CC BY
48
Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур
2004, вып. I (130)
В.Д. Шафоростов,
доктор технических наук
ВНИИ масличных культур
ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ СЕМЗАВОДА ПО ОБРАБОТКЕ СЕМЯН ПОДСОЛНЕЧНИКА
УДК 631.3.35/36:633.854.78
В комплексе мероприятий, направленных на получение высоких и устойчивых урожаев подсолнечника, большое значение имеет посев высококачественными семенами, отвечающими всем требованиям I класса. Добиться получения семян подсолнечника с такими качествами в процессе их послеуборочной обработки можно на семзаводах, технологические схемы которых учитывают целый ряд специфических требований и принципов.
1 - быстрейшее выделение из обрабатываемого вороха конечного материала в максимальном количестве;
2 - минимальное число технологических операций, используемых при обработке исходного материала;
3 - низкая стойкость лузги к воздействию рабочих органов;
4 - быстрое самосогревание обмолоченного вороха;
5 - наличие периода покоя.
В настоящее время применяют горизонтальную или вертикальную компоновку технологического оборудования при строительстве семяперерабатывающих предприятий.
При горизонтальной компоновке последовательная пооперационная передача материала от машины к машине осуществляется с помощью транспортирующего оборудования, как правило, нориями. Недостатком такой схемы является необходимость применения большого числа норий, а значит, увеличение травмирования семян рабочими органами транспортирующих машин. Возрастает трудоемкость работ при очистке большого числа транспортирующих устройств, которая обязательна при смене гибрида или культуры. Важным преимуществом горизонтального построения линии является снижение объема строительных работ, возможность размещения оборудования в складах, существенное уменьшение числа нестандартных элементов. Все это говорит о том, что возможно изготовить и поставить весь семзавод, включая металлоконструкцию и ввести его в эксплуатацию в очень короткий срок.
При вертикальной компоновке максимально используется самотечное перемещение обрабатываемых семян под действием собственной массы. За счет этого уменьшается повреждение семян транспортирующими устройствами, сокращаются затраты энергии. Однако оборудование приходится размещать в многоэтажном сооружении, как правило, по одной машине на каждом этаже. Семена поступают в машину, расположенную на этаже ниже, по самотечной трубе. Необходимо, следовательно, однажды поднять материал элеватором на высшую точку предприятия, а дальше он перемещается от машины к машине за счет собственной массы. При вертикальном исполнении семзавода стоимость комплекта технологического оборудования меньше за счет исключения ^большого числа ковшовых элеваторов. Однако при этом варианте необходимо строить здание, стоимость которого значительна. Кроме того, срок его ввода в эксплуатацию существенно больше, чем предыдущего.
Проанализируем технологические схемы построенных семзаводов для обработки семян подсолнечника на предмет их конструктивного исполнения.
Принципиальная технологическая схема семзавода, построенного по типовому проекту № 812-0-3, представлена на рис Л.
Рисунок 1. Схема технологического процесса семзавода по обработке семян
подсолнечника по типовому проекту № 812-0-3, сооруженному в колхозе "Кубань" Каневского р-на Краснодарского края. 1- завальная яма; 3 - машина предварительной очистки; 4 - бункера активного вентилирования; 5 - сушилка бункерная; 7 - машина первичной очистки; 8, 14 - машина вторичной очистки; 9,15 - триеры; 10, 16 - пневмостолы; 17, 18 - протравливатели; 19, 20 - весовыбойный аппарат с мешкозашивочной машиной; 2, 6, 11, 12, 13 - нории.
I - блок приема, II - блок сушки, III - блок временного хранения, IV - блок сортировки и калибровки, V - блок специальной обработки и затаривания.
Ворох семян из завальной ямы 1 посредством нории 2 направляется в машину предварительной очистки 3. Семенной материал, из которого выделены легкие и крупные примеси, поступает или сразу в блок отделений вентилируемых бункеров 4, или, если он имеет повышенную влажность, в них же через сушилку 5. Предварительно очищенные и сухие семена из бункеров активного вентилирования посредством нории 6 подаются в отделение сортирования. На машине первичной очистки 7 происходит выделение третьей посевной фракции, которая обрабатывается на своей собственной линии, в которую входят последовательно установленные нория 11, машина вторичной очистки 8, нория 12, триерные блоки 9, нория 13, пневмостол 10. Основной поток самотеком поступает на машины вторичной очистки 14, где происходит его сортирование и разделение на две посевные фракции. Семена каждой фракции обрабатываются отдельно на триерах 9,15, пневмостолах 10, 16, а затем объединяются и направляются в склад. В последнем установлены для семян третьей и основной фракций две линии для протравливания 17 и 18 весовыбоя и затаривания 20 в мешки.
