CC BY
22
7. Ivanov D.A., Naumov I.V., Pod"yachih S.V. Issledovanie poter' ehlektricheskoj ehnergii v seti 0,38 kV // Vestnik IRGSKHA. - 2017. - № 81-2. - S. 70-77.
8. Vukolov V.YU., Krivonogov S.V., Trapeznikov I.F. Meropriyatiya po snizheniyu poter' ehlektroehnergii na transport dlya predpriyatij kommunal'no-bytovogo sektora // Vestnik NGIEHI. - 2016. - № 12 (67). - S. 54-60.
9. PM № RF № 110876. Fil'trosimmetriruyushchee ustrojstvo dlya trekhfaznoj seti s nulevym provodom / F.D. Kosouhov, A.O. Gorbunov, V.A. Romanov, M.YU. Teremeckij. Opubl. 27.11.2011. Byul. № 33.
10.PM RF № 61063 H02J 3/26. Simmetriruyushchee ustrojstvo dlya trekhfaznoj chetyrekhprovodnoj seti s reguliruemymi parametrami / D.A. Ivanov, I.V. Naumov, D.A. SHpak, A.A. Matveenko, S.V. Pod"yachih, S.V. Suk'yasov. Opubl. 10.02.2007. Byul. № 4.
УДК 631.365.22
Канд. техн. наук Л.И. ЕРОШЕНКО (ФГБОУ ВО СПбГАУ, [email protected]) Канд. техн. наук А.Н. ПЕРЕКОПСКИЙ (ФГБНУ ИАЭП, [email protected])
АНАЛИЗ ТЕХНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ МОБИЛЬНЫХ БУНКЕРНЫХ ЗЕРНОСУШИЛОК В УСЛОВИЯХ СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО РЕГИОНА РФ
Зерносушилки классифицируют по сложности устройства (простейшие или механизированные), по характеру работы (периодического или непрерывного действия), по виду агента сушки (нагретый воздух или смесь его с топочными газами), по мобильности (стационарные или мобильные). В практике наибольшее распространение при сушке урожая зерна и семенной массы кормовых культур получил конвективный способ сушки. Зерносушилки конвективного действия можно классифицировать по принципу организации движения зернового слоя и его состояния, от которого в значительной степени зависят тепло- и влагообменные показатели процесса сушки.
К основным параметрам, характеризующим наиболее распространенные в России шахтные, карусельные и бункерные сушилки, относятся следующие [1, 2]:
- температура сушильного агента до 150оС;
- снижение влажности за один пропуск от 3 до 12%;
- расход энергии тепла от 5028 • 103 до 5866 • 103 Дж/кг испаренной влаги;
- съем влаги с 1 м3 объема шахты от 30 до 45 кг/ч.
В противоточных зерносушилках обеспечивается благоприятный режим сушки зерна, достигается высокая степень использования поглотительной способности сушильного агента и его тепла.
Недостатками шахтных, карусельных и бункерных сушилок являются [2, 3]:
- трудность обеспечения высокой удельной подачи агента сушки в зерновую массу из-за резкого возрастания потерь давления на преодоление сопротивления зернового слоя;
- неравномерность сушки по объему сушильной камеры;
- сильное травмирование высоковлажной семенной массы, которая пропускается через сушильную камеру 5-8 раз;
- невозможность сушки малосыпучего вороха семян;
- отсутствие условий получения первоклассных семян из очищенного вороха повышенной влажности.
Эксплуатация шахтных сушилок в условиях регионов повышенного увлажнения довольно подробно изучена в следующих работах [3, 4, 5], а срок использования мобильных бункерных сушилок не превышает 10 лет.
Цель исследования - выявить технологические особенности и провести хронометраж сушки зерна в бункерных сушилках, эксплуатируемых в сельскохозяйственных организациях Северо-Западного региона РФ.
Материалы, методы и объекты исследований. Объектом исследования является мобильная бункерная сушилка РЯТ-250. Исследования, в том числе хронометраж, проводились в уборочный сезон (август-сентябрь) 2017 года в АО «Гатчинское» Ленинградской области. Влажность зернового вороха определялась влагомером '^1е-35 с трехкратной повторностью.
Результаты исследования.
1. Необходимо отметить, что мобильные бункерные сушилки предназначены для досушки зернового вороха влажностью 18-19% на 2-4% в фермерских хозяйствах Италии, в благоприятных климатических условиях. В нашем регионе расчетная средняя влажность доставленного вороха - 26% (в 2017 г. средняя влажность - 29%).
2. Применяемый в данных сушилках вертикальный шнек для загрузки, перемешивания и выгрузки зерна не допустим для высоковлажного семенного материала по причине сильного травмирования, микроповреждения и дробления последнего.
