• Главная>
  • Блоги>
  • Конкурентоспособный зерновой терминал — энергоэффективность на первом месте

Конкурентоспособный зерновой терминал — энергоэффективность на первом месте

Конкурентоспособный зерновой терминал — энергоэффективность на первом месте
Конкурентоспособный зерновой терминал — энергоэффективность на первом месте

Зерновая отрасль Украины за последние десятилетия увеличила экспорт зерна на 77 %. В 2013/2014 он составил более 30 млн т, что позволило превзойти Канаду, Бразилию, Аргентину и войти в тройку мировых экспортеров зерна. Зерновая логистика — одна из ключевых составляющих развития зернового рынка нашей страны, — предопределила строительство значительного числа морских зерновых терминалов. В существующей конкурентной среде основные зерновые потоки нацелены на морские терминалы высокой производительности, технологичности, надежности, безопасности и с оптимальной ценой перевалки.

Одесской национальной академией пищевых технологий совместно с ГП Зерновая столица успешно проведён системный анализ всей сети технологических процессов приемки, обработки, хранения и отгрузки зерна с целью обеспечения максимального качества зерновых материалов при минимально возможных энергетических затратах. Также решены вопросы уменьшения уровня загрязнения окружающей среды и экологической безопасности.

Товарное качество зерна

Многоплановые исследования, опыт создания основных транспортно-технологических линий позволил выявить приоритетные факторы, определяющие ухудшение качества зерновых материалопотоков. Среди важных вопросов предупреждения потерь качества зерна следует выделить его травмирование.

Особенно актуальным является вопрос боя зерна — кукурузы.

По данным анализа работы украинских предприятий зерновой отрасли, прирост дробления кукурузы составляет:

• 4,0…6,5% для «жёстких» режимов работы транспортно-технологических линий (ТТЛ) 80х-90х годов выпуска

• 2,0…4,0% для перевалочных элеваторов с ТТЛ, использующих современное высокопроизводительное оборудование 500-1500 т/ч

Такая картина зачастую объясняется элементарным пренебрежением к вопросам соблюдения правил технологических процессов, среди которых следует отметить:

• дробление зерна тяговыми органами, проблемы эффективной плотности укладки (порозности) частиц зернового потока;

• отсутствие синхронизации скоростных режимов загрузки, выгрузки и перемещения зерновых потоков (дифференциал от 0,5 до 3), импульсный характер пиковых нагрузок тягового органа и приводных механизмов;

По результатам наших исследований процессов дробления частиц, бой зерновок определяется скоростью взаимодействия зернового потока и преграды торможения. В связи с этим, место расположения «тормозных» устройств определено областью пересечения диапазона предельно допустимых скоростей транспортирования и эффективного гашения эжекционного давления.

Снижение прироста битых зерен в зерновой массе достигается при комплексном подходе в решении вопросов:

• сушка зерна с оптимальной интенсивностью (не более 5 % за один проход),

• сокращение длин транспортных маршрутов,

• применение технических средств, снижающих скорость соударения зерна и рабочих органов транспортных устройств:

  • минимизация использования цепных конвейеров, норий ТТЛ.

  • использование гасителей предельной скорости движения зерна в самотеках и силосах,

  • «мягкие» скоростные режимы движения лент, цепей, ковшей,

  • оптимальная геометрия загрузочных и разгрузочных узлов норий, насыпных лотков, сбрасывающих коробок конвейеров.

Специалистами группы предприятий «Зерновая столица» совместно с «Одесской национальной академией пищевых технологий» разработаны щадящие режимы, конструктивные параметры оборудования высокопроизводительных ТТЛ, которые рекомендованы к использованию в линиях приёмки, хранения, обработки и отгрузки зерна.

Практический опыт применения технологических и технических решений при строительстве, реконструкции ряда морских зерновых терминалов (МЗТ) подтверждает возможность уменьшения боя зерна в 2,0-3,0 раза.

