CC BY
34
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.
5. Перекопский А.Н. Формирование сырьевого конвейера из зерновых фуражных культур / А.Н. Перекопский // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства: Сб. науч. тр. / ГНУ СЗНИИМЭСХ Рос-сельхозакадемии. - СПб., 2007. - Вып. 79. - С. 88-94. - ISSN 0131-5226.
Получено 17.03.2008.
УДК 631.36: 62-52
А. Н. ПЕРЕКОПСКИЙ, канд. техн. наук; М. М. КУЗОВНИКОВ
ФОРМИРОВАНИЕ ТИПОРАЗМЕРНОГО РЯДА ПРЕДПРИЯТИЙ ПОСЛЕУБОРОЧНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЕННОГО И ФУРАЖНОГО ЗЕРНА
Рассмотрены основные показатели предприятий послеуборочной обработки зерна: назначение, зона применения и производительность предприятий. Предложена методика и алгоритм разработки типоразмерного ряда. Сформулированы предложения по формированию специализированных предприятий обработки зерна
Создание системы сушильных и очистительных агрегатов для послеуборочной обработки зерна зависит от выбранного типоразмерного ряда предприятий послеуборочной обработки. Правильно выбранный типоразмерный ряд линий послеуборочной обработки может значительно сократить капитальные вложения на создание системы предприятий в целом.
Определение структуры и параметров зернообрабатывающих предприятий складывается из последовательного решения следующих задач[1, 2]:
- выбор сезонной производительности предприятий;
- установление числа поточных линий;
- определение состава технологических отделений и вспомогательных сооружений предприятия;
- расчет производительности оборудования технологических отделений;
20
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2008. Вып. 80.
- выбор комплектов оборудования из перечня оборудования, выпускаемого промышленностью.
Сезонная производительность предприятия является основным показателем, определяющим типоразмер данного предприятия. В качестве параметров типоразмерного ряда можно использовать три основные показателя.
1. Назначение продукции. Предприятия, обрабатывающие зерно, бывают специализированные (обработка продовольственного и фуражного зерна, либо семенного зерна, в том числе семян элиты, первой и последующих репродукций) и универсальные (обработка зерна любого назначения).
2. Зона применения. При обосновании производительности предприятия необходимо ориентироваться на расчетную влажность зернового вороха. По этому показателю все области Северо-Запада РФ делятся на три группы: зона умеренной влажности (влажность 20-23%), влажная зона (влажность 24-26%) и высоковлажная зона (влажность 27-29%).
3. Производительность. Предприятия могут быть охарактеризованы либо по часовой, либо по сезонной производительности. Поскольку выработка одних и тех же технологических комплексов оборудования, входящих в состав предприятия, в разных зонах различна, целесообразно характеризовать их номинальной часовой производительностью и при оценке использования в различных зонах вводить коэффициенты, учитывающие условия их работы (продолжительность уборочного сезона, влажность зернового вороха и т.д.).
На практике типоразмерный ряд предприятий строится по принципу удвоения, т. е. 1, 2, 4, 8 и т.д. т/ч [3]. Следуя этому принципу, типоразмерный ряд предприятий, обусловленный сезонной производительностью, можно представить в виде (по влажному вороху):
1) 250, 500, 1000, 2000 т;
2) 750, 1500, 3000 т.
Методика разработки типоразмерного ряда. С целью обоснования типоразмерного ряда пунктов послеуборочной обработки следует провести группировку хозяйств по объему производства зерна в целом, а также по отдельным видам: семена, фураж, продовольственное зерно. Группировка хозяйств, проведенная по данным одного года, может оказаться неточной из-за существенных колебаний валовых сборов по годам. Поэтому необходимо осуществить прогноз по произ-
21
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.
водству зерна на перспективу (с учетом многолетних данных) с тем, чтобы получить соответствующий коэффициент и затем провести индексацию валовых сборов до того, как проводить их группировку.
Коэффициент индексации рассчитывается следующим образом. Берут данные по производству зерна (в разрезе областей) за последние 10-15 лет. По каждой области определяют средний валовой сбор за искомый промежуток времени и среднее квадратическое отклонение. Соответственно также определяют среднюю посевную площадь под зерновыми за этот промежуток. Величину среднего валового сбора плюс среднего квадратического отклонения увеличивают на 10% (из расчета перспективного ежегодного увеличения валового сбора на 2% в ближайшие 5 лет) [1, 3].