3. Это сушилки периодического действия, следовательно, сначала производится загрузка по времени от 40 минут до 1,5 часа, потом сушка (на высоковлажном зерне 4-6 часов), охлаждение 20-30 минут, выгрузка 30 минут. Цикл сушки составляет 6-8 часов. В сутки может быть обеспечено 2-3 загрузки. Производители сушилок представляют в технической характеристике их пропускную способность, а желательно указывать производительность (тонн/час), как принято в России.
4. Очень сложно внедрить предлагаемые сушилки в технологии послеуборочной обработки зерна и семян, в существующие и проектируемые пункты и комплексы [5, 6].
5. Процесс сушки зерна может осуществляться только при заполненном объёме сушилки; в нашем регионе из-за различных климатических и технических особенностей часто не удаётся обеспечить доставку необходимой массы зернового вороха.
6. Опасность применения теплогенератора прямого действия без теплообменника. В большинстве этих сушилок используется именно прямой нагрев и, как следствие, уже одна сушилка сгорела. Для обеспечения пожарной безопасности необходимо полностью исключить попадание легковоспламеняюшихся примесей в камеру сгорания теплогенератора и осуществить качественную предварительную очистку вороха. По нашим исследованиям, повышенная запыленность отработанного воздуха отрицательно влияет как на условия работы обслуживающего персонала, так и на окружающую среду.
7. Топливный бак у мобильных сушилок находится в непосредственной близости от горелки (всё в едином блоке), при этом он небольшой вместимости, поэтому топливозаправщику приходится заправлять сушилку ежедневно и останавливать ее работу.
На рис. 1 представлена бункерная сушилка PRT - 250 в стационарном варианте в АО «Гатчинское» Ленинградской области.
Дополнительно были смонтированы навесы над приемным бункером и самой сушилкой, модернизирован приемный бункер и выгрузное устройство.
На примере модельного ряда сушилок Agrex PRT можно проследить заявленные дилером производителя технические характеристики (табл. 1).
В соответствии с разработанной методикой нами проведены исследования по работе сушилки в АО «Гатчинское». Фрагмент статистических данных о работе зерносушилки «Agrex» в сезоне 2017 года представлен в табл. 2.
Рис.1. Мобильная зерносушилка «Agrex» в АО «Гатчинское» Ленинградской области
Таблица 1. Технические характеристики сушилок Agrex РЯТ [7]
Модели 75 МЕ 120 МЕ 200 МЕ 250 МЕ
Объем бункера (м3) 10 15 25 31
Установленная электрическая мощность мод. МЕ (кВт) 15,4 22 37 47,2
Расход воздуха вентилятором (м3/ч) 11000 28000 40000 53000
Тепловая мощность горелки (ккал/ч) 330000 600000 900000 900000
Производительность сушки (т/сут)
Кукуруза при снижении влажности с 30 до 14% 45 68 112 140
Пшеница, ячмень при снижении влажности с 20 до 14% 78 117 195 242
Приведенные данные свидетельствуют о том, что производительность сушилки в нашем регионе по причине высокой (до 27%) влажности зернового вороха очень низкая, до 47 тонн в сутки.
Десятилетний опыт эксплуатации и наш мониторинг пяти единиц данного типа сушилок разных производителей в Северо-Западном регионе имеет только отрицательные результаты. Одна сушилка сгорела. Причины отказа от использования: заявленная в рекламных материалах производительность в 2-3 раза ниже реальной, высокий расход топлива на плановую тонну, повышенная запыленность воздуха, пожароопасность.
Как исключение можно приобретать модели данных сушилок для мелких КФХ, обязательно с норией вместо вертикального шнека, теплообменником, широким приемным устройством и системой аспирации; использовать их на стационаре; оборудовать навесом от осадков.
Таблица 2. Фрагмент статистических данных поступления зернового вороха
на зерносушилку «Agrex»
Дата Время Наименование культуры Масса вороха, т Влажность, %
1 2 3 4 5
25.09 15:30 Пшеница 12,6 24,5
16:00 Пшеница 5,2 21,5
17:00 Пшеница 5,6 21,9
17:50 Пшеница 5,0 21,9
18:10 Пшеница 5,3 24,8
19:00 Пшеница 9,7 24,8
19:20 Пшеница 3,6 25,4
Итого 47,0
26.09 Ячмень 4,2 19,9
18:40 9,8 19,8
Итого 14,0
27.09 Ячмень 4,9 20,1
Ячмень 4,6 19,7
Ячмень 5,4 21,0
Ячмень 5,2 22,1
16:25 Ячмень 5,3 22,0
16:50 Ячмень 5,0 21,6
17:25 Ячмень 5,2 20,0
Итого 35,6
28.09 Ячмень 5,5 24,8
Итого 5,5
29.09 Ячмень 5,4
Итого 5,4
Выводы. Технологическими особенностями мобильных бункерных сушилок, применяемых в сельскохозяйственных организациях Северо-Западного региона, являются:
- периодичность (цикличность) работы с одной партией зерна, определяемой вместимостью сушилки. Цикл состоит из времени загрузки (0,75-1,25 часа), времени сушки (2,5 - 7,5 часа), времени охлаждения (0,5 часа), времени разгрузки, заправки и технического осмотра (1,0 час). Суточная производительность на практике составляет от одной до трех загрузок сушилки;
- в большинстве сушилок применяемый вертикальный шнек травмирует высоковлажное (до 35%) зерно истиранием и дроблением, что сказывается на качественных свойствах семян;
- применяемый теплообменник обладает малым ресурсом, в большинстве сушилок в качестве агента сушки используется смесь воздуха с топочными газами;
- в регионе все мобильные сушилки установлены стационарно, многие дооборудованы навесом от осадков, все приемные устройства модернизированы в условиях хозяйств.
