Як раціонально вибрати зерносушарку

Сушіння зерна є найенерговитратнішою операцією у післязбиральній обробці зерна, яка суттєво впливає на його собівартість. Технічні засоби для виконання такого процесу, як зерносушарка, зазвичай мають велику металомісткість і тому є найдорожчими машинами післязбиральної обробки збіжжя. 

Вибір характеристик

За відсутності в господарстві зерносушильного обладнання та з огляду на його високу вартість, яка не всім господарствам по кишені, деякі сільськогосподарські підприємства здають зерно на переробку на елеватор.  Проте сушіння на стороні завжди обходиться вдвічі-втричі дорожче, ніж на власній зерносушарці. Тому якщо ви плануєте щороку займатись виробництвом зерна, то найкращим рішенням буде придбання власного зерносушильного обладнання.

Останніми роками спостерігається потепління, зокрема й в Україні. Це призводить до того, що деякі зернові культури (пшениця, ячмінь, овес) збирають майже за кондиційної вологості або навіть пересушеними. З урахуванням цих реалій зерносушарки потрібні для сільськогосподарських підприємств, які серйозно займаються вирощуванням кукурудзи, соняшнику, сої та інших зернобобових і олійних.

Основні критерії, на які слід звернути увагу під час вибору зерносушарки: її тип, продуктивність, витрати палива та енергоспоживання, якість висушеного зерна, надійність та довговічність, а також експлуатаційні показники.

Коротко зупинимось на основних критеріях вибору. Зазвичай паспортну продуктивність сушарки визначають у планових тоннах за годину, тобто кількість просушеного зерна за годину за зниження вологості на 6%. Та здебільшого передсушильна вологість зерна (на вході в зерносушарку) значно різниться, тому фактична продуктивність на практиці буде відрізнятися від паспортної. Крім цього, потрібно враховувати вид культури, призначення зерна, яке піддають сушінню (насіннєве, продовольче чи фуражне), а також нерівномірність його надходження до сушарки.

Враховуючи вказані зауваження, необхідну паспортну продуктивність сушарки Qп можна розрахувати за формулою:

Qп=(Qпот х β х Kw)/(n х Kk х Kp) , (1)

де n — коефіцієнт використання експлуатаційного часу; Kk — коефіцієнт, що враховує вплив культури; Kp — коефіцієнт, що враховує режим роботи сушарки (для насіннєвого Kp = 0,5, для продовольчого та фуражного Kp = 1); Kw — коефіцієнт, що враховує вологість зерна; Qпот — інтенсивність надходження зерна до сушарки, т/год; β — коефіцієнт, що враховує нерівномірність надходження зерна (приймається 1,2–1,3).

Коефіцієнт Kk, що враховує вплив культури, приймається згідно з галузевим стандартом на випробування сушильних установок сільськогосподарського призначення. Розраховану паспортну продуктивність зерносушарки приводять до найближчого стандартного значення паспортної продуктивності у бік збільшення.

Якщо фактична продуктивність сушарки буде меншою за інтенсивність надходження зерна до сушарки Q_пот, то для запобігання псуванню зерна, яке зерносушарка не встигає обробити, можна використовувати вентильований бункер-компенсатор, до того ж значення його місткості має бути не меншим за

(Qпот- Qcуш) х T,

де T — тривалість роботи зернозбиральних комбайнів та зерноочисних машин за добу.

Шахтні зерносушарки

Після того, як ви визначитесь із потребами вашого господарства щодо висушування певного обсягу зерна та ознайомитесь з паспортною продуктивністю обраної вами сушарки, не поспішайте з її купівлею. Не варто вибирати її лише за показниками паспортної продуктивності, довірившись рекламним матеріалам. Варто ознайомитись із копією технічного паспорту зерносушарки, протоколом виробничих випробувань, копіями дозвільних документів. А також за твердого рішення придбати її — обов’язково прописати в договорі поставки технічні характеристики зерносушарки та відповідальність постачальника в разі їхньої невідповідності фактичним.

Під час вибору типу зерносушарки слід звернути увагу на економічність її експлуатації, ціну та вартість монтажних робіт, а також на показники якості висушеного зерна.

Найекономічніші в експлуатації шахтні зерносушарки.