В технологической схеме данного семзавода нашли отражение следующие моменты: 1. Конструктивно-компоновочное оформление отдельных операций или группы их в унифицированные блоки:
I - блок приема (завальная яма, нория и машина предварительной очистки);
П - блок сушки (сушилка со всеми механизмами и емкостями);
Ш - блок отделения временного хранения (емкости со всеми механизмами);
IV - блок сортирования и калибрования (машины первичной и вторичной очистки, триера, пневмостолы, нории);
V - блок специальной обработки и затаривания (нории, протравливатель, весовы-бойный аппарат с мешкозашивкой).
2. Фракционирование семенного материала.
3. Большое количество перебросок материала с помощью норий.
4. Практически не учитывается период покоя семян подсолнечника.
5. В I, П, Ш, V блоках применена горизонтальная компоновочная схема, в IV блоке - сразу как вертикальная - для семян основной фракции, так и горизонтальная - для семян третьей фракции, где после каждой машины материал вновь поднимается норией.
При проведении производственной проверки вследствие большого травмирования семян, было принято решение о частичном изменении схемы технологического процесса. Линия обработки семян третьей фракции была отключена и эта фракция временно складировалась отдельно. Не проводилась обработка на пневмостолах, а I и П фракции не смешивались, поступали на обработку ядохимикатами и зашивку отдельно.
Результаты обработки семян в сравнении с исходным материалом представлены
в табл. 1.
Таблица 1. Показатели качества работы семзавода, сооруженного по типовому проекту № 812-0-3
Гибрид Почин, 1988-1989 гг.
Показатели
Исходный материал
Очищенный материал
I фракция
II фракция
1. Выход фракции, % -
2. Масса 1000 семян, кг -10 3 -
3. Семя основной культуры,
всего,0/» 94,06-96,11
в том числе:
частично поврежденные 1.85-3,11
облущенные 0.85-1.39
4. Органическая примесь, % 3,00-3,73 5.. Битые, % 0,45-0,89
25 63,61
98,99
2,45 0,48 0,66 0,35
35 50,27
99,40
2,33 0,65 0,19 0,41
Анализ полученных данных показывает, что выход очищенного материала (без учета семян Ш фракции) составляет около 60 %. Вследствие большого количества перебросок нориями качество семян ухудшилось. Возросло количество частично поврежденных и облущенных семян.
Приведенные данные показывают, что на семзаводе, сооруженном по типовому проекту, не всегда удается получить семена, соответствующие I классу посевного стандарта.
Принципиальная технологическая схема семзавода, построенного по индивидуальному проекту в Белгород-Днестровском районе Одесской области, представлена на рис. 2.
Рисунок 2. Схема технологического процесса семзавода, сооруженному в Белгород-
Днестровском районе Одессой области, 1- завальная яма; 3 - машина предварительной очистки; 5 - емкости оперативного хранения семян; 7 - сушилка; В - машина первичной очистки; 10 - отделение временного хранения; 12 - машина вторичной очистки; 13 - триер; 14 - пневмостол; 15, 16 - калибровщики; 17,18, 19 - весовыбойная, мешкозашивочная машина; 2, 4, 6, 9, 11 - нории. I - блок приема, II - блок сушки, 111 - блок первичной очистки и временного хранения, IV - блок сортирования и калибрования, V - блок затаривания.
Ворох семян из завальной ямы 1 посредством нории 2 подается на машины предварительной очистки 3. Очищенный от крупных, легких и мелких примесей материал посредством нории 4 подается в оперативные емкости 5, предназначенные для приема и последующей равномерной подачи семян посредством нории 6 либо на сушилку 7, либо на машины первичной очистки 8. Сухие и очищенные семена направляются в отделение временного хранения 10, причем, в принципе, организуется раздельное хранение не только разных гибридов, но даже разных партий одного гибрида.
В дальнейшем семена поступают в норию 11, которая подает семена на окончательную обработку: машину вторичной очистки 12, триер 13, пневмостол 14, разделяются на три фракции на машинах 15, 16. Семена каждой фракции затариваются в мешки каждая на своей линии 17, 18, 19.
В технологической схеме этого семзавода можно отметить следующие моменты:
1. Конструктивно-компоновочное оформление отдельных операций или их групп в унифицированные блоки:
I. Блок приема (завальная яма, нория, машина предварительной очистки, оперативные емкости).
II. Блок сушки.
III. Блок первичной очистки и временного хранения (машина первичной очистки, нория, отделение временного хранения).
IV. Блок сортирования и калибрования (нория, машина вторичной очистки, триер, пневмостол, машины для калибровки).
V. Блок затаривания.
1. Фракционирование семенного материала.
