Спецвозможности
Технологии

Правильный контроль зерна во время хранения

10.01.2018
4648
Правильный контроль зерна во время хранения фото, иллюстрация

 

 

Способ хранения зерна зависит преимущественно от его физических и физиологических свойств, а также определяется типом установок для активного вентилирования (канальный, напольный, переносной и др.). Но однозначно можно утверждать, что как временное, так и долгосрочное хранение зерна следует технически обеспечить так, чтобы предотвратить потери (кроме биологических) и снижение качества продукта.

Аграрии выбирают металлические силоса

В последние годы для хранения зерна широкое применение получили силосы. Они могут быть различной вместимости (до 10 тыс. т и более), изготовленные из стали, алюминия и различных сплавов. Самый распространенный вариант - конструкция цилиндрической формы, изготовленная из листовой стали. Преимущества металлических силосов - удобство загрузки и разгрузки. Их легче и быстрее строить (монтировать), стоимость одной тонны такой емкости в 1,5-2 раза меньше, чем элеватора из железобетона. К преимуществам таких хранилищ также надо отнести их малую потребность в площади. Так, на территории, которая необходима для строительства склада для хранения 5,5 тыс. т, можно разместить три металлических хранилища общей вместимостью 15 тыс. т.
Металлические хранилища надежно защищают зерновую массу от повреждения грызунами, они пожаробезопасны, удобные для проведения газовой дезинсекции, активного вентилирования и т. д. Силосы должны отвечать ряду требований. Так, наряду с устойчивостью к давлению загруженной в него зерновой массы, ветра и неблагоприятному воздействию атмосферных факторов они должны способствовать сохранению исходных показателей качества зерновой массы.
Основной недостаток таких зерновых силосов - в них можно надежно хранить только сухое и средней влажности зерно. Однако практика показывает, что при резких перепадах температур создаются значительные температурные градиенты, которые приводят к явлению термовлагопроводности зерновой массы и образования в ней влаги из конденсата. Последний фактор стимулирует активацию микрофлоры и ряда других негативных явлений. В борьбе с ними действенным средством выступает активное вентилирование, или аэрация, к основным функциям которой следует отнести:
содействие значительному повышению характеристик качества зерна, поскольку поддерживается необходимая влажность и температура в течение всего периода его хранения;
 
быстрое охлаждение теплого (горячего) зерна до нужной температуры, в результате чего снижается вероятность его порчи и заражения вредителями. 
Такой оптимальный влаго-температурный режим гарантированно предотвращает процессы гниения и появление плесени на поверхности зерна, а также повреждение вредными насекомыми. Аэрация зерна происходит с помощью систем активного вентилирования.

Системы автоматизированного контроля температуры зерна в силосе

Повышение температуры зерна играет ключевую роль в эксплуатации силосов. Следует отметить, что наличие тепла в жизни всякого организма, даже такого, к которому относится зерно, всегда сопровождается выделением продуктов жизнедеятельности. А их появление в зерновой среде - очень нежелательно. Какие методы борьбы с повышением температуры?
Ответ однозначен: быстрое ее понижение. Поскольку именно это останавливает развитие плесени, различных видов токсичных организмов, в частности мико- и альфатоксинов, бактериальной флоры. Кроме того, благодаря этому предупреждается появление насекомых-вредителей и в значительной мере ослабляется протекание метаболизма - тормозятся внутренние физиологические процессы в самом зерне. Поэтому контролю температурного состояния зерна и механизму его изменения и управления в силосах следует уделять большое внимание.
 

Технические решения для контроля за температурой зерна в зернохранилище (силосе).

Надзор за температурой зерна в силосах ведут с помощью термодатчиков. Соответствующий сигнал от них через электрические кабели поступает в компьютерную систему. Температурные показатели зерна могут фиксироваться по графику (даже с часовым интервалом) в соответствии с установленными оптимальными температурными условиями и режимом его хранения.
Использование компьютера позволяет распечатать полученные данные в виде статистической цифровой информации или графиков. Четкая система контроля отслеживает температуру внутри массы зерна и отклонения ее от нормы, и по полученным результатам принимается решение о необходимости аэрации. Температурные датчики могут быть размещены в различных точках объемного пространства зерновой массы силоса: внутри, сбоку, вверху, внизу и т. д. Это позволяет точно установить локальный очаг «температурной тревоги» и установить степень и режим аэрационного охлаждения или нагрева.

Система автоматизированного контроля температуры ЕСКТ-Ц (Одесский завод элеваторного оборудования — «Зерновая Столица») в первую очередь направлена на контроль температуры зерна в процессе его хранения. Фактически это - программный комплекс, позволяющий своевременно определить вероятность возникновения очага самосогревания зерна путем вычисления несколькими алгоритмами тенденции роста его температуры. В состав комплекса входят:

термоподвески — кабель-троса с размещенными на них датчиками температуры фирмы Dallas Semiconductor (США);

блоки сбора информации;

станция обработки и визуализации информации.

