Бразильский опыт сушки зерна

Сушка зерна в фермерских хозяйствах в Бразилии

Минимальный урожай, который сейчас собирают в стране, - это 150 млн т/год зерновых. Большую часть этого зерна сушат на оборудовании, которое производит лидер по производству зерносушилок в Бразилии - компания Kepler Weber, главным акционером которой является государство. Больше всего удивляет то, что в Бразилии практически все зерносушилки работают на дровах и без встроенного теплообменника. Так сложилось, что в стране практически нет природного газа и нефти, и поэтому эвкалипт, который здесь достаточно распространен, стал главным энергоносителем во время сушки зерна.

Зерносушилки на дровах постоянно совершенствовали, повышали их мощность, однако, на наш взгляд, это не избавило их привлекательной простоты в конструкции и эксплуатации. Оценить их преимущества и надежность по-настоящему можно только после нескольких лет эксплуатации оборудования. Сушка зерна в Бразилии действительно поставлена на индустриальную основу. Максимальная тепловая мощность бразильских зерносушилок достигает 12 МВт, сою иногда сушат с производительностью до 200 т/ч (при снижении влажности на 5%), а рис - до 400 т час.

Как видим, теплогенератор не имеет теплообменника воздуха, но, вместе с тем, зерно во время сушки не впитывает характерный запах продуктов сгорания. Это потому, что конструкция зерносушилки предусматривает подачу в зону сушки только 20% воздуха из теплогенератора, нагретого до температуры около 100 °С. Подается еще 40% подогретого воздуха из зоны охлаждения зерна в нижней части сушилки в режиме рециркуляции и 40% окружающего воздуха. Существует ограниченная возможность регулирования притока окружающего воздуха, а значит - и температуры воздуха в зоне сушки. В основном, температурное регулирование осуществляют, как правило, управлением количеством дров (иначе при значительном перекрытии подачи окружающего воздуха увеличивается риск попадания искр в зерно).На рис. 1 схематично представлено модель теплогенератора, який найчастіше застосовують у зерносушарках.

Теплогенератор состоит из:

1 – дверей для загрузки дров;

2 – системи подачи воздуха;

3 – камери сгорания – первая секция;

4 – решетки, на которой горит топливо;

5 – камеры сгорания – вторая секция;

6 –  камеры дожигания вторичных газов – третья секция;

7 –  вихревая камера для отделения искр и твердых примесей;

8 – канала выхода горячего воздуха;

9 – каналов для удаления пепла;

10 – дымохода.

Если заглянуть в «сельскохозяйственную энциклопедию», изданную в 1955-м, то там можно увидеть зерносушилки, работающие на угле или на дровах, которые имеют практически такую ​​же конструкцию теплогенератора, как современная бразильская.

Очевидно, дешевое жидкое топливо, а позже газ вытеснили с нашего рынка зерносушилки на биотопливе. Даже конструкция сушильной шахты была не из крышечными элементами, как большинство современных шахтных сушилок с газовыми горелками (рис. 2), а с элементами жалюзийного типа (рис. 3). В шахтах с жалюзийными элементами зерно движется каждым отдельным жалюзийным столбом сверху вниз прямолинейно, а в шахте с крышами - зигзагообразно. Во втором варианте зерно заполняет практически весь объем шахты, а в шахте первого типа сушилок зерна будет где-то на 40% меньше, а удельные затраты энергии на сушку увеличатся примерно на 20%. Впрочем, шахта с жалюзийными элементами имеет свой значительный плюс - она ​​пожароопасна, потому что в ней лучше зачищается именно зерно и нет значительного накопления легковоспламеняющихся соломистых отходов и других примесей, которые могут привести к пожару.

Очевидно, это преимущество и обусловило широкое использование такого типа шахт в Бразилии. При использовании дешевого энергоносителя, а именно дров, вопрос их экономии уже не столь критичен. Кроме того, даже самые простые сушилки такого типа (рис. 4) имеют возможность рециркуляции воздуха из зоны охлаждения зерна, а потому во время сушки кукурузы или сои при температуре теплоносителя 100° и выше реальна перспектива вернуть эти 10-15% энергии.

