Схрещений потік: особливості зерносушарок шахтного типу

Триває наш огляд сушарок шахтного типу. Пропонуємо вашій увазі продукцію аргентинського та вітчизняного виробництва.

Зернові сушарки шахт­ного типу MEGA 

(Аргентина) – це оригінальний продукт, розроблений, створений і запатентований компанією INGENIERIA MEGA S.A. (патент №AR047849). Вони поєднують у собі переваги колонкової та шахтної систем.

Система сушіння – комбінована. Відмітною рисою конструкції зерносушарок MEGA є те, що режим сушіння може бути як «охолодження в зерносушарці», так і «повне нагрівання». Жоден із цих режимів не є додатковим, тобто будь-який із них може бути обраним у будь-який момент, і перехід з одного режиму на інший здійснюється буквально за 5 хв. Так само швидко можна регулювати величину зони охолодження в режимі «сушіння з охолод­женням у зерносушарці», збільшуючи її чи зменшуючи. Застосування певного режиму залежить від стану зерна за його вологістю та пори року й погодних умов.

Сушіння зерна із застосуванням таких режимів дає змогу:

• домогтися економічності та високої продуктивності процесу сушіння. Завдяки цьому на елеваторах для зберігання зерна та портових елеваторах, де сушать і зберігають кукурудзу, пшеницю, сою, ячмінь тощо, під час сушіння кукурудзи виходить за один прохід знизити вологість з 28 до 13%; і до того ж зерно залишається непошкодженим;

використовувати обладнання меншої потужності під час завантаження та розвантаження;

• економити час при напов­ненні;

зменшити спрацювання обладнання;

• зменшити поточні витрати;

знизити капіталовкладення порівняно із сушарками аналогічної потужності інших фірм.

Лінійка зерносушарок MEGA розподіляється на три серії: ST; TC; TCV.

Відмінності між серіями полягають у такому.

Серія ST – так звана BETA, серія з полегшеним каркасом (табл. 1).

Моделі зерносушарок серії STлише однобаштові, з максимальною кількістю модулів у висоту – 4 шт.

Серія зерносушарок ТС(табл. 2). Ця серія є стандартною, зерносушарки в ній можуть мати в складі своєї конструкції одну або чимало башт (до 8 шт.). Нижче в таблиці наведено дані сушарок із моделями серій ТС.

Серія ТСVрізниться із серією ТС тим, що вентилятори розміщено вертикально. Всі моделі – такі самі, що й у серії ТС, лише в скороченій назві сушарок додається буква «V», що означає Vertical – «вертикаль».

Пальник MEGA створює суцільну широку зону полум’я, яке займає всю ширину сушарки.

Сушарка адаптована для роботи на біопаливі. Тому вона поряд із газовим пальником має піч для дров.

З альтернативних джерел енергії зерносушарка може бути укомплектована:

теплообмінниками: пара – повітря, повітря – повіт­ря, вода – повітря;

печами на біопаливі типу: пелети, дрова, лушпиння, тріски, стрижні кукурудзяних качанів, солома тощо.

Вивантаження зерна також має свою особливість: розвантажувальний механізм – маятникового типу, з регульованою амплітудою та частотою коливань. Швидкість вивантаження зерна регулюється частотним перетворювачем залежно від параметрів зерна й потрібної продуктивності сушіння.

Шахти встановлюють на індивідуальну раму. Вони мають надміцну модульну структуру. Модулі самі по собі містять раму та зернові шахти.

Зернові сушарки шахтного типу MEGA завдяки встановленню кожного модуля на індивідуальну раму мають надміцну модульну структуру.

Принцип роботи зерносушарок MEGA – це ноу-хау компанії-виробника. В основі системи сушіння зерносушарок MEGA лежить принцип схрещеного потоку зерна – це комбінація наявних систем, в яких є шахти й козирки. Тут продукт сушіння опускається всередині шахт, стінки яких неперфоровані та з половинками козирків у своїй внут­рішній частині. Така комбінована форма шахт і козирків приводить до зигзагоподібного руху зерна.

Під час руху зерно пронизується повітрям високої температури на ділянках шахт, що слідують за так званою зоною темперингу. У зонах темперингу немає циркуляції повітря всередині зернової маси, допоки зернова маса не пройде цю зону та по ній пройде другий потік гарячого повітря (рис. 1).

