Заказать обратный звонок
 X


Строительство объектов промышленного
и сельскохозяйственного назначения


(044) 592-02-74
(097) 137-53-03
(097) 016-15-10

03148, Украина, г. Киев, ул. Вильямса Академика 6Д
Обратный звонок





Зерносушилка – какая технологичнее и экономичнее: шахтная, модульная или есть другие варианты?

Зерносушилка – какая технологичнее и экономичнее: шахтная, модульная или есть другие варианты?


Основной задачей сушки зерновых и масличных культур является снижение влажности осушаемого продукта до значений, при которых продукт (зерно) можно безопасно заложить на длительное хранение, не опасаясь возникновения очагов самосогревания. Однако сушка - это не только способ понижения влажности зерна. При правильно подобранном режиме сушки происходит физиологическое дозревание зерна и улучшение его качества. Прежде всего, выбор зерносушилки определяется ее производительностью, стоимостью, экономным расходом топлива, безопасностью в работе, надежностью автоматического контроля влажности зерна на выходе из сушилки, автоматическим управлением температурой зерна и горячего воздуха. Также немаловажна легкость очистки сушилки, особенно при сушке разных партий семенного зерна. Важную роль при этом играет вид зерна и его дальнейшее использование.


В процессе неправильной сушки при нагревании зерна сверх допустимой температуры происходит ухудшение его качества, снижается всхожесть и энергия прорастания в семенном зерне, увеличивается трещиноватость зернобобовых культур, риса-зерна, снижаются хлебопекарные свойства муки, полученной из такого зерна. Например, у кукурузы в результате сушки при высокой температуре полностью теряется всхожесть, но целиком сохраняется кормовая ценность. В пересушенной кукурузе трудно отделяется крахмал.


Во время сушки пшеницы при высокой температуре происходит закал зерна, затрудняющий его размол. При помоле зерна пшеницы с трещинами снижается выход муки высшего сорта. Посевное зерно невозможно высушить при высоких температурах без снижения всхожести, поэтому температура посевного зерна, а также солодового ячменя и мукомольной пшеницы, во время сушки не должна превышать 45°С. Для других видов зерна температура может быть выше. Предельная температура зависит и от начальной влажности зерна: чем выше влажность, тем ниже должна быть температура. Поэтому для сушки семенного, кормового и мукомольного зерна установлены различные температурные диапазоны сушки.


Вот некоторые моменты, на которые следует обращать внимание при выборе и установке новой сушилки, позволяющие оптимизировать работу и снизить затраты на сушку:


- В верхней части зерносушилки или непосредственно над сушилкой должна быть накопительная резервная секция или буферная емкость, в которую транспортным оборудованием подаётся влажное зерно. Установленные в буферной емкости датчики верхнего и нижнего уровня зерна обеспечат непрерывное, без перерыва, заполнение зерносушилки, включая и выключая загрузочные устройства;


- Конструкция сушилки должна обеспечивать независимость работы и показателей по производительности от направления дующего ветра (не обращать внимания на розу ветров), и позволять располагать зерносушилку в любом месте участка;


- Подача агента сушки должна быть обеспечена к каждому зернышку со всех сторон – наличие застойных зон или локальных течений осушаемого продукта не допускается. Необходимо минимизировать контакт осушаемого продукта с нагретыми металлическими частями конструкций сушилки, чтобы не допустить контактный перегрев продукта. Это серьезно сказывается на эффективности использования энергии теплоносителя, а соответственно и на расходе топлива;


- Теплоизоляция горячей зоны и наружная обшивка позволяют значительно снизить расход тепла и соответственно - топлива, особенно если принимать во внимание климатические условия зернопроизводящих регионов стран СНГ;


- Качественные (модуляционные) применяемые горелки и топливная автоматика позволяют поддерживать температуру теплоносителя в автоматическом режиме, и, как проверено многолетней практикой, это непосредственно оказывает значительное влияние на экономию расхода топлива;


- Зерносушилка должна работать в полном автоматическом режиме и не зависит от ошибок обслуживающего персонала. Датчики температуры, включенные в состав управляющей автоматики сушилки, должны исключать недопустимое превышение температуры зерна и агента сушки;


- Выбросы пыли за пределы сушилки должны быть исключены – удаление и сбор выделяющейся зерновой пыли;


- Сушка зерна должна происходить бережно, без травмирования и без перегрева, с минимальным количеством различного вида транспортных механизмов и устройств;


- Для обеспечения чистки сушилки от остатков зерна и проведения ее ремонта должен быть обеспечен легкий доступ в любую точку сушилки.