Самотек

График снижения боя

Опыт выполнения мероприятий по снижению боя зерна

Опыт выполнения мероприятий по снижению боя зерна

Энергоэффективность

Определение приоритетов при уменьшении энергоемкости морских зерновых терминалов (оценка энергоемкости процессов, технологий и основных образцов современной техники) потребовало полномасштабного энергетического аудита ряда терминалов Одесского, Ильичевского и Николаевского морских портов. Энергетическая экспертиза выявила основные проблемы нерационального расходования энергии. По удельным энергозатратам предприятия разделились на 3 группы:

Е3 – высокий уровень энергоэффективности ниже 1,5 кВт.ч/тЕ2 – средний уровень энергоэффективности 1,5 – 4,5 кВт.ч/тЕ1- низкий уровень энергоэффективности больше 4,5 кВт.ч/т

Достижение энергоэффективности класса Е3 осуществляется в 2 этапа, в рамках проектирования МЗТ и эксплуатации. Проектирование предполагает эффективные компоновочные решения, минимизацию маршрутов, количества оборудования, использование энергоэффективного оборудования и механизмов. Минимизация энергоёмкости МЗТ на этапе эксплуатации напрямую связана с качеством, эффективностью работы системы автоматизации СДАУ. Создание СДАУ требует тесного взаимодействия специалистов АСУ и технологов.

К классу Е-3 Энергоэффективности относятся терминалы полной синхронизации технологических транспортных и обеспечивающих систем, где система автоматического управления полностью адаптирована под требования технологий приемки, транспортирования, хранения и отгрузки материалопотоков.

Автоматизация МЗТ подразумевает комплекс задач:

• полный контроль и мониторинг маршрутов движения зерна внутри элеватора;

• синхронизация приема и отгрузки с автомобильного, железнодорожного, морского или речного транспорта;

• управление конвейерами, задвижками, перекидными клапанами и дистрибьюторами, гравитационного транспорта, обеспечение их режимного соответствия;

• управление сопутствующими системами аспирации;

• контроль и оперативный сбор и обработка данных о состоянии всего оборудования;

• диагностику аварий и отклонений параметров от технологического процесса с выдачей аварий¬ной сигнализации и информации о характере неисправности;

• действия, предотвращающие не санкционированную блокировку оборудования, остановку маршрутов;

• контроль токов нагрузок двигателей, регулирование степени сыпи во избежание наступления аварийных ситуаций и одновременно обеспечивающее максимальную производительность транспортного оборудования;

• контроль наличия продукта в бункерах и силосах;

• предотвращение смешивания зерновых культур;

• отображение технологических параметров в различных логических формах;

• ведение протоколов работы производства.

Для сбора данных с удаленного оборудования широко применяются устройства распределенного ввода-вывода «Siemens» или «Phoenex Contact» (Германия). Там, где это оправдано, применяются устройства беспроводной связи «Phoenex Contact» и «Weidmueller». Все это позволяет уменьшить расход кабельно-проводниковой продукции до 30%.

Связь между устройствами средств автоматизации осуществляется с широким использованием линий воло¬конно-оптической связи по протоколу ProfiNet.

Верхний уровень управления строится по структуре сервер — клиент и может работать в режиме горячего резерва, что позволяет повысить надежность системы.

Архитектура новой системы построена таким образом, что отказ отдельных технических средств, не приводит к потери функции управления всем комплексом.

Модульный принцип построения, доступный режим редактирования, использование открытых промышленных протоколов OPC, ProfiNet позволяет легко модернизиро¬вать систему и, по мере необходимости добавлять в нее новые элементы, постепенно охватывая дополнительные участки производства.

Применяемое программное обеспечение позволяет довольно быстро, просто и без больших затрат реализовать систему автоматизации. Тщательно разработанные и согласованные друг с другом компоненты системы позволяют эффективно решать задачи горизонтальной и вертикальной интеграции — от полевых установок до систем управления, визуализации и инфор¬мационных технологий. Все компоненты характеризуются очень простым применением, поддержкой стандартных интерфейсов.

Автоматизация технологического процесса элеватора осуществляется на основе аппаратно-технических программных средств ведущих европейских производителей «Siemens», «Weidmuller», «Rittal», «Eldon», «WoHner», что гарантирует высокое качество и надежность.