Ці «перемежування» тепла та очікування відбуваються кілька разів на всій траєкторії руху зерна всередині шахт, від завантаження до вивантаження. Перевагу якості сушіння за такою системою було засвідчено Національним інститутом сільськогосподарської технології Аргентини (INTA) під час проведення випробувань за сушіння зерна кукурудзи. Результати випробувань засвідчили скорочення пошкодження зерна на 35% порівняно з іншими традиційними системами сушіння зерна.

Повітроводи (повітряні потоки) утворюють по обид­ва боки зернових шахт зони високого та низького тиску, утворюється тяга/розрідження, що сприяє циркуляції повітря в проміжках зерна потоку зернової маси (рис. 2).

Надходження повітря до зернової маси відбувається за дуже низької швидкості – це запобігає утворенню зон із різним нагріванням. Обсяги повітря (витрата повітря), з якими працює система, становлять від 70 до 80 м3/хв. на 1 т зерна в процесі сушіння. Це дуже високі значення. Протитиск системи становить 15-20 мм вод. ст. – вельми низькі значення. Цей показник визначає низьку потребу в електричній потужності для досягнення більших повітряних потоків, що дає змогу обладнанню:

домогтися високої продуктивності з низьким споживанням енергії та меншою температурою сушіння;

зменшити час перебування зерна в процесі сушіння й при цьому домогтися меншої «перманентності».

Розташування вентиляторів, які працюють на витягування/всмоктування, за висотою сушарки дають змогу рівномірно розподілити повітря всередині зерносушарки.

Повітряні канали. Повітропроводи не мають розділювальних пластин за всією висотою сушарки, що поліпшує самоочищення та зменшує ризик виникнення пожежі. Наявність розділювальних пластин – головна проблема в зерносушарках з шахтами з перфорованим листовим металом, завдяки якому виникають джерела високої температури.

Характеристики системи сушіння зерна сушарок MEGA

Однаковий час «перманентності» для всіх видів/типів культур:зерно рухається всередині шахт завширшки 200 мм, які обмежують бічне переміщення зерна, не даючи йому змоги рухатися за шириною з однієї точки/краю – до іншого, забезпечуючи всім зернинам однаковий шлях проходження, тобто час перебування всередині зерносушарки. У результаті цього все зерно просушується рівномірно.

Низька швидкість повіт­ряного потокурізниця тиску в камерах гарячого та холодного (відпрацьованого) повітря створює умови для руху повітря через зернову колону. Надходження повітря до зернової маси здійснюється на дуже низькій швидкості, й проходить через неї із дуже малою втратою тиску (15–20 мм вод. ст.). Через це споживання енергоносіїв знижується.

Великі обсяги повітря (витрата повітря): витрати повітря, з яким працюють відповідні системи зерносушарок MEGA, завжди близькі до теоретичних ідеалів, а порівняно зі звичайними системами – до 100% більше. Великі витрати повітря дають змогу збільшити поглинання води теплим повітрям через більше перенесення теплової енергії до зерна за коротший проміжок часу. Що важливо, при цьому не втрачається максимальна можливість повітря поглинати вологу.

Розподіл повітря.Турбіни/вентилятори зерносушарки розташовуються залежно від розрахункових потоків і розподіляють їх, уникаючи зон без контролю потоків повітря. Так повністю використовуються сушильні шахти, збільшуючи продуктивність.

Бічні повітроводи. Між крайніми зерновими шахтами та зовнішніми стінами модуля зерносушарки розміщено розподільчий повіт­ропровід, по якому проходить відпрацьоване в процесі сушіння зерна повітря. Така конструкція, разом із зов­нішнім утепленням зерносушарки, запобігає можливості появи конденсату й залипанню зерна внаслідок цього.

Відсутність розділювальних перегородок у системі повітропроводів. Відсутність якихось елементів і перешкод у системі циркуляції повітря запобігає нагромадженню бруду, пилу та сміття, які переносяться повітряним потоком, що зменшує можливість виникнення пожежі.

Система пиловловлювання. Ця система дає змогу ві­докремлювати й збирати до 90% легких частинок із зерна (відокремлених повітряним потоком, що генерується).

