Энергосберегающая система автоматического управления камерной зерносушилкой

Аннотация

Козлов А. - В статье рассматриваются вопросы рациональных режимов энергосберегающей техно-логии сушки семян и обоснование возможности создания технологических режимов для зерносу-шилки циклического действия при работе в поточной линии. Целью работы является усовер-шенствование сушилки камерного типа с наклонным полом.Показана эффективность примене-ния комбинированной двухэтапной сушки в сушилках данного типа. Приведена технологическая схема работы зерносушилки после е? модернизации. Оптимальное сочетание технологических приемов, заложенных в разработанной технологической схеме сушки семенного зерна повышен-ной влажности, позволяет использовать их преимущественные стороны: проведение сушки зерна за один пропуск до требуемых кондиций; мягкий режим сушки, по сравнению с шахтными сушилками; простота конструкции зерносушилок; возможность формировать зерносушильные модули из сушильных блоков разной производительности.

Введение

Технология послеуборочной обработки семян – это сложная функциональная сис-тема, которая оказывает многократное влияние на конечный результат, т. е. на качество семян. Из-за неудовлетворительного качества семян существенно снижается результативность производства сельскохозяйственной продукции, перерасходуется посевной материал и снижается урожайность. Мероприятия, направленные на улучшение качества семян, следует отнести к категории первооче-редных, так как их выполнение обеспечивает высокую эффективность и быструю их окупаемость.

В рамках научно-исследовательской работы в ФГБНУ ДальНИИМЭСХ г. Благовещенска был проведен анализ посевных качеств семян зерновых культур и сои в семеноводческих хозяйствах региона в период сева, которые оказались очень низкими.

При проведении аналитического обзора технологий и технических средств, применяемых в хо-зяйствах области для подготовки семян, были выявлены основные причины низкого качества семян:

• семена в процессе обработки подвергаются многократным силовым воздействиям рабочих органов, в результате чего нарушается целостность их наружных покровов и внутренних тканей;
• недостаточные мощности по приему, очистке и хранению поступающего с поля зернового вороха на первом этапе ведет к накоплению вороха на площадках, что приводит к снижению его качественных показателей и порче;
• низкая производительность машин вторичной очистки и отсутствие специальных машин, обеспечивающих получение семян высоких биологических свойств;

Методика и результаты исследования

Известна двухэтапная технология сушки зерна, со- гласно которой зерно не досушивают на 1,7–3,0 % до кондиционной влажности в зависимости от его назначения (меньший влагосъ?м для семян, больший – для фуражного зерна) в зерносушилках, отлеживают в течение определ?нного времени и охлаждают вентилированием наружным воздухом в выносных ?мкостях [3]. Медленное охлаждение зерна позволяет более 50 % тепла, аккумулиро- ванного при сушке, использовать для снижения влажности, что существенно уменьшает энергоза- траты.

В данном случае предлагается технологию применить в одной сушилке без выносных емко- стей. Для этого была предложена следующая схема работы сушилки (рис. 1). Объединение двух сушильных камер вентиляционно-отопительной системой обеспечивает бесперебойную работу теплогенератора 1 при цикличности технологического процесса. Применение поточной технологии по- зволит сократить простои, связанные с перерывами в работе, и зерносушилка при этом не успевает остыть, а значит, снижаются потери теплоты в окружающую среду через нагретые поверхности.

После загрузки сушильной камеры 6 и вывода процесса на оптимальные режимы происходит просушивание зерновой насыпи агентом сушки, которое продолжается до достижения зерном за- данной конечной влажности в нижнем слое. При этом остаточная неравномерность сушки в верхних слоях может достигать 3–4 %. То есть зерно возможно сушить в среднем до влажности 15,5 %. Дальнейший съ?м влаги до кондиционной происходит за сч?т эффективного испарения благодаря теплу, ранее аккумулированному в процессе его нагрева и сушки высокотемпературным теплоноси- телем, что составляет порядка 10–11 % экономии топлива.

После завершения процесса сушки зерно сбрасывается самотеком в нижнюю камеру отл?жки 7, при этом происходит перемешивание зерновой массы нижнего и верхнего слоев. В нижней каме- ре осуществляется выравнивание влажности отдельных зерновок в массе за счет их контактирова- ния друг с другом и перемещение внутренней влаги зерновки к ее поверхности. Этому способствует использование теплоты нагретого зерна, накопленной в процессе сушки.

В период отлежки в сушильную камеру 6 загружается очередная партия сырого зерна. Про- шедшее отлежку зерно за счет создаваемого вентилятором разряжения в камере продувается ат- мосферным воздухом, который поступает через перфорированную поверхность днища камеры 5. Происходит досушивание зерна и его охлаждение до температуры окружающей среды. Атмосфер- ный воздух, который частично насыщается влагой при досушивании и нагревается при охлаждении зерна, поступает в воздушный канал сушильной камеры и через нагнетающий патрубок 3 поступает в камеру сушки. При продувании свежей партии зерна, которое характеризуется, как правило, зна- чительной неоднородностью по влажности, происходит выравнивание влажности всей партии зер- на и частичное удаление влаги, находящейся в свободном состоянии на его поверхности.

Выводы

Оптимальное сочетание технологических приемов, заложенных в разработанной технологической схеме сушки семенного зерна повышенной влажности, позволяет использовать их преимущественные стороны, которые заключаются в следующем:

• Проведение сушки зерна за один пропуск до требуемых кондиций снижает энергетические затраты, необходимые на перемещение зерна через сушилку.
• Температурный режим сушки семян в камерных сушилках значительно мягче по сравнению с шахтными, соответственно, меньшая интенсивность испарения влаги при сушке семян в насыпи способствует перемещению влаги внутри зерна преимущественно в виде жидкости. Это способст- вует переносу водорастворимых веществ в сторону зародыша, ускоряет послеуборочное дозрева- ние семян, повышает потенциальную энергию их жизненных функций.

Список использованной литературы

1. Мельник Б.Е. Справочник по сушке и активному вентилированию зерна. – М.: Колос, 1980. – 148 с.
2. Хайрер Э., Ваннер Г. Решение обыкновенных дифференциальных уравнений. Жесткие и дифференциально-алгебраические задачи. М.: Мир, 1999. 685 с.
3. Манасян С.К. Камерная зерносушилка // Вестн. КрасГАУ. – 2009. – № 2. – С. 166–170.