УДК 631.363
ВИКОРИСТАННЯ ПНЕВМОУСТАНОВКИ ДЛЯ КОНДИЦІЮВАННЯ І ТРАНСПОРТУВАННЯ ЗЕРНА
д. т. н., професор, Лось Л. В., Пшенишна А. В.
Житомирський національний агроекологічний університет, Україна, Житомир
Робота спрямована на обґрунтування принципової схеми та основних технологічних параметрів комплекту обладнання для кондиціювання зерна в умовах сільськогосподарських підприємств з метою скорочення його втрат при зберіганні. Для цього проведений огляд конструкцій зерносушарок і зерносховищ, теоретично обґрунтовані технологічні параметри аерожолоба-сушарки, зернового силосу та пневмотранспортної системи, проведені експериментальні дослідження процесу підсушування зерна за допомогою аерожолоба.
Ключові слова: зберігання зерна, зерносушарка, бункер зерновий, режими сушки.
Лось Л.В., Пшенишная А.В. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПНЕВМОУСТАНОВКИ ДЛЯ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВКИ ЗЕРНА/ Житомирский национальный агроэкологический университет, Украина, г. Житомир
Работа направленая на обоснование принципиальной схемы и основных технологических параметров комплекта оборудования для кондиционирования зерна в условиях сельскохозяйственных предприятий с целью сокращения его потерь при хранении. Для этого проведен осмотр конструкций зерносушилок и зернохранилищ , теоретически обоснованы технологические параметры аэрожелобами - сушилки, зернового силоса и пневмотранспортной системы, проведены экспериментальные исследования подсушки зерна с помощью аэрожелобамиКлючевые слова : хранение зерна, зерносушилка, бункер зерновой, режимы сушки.
Losy L.V. Pshenyshnaya A.V. PNEVMOUSTANOVKY USE FOR AIR CONDITIONING AND HANDLING OF GRAIN/ Zhytomyr National Agroecological University, Ukraine, Zhytomyr
The work is aimedat justification of some concept and basic technological parametersof the set of equipment for grain conditioningagricultural enterprisesconditions in order to reduce its losses during storage. For this purpose we examineddrain dryers constructions and grain strogane buildings, theoretically justified technological parameters of aerogutter-dryers, grain silo and pneumatic system.The experimental study of grain drying process with the help of aerogutter was coducted.
Keywords: grain storage, grain dryer , grain silo , drying modes.
Постановка проблеми. Антикризові дії з відновлення повномасштабної і ефективної діяльності АПК України повинні бути комплексними, системними і складатись не лише з урядових програм, але й з продуманих кроків самих сільськогосподарських підприємств, спрямованих на реалізацію всіх потенційних можливостей підвищення ефективності виробництва. Концентровані корми є обов'язковим компонентом у раціоні всіх сільськогосподарських тварин і птиці і від їх кількості та якості значною мірою залежить фізіологічний стан і продуктивність тварин, а також якість тваринницької продукції - жирність молока, вартість і смакові якості м'яса та сала, яйценосність курей. З іншого боку, саме вартість цих кормів у загальній структурі собівартості продукції досягає 25...45% і вище, якщо концентрати виробляються не у господарстві. Тому актуальною є розробка такого комплекту обладнання, який дозволяв би зберігати весь необхідний запас зернофуражу в умовах господарства. У системі технологічних операцій післязбиральної обробки зерна найважливіше місце належить сушінню. Якісне сушіння не тільки забезпечує зберігання зібраного урожаю, запобігає його втратам, але у деяких випадках і підвищує якість готового продукту (продовольче зерно, фуражне, насіннєвий матеріал). У цілому по господарствам необхідно висушувати до 40...45% зібраного врожаю, а в окремі роки для деяких кліматичних зон України - до 70%.
Саме на цій стадії витрачається до 80% всієї енергії після збиральної обробки зерна, а корисне використання енергії в самих зерносушарках складає до 40-45%.
Господарствами використовуються шахтні і барабанні сушарки вітчизняного виробництва та закордонні зразки колонкових, бункерних та шахтних сушарок періодичної дії. Найбільшого розповсюдження набули такі схеми проведення процесу сушіння зерна: прямотечійний режим (одноразове перепускання зерна), періодичний (багаторазове перепускання зерна), з послідовним перепусканням зерна через сушильні камери та сушіння в нерухомому шарі. Практична реалізація цих варіантів пов'язана з високими затратами енергії, реальні витрати рідкого палива для зниження вологості зерна з 20 до 14% становлять 9-11 кг рідкого палива на 1 т зерна. Такі показники витрат палива обумовлені недосконалістю технологій і конструктивними недоліками сушарок.