Зерносушарки шахтного типу ЗСШ

(завод «Спец­проммаш», м. Харків) призначені для безперервного сушіння та кондиціонування зерна злакових (пшениця, жито, ячмінь, овес, просо, гречка, кукурудза), бобових (горох, квасоля, сочевиця, нут тощо), олійних (соняшник, соя, ріпак, гірчиця, коноп­лі, льон тощо) та будь-яких інших культур у спосіб прямоточно-перехресної взаємодії оброблюваного продукту з нагрітим і ненагрітим повітрям (табл. 3). Характеризується простотою в управлінні (1 людина), автоматично підтримує заданий режим роботи, завантаження та вивантаження зерна, має малі габарити й вагу, транспортується в кузові вантажного автомобіля (1 багажне місце), під час розміщення не потребує складання та монтажу, встановлюється за бажанням споживача у будь-якому місці, легко переміщується на спеціальних лижах. Забезпечується встановлення обладнання, налагодження, обслуговування та ремонт.

Будова та принцип роботи. До технологічного складу зерносушарки входять такі основні частини та агрегати (рис. 3): норія; самопливний канал; надшахтний бункер; шахти зерносушарки з коробами; повітропровід гарячого повітря; вентилятор холодного обдування; випускні бункери із затворним пристроєм; стрічковий транспортер; теплогенератор; газовий пальник; шафа управління.

Зерносушарка ЗСШ-10 (вигляд збоку): 1 – норія; 2 – самопливний канал; 3 – надшахтний бункер; 4 – шахти зерносушарки з коробами; 5 – повітропровід гарячого повітря; 6 – вентилятор холодного обдування; 7 – випускні бункери із затворним пристроєм; 8 – стрічковий транспортер; 9 – теплогенератор; 10 – газовий пальник; 11 – шафа управління

Власне, сама зерносушарка ЗСШ складається з двох прямокутних шахт однакових розмірів, змонтованих на загальній рамі, всередині яких розташовані короби. Короб у плані має форму п’ятикутника та являє собою трубу, один бік якої не має стінки. Короби в гарячій зоні розташовані шаховим порядком так, що короби підведення гарячого повітря та відведення вологого нагрітого повітря чергуються між собою. Короби в холодній зоні розташовані шаховим порядком так, що короби підведення холодного (атмосферного) повітря та короби відведення теплого повітря чергуються між собою. Вентилятор холодного обдування ЗСШ розміщується збоку шахти холодної та являє собою радіальний вентилятор ВУЛ №4, якому надає руху обертання від електродвигуна.

Затворно-випускний механізм розміщується в нижній основі шахти над вивантажувальним бункером, йому надає руху окремий електродвигун (із вбудованим елект­ромагнітним гальмом) через понижувальний редуктор і керується з допомогою реле часу.

Теплогенератор складається з камери згоряння та пластинчастого теплообмінника. Камера згоряння – цилінд­ричної форми, виконана з неіржавної сталі. На її зовнішньому боці розташовані ребра для кращого тепловідведення. У верхній частині камери згоряння розташовано вибухорозрядний клапан. З одного боку циліндра камери згоряння кріпиться газовий пальник, з іншого боку стінка виконана у вигляді розтруба, з’єднаного з пластинчастими теплообмінниками, які закінчуються димоходом циліндричної форми. Камера згоряння з теплообмінником укладені до металевого контейнера так, щоб рівномірно обдуватися повітрям, яке надходить від вентиляторів.

Випускні бункери являють собою зварену, прямокутну в плані призму, зміщену щодо своєї осі, і розміщуються під основою шахт. Верхньою основою бункера слугує рама з елементами затворно-випускного механізму.

Норії розміщуються у безпосередній близькості від корпусу зерносушарки. Одна з них призначена для завантаження зерносушарки, інша – вивантажувальна – для подачі висушеного матеріалу або на зберігання, або на інші технологічні системи. Норія має головку, башмак – це конструкційно-технологічна основа норії, натяжну секцію з ковшами на стрічці, натяжний пристрій, приймальний і випускний носки. Норії надає руху окремий електродвигун через редуктор. Розподіл зернового матеріалу у верхній частині шахти здійснюється в надшахтному завантажувальному бункері.

Рама – зварна, слугує основою для шахт і монтованих на ній затворно-випускного механізму, приводу затворно-випускного механізму, випускних бункерів.

Приводи механізмів ЗСШ мають такі характеристики: напруга живлення – 380 В, частота перемінного струму – 50 Гц, споживана потужність, кВт – вентилятор – 15, норія – 6, затворно-випуск­ний механізм – 2,2.

