого зерна отклонения показателя влажности должно быть не более ±0,5. Конечная влажность устанавливается для яровых культур 14 %, озимых – 12 –13 %, зернобобовых – 15 – 16 %;

2) температуру нагрева  зерна наблюдают по датчикам  или в зоне максимального нагрева: у шахтных – в нижней части сушильной камеры, у барабанных – на выходе из барабана. Температура нагрева зерна не должна превышать среднюю более чем на ±2о С;

3) если температура нагрева  зерна выше допустимой, а влажность ниже, то увеличивают пропускную способность сушилок. Если температура и влажность зерна выше нормы, то уменьшают температуру агента сушки и выпуск зерна из сушилки;

4) температура охлажденного  зерна не должна превышать  температуру окружающего воздуха  более чем на 10о С, иначе может образоваться капельножидкая влага;

5) температуру теплоносителя  измеряют каждые 30 минут. В журнал  записывают показания каждые  два часа. Для измерения температуры  агента сушки пользуются датчиком  или на входе в шахту или  в камеру. Отклонение температуры  агента сушки от заданной должно  быть не более 3о С;

6) Проводят органолептический  контроль по цвету, запаху и  блеску. Зерно может проходить  из одной сушилки запаренным при медленном процессе сушки или низкой температуре агента сушки. В этом случае в зерне образуются застойные зоны и накапливается капельножидкая влага. Наблюдается в зерне закал (при высоких температурах теплоносителя). Зерно при этом сцепляется и теряет способность отдавать влагу. Зерно перегревается и раздувается. Часто на шахтных сушилках зерно приобретает запах топочных газов. Причина – неполное сгорание топлива из-за неправильно подобранных распылителей. Для семенного зерна рекомендуют распылители диаметром 0,3…0,5 мм; для продовольственного – 0,6…0,8 мм; для фуражного – 1,2…1,5 мм;

7) за полнотой загрузки  шахт и охладительных колонок  судят по датчикам уровня зерна. При неисправности датчика судят  по обратному зерносливу зерна. У сушилок периодического действия высота насыпи зерна не должна превышать одного метра при влажности до 20 %.

Таблица 5 – Режимы сушки семенного зерна в хозяйстве

Культура	Влажность, %		Марка сушилки	Число пропусков	Температура о С
	исходная	Конечная			Семян	Теплоносителя
озимая рожь	20	13	СЗШ-16	1	62	120
пшеница	20	14	СЗШ-16	1	52	110
ячмень	31	14	СЗШ-16	1	60	110
овес	19	14	СЗШ-16	1	55	100

В барабанных сушилках не сушат бобовые, кукурузу и рис. Перемещение зерна в них и температура агента сушки (110...130 °С) таковы, что зерна и семена указанных культур растрескиваются и сильно травмируются, поэтому, я рекомендую сушить горох путем активного вентилирования или арендовать у соседних хозяйств сушильные комплексы.

Семена гороха овощного, прошедшие очистку и сортирование, сушат до влажности не более 15% для мозговых сортов и 14% - для гладкозерных. Они требуют «мягкой» сушки, чтобы устранить растрескивание семян и повреждение зародыша. Сушат их в напольных сушилках, состоящих из решетчатой деревянной поверхности, покрытой сеткой с ячейками 2x2 мм, воздухопроводящей камеры под решетчатой поверхностью и вентилятора или теплогенераторов ВПТ-400, ВПТ-600, а также ТГ-2,5 в сочетании с осевыми и центробежными вентиляторами с расходом воздуха 25-50 тыс. м3 в 1 ч на площади 55 м2.

На напольную сушилку семена насыпают слоем от 30 до 80 см в зависимости от исходной влажности. Горох сначала сушат воздухом, подогретым до +20...+25°С, когда влажность семян понизится до 25%, постепенно поднимают его температуру до +30...+35°С. Для обеспечения более равномерной сушки семян чередуют подачу подогретого и атмосферного воздуха. Скорость съема влаги в период сушки до 0,1% в 1 ч исключает растрескивание семян (Сompanyname, 2010).

Расчет производительности сушилок проводится по формуле:

Рс=(Сс *Кс )/(Дк *Тсм *Псм *Ксм *Кк *Кв ) (8)

где Рс - требующаяся производительность сушильного оборудования, т/час;

Сс- сезонное количество зерна данной культуры, подлежащее сушке, т;

Кс - коэффициент суточной неравномерности поступления зерна;

Кс - коэффициент суточной неравномерности поступления зерна;

Дк - количество дней уборки данной культуры;

Тсм - продолжительность смены;

Псм - количество смен в сутки;

Ксм - коэффициент использования времени смены;

Кв - коэффициент, учитывающий изменение производительности в зависимости от начальной влажности зерна;

Кк - коэффициент перевода производительности на культуру.

Рс оз.рожь =(1048,1*1,6)/(10*10*2*0,8*1,25*1,0)=8,4т/час

Рспшеница =(601*1,6)/(10*10*2*0,8*1,0*1,0)=6,0 т/час

Рс ячмень = (528*1,6)/(6*10*2*0,8*1,0*2,26)=3,9 т/час

Рс овес =(497,6*1,6)/(8*10*2*0,8*1,0*0,92)=4,2 т/час

Теперь рассчитывается фактическая производительность сушилок. Для этого необходима формула:

Пр =(0,85*Кк *Оп )/Кв (9)

где Пр – фактическая производительность сушилки, т/час;

0,85 – коэффициент использования  эксплуатационного времени;

Кк – коэффициент, учитывающий культуру;

Оп – паспортная производительность сушилки, т/час;

Кв – коэффициент, учитывающий первоначальную влажность зерна.

Пр оз,рожь =(0,85*1,25*20)/1,0=21,25 т/час

Пр пшеница =(0,85*1,0*20)/1,0 =17,0т/час

Пр ячмень = (0,85*1,0*20)/2,26=7,5 т/час

Пр овес =(0,85*1,0*20)/0,92=18,5т/час

Таким образом, фактическая производительность машин оказалась больше, чем требующаяся, значит, сушилки справятся с поступающим объемом зерна.

Расчет убыли в массе зерна при сушке, и списание убыли массы производятся по формуле:

X = 100*(а – б)/(100 – б) (10)

где Х – искомый процент убыли массы зерна;

а – влажность зерна до сушки, %

б – влажность зерна после сушки, %

Х оз.ржи =100*(20-13)/(100-13)=8,0%(83,8т)

Х пшеница =100*(20-14)/(100-14)=7,0%(42,1т)

Х ячмень =100*(31-14)/(100-14)=10,5%(55,4т)

Х овес =100*(19-14)/(100-14)=5,8%(28,9т)

Таким образом, масса зерна озимой ржи после сушки составила 964,3 т, пшеницы – 558,9т; ячменя – 472,6т; овса – 468,7т.

Для сушки зерновых культур и гороха можно порекомендовать более практичную, и, значит, более эффективную шахтную сушилку СЗШ-16. Производительность данной сушилки значительно выше, чем барабанной, и к тому же на ней можно сушить зернобобовые культуры.

При нарушении режимов сушки зерна ухудшается его качество. Основные признаки нарушения режима:

- появление поджаренных или подгорелых зерен, зерен с морщинистыми, вздутыми или лопнувшими оболочками. Причина - чрезмерно высокая температура агента сушки, вследствие чего влага в зерне перемещается медленнее, чем испаряется с поверхности, внешние слои зерновок пересушиваются и лопаются из-за объемных напряжений;

- появление запаренных зерен. Причина - низкая температура и недостаточный расход агента сушки; он насыщается влагой до предельного состояния и препятствует испарению влаги из зерна;