Цей тип сушарок передбачає рівномірний розподіл теплоносія всім об’ємом шахти за допомогою підвідних та відвідних коробів із мінімальним аеродинамічним опором.

Під час руху зерно в шахті інтенсивно перемішується, що сприяє підвищенню рівномірності сушіння. Використання теплоізоляції, функція попереднього нагрівання зерна з рекуперацією тепла знижують енергетичні витрати на сушіння зернової продукції. До того ж такий тип сушарок викидає в повітря значно менше пилу порівняно з іншими типами сушарок.

Виготовляють їх як стаціонарними, так і мобільними. Стаціонарні сушарки доцільно використовувати для господарств із посівними площами від 1000 га й більше, а мобільні — до 1000 га. Шахтні сушарки, які працюють за принципом розрідження теплоносія, економічніші порівняно з тими, що функціонують на основі його нагнітання. За вибору на користь цього типу сушарок слід враховувати значну металоємність, що відповідно впливає на їхню ціну.

Крім того, слід враховувати, що

стаціонарні шахтні сушарки мають значну висоту, тому потребують добре укріпленого фундаменту. А це — ще 25% вартості стаціонарної шахтної сушарки на монтажні роботи.

Як правило, шахтні сушарки працюють у потоковому режимі. Тож якщо передбачаються часті зупинки в збиранні зерна або комбайнування різних зернових культур відбуватиметься невеликими партіями, використання шахтних сушарок недоцільне. У прагненні здешевити процес сушіння зерна і вартість сушарок та задовольнити потреби невеликих господарств виробники зерносушильної техніки пропонують на ринку України бункерні та модульні зерносушарки.

Це сушильне обладнання здатне досушувати зерно як у порційному, так і прямоструминному режимі (модульні зерносушарки), що є ідеальним рішенням для малих сільськогосподарських підприємств. Вони швидко монтуються і значно дешевші за шахтні зерносушарки.

Проте під час вибору бункерних та модульних зерносушарок замовникові слід звернути увагу на низку фактів. Практично всі бункерні зерносушарки використовують для сушіння дизпальне. І якщо в конструкції не передбачений теплообмінник, то продукти згорання дизпалива потрапляють у зерно, що унеможливлює його використання на продовольчі цілі, а також підвищує ризик загоряння, особливо за сушіння соняшнику та вівса.

Крім того, в сушарках цього типу, порівняно із шахтними, більша нерівномірність висушування зерна, що пов’язано з важчим продуванням товстого шару зерна (30–50 см). До того ж у них великий показник травмування (2–5%) зерна шнеками, а також значно більші витрати палива порівняно з шахтними зерносушарками. Значну нерівномірність сушіння зерна спричинює й вітряна погода — така залежність якості сушильного процесу від погодних умов характерна для модульних зерносушарок. Тому їх можна рекомендувати для невеликих господарств, які мають потребу в сушінні малих партій зерна із невеликою вологістю (до 20%).

Рішення для посівного матеріалу

Для сушіння насіння найкраще придатна конвеєрна зерносушарка. На відміну від інших типів сушильного обладнання вона забезпечує найнижчий рівень механічного та термічного травмування зерна. До того ж не потребує попереднього очищення насіння, що для деяких культур є важливим фактором. Конвеєрна зерносушарка має невелику висоту, а отже, для її встановлення не потрібен спеціальний фундамент, вона недорога й проста в монтажі.

Зерно в конвеєрній зерносушарці, рухаючись похилою поверхнею, перебуває в псевдозрідженому стані, що є оптимальним для конвекційного сушіння кожної зернівки. Така сушарка забезпечує рекуперацію тепла, що підвищує її економічність, та експлуатаційну гнучкість — швидко зупиняється та запускається. Це дає змогу розпочати висушування іншої культури без потреби зупинки та перезапуску сушарки.

Ці фактори обумовлюють пріоритетність застосування такого типу сушарок у насіннєвих господарствах. Але водночас під час вибору конвеєрної зерносушарки слід пам’ятати, що зі збільшенням продуктивності непропорційно зростають експлуатаційні та інші фінансові витрати. Тому

конвеєрні сушарки раціонально застосовувати за невеликої продуктивності — до 50 т/год.