Принцип роботи ЗСШ

Висушуваний матеріал (зерно, насіння тощо) надходить за допомогою норії до прий­мального надсушильного бункера, з якого йде і рівномірно заповнює шахти самої зерносушарки. Повітря, що нагнітається вентилятором, рівномірно проходячи через теплогенератор, нагрівається і через повітропровід спрямовується в простір між шахтами робочої зони, входить до підвідних коробів. Із цих коробів нагріте повітря потрапляє в сушильний матеріал і поглинає частину вологи, нагріваючи при цьому матеріал. Вологе повітря виходить через відвідні короби назовні, а матеріал переміщається вниз у шахтах, обтікаючи короби в темпі, що задається затворно-випускним механізмом.

Нагрітий і підсушений матеріал із гарячої зони надходить до холодної зони, в якій продувається непідігрітим атмосферним повітрям, що нагнітається вентилятором холодного обдування. Тут матеріал охолоджується, через затворно-випускний механізм виходить назовні й за допомогою стрічкового транспортера спрямовується до вивантажувальної норії. 

Микола Занько, кандидат технічних наук, заступник заввідділу наукових досліджень і випробувань машин у рослинництві, старший науковий cпівробітник ДНУ «УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого»

 

Читайте також:

Будуємо власний фермерський елеватор – як уникнути помилок

Без кота в мешке: типичные ошибки при хранении зерна в «рукавах» и как их избежать

Использование полиэтиленовых «рукавов» для хранения зерна – технология уже не нова, ее практикуют во многих хозяйствах. Разумеется, никто не застрахован от ошибок, но поврежденный мешок легко можно заменить. Гораздо ощутимее потеря нескольких сотен тонн зерна. Таких неприятных сюрпризов можно избежать, если при закладке постоянно держать в голове перечень конкретных и решаемых проблем

Держите в чистоте место хранения «рукавов»

Грызуны и прочие вредители – одна из главных угроз, которые следует учитывать. Для начала их желательно не привлекать просыпанным при загрузке мешков зерном.

Буквально горсточка способна приманить целые отряды грызунов, которые быстро сориентируются на добычу. Как решить этот вопрос? Поручить выполнение работы ответственным сотрудникам.

Меняйте место расположения «рукавов»

Так вы в полной мере используете одно из преимуществ «рукавов»: мобильность и возможность их размещения в любом удобном месте. Дело в том, что грызуны все равно явятся к «рукавам» с зерном и поселятся, организовав обширные колонии.

Перенеся место хранения мешков с урожаем хотя бы на пару километров, можно быть уверенным, что количество вредителей многократно уменьшится. По крайней мере, вначале.

Кладите мешки на естественные возвышения

«Рукава» следует расположить таким образом, чтобы под ними не собиралась влага. Иначе рано или поздно пострадает их содержимое.

Наоборот, постарайтесь, чтобы они находились на минимальном возвышении – естественном или рукотворном.

Контролируйте уровень растяжения мешка

Всегда хочется засыпать зерна как можно больше: а вдруг удастся сэкономить, сохранив мешок-другой. В этом случае следует помнить, что туго натянутую ткань значительно проще повредить. Это может случиться как в результате атмосферного воздействия, например, крупного хлесткого града, так и механического – при осмотре случайно задеть острым предметом и т. д.

К слову, после каждой атмосферной аномалии (сильного града или ветра) обязательно нужно провести осмотр на предмет целостности поли­этилена.

Не оставляйте рядом воспламеняющихся предметов

Прежде всего это относится к мусору и сухой растительности, а также к стерне. Все это может вспыхнуть в самый неподходящий момент. В идеале за чистоту в месте хранения должен отвечать конкретный человек.

Стоит ли говорить, что призыв «Не курить» должен не только присутствовать на табличке, но и неукоснительно выполняться.

Не экономьте на качестве мешков

Банально звучит, но технология хранения зерна в «рукавах» и так донельзя экономична. Прежде всего следует обратить внимание на изгибы сложенных мешков.

Не стоит пытаться сэкономить, приобретая мешки от малоизвестного, а то и вовсе неизвестного производителя. Исправить последствия подобной экономии будет очень сложно и затратно.

Следите за урожаем

Проверять место закладки и сами «рукава» следует не реже одного раза в неделю. В таком случае удастся более-менее оперативно обнаружить и заделать повреждения или предпринять меры по недопущению попадания влаги.

Крайне важна предварительная работа с персоналом: инструктаж, мотивация и т. д. 

