Спецвозможности
Технологии

Особенности работы модульных зерносушилок

19.09.2019
515
Особенности работы модульных зерносушилок фото, иллюстрация
Рынок зерновых сушилок Украины насыщен предложениями от ведущих компаний мира. В их разнообразии особое место занимают модульные зерносушилки, которые достаточно широко используют в зернопроизводстве во время сушки зерна. Причем есть предложения модульных сушилок, которые отвечают широким запросам потребителей - так сказать, на любой вкус.

 

 

 

Использование модульных сушилок на основе теплогенератора, работающего на биотопливе, в условиях сегодняшней цены на газ, который традиционно используется в установках для сушки зерна, является адекватной альтернативой. Модульными, или колонковыми, принято называть сушилки в силу конструкционных особенностей их компоновки. Они имеют простую и надежную конструкцию, обеспечивают широкий диапазон производительности, хорошо адаптированы к технологической работе с горелками, которые работают с использованием электроэнергии, дизельного топлива, газа и биотоплива и наряду с зерносушилками других типов находят широкое и эффективное применение в Украине.
 
В течение последних пяти лет наблюдается устойчивая тенденция к более широкому использованию модульных сушилок (по сравнению с пока доминирующим шахтным видом этого сушильного оборудования). Поэтому, разумеется, отечественные производители зерносушилок не стоят пассивно в стороне от этого важного процесса, а, наоборот, активно участвуют в разработке аналогичных сушилок. Одной из таких успешных и эффективных разработок являются установки зерносушильные горизонтальные типа СГТ производства ООО «Завод дозирующих автоматов» (г. Кропивницкий). Конструкционная особенность установок типа СГТ заключается в том, что основой их конструкций является сушилка модульного типа.

Установка зерносушильна СГТ-1082: теплообмінник (на фото – справа) та установка модульна секційна (по центру фото)Установки СГТ предназначены для непрерывной сушки предварительно очищенного зерна колосовых, масличных и бобовых культур семенного, продовольственного или фуражного назначения. Сушильный процесс в них происходит с помощью атмосферного воздуха, нагретого в теплообменнике в результате выделения тепла от сжигания продуктов, относящихся к категории твердого биотоплива (пеллеты, шелуха подсолнечника, тюкованная солома, дрова и т.д.). Эти установки имеют 23 типоразмера, которые различаются между собой количеством в их составе модулей, секций, горелок и вентиляторов, габаритными размерами, массой и типами теплогенераторов, работающих на различных видах твердого топлива.

Принцип работы горизонтальных (или вертикальных) модульных зерносушилок основывается на поперечном прохождении воздуха (горячего и холодного) через слой зерна, протекающего между стенками из перфорированных листов. Установки зерносушильные горизонтальные типа СГТ (на твердом топливе) имеют 23 модели. Основной составляющей модульной горизонтальной зерносушилки является сушильный модуль, загрузочное и разгрузочное устройства, комплект газовых горелок с вентиляторами или биотеплогенератор, органы управления и регулирования. Вместимость засыпной камеры сушки различных по производительности установок составляет от 7 до 35 м3. Конструкционно установки отличаются наличием в их составе различного количества модулей - от одного до трех. Количество модулей и колонн (секций) в сушилке зависит от заявленной потребителем производительности. Сушильный модуль состоит из камеры нагрева и охлаждения. Базовый (нижний) модуль устанавливают на раму, которая закреплена на фундаменте. Для поддержания заданного уровня зерна в каждом модуле установлены датчики его верхнего и нижнего уровня. Разгрузочное устройство состоит из дозирующих вальцов с приводом и шнека. Дозировочные вальцы приводятся в действие от мотор-редуктора.
 
Согласно конструкционного состава и заявленной мощности составляющих агрегатов, установки могут работать в различных режимах снятия влаги в зерновом материале и обеспечивать соответствующую производительность сушки - от 2,5 до 50 т/ч. Естественно, с такими показателями назначения их можно применять на различных по мощности предприятиях.
 