Использование разработанных решений позволяет обеспечить энергоэфективность морских зерновых терминалов в пределах 1,5 – 2,5 кВТ ч/т, что соответствует уровню энергоемкости терминалов стран ЕС, США м Канады.

Надежность

Надежность является важным параметром, который характеризуется следующими характеристиками: безотказность, долговечность, ремонтопригодность.

Обеспечение надежности МЗТ осуществляется с одной стороны надёжностью использованного проектом оборудования, а с другой применением эффективных методов диагностики состояния транспортно-технологический линий. Выполнение второй задачи реализуется путем использования системы Smart-Elevator.

Система Smart-Elevator создана для контроля и управления качеством технологического процесса, энергозатратами в режиме «онлайн», а также для самодиагностики технического состояния транспортно-технологической линии.

Система Smart-elevator состоит из четырех уровней:

  1. Контроль технического состояния наиболее ответственных узлов оборудования, полностью исключающий влияние человеческого фактора на оценку их технического состояния.

  2. Контроль и управление качеством процесса транспортирования. Система передаёт информацию о техническом состоянии ТТЛ и предупреждает о необходимости вмешательства обслуживающего персонала.

  3. Оптимизация энергозатрат в зоне целесообразных режимов функционирования при полном соблюдении технологических параметров.

  4. Создание требований и графика проведения регламентных работ по обслуживанию и ремонту оборудования, контроль выполнения регламентных работ.

Smart-elevator состоит из набора контрольно-измерительных приборов и логического модуля.На первом уровне Smart-elevator проводит постоянный сбор данных о техническом состоянии основных узлов ТТЛ, а именно:

• Состояние рабочих органов.

• Состояние шарнирных соединений.

• Состояние приводных механизмов.

• Концентрация пылевоздушной смеси в корпусе оборудования и за его пределами.

• Производительность транспортно-технологической линии.

Применение разработанной системы позволило обеспечить стабильную надёжную работу при полном устранении аварийных ситуаций основных технологических линий. В табл. 2 приведены результаты её использования.

Таблица 2

Результаты внедрения системы самодиагностики SMART-elevator

Схема

Безопасность

Ужесточение требований экологических служб, проблемы взрывоопасности пылевоздушных смесей, участие украинских организаций в глобальных мировых проектах «Green construction» и «Green Buildings» предопределяют необходимость создания принципиально новых систем обеспыливания.

Многоплановые исследования, проведенные сотрудниками ГП «Зерновая столица» причин высокой запыленности комплексов перевалки сыпучих грузов, построенных за последние десятилетия в мире,- позволили установить основные проблемы недостаточной эффективности систем обеспыливания морских зерновых терминалов, среди которых особо следует отметить:

  • разнородность, значительные колебание интенсивности источников пылевыделения (изменение объема пылевоздушной смеси и избыточного давления от 2 до 5 раз);

  • отсутствие средств управления как отдельной установки, так и целостной системы пылеподавления предприятия.

Перечисленные выше проблемы устранены в рамках создания принципиально новой системы, нацеленной на устранение причин пылеобразования, а не следствий, — в противоположность традиционным системам аспирации. Решение задач гарантированной экологической безопасности, в отличие от существующих ныне подходов, осуществлено применением трех уровней экологической защиты:

  • первый уровень — подавление эжекционных источ¬ников пылеобразования;

  • второй уровень — герметизация, направленная на перемещение пылевоздушных потоков в демпферные укрытия, стабилизация параметров источников пылевыделения;

  • третий уровень — создание эффективных систем управления обеспыливающих установок нового образца — локально-распределенного типа.

Применение нового типа встроенного в укрытие оборудования локальной аспирации, в отличие от существующих локальных обеспыливающих установок, импортируемых в Украину, позволяет обеспечить заданную мощность воздуш¬ных завес источников пылеобразования полного маршрута перемещения зерна, где каждый аспирационный узел воздействует не на отдельный очаг пылевыделения, а на всю их совокупность.