ЛИЧНЫЙ ОПЫТ

Лариса Николаевна, аграрий, Херсонская обл.:

– Несколько лет назад мы одними из первых начали использовать мешки для хранения зерна. Советую в первую очередь обращать внимание на то, чтобы края не разворачивались. Мешки лучше класть на какие-либо подставки (кирпичи, доски и т. д.), а сами края чем-нибудь прижимать. Также настоятельно рекомендую, если разворачиваете «рукава» весной, скажем, в марте, отгружать зерно в течение недели. Иначе в них сразу же начинают развиваться гнили, грибки и происходить прочие нежелательные явления.

Сергей Бобик, менеджер по маркетингу ООО «АГ-БАГ-Украина»:

– Действительно, при освоении технологии хранения урожая зерновых в «рукавах» люди нередко допускают одни и те же ошибки.

Во-первых, еще на этапе приобретения мешков. Характеристики продукции разных производителей на первый взгляд схожи, поэтому аграрии пытаются сэкономить, ведясь на акционные предложения типа «дополнительный метр в подарок». В итоге – испорченный урожай.

Но даже качественный дорогой мешок можно испортить неправильным обращением, равно как можно обеспечить приличное качество хранения в дешевых «рукавах».

Во-вторых, такое же пристальное внимание следует обращать и на технику для заполнения мешков. Есть хорошие отечественные и зарубежные агрегаты.

Главное здесь – убедиться в их качестве и отсутствии выступающих варочных швов. Мелкая на первый взгляд неровность может повредить мешок, и ни о какой сохранности зерна не может быть и речи. А некачественный шнек способен «перебить» урожай.

Проблемы с грызунами возникают там, где не соблюдаются санитарные нормы. Мы всегда говорим аграриям: «Ни в коем случае не оставляйте просыпанное зерно после загрузки».

Из содержимого «рукавов» не исходит никакого запаха, и если рядом не окажется просыпанных зернышек, то вредители не будут грызть полиэтилен.

Кроме того, можно рассыпать через каждые 2-3 метра нафталин, как делают в Канаде – это отпугивает мелких грызунов. Другое дело – крысы.

С ними следует бороться самыми радикальными методами. Как вариант, в некоторых хозяйствах делают низкие ограды из проволоки, по которой пропускают ток.

Вообще мы рекомендуем производить обход мешков не реже, чем раз в три дня. Если обнаружится небольшое повреждение, его сразу же можно заклеить скотчем.

Категорически не рекомендуем подкладывать под полиэтиленовые «рукава» листы жести. Дело в том, что металл может повредить мешки.

Главное, чтобы зерно хранилось на небольшом возвышении или на утрамбованной трактором земле – ни в коем случае не во впадине. Мешки лучше накрыть сверху специальной сеткой для защиты от птиц.

Не следует игнорировать предписанные законодательством элементарные противопожарные нормы и, разумеется, руководствоваться здравым смыслом – никаких деревьев с сухими ветками над мешками, а электроопоры должны находиться не менее чем в 30 метрах от крайнего мешка.

Читайте также:

СВОЕвременные хранилища

Сохраним пшеницу у себя на поле. Хранение зерна

У чому силос, брате?

Вентилювання і температурний контроль – наріжне каміння ефективної роботи

Швидко й на малій площі

Із плином часу дедалі більшого застосування для зберігання зерна дістають силоси.

Вони мають різну місткість (до 10 тис. т і більше), виготовлені зі сталі, алюмінію та різноманітних сплавів. Найчастіше їх виробляють із листової сталі, а є вони циліндричними за формою.

Переваги металевих силосів – зручність їх завантаження та розвантаження. Вони швидше будуються (монтуються), вартість 1 т їх місткості в 1,5–2 рази менша, ніж елеватора із залізобетону. Ще перевага: такі сховища потребують і небагато площі.

Так, на території, потрібної для зведення складу на 5,5 тис. т, можна розмістити три металевих сховища загальною місткістю 15 тис. т.

Металеві сховища надійно захищають зернові маси від гризунів, пожежобезпечні, зручні для газової дезинсекції, активного вентилювання тощо.

Силоси мають відповідати низці вимог. Поряд зі стійкістю проти тиску завантаженої до нього зернової маси, вітру та несприятливої дії атмосферних чинників вони мають сприяти збереженню зерновою масою вихідних показників якості.

Основна вада зернових силосів полягає в тому, що вони в змозі забезпечити надійне зберігання лише сухого зерна та зерна середньої вологості.

Однак практика свідчить, що за різких температурних перепадів створюються чималі температурні градієнти, які призводять до термовологопровідності зернової маси та утворення в ній вологи з конденсату.