Для обеспечения задекларированной производительности установок должны быть созданы определенные условия работы, в частности:
 
температура окружающей среды - не менее 20°С;
 
относительная влажность воздуха - не более 65%;
 
проведена предварительная очистка зерна от засоренности;
 
зерно полностью созрело физиологически;
 
сушка ведется 24 часа в сутки с непрерывной загрузкой зерна в установку.

Для проведения испытаний установок зерносушильных горизонтальных типа СГТ ОДО «Завод дозирующих автоматов» представило как базовый образец установку зерносушильную горизонтальную СГТ-1082 (Таблица 1.). В ее состав входят: установка секционная модульного типа (далее по тексту - установка сушильная), теплогенератор ТПЛ с горелкой для твердого топлива (а именно биотоплива: пеллет, шелухи и т.п.), топливозагрузчик ПЗА, электрошкаф вводный с комплектом средств измерительной техники (СИТ) и проводкой, а также комплект для монтажа.

В состав установки сушильной входят: корпус, состоящий из сетчатых панелей внутреннего и внешнего контура; распределительный шнек для сырого зерна; вальцы, выгрузной шнек, вентилятор и диффузор холодного воздуха; патрубок, подающий горячий воздух, электрооборудования, датчики, силовой шкаф с панелью управления. На установке установлены датчики для измерения температуры зерна в сушилке и агента сушки (горячего воздуха, поступающего в установку), а также датчики уровня зерна в бункере. Показатели датчиков выводятся на дисплей, расположенный на лицевой панели силового шкафа. Нагнетание агента сушки (горячего воздуха) во внутреннюю камеру установки происходит с помощью модуля вентиляторов теплогенератора. При превышении температуры подаваемого горячего воздуха в установке предусмотрен специальный отводок с шибером для приведения воздуха, подаваемого в сушильную камеру, к предусмотренной регламентом температуре.
 
Холодный воздух нагнетается в камеру с помощью осевого вентилятора, оснащенного полипропиленовыми лопастями, которые армированы стекловолокном высокой степени жесткости. Благодаря низкому весу и высокой прочности, этот вентилятор не вызывает больших нагрузок на электродвигатель, обеспечивающий его экономичную работу. К тому же он генерирует низкий уровень шума и вибраций. Позади вентилятора установлен диффузор холодного воздуха.

Для работы в ночное время (по отдельному заказу) установку на предприятии дополнительно оснастят системой освещения. Установка СГТ-1082 удовлетворительно адаптирована к другим составляющим зерносушильного комплекса, к которым относятся нории, вентиляционный бункер и транспортеры (их также производит и поставляет ООО «Завод дозирующих автоматов»).

Климатическое исполнение теплогенератора - У2, категория размещения - 3 по ГОСТ 15150-69 (в закрытом помещении без регулирования климатических условий). Условия эксплуатации: температура окружающей среды - от -15°С до + 45°С; относительная влажность воздуха - до 80% при 25°С. В состав теплогенератора ТПЛ входят: теплообменник, дымосос, дымовая труба, топливозагрузчик автоматический (ТЗА), горелка факельная, зольник, платформа, рельсовый путь.
 
В качестве основного биотоплива в теплогенераторе используют шелуху подсолнечника, как твердое топливо можно использовать дрова, солому в тюках или рулонах, пеллеты из соломы, шелухи подсолнечника и др. Заменой основному виду топлива могут быть пеллеты, изготовленные из возобновляемых источников - биомассы (соломы, половы, опилок и щепы из дерева, отходов обработки зерна и т.д.).
 
Управление работой установки проводят с лицевой панели силового шкафа, расположенной непосредственно на корпусе установки. Загруженное в бункер любым образом топливо распределяется по всему объему бункера благодаря специальной конструкции его днища. Через отверстие в днище топливо поступает в питатель, а оттуда шнеком подается к факельной горелке, где подхватывается воздушным потоком и сгорает. Тепло продуктов сгорания через теплообменник нагревает чистый воздух, который поступает непосредственно к зерносушильной установке.