Затем производят поправку на изменение посевных площадей за расчетный год по сравнению со средней площадью за последние 10-15 лет. Коэффициент индексации определяется из выражения [2]:
К
И
l,l(GOCp + 8) ПР
Ga ' ПСр ’
(1)
где G0Cl, - средний валовой сбор за 10-15 лет, тыс. т.; 5 - среднее квадратическое отклонение в тыс. т; G0 - валовой сбор зерна в год определения группировки, тыс. т.; ПР - посевная площадь в год определения группировки, га; ПСр - средняя посевная площадь, га.
Следует учесть, что производительность сушилок, которые в основном определяют пропускную способность пунктов, в значительной степени зависит от начальной влажности зернового вороха. Поэтому более рационально, если группировка проводится применительно к мощности сушилок, при этом валовые сборы из физических тонн нужно перевести в плановые тонны. Тогда объемы, полученные в различных зональных условиях, можно сопоставить друг с другом.
При группировке объемов производства зерна целесообразно интервалы между отдельными группами делать более мелкими (например, через 250 т), чем в существующей системе предприятий, где размер предприятия диктуется производительностью выпускаемого оборудования.
22
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2008. Вып. 80.
Алгоритм группировки предприятий следующий.
1. Нормализация (или приведение в исходное состояние) общей массы зерна в соответствии с расчетной влажностью (в ряде областей) и коэффициентом индексации:
Gop = G •
Ги WP - WK ^ v 100-WK j
(2)
где G - общая масса зерна в хозяйстве после доработки, т; WР - расчетная влажность зерна, соответствующая данной области, %; WК - кондиционная влажность зерна, WК = 14%; КИ - коэффициент индексации.
2. Группировка полученных величин, т.е. сравнение и выбор i-го интервала (N - заданный интервал в тоннах)
iN > GaPl >(i - !)• N +1. (3)
3. Перевод влажной массы из физических тонн в плановые
тонны
Gapnr = Gap • 0,144(Wp -11,2) (4)
и группировка полученных величин. Размер интервала тот же.
4. Нормализация объемов семенного зерна. При этом его количество определяется, исходя из посевных площадей под зерновыми и однолетними травами.
W - W
Gca = Н (ПЗ + ПТ )(1 + Wp-WK- )12КИ, (5)
СО 3 т 100 - W*
где Н - норма высева, Н=0,2 т/га; ПЗ - посевные площади под зерновыми, га; ПТ - посевные площади под однолетними травами, га.
Коэффициент 1,2 учитывает величину фуражных отходов. Полученные величины Gco группируются.
5. Определение и нормализация объемов фуражного зерна, не считая отходов при обработке семенного зерна, которые идут в фураж. Имеется в виду часть урожая, используемая для производства фуража.
^a = Gap - Gca > 0 . (6)
23
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.
Полученные расчетные данные позволяют распределить хозяйства по трем группам [4].
1. К первой группе относят хозяйства с расчетными валовыми сборами, не превышающими 150 т. Для обработки таких количеств целесообразно создание упрощенных пунктов с нестандартным оборудованием.
2. Во вторую группу относят хозяйства с расчетными валовыми сборами семенного зерна до 330 т (в бункерном весе) и общими валовыми сборами 151-860 т. При этом доля семенного зерна не превышает 30% от общего объема. Для обработки таких объемов целесообразно создание универсальных линий, которые пригодны для обработки семян и фуражного зерна.
3. В третью группу относят хозяйства с расчетными валовыми сборами семенного зерна (Осо) свыше 331 т и общим валовым сбором 500 т и выше. При этом доля семенного зерна в общем валовом сборе может превышать 60%. Для обработки объемов семенного зерна хозяйств, входящих в третью группу, целесообразно создание специализированных семенных линий согласно типоразмерного ряда: 500, 750, 1000, 1500, 2000 т.
Обоснование необходимости того или иного типоразмера производится условной подстановкой их во все полученные группы данной группировки. При этом определяется: потребное количество линий данного типоразмера (или набора типоразмеров) для обработки всего валового сбора; процент валового сбора, который можно обработать на предприятии данного типоразмера; процент охвата хозяйств предприятием данного типоразмера.