Останнє стимулює активацію мікрофлори та низки інших негативних явищ.

У боротьбі проти них дієвий засіб – активне вентилювання (або аерація зерна).

Аерація – це ефективний інструмент для контролю якості зерна, закладеного на зберігання до зернового силосу або зерносховища.

Аерація має дві функції: 1) сприяє відчутному підвищенню характеристик якості зерна, позаяк підтримується потрібна вологість і температура впродовж усього періоду зберігання; 2) застосовується для доволі швидкого охолодження теплого (гарячого) зерна до потрібної температури, через що знижується ймовірність псування зерна та зараження його шкідниками.

Такий оптимальний режим за вологістю і температурою гарантує запобігання гниттю та відповідно появі плісняви на поверхні зерна, а також дії шкідливих комах. Аерацію зерна здійснюють за допомогою систем активного вентилювання зерна.

Базовими технічними елементами системи активного вентилювання зерна є конструкційне виконання металевого силосу та його пристосованість до відведення з його об’єму та від зерна надлишкової температури й вологи. До складу системи входять вентилятори, патрубки подачі повітря в силоси, повітровідводи, дахові повітровідводи й настил аероднища.

Особливості вентиляторів

Пневматичні вентилятори як супутня продукція машинобудування для зерновиробництва виробляються багатьма фірмами. Проте кожен вентилятор має свої конструкційні особливості та параметри, які й зумовлюють вибір покупця.

Приміром, пневматичні вентилятори компанії Neuero (Німеччина) мають потужність електроприводу від 1 до 22 кВт (таблиця). Вони здатні забезпечити подачу до силосу через товщу зерна заввишки до 30 м під тиском до 1000 МПа від 2000 до 45 000 м3 повітря. Цим самим домагаються високої швидкості, продуктивності й ефективності аерації зерна.

До інших позитивних переваг належать невеличкі витрати: один вентилятор оптимальної потужності, що, зазвичай, застосовують для цього, має потужність усього 5,5 кВт•год. Тривалість циклу аерації залежить від пори року й різниці між температурою навколишнього середовища та зерна в силосі, й може тривати до 120 год.

Залежно від режиму вентиляції, яким слід забезпечити силос, вентилятори можуть технологічно монтуватися на  різній висоті.

Для поліпшення відведення відпрацьованого повітря, яке пройшло через весь «стовп» зерна за всією висотою силосу – «знизу – догори», використовують витяжні вентилятори, які розташовуються на даху силосу (силоси серії 40-Series компанії GSI). Такі технічні рішення дають можливість домогтися потрібної ефективності під час вилучення відпрацьованого повітря та підвищити назагал продуктивність усієї системи повіт­ровідведення.

Із двох основних типів вентиляторів в АПК – осьових і відцентрових – у вентиляційних пристроях елеваторів, сільськогосподарських і зернопереробних підприємств найчастіше використовують відцентрові вентилятори середнього тиску (до 3 кПа).

Відцентрові вентилятори високого тиску (8–12 кПа) застосовують у системах пневматичного транспорту. Осьові вентилятори використовують для переміщення великих об’ємів повітря за потреби у створенні невеликого тиску.

Останнім часом, на жаль, наявні випадки руйнування (розривання) металевих конструкцій силосу. Серед інших причин називають вібрацію конструкції силосу, яку зумовлено використанням вентиляторів, що застосовуються для вентилювання зерна.

Відтак першочергова вимога до технічного стану вентиляторів – висока точність динамічного балансування крильчатки вентилятора. Ця робота має здійснюватися вже на місці монтажу та експлуатації вентилятора.

Вентилювання зерна охолодженим повітрям.

Функціонування звичайної системи активного вентилювання зерна передбачає використання звичайного атмосферного повітря, яке є більш сухим (тобто містить менше вологи) порівняно з вологим зерном (правильніше, вмістом вологи в зерні силосу-бункера). Поряд із нею також застосовують технологію охолодження зерна. Реалізується вона завдяки продуванню через нього охолодженого та сухого повітря. Для цього використовують спеціальні холодильники CRIO-MX (компанія MULMIX FACCO; Італія).

Контролюємо температуру зерна.

Наявність тепла в житті кожного організму, навіть простого, до якого належить зернина, завжди супровод­жується виділенням продуктів життєдіяльності. А їх поява в зерновому середовищі ой як не бажана. Відтак на часі – швидке зниження температури. Адже саме це зупиняє розвиток плісняви, токсинів, мікотоксинів, альфатоксинів, бактеріальної флори. Крім того, запобігаємо появі комах і відчутно знижуємо метаболізм – внутрішні фізіологічні процеси в самому зерні. Тому контролю температурного стану зерна та механізму його зміни та керування в силосах приділяють неабияку увагу.