Паливозавантажувач ПЗА (на фото – зліва), пальник (по центру фото), теплообмінник (справа)Принцип работы установки основан на действии нагретого в газовых или твердотопливных теплогенераторах воздуха, который постоянно нагнетается вентиляторами к установке на слой зерна, размещенного между внешними и внутренними перфорированными стенками ее корпуса. По мере высыхания зерновая масса под действием силы земного притяжения перемещается к нижнему шнеку и с помощью разгрузочных вальцов подается в приемный бункер. Из загрузочного бункера или нории происходит подачи зерновой массы в верхнюю зону установки.

Описание технологического процесса. Из нории или загрузочного бункера зерновая масса подается в верхнюю зону сушилки. Равномерное распределение зерна обеспечивает шнек, а датчики контролируют уровень его загрузки, чтобы избежать переполнения емкости установки. Далее зерно поступает в зерновые колонны, образованные сетчатыми панелями внешнего и внутреннего контура корпуса, где продувается горячим воздухом. Уровень температуры, силу потока и продувки регулируют с учетом нужного конечного результата. Внутри зерновой колонны, по ходу движения зерна, установлены механические направляющие, которые обеспечивают перемешивание зерновой массы. Для предотвращения пересушивания зерна в установке во внутренней стенке ее колонн применена система вальцов, которая обеспечивает разницу потоков зерновой массы и выравнивает показатели ее влажности. Благодаря этому удается избежать перегрева и растрескивания зерновки, а следовательно, значительно повышается качество просушенного зерна.

После прохождения сушильной зоны зерновая масса перемещается в нижний бункер выгрузного шнека, где влажность зерна измеряет высокоточный датчик температуры и передает информацию на контрольный дисплей пульта управления. Распределительный и разгрузочный шнеки закреплены с помощью опорных подшипников и в своей конструкции имеют три составляющие. Это помогает значительно снизить механическую нагрузку на зерно и обеспечить его выгрузку практически без повреждений. Для эффективного обслуживания бункера выгрузной шнек и дозировочные вальцы имеют технологические люки, а также такие, которые расположены на задней панели.

Теплоагент (чистый воздух), проходя через теплообменник, нагревается до заданной температуры и нагнетается вентилятором в зону сушки. Нагнетание агента сушки (горячего воздуха) во внутреннюю камеру установки происходит с помощью модуля вентиляторов теплогенератора. Горячий воздух в камеру попадает через воздуховод и диффузор. В случае превышения температуры подаваемого горячего воздуха автоматика останавливает процесс горения топлива, выключив шнековый топливный питатель. После снижения показателя температуры теплоагентом до заданного уровня включается шнековый питатель, и процесс горения воспроизводится.

Определение качества функционирования и эксплуатационных показателей установки зерносушильной СГТ-1082 проводили при ее использовании по назначению - на сушке зерна кукурузы. Для получения теплоагентом в горелке теплогенератора ТПЛ, который входит в ее состав, сжигали шелуху семян подсолнечника.
 
Оценка качества выполнения технологического процесса установки СГТ-1082 проведена в хозяйственных условиях ООО «Технополь- Агро» (Кировоградская область, Кировоградский район, с. Федоровка). Качество функционирования установки зерносушильной СГТ-1 082 определяли при сушке зерна кукурузы (Таблица 2.). Установка СГТ-1082 работала в режиме однократного снятия влаги на 10% - с 23,5% до 13,5%. Зерно в установку подавала нория от бункера-накопителя зерносушильного комплекса (поставляется по отдельному заказу, некоторые пользователи обходятся без него). Для сушки зерна температура теплоагентом, который подавали в сушилку, составляла 119-121°С. Учитывая время года и температуру атмосферного воздуха, установка зерносушильная работала в режиме сушки без продувки нижней зоны установки холодным воздухом. После сушки зерно двигалось с помощью нории до горизонтального транспортера, который перемещал сухое зерно на склад. В целом условия и принятые режимы сушки зерна кукурузы отвечали установленным требованиям к нормальной работе установки. В горелке теплогенератора ТПЛ, который входит в ее состав, сжигали шелуху семян подсолнечника. Такие условия и режимы сушки зерна кукурузы отвечали установленным требованиям ТУ.