Исходя из группировки хозяйств по объему производства семян и фуражного зерна, можно определить типоразмеры предприятий на уровне специализированных блок-модулей и линий.
При малом объеме производства (250-750 т) иметь специализированные линии по послеуборочной обработке только семян, или только фуражного зерна нецелесообразно, т. к. такую линию не всегда можно полностью загрузить и использовать достаточно эффективно. Поэтому можно предложить такую систему, когда линии до 750 т будут универсальными, т.е. могут быть использованы для обработки семян и фуражного зерна. Тогда специализированных линий для производства семян достаточно двух типоразмеров: 1000 и 1500 т, специализированных линий фуражного зерна 5 типоразмеров (от 1000
24
ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.
ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2008. Вып. 80.
до 4000 т). В случае, когда хозяйство специализируется на производстве товарных семян, размеры линий могут быть увеличены до 2000 т и выше. Однако при разукрупнении хозяйств на перспективу или применении технологии плющения фуражного зерна следует ожидать при сохранении принятой номенклатуры увеличения потребности в малых типоразмерах до 1000 т за счет снижения потребности хозяйств в линиях более высокой производительности.
Типоразмерные ряды основного оборудования линий должны соответствовать системе зерносушильных модулей и семеочиститель-ных приставок.
По сушильному оборудованию выявляются три группы типоразмеров [2, 3] производительностью:
1) 1,0; 2,0; 4,0; 8,0 т/ч;
2) 1,5; 3,0; 6,0; 12,0 т/ч;
3) 2,5; 5,0; 10,0; 20,0 т/ч.
В принципе типоразмерные ряды сушилок семенного зерна могут быть разработаны в модульном исполнении, для чего достаточно разработать три модуля производительностью: 1,0; 1,5; 2,5 т/ч.
По семеочистительным приставкам для комплектования всей системы требуется типоразмерный ряд: 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 6,0; 8,0 т/ч.
Следует учесть, что для каждого вида оборудования существует свой оптимальный типоразмерный ряд. Т. к. в настоящее время ассортимент выпускаемого оборудования весьма ограничен, можно говорить только о типоразмерных рядах, которые необходимо создать. Так, для технологических линий плющения и консервирования фуражного зерна группа типоразмеров будет выглядеть следующим образом:
1) 5,0; 10,0; 20,0; 40,0 т/ч;
2) 7,5; 15,0; 30,0 т/ч.
ВЫВОДЫ
1. Сезонная производительность предприятия является основным показателем, определяющим его типоразмер.
2. Группировка хозяйств должна быть проведена не только по объему производства зерна в целом, но и по отдельным видам: семена, фураж, продовольственное зерно. Группировка проводится по данным за ряд лет с учетом перспективы развития.
25
Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.
3. Выбор линии (специализированная или универсальная) напрямую зависит от объема производства зерна. Так, линии послеуборочной обработки зерна сезонной производительностью до 750 т должны быть универсальными.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Могильницкий В.М. Технологические основы выбора оптимальных параметров основного оборудования очистительносушильного пункта для условий Северо-Западной зоны: Автореф. дис... канд. техн наук / Могильницкий Вячеслав Михайлович. - Ленинград-Пушкин, 1975.
2. Нормативы потребности сельского хозяйства в очистительных агрегатах и очистительно-сушильных комплексах для послеуборочной обработки зерна в колхозах и совхозах. - М., 1978.
3. Ковальчук Ю.К. Порядок формализации технологического процесса и расчета поточной линии послеуборочной обработки семян // Совершенствование средств механизации в сельском хозяйстве Нечерноземной зоны РСФСР: Сб. науч. тр. - Л.: НИПТИМЭСХ НЗ РСФСР, 1982. - С. 95-102. - ISSN 0131-5226.
4. Могильницкий В.М. Основные направления совершенствования технологии послеуборочной обработки семян зерновых культур РФ /В.М. Могильницкий //Материалы научно-практической конференции «Научные проблемы технического обеспечения аграрнопромышленного комплекса зоны РСФСР». - Л.: НИПТИМЭСХ НЗ РСФСР, 1991.
Получено 17.03.2008.
26