Технічні рішення для контролю за температурою зерна в зерносховищі (силосі). 

Нагляд за температурою зерна в силосах здійснюють за допомогою термодатчиків. Відповідний сигнал від них надходить через електричні кабелі до комп’ютерної системи.

Температурні показники зерна можуть зніматися за графіком відповідно до температурних умов і режиму його зберігання з інтервалом навіть у годину. Використання комп’ютера дає змогу одержані дані роздрукувати у вигляді статистичної цифрової інформації або графіків. Водночас фіксується температура зерна та відхилення її від норми, а за отриманими результатами визначають потребу в аерації. Температурні датчики можуть бути розташовані в різних точках об’ємного простору зернової маси силосу: всередині, збоку, згори, знизу тощо.

Це дає змогу точно встановити локальний осередок «температурної тривоги» та ступінь і режим аераційного охолодження або нагрівання.

Система автоматизованого конт­ролю температури ЕСКТ-Ц  (Одеський завод елеваторного обладнання – «Зернова столиця») першочергово спрямована на контроль температури зерна під час його зберігання. Фактично це – програмний комплекс, який дає можливість вчасно визначити ймовірність виникнення осередку самонагрівання зерна завдяки вирахуванню кількома алгоритмами тенденції щодо зростання температури зерна. До складу комплексу входять:

термопідвіски – являють собою кабель-трос із розміщеними на ньому датчиками температури фірми Dallas Semiconductor (США);

блоки збирання інформації;

станція опрацювання візуалізації інформації.

Програмне забезпечення дає змогу відстежувати в режимі реального часу стан температури як на рівні всього елеватора, так і в кожному корпусі, силосі, кожній частині силосу або зони складу окремо.

Наявність графіків зміни температури дає змогу візуально контролювати тенденції режимів зберігання зерна, а система тривожної інформації попереджає про виявлення критичної температури завчасно, до настання незворотних процесів.

Це достатньо зробити ручними замірами, дані обов’язково варто зафіксувати в паперових журналах.

Оригінальне виконання вузла кріплення термопідвіски дає змогу мінімізувати навантаження згину та її скручування, тим самим виключається руйнування елементів конструкції під час експлуатації. Система вимірювання не потребує проміжних перетворювачів, яким, своєю чергою, необхідні калібрування та метрологічні повірки. Відтак скоротилася кількість клемних паяних виробів.

Основні переваги системи ЕСКТ-Ц такі:

використання цифрової технології опрацювання сигналів;

застосування оригінальних алгоритмів опрацювання та візуалізації інформації;

точність замірів підвищено втричі-вп’ятеро порівняно з аналоговою технологією;

зменшення витрат на кабельно-провідникову продукцію;

зниження терміну впровадження;

низькі експлуатаційні витрати;

зменшення часу окупності обладнання;

наочність, кольорова індикація. Інтуїтивно зрозумілий інтерфейс дає змогу легко навчити обслуговувальний персонал і лаборантів. Достовірність одержаної інформації не залежить від особистих якостей обслуговувального персоналу, як за ручного режиму реєстрації температури.

Заслуговує на увагу система вимірювання та контролю температури компанії NEUERO(Німеччина).

Її функції:

одержання інформації у вигляді протоколів різної форми; комп’ютерна програма отримує з центрального пульта показники температури та заносить їх до пам’яті в цифровій базі даних. Показники температури подаються у графічному вигляді й можуть бути роздрукованими у вигляді протоколів;

візуальне подання. Можна з першого погляду побачити критичні ділянки за планом розташування у тривимірній панорамі, виявити актуальні (критичні) температури зерна в сховищі та негайно вжити відповідних заходів. Графічна оцінка процесу зміни температури допомагає під час складання прогнозу напрямів руху температури;

інформація за бункерами. У склад постійних даних можна ввести додаткову інформацію за кожним бункером. Прикордонні дані за кожним бункером залежать від зерна (виду, сорту, фізичного стану) і можуть встановлюватися індивідуально. Застарілі дані можна автоматично вилучати або заносити до архіву;

опрацювання даних. Можливо отримувати різноманітні друковані протоколи з класифікацією за групами бункерів. Для всіх видів опрацювання інтегровано попередній перегляд друку. Відтак користувач може будь-якого часу одержати всі конче потрібні дані для перегляду своїх документів простим натисканням кнопки.