Именно слаженная работа аспирационных узлов как единого механизма, разработанного для зернового терминала, решает задачу гарантированного пылеподавления. В свою очередь, существующие локальные установки современных зерновых терминалов при эффективном обеспыливании отдельных очагов пылевыделения не способны обеспечить полную экологическую защиту из-за отсутствия возможности воздействия на аэродинамически связанные группы источников пылевыделения.

Комплекс обеспыливания зернового терминала компании представляет собой SMART-систему «умных» аспирационных узлов, основанную на моделировании аэромеханики пылевоздушной среды с использованием моделей источников пылевыделения обеспыливаемых узлов.

Синхронизация работы аспирационных узлов, как единого механизма позволила:

  • повысить КПД пылеподавления с 60% до 99%;

  • уменьшить энергозатраты в 1,5-3 раза;

  • устранить залегание пыли в воздуховодах;

К преимуществам аспирационных узлов модульного типа следует отнести равномерные, выровненные, линейные эпюры давлений в плоскости очага пылеобразования с коэф¬фициентом ф=0,7-0,85, что не могут обеспечить обычные аспирационные приемники, коэффициенты выравненности эпюр которых не превышают ф<0,4. Такая ситуация напрямую определяет качество обеспыливания, надеж¬ность пылеподавления.

Результатом работы системы обеспыливания являются новые функции системы управления: грузочувствительный режим, системное ограничение распространения выбросов в окружающую среду — «экологически чистый элеватор», стабилизация параметров среды рабочих помещений предприятия по предельно допустимым нормам, система диагностики с функцией накопления и передачи данных.

Данная система управления значительно упростила контроль и предупреждение сбоев, увеличила срок службы как локальных аспирационных узлов, так и обеспыливающего оборудования в целом.

Выводы

В заключение еще раз следует отметить необходимость рационального баланса при проектировании и строительстве МЗТ следующих параметров:

  • пропускная способность технологических линий;

  • соответствие качества экспортным стандартам, мягкие режимы обработки зерна;

  • энергоэффективность на тонну зерна;

  • требования экологической безопасности, стандарты взрывозащиты;

  • надежность технологического оборудования; минимизация износа.

Оптимальный баланс вышеназванных параметров способствует сокращению срока окупаемости инвестиций и определяет реальные перспективы амбициозных планов ряда известных компаний строительства и эксплуатации морских зерновых терминалов Украины.

Олег Гапонюк, проф., д.т.н., зав. каф. «Технологического оборудования и аспирации зерновых производств» ОНАПТ, ГП «Зерновая Столица», Игорь Гапонюк, коммерческий директор ГП «Зерновая Столица».

Выполнено с помощью Disqus
Выполнено с помощью Disqus

Автор блога

Мнение эксперта
Мнение эксперта

Обо всем, что волнует элеваторную отрасль

 

Новости

Новые зерновые терминалы сокращают пиковую мощность в 3-4 раза — эксперт

Новые зерновые терминалы делают акцент на энергоэффективность и стремятся сократить свои пиковые мощности на этапе строительства. Об этом в комментариях для Elevatorist.com сказал технический директор ГП «Зерновая Столица»...

В Украине строится 12 зерновых терминалов

На сегодня в процессе строительства в морских портах Украины 12 зерновых терминалов совокупной мощностью около 23 млн т в год. Об этом сообщил председатель ГП «Администрация морских портов Украины» (АМПУ) Андрей Амелин в интервью...

Elevatorist.com поздравляет с Рождеством Христовым!

7 января православные, которые живут по юлианскому календарю, празднуют один из главных праздников для всех христиан, установленный в честь рождения во плоти Господа нашего Иисуса Христа от Девы Марии.Редакция сайта...

Казахстан.Новый зерновой терминал в порту Актау сдадут в эксплуатацию в 1-ом квартале 2016 года

Строительство северного терминала морпорта Актау выполнено на 90%. Об этом сообщил президент АО «НК «Актауский международный морской торговый порт» Михаил Ялбачев. По его словам, северный терминал Актауского международного...

