Сколько и каких зерносушилок необходимо иметь на элеваторе?

Сколько и каких зерносушилок необходимо иметь на элеваторе?

Для упрощения изложения, возьмем гипотетический зерновой элеватор, общим объемом единовременного хранения зерна 75 тыс. т, с коэффициентом загрузки в течение года — 2,5 и сделаем анализ необходимого для него зерносушильного оборудования. По результатам этого анализа сформулируем требования к зерносушильному оборудованию.

Первый вопрос, с которого начнем наш анализ: «Какой мощности и сколько необходимо иметь зерносушилок на элеваторе»?

Ранние зерновые часто поступают на элеватор в сухом виде, но в неблагоприятный год их также необходимо сушить. Для рассматриваемого элеватора это может быть от трех до пяти (и более) различных партий зерна, поступивших на элеватор в объеме 2,5 тыс. т в сутки.

Вывод. На данный период, на элеваторе необходимо иметь две зерносушилки общей производительностью порядка 120 т/ч при съеме влаги с зерна до 4%. В данный период, критичным будет не столько объем зерна для сушки, сколько невозможность смешивать различные партии зерна при сушке.

Вторым пиковым периодом работы зерносушильного оборудования на элеваторе будет сушка кукурузы. В течение (2–3) недель, ситуация усугубится параллельной сушкой остатков зерна сои и полномасштабной сушкой зерна кукурузы.

Вывод. На данный период, на элеваторе необходимо иметь две зерносушилки, общей производительностью порядка 60 т/ч при съеме влаги порядка 12%.

В итоге, по количеству необходимых для элеватора зерносушилок, можно сказать, что их должно быть минимум две. При этом их производительность, если принять ее за 100%, условно можно разложить следующим образом. Производительность одной зерносушилки порядка 33%, второй 67%.

На элеваторе всегда будут присутствовать большие партии однородного зерна, которое необходимо сушить, и небольшие партии зерна, так же подлежащие сушке. Поэтому, необходимы зерносушилки различного объема и производительности.

Следующим вопросом будет: «Анализ имеющихся конструкций зерносушилок в контексте украинского климата, объемов сушки зерна и качества зерна, подлежащего сушке».

Рассмотрим три основных вида конструкций зерносушилок: башенные, модульные и шахтные.

Башенная зерносушилка

Башенные зерносушилки

Преимущества:

• Высокая производительность и качество сушки, для очищенного, однородного по влажности зерна, при влажности до 24%.

• Простая конструкция и относительно меньшая стоимость.

• Высокая энергоэффективность при температуре окружающей среды от + 5º С и выше.

Недостатки:

• Необходимы большие объемы однородного по влажности зерна.

• Максимально возможный выброс зерновой пыли в атмосферу.

• В связи с тем, что газовая горелка находится внутри зернового пояса, есть опасность сушки зерна масличных культур.

• При сушке плохо очищенного зерна, при низких температурах, атмосферных осадках, боковом ветре, забивается перфорация, нарушается однородность сушки зерна.

• Низкая энергоэффективность сушки зерна при пониженной температуре атмосферного воздуха.

Выводы. Данный тип конструкции зерносушилки был создан для сушки больших объемов однородного зерна в благоприятных погодных условиях. В этих условиях использование данных зерносушилок оптимально.

Модульная зерносушилка

Модульные зерносушилки

Преимущества:

• Высокая производительность и качество сушки зерна.

• Простая конструкция и относительно меньшая стоимость.

• Высокая энергоэффективность, при температуре окружающей среды от + 5º С и выше.

Недостатки:

• Максимально возможный выброс зерновой пыли в атмосферу.

• В связи с тем, что газовая горелка находится внутри зернового пояса, есть опасность сушки зерна масличных культур.

• При сушке плохо очищенного зерна, особенно при низких температурах, атмосферных осадках, боковом ветре, забивается перфорация, нарушается однородность сушки зерна.

• Низкая энергоэффективность сушки зерна при пониженной температуре атмосферного воздуха.

Выводы. Данный тип конструкции зерносушилки был создан для сушки малых и средних объемов однородного зерна в благоприятных погодных условиях. В этих условиях использование данных зерносушилок оптимально.

Шахтная зерносушилка

Шахтные зерносушилки

Преимущества:

• Можно обеспечить сушку любой зерновой культуры.

• При наличии термоизоляции и рекуперации, высокая энергоэффективность. Как следствие, успешно работает практически в любых погодных условиях.

• Есть возможность исключить выброс зерновой пыли в атмосферу.

• Можно обеспечить широкий диапазон производительности сушки зерна.

Недостатки:

• Конструкция более сложная и как следствие зерносушилки данного типа относительно дорогие.

• Более высокие требования к персоналу при эксплуатации.

Рассмотрим вопрос сушки зерна кукурузы в условиях Украины.

Дефицит мощностей зерносушильного оборудования в Украине, в настоящее время, составляет порядка 50%. И как следствие этого:

• В течение сезона, объем сушки зерна, приходящийся на одну зерносушилку – максимально возможный.