Будет экономически выгодно сушить зерно в Украине зерносушилками на дровах?

Простейшие подсчеты сразу давали утвердительный ответ и в перспективе обещали минимум тройной эффект по сравнению с природным газом, а потому нас больше волновал другой вопрос: как выдерживают нашу зиму неутепленные шахты с жалюзийными элементами? Поэтому сначала были поставлены три менее мощные образца и проведены их исследования в условиях эксплуатации. Хотя 2,7 тыс. КВт в наибольшей сушилке - это уже не слишком низкий показатель. У нас к тому времени уже был значительный опыт работы с традиционными на нашем рынке зерносушилками, и «гости из Бразилии» добавили много вопросов, требующих своего решения.

В целом результаты первого года их эксплуатации были достаточно неплохие, несмотря на новую для нас технологию, заготовленные вовремя дрова и морозы до -15 °С. Как ни странно, но регламентированная производителем паспортная производительность подтверждалась, и после изучения техники нашими специалистами под опекой бразильских коллег особых проблем, которые могли бы остановить отечественного сельхозпроизводителя, уже не было.

В 2013-м количество бразильских сушилок в Украине значительно увеличилось, появилась первая - мощностью 4,66 тыс. КВт, а в 2014 начала работать сушилка с теплогенератором на 6,36 тыс. КВт.

В случае установления буферной емкости для охлаждения зерна после сушки возможность перевести оборудование на режим работы без охлаждения зерна, способствует повышению мощности зерносушилки. Такую операцию проводят по несколько секунд с помощью одного рычага, после этого можно добавить дров и повысить производительность сушки еще на 10-15%.

Можно ли применить опыт сушки зерна Бразилии в условиях Украины?

Теплотворность единицы самых распространенных видов топлива и их цена

• Дизельное топливо - 10 700 ккал/кг (16 грн).
• Природный газ - 9500 ккал/м3 (6 грн).
• Сухие дрова - 3300, рыночные дрова (влажные) - 2500 ккал/кг (0,30 грн).

Для замены 1 кг дизельного топлива необходимо 4,28 кг дров (в денежном выражении - это 16 грн против 1,24). Чтобы заменить 1 м3 природного газа, необходимо 3,8 кг дров (в денежном выражении - 6 грн против 1,14). Информация к размышлению, как писал классик.

В быту сложно отказаться от значительных удобств, которые пришли вместе с природным газом, но в сельском хозяйстве - почему бы и нет, не говоря уже о хозяйства, где нет газа. Поражает также компьютерная таблица по выбору нужной мощности зерносушилки и режима сушки, которая заменяет собой все имеющиеся у нас инструкции по эксплуатации оборудования. Этот инструмент незаменим для руководителя и оператора зерносушилки.

Специалист вносит в таблицу такие значения:

— тип сушилки;

— тип культуры;

— початкова вологість зерна;

— конечная влажность зерна;

—  температура внешнего воздуха и его влажность;

—  тип и стоимость теплоносителя, стоимость электроэнергии;

— температура сушения.

На основе введенных данных программа определяет производительность работы сушилки, удельный расход электро-энергии и топлива в числовом и денежном выражениях.

Программа предупреждает оператора о некорректных параметрах режима сушки для этой культуры.
Может также сигнализировать о том, что влажность воздуха, подаваемого в зону охлаждения сушилки, превышает порог равновесной влажности, то есть когда на выходе из сушилки зерно снова начинает увлажняться при его охлаждения. В таком случае оператор может направить небольшое количество подогретого воздуха от теплогенератора в зону охлаждения зерна.

В. Пурик, директор ООО «АВС трейд»

Информация для цитирования

Сушение в ритме самбо: бразильский опыт сушения зерна/ В. Пурик // Спецвыпуск ж. Пропозиция. Современные техника и технологии хранения зерна / — 2015. — С. 30-32