Теплообмінник і система видалення диму (вигляд обох систем – збоку)

Результаты эксплуатационно-технологической оценки показали, что установка зерносушильная обеспечивает прием и сушку зерна кукурузы с последующим его охлаждением с производительностью до 125 т/сутки, или 5 т/ч, при снижении влажности зерна на 10%. При использовании в качестве биотоплива шелухи подсолнечника удельные расходы топлива составляют 38,9 кг на 1 т исходного сырья (при снижении влажности зерна кукурузы на 10% - с 23,5% до 13,5%), или 3,89 кг на 1 тонно-процент. Обслуживает комплекс одно лицо (оператор). По потребляемой электродвигателями мощности 58,8 кВт удельные затраты электроэнергии составляют 11,8 кВт-ч/т.
 
Технологическое обслуживание установки зерносушильной - несложное. Перед началом работы следует установить соответствующие режимы:
 
подачи продукта сушки - зерна/семян из вентиляционного бункера зерносушильного комплекса в зерновую установку;
 
задать на пульте оперативного управления процессом нужную температуру сушки;
 
установить режим подачи биотоплива из бункера-накопителя в теплогенератор и параметры интенсивности его подачи путем выбора соответствующей частоты вращения шнека питателя - загрузчика топлива (на шкале со значениями 0 - max.)
 
разжечь горелку. После выхода теплогенератора на заданный температурный режим поддержание соответствующей температуры происходит автоматически;

Електрошафа керування зерносушильною установкою СГТ-1082

в первый час работы установки СГТ-1082 нужно установить режим работы сушильной установки относительно движения и продолжительности пребывания в ней зерна, который предусматривает повторное возвращение в сушилку недостаточно высушенного зерна на досушивание в первый период работы установки;
 
после выхода установки СГТ-1082 на проектный режим сушки зерна с установленной исходной влажностью устанавливается режим сушки установки, который предусматривает движение сухого зерна по установке с помощью нории и транспортеров на склад;
 
установить режим частоты вращения вальцов установки для выгрузки зерна из нее. Указанные технологические операции - несложные. Единственное требование во время их проведения - следовать рекомендациям и руководств по эксплуатации сушильной установки.

Вывод

К важным положительным особенностям установки СГТ-1082 следует отнести то, что она адаптирована для работы с теплогенераторами для сжигания газа и твердого топлива (пеллеты, подсолнечная лузга, тюки соломы, дрова), что позволяет использовать ее в зависимости от хозяйственно-экономических возможностей агропредприятия. Процесс подачи в теплогенератор для сжигания твердого топлива (пеллеты, шелуха подсолнечника, зерноочистительные отходы) - механизированный. Для этого в составе теплогенератора воплощены оригинальные технические решения. Теплообменник имеет конструкцию, которая обеспечивает подачу в сушильную камеру установки чистого, без дыма, теплоагента (воздуха).
 
Эффективность использования установки подтверждают и экономические показатели установки зерносушильной СГТ-1082: затраты труда при эксплуатации составляют 0,02 чел.-ч на 1 тонно-процент. В качестве топлива используют шелуху подсолнечника - один из самых дешевых и доступных источников получения тепловой энергии: прямые эксплуатационные расходы на 1 тонно-процент составляли 9 грн.

 

М. Занько, зам. завотделом научных исследований и испытаний машин в растениеводстве, канд. техн. наук, старш. научн. сотрудн.

журнал "Пропозиція", №9, 2018 р.

Интервью
В последнее время площадь пустынных и непродуктивных земель в мире постоянно растет. Пустыни уже занимают более 17 млн км2 или около 12% всей поверхности суши. Ученые всего мира обеспокоены такой
Вновь избранная Верховная Рада по скорости принятия законов соревнуется с Верховным Советом УССР коммунистических времен, когда любой вопрос голосовался за минуту: «Кто за? Кто против? Кто воздержался? - Единогласно». Молниеносно... Подробнее

1
0