Не зважаючи на значну кількість теоретичних і експериментальних досліджень, присвячених загальній теорії сушіння, тепломасообміну та інтенсифікації процесів перенесення вологи, а також широкому впровадженню технологічних енергозаощаджувальних заходів у галузі енергозберігаючого сушіння, залишається багато не використаних резервів і дослідження в цьому напрямку залишаються актуальними і своєчасними.
Аналіз досліджень. Питанню розробки теорії сушіння зерна, обґрунтуванню способів і режимів, а також створенню різноманітних конструкцій зерносушарок присвячені роботи О.В. Ликова, С.Д. Птіцина, А.С. Гінзбурга, Г.К. Філоненко, М.О. Грішина, В.І. Жидко, В.А. Загоруйко, Н.В. Остапчука, В.І. Алейнікова, Ю.О. Чурсінова, Г.М. Станкевича, В.І. Аниськіна, Л.Г. Чижикова, А.В. Голубковича, Б.І. Котова, О.М. Кашуріна, Ю.В. Єсакова, Г.С. Окуня, М.Я. Кірпи, АД. Гарькавого, АВ. Спіріна, В.Ф. Дідуха, В.І. Атаназевича, В. Мальти, О. Крішера та ін.
Аналіз способів і режимів сушіння зерна показав, що найбільше розповсюдження отримали сушарки з конвективним способом підведення теплоти шахтного і колонкового типу, також бункерні установки. Встановлено, що наявні режими сушіння в установках періодичної дії не забезпечують потрібної якості сушіння і відповідних норм витрат енергії; сушарки характеризуються низьким термічним к.к.д. та підвищеною питомою матеріалоємністю. Але можливості інтенсифікації процесів сушіння і зниження енерговитрат далеко не вичерпані. Визначено основні напрямки підвищення технологічної і енергетичної ефективності сушіння.
Мета роботи. Розробка малозатратного комплекту обладнання для зберігання зернофуражу безпосередньо в сільськогосподарських підприємствах і фермерських господарствах, що дозволить істотно зменшити собівартість тваринницької продукції.
Основні задачі досліджень
1) з'ясувати проблемні питання, пов'язані із зберіганням зерна;
2) проаналізувати відомі конструкції обладнання для сушіння та зберігання зерна;
3) обґрунтувати принципову схему та основні конструкційно-технологічні параметри малогабаритних зерносушарки та зерносховища;
4) провести початкові експериментальні дослідження модельного зразку запропонованого обладнання;
5) виконати попередню техніко-економічну оцінку проектних рішень.
Результати досліджень
Майже всі сушарки, що використовують як сушильний агент нагріте повітря і застосовуються в даний час, є сушарками конвективного типу, у яких повітря переносить тепло до зерна і видаляє вологу, що випаровується. Найбільш поширені промислові зерносушарки шахтного типу, але вони дуже дорогі і потребують спеціальної автоматики, оскільки у багатьох випадках перепалюють зерно, яке у них прогрівається до 70...75 градусів. До речі, зараз є багато комерційних структур, які пропонують сушіння зерна прямо у господарствах пересувними сушарками однак вартість таких сушарок як мінімум 150 тис. євро, а плата за їх використання ненабагато менша від послуг елеватора.
Огляд відомих конструкцій зерносушарок і вентиляційних установок для зерноскладів дозволив виділити найкращу в аспекті зменшення енергомісткості функціональну схему комплекту обладнання - суцільнометалеві бункери для зберігання зерна, аерожолоб для його періодичного підсушування і транспортуванні між бункерами, а також пневмотранспорт та установка для завантаження самих бункерів.
Проведений морфологічний аналіз конструкцій зерносушарок показав, що число можливих комбінацій (тобто принципових конструктивних рішень) становить 2764 (табл. 1). Серед них ряд очевидних переваг має комплект обладнання у складі:
- суцільнометалеві бункери для зберігання зерна;
- аерожолоб з тепловентилятором для сушіння зерна, його періодичної кондиціювання і транспортування між бункерами;
- пневмотранспортна установка для завантаження бункерів.
Проведені технологічні розрахунки показали, що для типового комплекту на 100 т подача вентиляційної установки має становити 24 тис. м3/год у режимі сушіння. При кондиціюванні маси, коли ставиться задача знизити вологість зерна з 16% до 14%, подача вентилятора має бути не менше 25 тис. м3/с при тепловій потужності нагрівального пристрою Qк = 60 кВт.
Для забезпечення продуктивності при підсушуванні зерна 5 т/год і транспортуванні з продуктивністю до 10 т/год довжина аерожолоба повинна бути L=3,6, а ширина 1,8 м. Для приведення зернової маси у псевдоскраплений стан аерожолоб слід укомплектувати вентилятором високого тиску ОТИ № 5.
Установка є досить простою у виготовленні і не потребує ні складних технологій, ні особливих матеріалів.
Повний текст статті за посиланням