2. Не в полной мере учитывается наличие периода покоя в семенах подсолнечника.
3. В I, II, Ш и V блоках применена горизонтальная компоновочная схема, в блоке сортирования - вертикальная.
Результаты производственных испытаний свидетельствуют о том, что семзавод не гарантирует получение семенного материала первого класса. Выход семян составляет
около 70 %, получено семян первого класса - 74 % (некондиционных - 20 %, второго класса - 6 %).
Принципиальная технологическая схема экспериментального семзавода, построенного в OCX «Березанское» Кореновского района Краснодарского края, представлена на рис. 3.
Рисунок 3. Схема технологического процесса семзавода в ОСХ "Березанское
Кореновского района Краснодарского края. 1- завальная яма; 3 - машина предварительной очистки; 5 - бункера временного хранения; 7 -сушилка; 9 - машина первичной очистки и калибровки; 10 - отделения временного хранения; 12 - машина вторичной очистки; 14 - пневмостол; 16 - инкрустатор; 17 - весовыбойный аппарат с мешкозашивочной машиной; 2, 4, 6,8,11, 13,15 - тихоходные нории. I - блок приема, II - блок сушки, III - блок первичной очистки и калибровки с отделением временного хпанения. IV - блок соотиповки. V - блок специальной обработки и затаривания.
Ворох семян из завальной ямы 1 посредством нории 2 подается на машину предварительной очистки 3. Очищенные от крупных и легких примесей семена посредством нории 4 подают в бункера временного хранения 5 и далее норией 6 в сушилку 7 и посредством нории 8 подаются на машину первичной очистки и калибровки 9, либо, минуя эти машины, сразу поступают в норию 8 и на машину 9. На последней происходит отделение примесей, а также семена могут разделяться на две различные фракции, каждая из которых отдельно направляется в отделение временного хранения 10. Причем разные гибриды, а также даже партии семян могут храниться отдельно друг от друга. После прохождения периода покоя семена посредством нории 11 поступают на машину вторичной очистки 12, далее посредством нории 13 - на пневмостол 14.
Очищенные и раскалиброванные семена посредством нории 1S подаются на инкрустатор 16. Обработанные семена поступают на весовыбойный аппарат 17, зашиваются в мешки. Семена каждой фракции поочередно обрабатываются в отделении сортирования. Для вертикального перемещения использованы специальные тихоходные нцрии, исключающие травмирование семян.
В технологической схеме этого семзавода можно отметить следующие моменты: 1. Конструктивно-компоновочное оформление отдельных операций или их групп в унифицированные блоки:
I. Блок приема (завальная яма, нория, машина предварительной очистки).
II. Блок сушки.
III. Блок первичной очистки и калибровки с отделением временного хранения.
IV. Блок сортирования.
V. Блок специальной обработки и затаривания.
2. Фракционирование семенного материала.
3. Во всех блоках применена горизонтальная схема.
4. Для исключения травмирования семян применены специальные тихоходные нории.
Основные показатели качества работы семзавода представлены в табл. 2.
Таблица 2. Показатели качества работы семзавода, сооруженного
в OCX «Березанское» Кореновского района Краснодарского края
ВНИИМК 8883, элита
Показатели Исходный материал Очищенный материал
фракции 6-8
1. Выход фракции, % - 73,2
2. Масса 1000 семян, кг Ю 3 81,60 88,29
3. Семя основной культуры, всего, % 97,27 99,31
в том числе:
частично поврежденные 5,37 4.95
облущенные 0,54 0,03
4. Органическая примесь, % 2,39 0,35 5.. Битые, % 0,34 0,36
Представленные данные убедительно свидетельствуют о том, что при проходе семян по всей технологической цепочке их травмирование не возрастает. Существенно уменьшилось содержание облущенных семян (от 0,54 до 0,03 %), в то же время количество частично поврежденных семян практически не изменилось (5,37 и 4,95 %).
Выход очищенных семян фракции 6-8 сорта ВНИИМК 8883 составил около 70 % от содержания в исходном материале.
Анализ принципиальных технологических схем позволяет сделать вывод о том, каким же должен быть семзавод по подготовке семян подсолнечника.
Весь семзавод должен быть разделен на целый ряд самостоятельных блоков, увязанных между собой в единый процесс. Наиболее развитым должен быть блок приема с отделением временного хранения. Он должен обеспечить прием всего поступающего вороха и его оперативное хранения для работы в ночное время. Количество линий по приему более двух нецелесообразно. Даже если будет использована на приеме машина МГЮ-50 или К-527, то она обеспечит прием в сутки до 250-300 т, что вполне достаточно.