 

Какой же тип сушилок наиболее предпочтителен?


При выборе зерносушильного оборудования необходимо учитывать множество факторов для того, чтобы выбранное оборудование максимально соответствовало потребностям хозяйства или элеватора, было экономичным и простым в эксплуатации.

Кто-то утверждает, что лучшими являются шахтные сушилки. Если судить по времени жизненного цикла этого изделия, то шахтные сушилки безусловные лидеры, точнее долгожители. А как быть с зерносушилками, пришедшими на рынки СНГ срав нительно недавно – модульными?


Прежде чем давать характеристику каждому типу сушилок, необходимо подчеркнуть то общее, что есть между ними.


Первым хотелось бы отметить то, что независимо от конструкции сушилки каждый вид зерна для съема влажности зерна на один процент требует одинакового количества тепла. Следовательно, у конструкторов разных сушилок стояла одинаковая задача – донести тепло до зерна, сделав потери минимальными. Чем лучше решена такая целевая задача, тем меньше эксплуатационные затраты на сушку. В связи с тем, что влажному зерну требуется для нагрева (сушки) одинаковое количество тепла, можно сделать вывод – сушилки всех типов, имеющие одинаковый объем загруженного зерна (рабочий объем), имеют примерно одинаковую производительность при условии, что количества подведенного тепла достаточно для испарения влаги.

На сегодняшний день широкое распространение получили такие типы сушильного оборудования: сушилки шахтного типа с рециркуляцией (сушилки типа ДСП производства КМЗ) и рекуперацией тепла (некоторые сушилки «PETKUS», «Shmidt-Zeeger», «Strah

 

l», «STELA» и проч.), а также сушилки модульного типа (или колонковые) «Sukup», «FARM FANS», «MATHEWS COMPANY», «DELUX» и др.

 

Рециркуляция зерна позволяет снизить влажность зерна до требуемого уровня за несколько циклов. Сначала происходит предварительный нагрев сырого зерна до предельно допустимой температуры, контактный влагообмен между сухим рециркулирующим и сырым зерном, после зерно поступает в зону сушки с воздействием на него агента сушки.


В основу энергосберегающего принципа сушки положен принцип рекуперации (повторного использования) тепла нагретого сухого воздуха, прошедшего сквозь слой охлаждаемого горячего зерна после сушки, за счет чего значительно уменьшается расход топлива и повышается КПД сушилки.


Наличие теплоизоляции горячих зон зерносушилки сокращает непроизводительные потери энергоносителя на нагрев окружающей среды.

Шахтные проточные сушилки - это сушилки, как правило, большой производительности, используемые в составе крупных зернохранилищ (элеваторов), где они и работают практически непрерывно весь год.


Эти сушилки имеют высокую металлоемкость, большую высоту зерновой шахты (20-25 м) и как следствие высокую стоимость, требуют больших капиталовложений при строительно-монтажных работах, таких как: строительство мощного ж/б фундамента и монтажные работы (до 25% от стоимости сушилки), поэтому стоимость сушилок зерна подобного типа высокая. Время сборки таких сушилок от 4 до 6 недель. Имеют высокие энергетические показатели, но имеются серьезные проблемы с выбросами зерновой пыли, так как зерно, протекая сквозь высокую шахту, непрерывно сталкивается с поперечными потоку зерна металлическими коробами для подачи горячего агента сушки и охлаждающего воздуха, сдавливается и истирается. Если в сушилку попадет влажный неочищенный зерновой ворох, то он легко может застрять между воздухоподводящими (отводящими) коробами, что может привести к образованию локальных струйных течений, местному перегреву вороха и к пожару. Образующаяся зерновая пыль еще и взрывоопасна, а собрать или предотвратить выброс зерновой пыли в атмосферу очень проблематично и дорого.