Бориваж планирует догнать по объемам перевалки зерновые терминалы ТИСа И НИБУЛОНа

Сейчас на зерно-перевалочном комплексе (ЗПК) ежегодно перегружается около 2 млн. т зерновых грузов — это именно тот объем грузов, на который рассчитывался терминал. Но компания продолжает свое развитие — разработан проект...

Почти половину грузооборота Ника-Теры составляют зерновые

С начала года в общем объеме грузооборота морского терминала «Ника-Тера» зерновые культуры составили 48% (1млн. 385,3 тыс. т).Об этом сообщает пресс-служба компании.Всего в январе-сентябре 2015 года терминал осуществил перевалку...

Фиксирование цен на зерновые в долларах уменьшит валютные риски Аграрного фонда - МЭРТ

Для уменьшения валютных рисков ПАО «Аграрный фонд» необходимо зафиксировать цены на зерновые в долларах США или разработать механизмы хеджирования валютных рисков, считают в Министерстве экономического развития и торговли (МЭРТ)....

Зерновая Столица провела аудит систем обеспыливания на крупнейшем латвийском элеваторе

Специалисты группы предприятий «Зерновая Столица» проведут реконструкцию систем обеспыливания на крупнейшем латвийском элеваторе, который принадлежит компании «ELAGROTRADE».Об этом сообщает пресс-служба группы предприятий...

ТОП 10 лидеров по перевалке зерна

Зерновой сезон-14/15 завершается и, несмотря на военные события, его результаты практически ничем не отличаются от предыдущих сезонов. Уже можно определённо констатировать – Украина успешно перевал(р)ила свой «зерновой и...

Зерновые терминалы несут потери из-за устаревшего оборудования — эксперт

Устаревшее оборудование на украинских зерноперевалочных терминалах и элеваторах приводит к серьезным потерям качества зерна при его транспортировке, хранении и перегрузке. Об этом заявил заместитель директора по производству ГП...

Блоги

Зерновые терминалы должны сделать акцент на транспортном оборудовании — эксперт
Зерновые терминалы должны сделать акцент на транспортном оборудовании — эксперт

На сегодняшний день дефицита перевалочных мощностей в Украине не существует. Портовые терминалы вполне справляются с имеющимся экспортным потенциалом — это около 35-40 млн т. Тем не менее многие компании сегодня заявили о...

Портовая перевалка и зерновые терминалы — в зоне повышенного интереса инвесторов
Портовая перевалка и зерновые терминалы — в зоне повышенного интереса инвесторов

В 2015 году Украину ожидает хороший урожай зерновых: более 50 млн т, подсчитали эксперты. Не смотря на аннексию Крыма и военные действия на Востоке, зерновой вал будет и дальше расти, а вместе с ним — экспортные возможности...

Фото по теме

Производственный участок ООО "Бета-агро-Инвест"  (июль 2013)
Элеватор Бета-Агро-Инвест: система обеспылевания

При реализации проекта по обеспылеванию, который разработали специалисты «Зерновой столицы», было применено пылеотделяющее оборудование централизованного и локального типа. Это шкафы фильтровальные ZEO-FW, фильтра локального типа...

Интервью

Рафаэль Гороян: Портовая перевалка в Украине уходит под контроль иностранного капитала

Успешный элеваторный бизнес возможен только при системном и грамотном подходе. Это доказывает деятельность группы компаний «Прометей». Как в тяжелой атлетике здесь постепенно выжимают все новый и новый вес — покупают и дают...

Рейтинг

ТОП-10 морских портовых зерновых терминалов

Морские портовые терминалы в Украине сегодня остаются в зоне повышенного внимания инвесторов, трейдеров и стивидоров. Не смотря на сложные политическую и экономическую ситуации в Украине, некоторым компаниям удалось в прошлом...

Спецпроект

Техбаза — как много в этом слове…

Подготовка технической базы к приемке зерновых нового урожая не менее ответственный период, нежели сам сезон приемки. Стоит что-то не учесть или на чем-то неоправданно сэкономить — можно ждать сбоев в самый ответственный момент...