Программное обеспечение позволяет отслеживать в режиме реального времени состояние температуры как на уровне всего элеватора, так и в каждом корпусе, силосе, каждой части силоса или зоны склада отдельно. Графики изменения температуры улучшают ведение визуального контроля за тенденциями режимов хранения зерна, а система тревожной информации предупреждает об обнаружении критической температуры заблаговременно - до наступления необратимых процессов (что достаточно сложно сделать в случае проведения ручных замеров и фиксации данных в бумажных журналах).

Картина температурного состояния зерна по точкам размещения термодатчиков, выведенная на монитор компьютера, визуализирует информацию и способствует точной его оценке в режиме реального времени и быстрому реагированию при необходимости коррекции температуры. Оригинальное исполнение узла крепления термоподвески позволяет минимизировать нагрузку и предотвращает ее сгибание или скручивание, таким образом удается избежать разрушения элементов конструкции в процессе эксплуатации. Система измерений обходится без промежуточных преобразователей, требующих калибровки и метрологической поверки, благодаря чему в ней уменьшилось количество клеммных паяных изделий. Основные преимущества системы ЕСКТ-Ц:

цифровая технология обработки сигналов;
 
оригинальные алгоритмы обработки и визуализации информации;
 
точность замеров повышена в 3-5 раз по сравнению с аналоговой технологией;
 
снижение затрат на кабельнопроводниковую продукцию;
 
сокращение сроков внедрения;
 
низкие эксплуатационные расходы;
 
уменьшение времени окупаемости оборудования;
 
наглядность текущего состояния внутри силоса, цветная индикация;
 
интуитивно понятный интерфейс позволяет легко научить обслуживающий персонал и лаборантов. Достоверность полученной информации не зависит от личных качеств обслуживающего персонала, как это имеет место в случае ручного режима регистрации температуры.

Заслуживает внимания система измерения данных и контроля температуры компании NEUERO (Германия), основные функции которой:

получение информации в виде протоколов различной формы, обработка компьютерной программой полученных из центрального пульта показателей температуры и занесение их в память цифровой базы данных (то есть температурные показатели могут отображаться как в графическом виде, так и быть распечатанными в виде протоколов);
 
визуализация данных на основе плана размещения термодатчиков в трехмерной панораме, что позволяет с первого взгляда увидеть критические участки,
 
выявить актуальные места оперативного вмешательства и немедленно принять соответствующие меры по коррекции критических температур зерна в хранилище. Графическая оценка процесса изменения температуры помогает в составлении прогноза направлений движения температуры;
 
информация текущего состояния по температуре в отдельных бункерах. То есть в состав постоянных данных может быть добавлена дополнительная информация по каждому бункеру. Пограничные данные по каждому бункеру зависят от зерна (вида, сорта, физического состояния) и могут устанавливаться индивидуально. Устаревшие данные могут автоматически удаляться или заноситься в архив;

обработка данных.

Можно получать различные печатные протоколы классификации по группам бункеров. Для всех видов обработки интегрирован предварительный просмотр печати. Таким образом пользователь может в любое время получить все необходимые данные для просмотра своих документов простым нажатием кнопки. Из приведенного выше можно констатировать, что система контроля изменения температуры является идеальным инструментом в современном управлении процессом хранения зерновых культур. Кабели и термопары системы термометрии размещены на разных уровнях зерна. Это позволяет получать как можно более точную, объективную информацию о текущемтемпературном состоянии зерновой массы. При желании заказчика термометрия и система аэрации могут быть объединены для автоматического управления процессами хранения продукта в силосе.

Система контроля температуры зерна компании OBIAL (Турция) состоит из термоподвесок, размещенных внутри силоса, которые фиксируют информацию в диаметре 3 м, и является стационарным или портативным устройством контроля температуры с цифровым дисплеем. Термоподвески с датчиками температуры внутри них являются стальными тросами - такое исполнение предупреждает их растяжение по всей длине. Система контроля температуры может быть подключена к персональному компьютеру, что позволяет вести контроль температуры непосредственно на мониторе. Для производства указанных систем автоматизации компания OBIAL использует комплектующие таких брендов, как Siemens и Schneider Electric.