Сушильный блок можно подбирать исходя из местных условий. Типы сушилок могут быть самые разные. Но они должны обеспечить сушку всего поступившего за сутки материала до кондиционной влажности.
Блок первичной очистки и калибровки с емкостями для хранения семенного материала должен обеспечить обработку за сутки всего поступающего вороха. При необходимости разделить семена на фракции и каждую направить на хранение в отдельные емкости.
Хранилище должно вместить весь поступивший семенной материал разных сортов, гибридов партий, не допустить его смешивания и порчи во время хранения. Его конструкция может быть самой разнообразной и выбираться исходя из местных условий.
Все три первых блока должны обеспечить прием, очистку, сушку, первичную очистку в потоке с уборкой. При переходе на другой гибрид необходимо произвести зачистку всего оборудования шести наименований, на что не надо много времени. И если все существующие семзаводы имели с небольшими отклонениями примерно одинаковую конструкцию первых трех блоков, то по следующему разгорелась основная дискуссия. Представители проектных организаций считают, что его конструктивное исполнение -только вертикальное с использованием многоэтажного здания. Зарубежный опыт показывает, что там наибольшее распространение получила горизонтальная схема. Мы также считаем, что в современных рыночных условиях более предпочтительной является горизонтальная схема. Ее преимущества более весомы перед вертикальной:
- возможность размещения в ангаре, складе;
- быстрый ввод в эксплуатацию за счет комплектной поставки оборудования максимальной заводской готовности;
- удобство в обслуживании (все машины перед глазами);
- применение тихоходных норий снимает вопросы травмирования семян при их перебросках.
Разорвав технологический процесс на два периода, мы тем самым упростили и блок сортирования. Ему не нужна большая производительность. Здесь можно применить всего три машины. Это позволяет использовать небольшое количество квалифицированных работников - они работали в первых трех блоках при приеме материала, они же работают в блоках сортирования, спецобработки и затаривания при его окончательной обработке.
Таким образом, мы считаем, что семзавод должен состоять из унифицированных блоков максимальной заводской готовности (приемного, сушки, временного хранения, сортировки и затаривания). Конструкцию каждого из этих блоков должен выбирать заказчик исходя из специализации фирмы, объему обрабатываемого материала и природно-климатических условий зоны.
Литература
1. Механизация и обработка семян зерновых культур в Австралии: Обзорная информация- М., 1984,- С. 46-51.
2. Стеблюк И.А. Основные направления в проектировании объектов семеноводства // Селекция и семеноводство - 1983.- № 12 - С. 37-39.
3. Анискин В. И. Решение проблем совершенствования послеуборочной обработки и хранения семян зерновых культур // Селекция и семеноводство,- 1983.- № 7,- С. 2-8.
4. Крючков А.Г., Чабанюк А.И., Курлаев А.И. Какие нам нужны семяобрабатываю-щие пункты? // Селекция и семеноводство,- 1985 - № 5.- С. 11-12.
5. Стеблюк И.А. Принципы построения технологической схемы обработки зерна и семян: Тезисы докладов и рекомендации совещения.- Краснодар, 1983,- С. 31-34.
6. Тулькибаев М.А. Методика построения технологической схемы обработки зерна: Тезисы докладов Всесоюзного научно-технического совещания - М., 1982.- С. 183-184.
7. Страна И.Г., Клиновский А.А. Семяочистительный завод: каким ему быть? // Селекция и семеноводство- 1983.-№ 11 - С.31-33.
8. Шишкин С. Нужен современный комплекс // Агропромышленный комплекс России.- 1983.- № 9.- С. 27-28.
9. Эрк Ф. и др. Каким ему быть? //Агропромышленный комплекс России.-№ 9,- С. 28-30.
10. Анискин В.К, Гозман Г.И., Олейников В,Д. Основные принципы перспективного развития послеуборочной обработки и хранения зерна в сельском хозяйстве // Проблемы механизации сельскохозяйственного производства. Часть II- М., 1985.- С. 11-15.
11. Толстоносое Л.И. Совершенствование технологии и технических средств послеуборочной обработки зерна и семян // Проблемы механизации сельскохозяйственного производства. Часть II.- М., 1985.- С. 17.
12. Морозов В.А. Совершенствовать послеуборочную обработку зерна и семян // Зерновое хозяйство - 1966.-№ 11.- С. 17-19.
13. Злочевский В., Морозов В.А. К вопросу о послеуборочной обработке зерна // Сельское хозяйство России,- 1987,- № 10,- С. 49-50.
14. Павлов И.Я. Технико-экономическая оценка двухэтапной технологии послеуборочной обработки и хранения семян зерновых и зернобобовых культур // Проблемы механизации сельскохозяйственного производства. Часть II.- М., 1985,- С. 16.