• Продолжительность сезона сушки максимально возможная, и как следствие, энергозатраты для сушки зерна получаются больше.

• Сушка зерна повышенной влажности (30% и более).

• Большой разброс влажности зерна, подлежащего сушке (более 3%).

• Сушка неочищенного или плохо очищенного зерна.

• Сушка зерна при минусовой температуре атмосферного воздуха, а так же в условиях его повышенной влажности.

• Большинство элеваторов примыкают или находятся в жилой зоне, и как следствие, становится актуальным вопрос исключения выбросов зерновой пыли при сушке зерна в атмосферу.

Есть необходимость отдельно остановиться на вопросе выбросов зерновой пыли в атмосферу при сушке зерна в условиях Украины.

В настоящее время есть два основных конструктивных решений в вопросе пылеподавления при сушке зерна. Условно, я назову один из них, внешнее пылеулавливание, т. е. за пределами зерносушилки. Это отбор пыли в конструкции типа циклон с последующей ее доставкой по самотекам в пылесборники. И внутренние, когда пыль осаждается внутри колонны зерносушилки.

Первый вариант пылеподавления более эффективен при сушке зерна при положительной температуре внешней среды. Когда атмосферная температура колеблется в пределах (±), влажная пыль начинает интенсивно налипать на стенки системы пылеулавливания и забивает их. Второй вариант этому не подвержен, так как вся система пылеподавления находится в термоизолированной колонне зерносушилки.

Вывод. В условиях Украины, более предпочтительна внутренняя система пылеподавления.

Теперь, на основании выше изложенной информации, перейдем к вопросу оптимизации использования зерносушильного оборудования для элеваторов в Украине.

  1. На элеваторе должно быть минимум две зерносушилки различной вместимости и производительности. Меньшая для малых объемов зерна, большая зерносушилка включается в работу в пиковые периоды сушки зерна.

  2. Применение зерносушилок, башенных и модульных конструкций, будут более предпочтительно в южных, и восточных регионах, но при условии, что рядом нет жилой зоны.

  3. В остальных регионах более предпочтительны зерносушилки шахтного типа, с термоизоляцией, с рекуперацией, при необходимости с внутренней системой пылеподавления.

Есть еще необходимость остановиться на вопросе оптимизации конструкции шахтных зерносушилок. Этот вопрос больше относится к производителям зерносушильного оборудования.

В настоящее время, для увеличения производительности шахтных зерносушилок до заданных параметров, используют различные технические решения.

В одном из них, устанавливаются в ряд несколько отдельных сушильных модулей, которые имеют общую систему погрузки и выгрузки зерна, а также единую систему управления. Преимущества этого технического решения состоит в том, в зависимости от объемов зерна, можно использовать в работе необходимое количество сушильных модулей, но такие зерносушилки относительно дорогие.

Во втором техническом решении, применяется тот же принцип, но вместо отдельных зерносушильных модулей, используется цельная конструкция сушильной шахты, имеющая несколько точек загрузки и выгрузки зерна, и необходимое количество отдельных газовых горелок. При этом зерносушилка получается более дешевой, но ее можно использовать только при больших объемах однородного зерна.

У зерносушилок большой вместимости есть ряд общих недостатков:

• Необходимость в постоянном наличии больших объемов зерна для сушки.

• Зерно должно быть однородно по качеству (по примесям и влажности).

• Дорогие и продолжительные по времени циклы выхода зерносушилки на режим сушки, а также ее остановка. Внеплановая остановка зерносушилки, это по последствиям — аналог аварийной ситуации.

• Большая инерционность в управление процессом сушки. По этому, с какими колебаниями по влажности зерно вошло на сушку, практически с такими же колебаниями и выйдет подсушенное зерно.

На основании выше изложенного, о необходимости на элеваторе минимум двух зерносушилок, есть потребность в новом техническом решении, которое воплотит в себе все лучшее, что уже есть в двух ныне существующих. Шахтная зерносушилка должна состоять из двух смежных модулей. Один модуль одинарный, имеющий производительность 33% от общей производительности зерносушилки, второй модуль — двойной, имеющий производительность 67%.

При этом, оба модуля имеют общие системы загрузки и выгрузки зерна, а меньший модуль, кроме этого должен иметь еще свою автономную загрузку и выгрузку зерна. Система управления модулей зерносушилки должна позволять работать им автономно или вместе. Фактически это будут две зерносушилки, но более компактные, более дешевые, позволяющие успешно сушить малые и большие объемы зерна. На современном уровне, технически эта задача решаема.

В материале этой статьи за основу я брал 75-тысячный элеватор, но вопрос не в объеме хранения зерна, а в объеме годовой перевалки зерна через элеватор. Чем больше этот объем, тем актуальнее необходимость наличия на элеваторе нескольких зерносушилок разного объема загрузки и производительности. Предлагаемый материал не бесспорный, буду благодарен за конструктивную критику.

Дмитрий Шкорупеев, директор ООО «Росьагротехнологии».

Выполнено с помощью Disqus