Раціональний підхід у виборі зерносушарки також передбачає врахування певних конструкційних та експлуатаційних особливостей такого обладнання. Зокрема, у верхній частині зерносушарки чи над нею для забезпечення неперервності технологічного процесу має бути резервний бункер. Для зручності очищення від залишків зерна, а також спрощеного проведення ремонту конструкція зерносушарки має забезпечувати легкий доступ до будь-яких її частин.

Краще надавати перевагу зерносушаркам, у яких застосовано радіальні вентилятори, оскільки ті, порівняно з осьовими, забезпечують більшу стабільність сушіння за зміни аеродинамічного опору в процесі роботи. Крім цього, осьові вентилятори чутливі до впливу зернового пилу, який, осідаючи на лопатях вентилятора, спричинює дисбаланс, який є причиною вібрації і може зумовити руйнування елементів конструкції зерносушарки.

Для поліпшення умов праці в конструкції зерносушарки має бути система утилізації зернового пилу або передбачена можливість додатково її встановити. Також доцільно поцікавитись, чи може зерносушарка працювати в повному автоматичному режимі та забезпечувати свою роботу незалежно від помилок обслуговуючого персоналу. Це зменшує енергоспоживання зерносушарки та можливість виникнення критичних режимів сушіння зерна.

Сушарки за типами палива

Окрему увагу слід приділити теплогенератору зерносушарки. Залежно від типу функціонування він може забезпечувати пряме або непряме нагрівання зерна й використовувати для цього тверде, рідке чи газоподібне паливо.

В разі застосування теплогенераторів прямого нагрівання слід мати на увазі, що разом із гарячим повітрям через зерно продуваються також продукти згорання палива, іскри та легкозаймисті домішки. Це зумовлює накопичення токсичних речовин у висушуваному продукті, а також підвищує ймовірність загоряння зерна, особливо соняшнику. Тож задля уникнення такого ризику слід віддавати перевагу теплогенераторам із непрямим нагріванням, попри те, що в них нижчий термічний ККД. Якщо вибору немає (є тільки теплогенератори прямого нагріву), то краще вибрати теплогенератор, який працює на паливі з високим ступенем згорання (природному газі) та має плоскофакельний пальник, який, на відміну від точкового, рівномірніше розподіляє тепло та економніше споживає паливо.

Сьогодні, враховуючи значне подорожчання зрідженого та природного газу, а також дизельного палива, дехто обирає теплогенератори, що працюють на соломі, щепі та інших рештках сільськогосподарських культур. Такий вибір ґрунтується на економічній вигоді завдяки низькій вартості палива рослинного походження.

Проте за використання теплогенераторів, які працюють на твердому паливі, у процесі роботи спостерігаються суттєві коливання температури теплоносія (особливо за спалювання тюків соломи),

що погіршує якість сушіння зерна. У зв’язку з цим під час придбання твердопаливного теплогенератора треба поцікавитися у виробника технологічними особливостями системи стабілізації роботи камери згорання.

Використання соломи, щепи та інших решток економічно вигідне за вхідної вологості зерна 21–22%. Якщо ж вона перевищує зазначений показник (наприклад, за сушіння кукурудзи), доцільно використовувати комбінацію твердопаливного теплогенератора та такого, що працює на природному газі.

І нарешті, якщо сільськогосподарське підприємство вирішило придбати зерносушарку, то потрібно подбати про спорудження власного силосу чи можливість закладання зерна на зберігання в гнучкі рукави. Таке рішення дасть змогу вигідно продати зерно в потрібний час та збільшити прибуток сільськогосподарського підприємства. 

Отже, для того, щоб раціонально вибрати зерносушарку, потрібно розрахувати її продуктивність, звернути увагу на низку важливих факторів. Зокрема, на її тип, особливості теплогенератора та вид палива для його роботи, рівень автоматизації, зручність проведення ремонту, використання певного типу вентиляторів у конструкції сушарки, можливість додаткового встановлення аспіраційної системи, наявність накопичувального бункера над сушаркою. Для середніх та великих сільськогосподарських підприємств краще використовувати шахтні зерносушарки, для невеликих фермерських господарств, які нерегулярно сушать зерно, — бункерні та модульні, а для насіннєвих — конвеєрні.

В. Швидя, канд. техн. наук,

журнал «Пропозиція», № 9, 2017 р.