Горизонтальные (или вертикальные) модульные (колонковые) сушилки основаны на принципе поперечной подачи воздуха (горячего и холодного) через слой зерна, протекающего между стенками из перфорированных листов. Модульными или колонковыми сушки принято называть из-за конструктивной особенности  ее компоновки, сушка состоит из модулей и колонн (секций), количество которых зависит от  заявленной потребителем производительности агрегата. Принцип работы таких сушек довольно прост и  состоит в следующем:


- зерно поступает в верхнюю часть сушилки, где расположен шнек, который распределяет зерно по всей длине сушилки и загружает колонны поочередно. Возможно исполнение сушилки в виде круглой башни с двойными перфорированными стенками – в этом случае заполнение всей сушилки происходит под действием гравитации и верхний шнек отсутствует;


- вентилятор нагнетает в камеру воздух из окружающей среды, который в дальнейшем делится на два потока. Один поток поступает в камеру смешивания, а второй греется горелкой. В камере смешивания оба потока при помощи отражателей смешиваются, обеспечивая равномерность температуры реагента сушки в любой точке камеры;


- внутренняя и наружная стенки колонны перфорированные, что дает возможность агенту сушки продувать слой зерна, обеспечивая температуру зерна, заданную оператором;


- в нижней части сушки расположены дозирующие вальцы, скоростью вращения которых регулируется время нахождения зерна в колоннах, тем самым обеспечиваются те или иные режимы сушки;


- выгрузка высушенного зерна из сушилки производится нижним винтовым или скребковым транспортером.


Стенки плоские перфорированные и находятся под давлением зерна, поэтому сушилки имеют сложную и мощную раму. Зерно при подаче необходимо распределить вдоль сушилки (верхним шнеком-распределителем), а потом снова собрать, да еще и обеспечить равномерность протекания в параллельных секциях. Для этого установлены шнековые транспортеры и лопастные дозаторы. Но чем больше механизмов – тем больше цена, эксплуатационные затраты и вероятность поломки. Удобны горизонтальные модульные сушилки быстрым монтажом, простым и дешевым фундаментом, относительно низкой по высоте норийной системой подачи зерна и возможностью будущей модернизации для увеличения производительности.


К недостаткам, присущим сушилкам данного типа, можно отнести следующее:


- зерно в сушилке движется сплошным столбом, изнутри которого подводится горячий сушильный агент, который проходя через слой зерна толщиной 250-300 мм, выходит за пределы сушилки через перфорированную стенку. Это приводит к тому, что с внутренней - горячей стороны зерно перегревается и пересушивается, а внешний слой зерна еще недосушен;


- если с какой либо стороны на сушилку дует холодный ветер или идет дождь, то это также приводит к неоднородному нагреву (одна сторона сушилки интенсивно охлаждается, а другая – с подветренной стороны, перегревается) и некачественной сушке зернового потока;


- для сушки мелкосемянных культур (рапс, горчица) необходимы стенки с соответствующим мелким перфорированием, чтобы семена не застревали в перфорации, а это ухудшает проходимость воздушного потока;


- при движении вертикального столба зерна происходит его трение о перфорацию внутренней и внешней стенки и происходит его истирание – травмирование внешней оболочки зерна;


- возможно застревание вороха влажного зерна в любом месте по высоте потока, особенно в местах установки внутренних конструкций, что приводит к локальным местным течениям и местным перегревам.


- при сушке некоторых культур выделяется много зерновой пыли, которая оседает вокруг сушилки и загрязняет прилегающую территорию, приводит к высокой пожароопасности, а тоненькая шелуха, выделяющаяся с каждого зернышка при сушке (особенно кукурузы), забивает внешние перфорированные листы так, что воздух не может проходить сквозь слой зерна и засоренную перфорацию, что резко снижает эффективность сушки и приходится останавливать сушилку для очистки;


- отсутствие рекуперации тепла (использование теплого воздуха) из зоны охлаждения высушенного зерна и отсутствие теплоизоляции приводит к тому, что они потребляют самое большое количество энергоносителя на сушку одной тонны зерна.