Для конкретных хозяйственных условий сельскохозяйственного предприятия проведены хронометражные работы по оценке работы сушилки А§гех 250. Суточная производительность в условиях рядовой эксплуатации на высоковлажном (21,5 - 27,0%) зерне не превышает 47 т, в отличие от заявленной производителем 147 т или дилером 242 т (с 20-14%).
Литература
1. Перекопский А.Н., Могильницкий В.М. Развитие механизации послеуборочной обработки зерна в Северо-Западном регионе России // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2012. - №3. - С. 7-9.
2. Перекопский А.Н. Карусельная сушилка высоковлажных семян // Сельский механизатор.
- 2015 - № 5. - С. 6-7.
3. Авдеев А.В. Агрегаты и комплексы для послеуборочной обработки и хранения зерна и семян: учебно-методическое пособие. - СПб.: СПбГАУ, 2005.
4. Новиков М.А, Ерошенко Л.И. Формирование технологических схем послеуборочной обработки зерна // Технологии и средства механизации сельского хозяйства: сб. науч. тр. -СПб.: СПбГАУ, 2005. - С. 75-78.
5. Смелик В.А., Ерошенко Л.И. Проектирование и строительство пунктов по послеуборочной обработке и хранению продукции растениеводства для типовых хозяйств Северо-Запада // Крупный и малый бизнес в АПК: роль, механизмы взаимодействия, перспективы: Сб. науч. тр. - СПб.: СПбГАУ, 2009. - С. 124.
6. Патент РФ 2118772 Карусельная сушилка для зерна / Смелик В.А., Дианов Л.В, дата подачи заявки: 14.06.1996; дата публикации: 10.09.1998.
7. Зерносушилки Agrex PRT [Электронный ресурс] // Режим доступа http://selhoztehnik.com/zernosushilki-agrex-prt. (дата обращения: 9.02.2018).
8. Мобильные зерносушилки PRT 250 [Электронный ресурс] // Режим доступа http://www.agrex.it/ru/products-ru (дата обращения: 9.02.2018).
Literatura
1. Perekopsky A.N., Mogil'nickij V.M. Razvitie mekhanizacii posleuborochnoj obrabotki zerna v Severo-Zapadnom regione Rossii // Mekhanizaciya i ehlektrifikaciya sel'skogo hozyajstva. -2012. - №3. - S. 7-9.
2. Perekopsky A.N. Karusel'naya sushilka vysokovlazhnyh semyan // Sel'skij mekhanizator. - 2015
- № 5. S. 6-7.
3. Avdeev A.V. Agregaty i kompleksy dlya posleuborochnoj obrabotki i hraneniya zerna i semyan: nauchno-metodicheskoe posobie. - SPb.: SPbGAU, 2005.
4. Novikov M.A, Eroshenko L.I. Formirovanie tekhnologicheskih skhem posleuborochnoj obrabotki zerna // Tekhnologii i sredstva mekhanizacii sel'skogo hozyajstva: sb. nauch. tr. - SPb.: SPbGAU, 2005. - S. 75-78.
5. Smelik V.A., Eroshenko L.I. Proektirovanie i stroitel'stvo punktov po posleuborochnoj obrabotke i hraneniyu produkcii rastenievodstva dlya tipovyh hozyajstv Severo-Zapada // Krupnyj i malyj biznes v APK: rol', mekhanizmy vzaimodejstviya, perspektivy: Sb. nauch. tr. -SPb.: SPbGAU, 2009. - S. 124.
6. Patent RF 2118772 Karusel'naya sushilka dlya zerna / Smelik V.A., Dianov L.V. data podachi zayavki: 14.06.1996; data publikatcii: 10.09.1998.
7. Zernosushilki Agrex PRT [Elektronyj resurs] // Rezhim dostupa http://selhoztehnik.com/zernosushilki-agrex-prt. (data obrashcheniya: 9.02.2018).
8. Mobil'nye zernosushilki PRT 250 [Elektronyj resurs] // Rezhim dostupa http://www.agrex.it/ru/products-ru (data obrashcheniya: 9.02.2018).