Шведская компания Liros Electronic (представитель в Украине — ООО «КСК Автоматизация»), которая специализируется на технологии хранения зерна, более 30 лет на рынке Украины предлагает полный комплекс контрольно-измерительного оборудования, который поможет

визуализировать температуру в зернохранилище;
 
контролировать наполнение хранилища зерном с помощью датчиков верхнего и нижнего уровней зерновой массы;
 
определять влажность и температуру в надсилосном пространстве;
автоматически управлять вентиляторами при изменении показателей влажности и температуры снаружи силоса.
Система контроля температуры в зернохранилищах Grain-Watch является самым популярным продуктом производства компании Liros. Термоподвески Grain-Watch вместе с измерительными копьями, датчиками влажности и программным обеспечением гарантируют надежную работу системы контроля температуры в зернохранилищах. Температурные подвески оснащены высококачественными цифровыми датчиками и инновационной двухпроводной системой.
Термоподвески для контроля температуры зерна - это непременная составляющая наиболее гибкой, надежной и точной системы контроля температуры зерна на мировом рынке. Им отдают предпочтение учитывая удобный и легкий монтаж к крюкам в потолке или на крышу в бетонных или стальных бункеров. Цифровые разработаны в соответствии с требованиями ATEX, IECEx, ГОСТ-Р и не требуют ежегодной калибровки и технического обслуживания (в отличие от температурных подвесок с двумя термоэлементами, диодами или резисторами). Это экономит не только время, но и сокращает расходы.

Правильное размещение зерна в силосе

Для успешной естественной сушки и принудительного вентилирования зерна его необходимо правильно разместить в бункере. Зерновая масса должна быть выровненной по своему составу - следует обеспечить равномерное распределение мелких частиц зерна и допустимого количества незерновых примесей общим объемом зерна во всем бункере, поскольку от этого во многом зависят оптимальное поступление воздушного потока и эффективность вентилирования зерна в бункере. Однако во многих силосах это не обеспечивается. Характерным и вместе с тем негативным является механическое повреждение (дробление) зерна при загрузке его в бункер, поскольку эта мелкая фракция в значительном количестве концентрируется в верхней центральной части силоса и зернового «столба» и имеет форму конуса (то есть в верхушке зерновой насыпи). И при следующей загрузке силоса такая тенденция сохраняется. В результате в силосе, в центральной части, фактически по всей его высоте, наблюдается значительная засоренность и концентрация мелких фракций зерна.
И это является ощутимой проблемой, связанной с техническим и технологическим несовершенством процесса загрузки силосов, поскольку после выгрузки такого зерна в первых нескольких машинах наблюдается значительное превышение уровня засоренности и содержания дробленого зерна, что, естественно, снижает его качество и сортность, а следовательно, и стоимость . Поэтому для достижения показателей чистоты зерна, соответствующих определенным требованиям по допустимому уровню засоренности, хозяйственникам приходится применять некоторые производственные «хитрости»: перемещать зерно из силоса в силос, выгружать его в отдельную силосную емкость, смешивать с зерном, отгружаемым позже, и прибегать к ряду других мероприятий, которые к указанной выше проблеме добавляют еще и нежелательные дополнительные затраты ресурсов.

Для устранения этого недостатка применяют гравитационный распределитель зерна Agri Dry. Возможны две его модели: с электрическим приводом и кинетическим. Монтируют такой распределитель зерна внутри силоса в верхней его части. Его назначение - равномерное распределения зернового потока и всех его составляющих - мусорных примесей и дробленого зерна - по всему поперечному сечению бункера в течение всего времени загрузки силоса зерном. Такое зерно по всему силосу имеет одинаковую плотность, что важно для равномерного и эффективного вентилирования.
Также это предотвращает возникновение других нежелательных явлений в толще зерна, таких как: образование зон избыточной засоренности, слеживания и самосогревания. Поэтому применение гравитационного распределителя зерна в разы уменьшает затраты благодаря экономии электроэнергии на вентиляцию силосов. И что важно: один раз установив гравитационный распределитель зерна Agri Dry, можно полностью избавиться большого количества существенных проблем.
Другой важный технический элемент силосов - контроллер Agri Dry Bullseye, который следит за погодными условиями, поддерживает нужную температуру и влажность зерна путем регулирования режима работы вентиляторов и нагревателей для сушки зерна до необходимого уровня. Его технические возможности позволяют выполнять мониторинг и управление зерновыми бункерами с персонального компьютера на расстоянии до 64 км с помощью беспроводных радиомодемов. Кроме того, контроллер Agri Dry Bullseye способен обнаруживать очаги перегрева зерна в бункере и в соответствии с их локализацией управляет работой верхних вытяжных вентиляторов. Его важной особенностью является возможность сочетания с имеющимися в производстве термоэлектрическими кабелями, аэрационными вентиляторами и персональными компьютерами.

М. Занько, завлаборатории научн. исследований и испытаний машин для уборки и первичной переработки урожая, канд. техн. наук, ст. научн. сотрудник, УкрНИИПИТ им. Л. Погорелого,

журнал "Пропозиція", №12, 2015 р.

Интервью
О перспективах выращивания не ГМО сои в Украине, а также потенциально интересные ниши соевых продуктов для украинских производителей в интервью рropozitsiya.com рассказала представитель
Директор компании "Агро-Вент" Андрей Марущак
Малиновый сезон–2017 в Украине проходил очень бурно. Растущие объемы предложения ягоды заставили очень нервничать самих производителей, опасавшихся обвала цен. В таком же нервном, и даже истощенном состоянии были и переработчики, которые... Подробнее

1
0