Относительно новый тип сушилок для Украины – это сушилка непрерывного потока конвейерного типа. Разработана конструкция в Англии, стране, в которой постоянно высокая влажность, инженерами компании Alvan Blanch. Сушилка представляет собой модульную конструкцию, которая поставляется в собранном виде, с пультом управления и эл. кабелями. Главной особенностью этих сушилок являются два наклонных ложа, состоящие из специальных стальных пластин собранных в виде жалюзи, сквозь которые проникает горячий воздух, который продувает и увлекает за собой зерно: верхнее ложе предназначено для сушки зерна, а нижнее для его досушивания и охлаждения. За счет подачи большого количества горячего воздуха через относительно небольшой слой зерно сушится во взвешенном, псевдосжиженном состоянии, чем достигаются оптимальные условия конвекционного нагрева каждого зернышка, отсутствуют контактный перегрев и сдавливание зерна. Влажное зерно подается в накопительный бункер, из которого оно самотеком равномерно распределяется по всей ширине ложа через заслонку, регулирующую толщину слоя зерна на верхнем ложе в зависимости от его влажности. Это единственные сушилки, которые позволяют сушить неочищенный зерновой ворох без проблем, после чего очищать сухое зерно от примесей значительно легче, чем влажное. Также есть автоматическая регулировка скорости движения зернового потока (максимальная скорость движения 110 см в мин.), которая зависит от влажности и температуры зерна, и температуры агента сушки. Температура агента сушки задается оператором и автоматически контролируется и поддерживается автоматикой сушилки с точностью 0,1 градуса. Начиная с середины нижнего ложа, сквозь медленно движущееся зерно продувается наружный охлаждающий воздух.


Все горячие зоны сушилки теплоизолируются с внутренней, горячей стороны, что уменьшает потери тепла на нагрев металлических конструкций сушилки и непроизводительные затраты топлива. Это позволяет сэкономить до 30% расхода энергии, что и было проверено на работающих сушилках и подтверждено многочисленными тестами.


Нагретый сухой воздух из охлаждающей секции поступает в камеру сгорания через каналы рециркуляции. Данная схема позволяет сушить разные культуры, не останавливая сушку для очистки, мелкими партиями.

 

Срок монтажа и пусконаладочных работ составляет 3-5 дней! Для установки сушилки и монтажа требуется простой ленточный фундамент. Сушилка предназначена для сушки любых культур, снимает до 15% влажности за один проход, за счет правильного распределения потоков воздуха имеет высокую экономичность, полностью автоматизирована, что снижает риск поломки при неправильной эксплуатации, и самое главное -  конструкция проверена временем, первые сушилки подобного типа работают в Англии уже более 30 лет без поломок.


Очень хорошо решается проблема удаления выделяющейся зерновой пыли – в месте пересыпа зерна с верхнего на нижнее ложе подключается трубопровод системы аспирации. В простом варианте возможна установка примыкающей к торцу сушилки осадочной камеры, где будет скапливаться зерновая пыль, и затем вручную удаляться.


Сравнительные параметры сушилок конвейерного типа и шахтных сушилок


 

Сушилки конвейерного типа «Alvan Blanch»

Шахтные сушилки (Стелла, Кимбрия, Торнум и др.)


Сушку зерна можно регулировать с помощью четырёх параметров – скорость продвижения продукта, глубина слоя продукта, температура просушки и объём подаваемого воздуха.

На сушилках шахтного типа возможно регулировать температуру просушки и скорость продвижения зерна. На некоторых моделях сушилок возможно регулировать также объём воздуха.

Можно просушивать зерно с любой начальной влажностью, даже очень высокой. Продукт нигде не застревает, продвигается свободно, находится в псевдосжиженном состоянии. Каждое зернышко со всех сторон обдувается теплым воздухом, чем достигаются оптимальные условия конвекционного нагрева теплоносителем, и, поскольку нет сдавливания (компрессии) и трения о горячие металлические поверхности, легче отдаёт влагу и исключена возможность контактного перегрева.

Если продукт имеет повышенное содержание влаги, зерно может застрять между каналами, образуя заторы, что может вызвать возникновение пожара. При сушке зерна с повышенным содержанием влаги работа сушилки очень нестабильна и велик расход энергии. Очень трудно предотвратить сводообразование и прочистить места застревания продукта между коробами подачи теплоносителя. Зерно в высокой шахте сдавливается и контактирует с горячими металлическими коробами для подачи теплоносителя, в результате происходит контактный перегрев зерна с последующим растрескиванием и порчей.

Можно просушивать разные культуры, не опустошая сушилку.

Партии зерна следуют одна за другой. Этот факт исключает простои сушилки и потери энергии на нагрев сушилки.

Чтобы поменять партии зерна или культуру, необходимо опустошить сушилку и потом загрузить и нагреть новую партию.

Это вызывает простои и потери энергии.

Процесс просушки происходит очень равномерно, без горячих точек. Нет никаких течений, продукт продвигается равномерно.


При просушке часто образуются горячие точки и зоны. Также наблюдаются локальные течения в продукте.

Вы можете видеть и снимать пробы зерна в любой точке просушки. Это даёт уверенность и контроль над процессом сушки в любой зоне сушилки.

Только Бог знает, что там происходит внутри сушилки.

Можно сушить семенное зерно, так как температура насыпи зерна легко контролируется в любой точке, сушка идет в кипящем слое при большом расходе воздуха, зерно не сдавливается и не травмируется.

Сушка семенного зерна очень проблематична, опасность контактного перегрева от горячих металлических коробов подачи агента сушки. Неравномерное течение с разными скоростями зернового потока.

Можно сушить неочищенное зерно с любой стадией загрязнения.

Неочищенное зерно подавать в сушилки категорически запрещено, так как растительные примеси могут вызвать проблемы, застревая ворохом, блокируя каналы, перегреваясь и воспламеняясь.

Минимальные количества выбросов зерновой пыли за пределы сушилки, а при подключении системы аспирации - полное исключение выбросов зерновой пыли.

Очень сложные, дорогостоящие и неэффективные системы удаления выделяющейся зерновой пыли.

Эффективное использование энергии. Рекуперация горячего воздуха из охлаждающей секции – стандартная комплектация. Возможна теплоизоляция горячей зоны (секции) сушилки с горячей стороны.

Совсем недавно некоторые производители стали комплектовать сушилки этой дополнительной опцией – рекуперацией тепла и теплоизоляцией.

Простая в эксплуатации и недорогая в сборке. Доставляется уже в комплекте с элкабельной проводкой и собранной более чем на 75%. Необходимо 2-3 дня для подключения и полной работоспособности.

Для сборки сушилки необходимо несколько недель (от 4 до 6).

Сушилка имеет небольшую высоту - не более 7 м. Загрузочная нория невысокая, пониженной мощности, нет надобности в высоких дорогостоящих металлоконструкциях для установки и обслуживания загрузочного оборудования.

Загрузочные нории достаточно высокие, требуется установка буферной накопительной емкости для осушаемого продукта.

Нет необходимости в дорогом фундаменте.

Нагрузка равномерно распределяется по всему периметру, в результате чего фундамент с минимальным количеством бетона.

Необходим глубокий, с большим объемом бетона, дорогой фундамент, так как большая нагрузка от высокой сушилки сконцентрирована на сравнительно небольшой площади.

Возможно просушивать небольшие партии зерна, в том числе разного.

Нет возможности просушивать небольшие партии.

Расход топлива


Пример фундамента сушилки «Alvan Blanch»


Пример фундамента шахтной сушилки


 

При подборе зерносушилки определяющими факторами, влияющими на выбор потребителей, являются показатели производительности сушилки, её энергозатратность, надежность и долговечность работы и цена. Расход топлива зерносушилки зависит от очень многих факторов: влияние окружающей среды, вид просушиваемого материала, назначение просушиваемого материала, его начальные параметры (начальная влажность, засоренность), качество топлива и т.д.


 

Что в результате?


- Сушилка должна быть относительно недорогой, но сделанной из хороших материалов – долговечной, все процессы сушки должны быть автоматизированы и контролируемы;


- Производительность сушилки должны соответствовать масштабам вашего хозяйства. Лишнего не надо, оно вам денег стоить будет!


- Топливо должно быть удобным для вас и недорогим. Пока самым дешевым энергоносителем является газ – из газопровода или сжиженный;


- Сушилка без рекуперации тепла – деньги на ветер!


- Если вы выращиваете кукурузу, вам конечно нужна сушилка с возможностью интенсивной сушки и, желательно, с внешним вентилируемым бункером для охлаждения зерна. Это повысит КПД сушки на 25-30%!


- Персонал не последний фактор, чем меньше шанс, что ваше оборудование «пострадает» из-за ошибки персонала, тем лучше вам. Поэтому – максимум автоматизации и блокировок «защита от дурака»!


- Чем удобнее обслуживание, тем производительнее и дольше служит сушилка.


При строительстве нового зерносушильного комплекса (участка) необходимо сразу думать о комплексе из зерноочистки, сушилки, накопительных силосов и норий.

Куприевич А.Б.