Отже, система контролю зміни температури є ідеальним інструментом у сучасному управлінні зберігання зернових культур.

Читайте також: 

Кормопроизводство. Золотые правила силосования

Когда собирать силосную кукурузу?

Наш урожай від поля до моря

Чому аграрне вироб­ництво в Україні називають драйвером економіки? Бо воно потребує сучасних машин, ефективної агрохімії, прог­рамного забезпечення, висококваліфікованих кадрів, зерновозів, портових терміналів, суден, елеваторів і всілякого начиння до них.

Кожен ривок у зерновому виробництві підштовхує інші сфери, й зокрема елеваторну. Остання переживає тепер справж­ній бум.

Високий попит на об’єкти зернової інфраструктури спричинив бурхливий розвиток відповідного сегмента сільгоспмашинобудування. Нині вітчизняні силоси, сушарки, сепаратори успішно взяли технологічну планку провідних європейських виробників. Чимало нових зернозберігальних комплексів в Україні на 80-90% використовують обладнання та послуги вітчизняних виробників. А навіщо платити більше?

Свого піку елеваторний ренесанс ще не сягнув. Експерти вважають, що в Україні слід збудувати ще близько 30-40 млн т елеваторних потужностей, щоб довести їх до 80-90 млн т. І якщо завдяки підвищенню технологічності елеваторів і мобільності залізничних перевезень середній рівень їх оборотності сягне показника «2», а валовий збір зернових та олійних культур – 130-140 млн т, то експорт – 80-90 млн т. Оце й буде стеля, якої має прагнути український АПК

Нові флагмани зерновиробництва

Елеваторний бум поступово зміщуватиметься на північ і захід України. Таку думку висловив голова правління асоціації елеваторів України Олександр Лавренчук. Серед чинників, які впливатимуть на елеваторний бізнес упродовж наступних десяти років: кліматичні зміни, запуск ринку землі, реформування системи влади в Україні. Флагманами зерновиробництва стають Чернігівська, Сумська, Житомирська, Рівненська, Львівська області, відповідно до цих регіонів зміщується елеваторне будівництво. Досі чималою проблемою залишаються зернові перевезення.

Лише 200 елеваторів із 1200 потрапляють під критерій маршрутних. Виходячи з цього, ринок шукатиме інші шляхи перевалювання й транспортування, вже будуються великі логістичні хаби в місцях вузлових станцій, куди з малих елеваторів фермери доставлятимуть зерно на елеватори маршрутні. Ще один логістичний тренд: у січні Дніп­ро не замерз, а тому питання обмеження навігації буде зняте. Дніпро експлуатуватимуть упродовж року, передбачає Олександр Лавренчук, і в перспективі прогнозує бурхливий розвиток річкового транспорту.

Він висловлює сумнів щодо реальності прогнозу, згідно з яким Україна зможе збирати 130-140 млн т зернових та олійних культур. Фахівці енергетичної сфери пояснюють різке падіння обсягів виробництва електроенергії на підприємствах «Укргідроенерго» зменшенням рівня води в Дніпрі. Олександр Лавренчук пов’язує це зі збільшенням виробництва зернових, позаяк потребує великих обсягів вологи.

А тому динаміка зерновиробництва найближчими роками трохи зменшиться, елеваторний бум також піде на спад. Уже можна спрогнозувати певний профіцит потужностей. «Нібулон», «Кернел» домоглися коефіцієнта оборотності елеваторів 2-3, інші компанії також пі­дуть шляхом підвищення ефективності. Елеватори вже почали запроваджувати програми лояльності для клієнтів. Це означає, що загострюється конкуренція за поклажодавців.

елеватор

Здатність до оновлення

Лояльність – це гнучкість, ціновий маневр, для чого слід мати солідні «жирові» відкладення, котрі можна нагромадити лише завдяки зниженню собівартості зберігання, вважає технічний директор Білозаводського елеватора Сергій Щербань. «Слід одразу відмовитися від підлогових складів і ХПП та створювати високопродуктивний елеватор-монстр. Мені шкода директорів, які працюють на старій радянській базі та ще й намагаються домогтися коефіцієнта оборотності 2-3», – сказав Сергій Щербань. Він навів приклад холдингу, який вкладав кошти в старі елеватори, й це його впродовж тривалого часу влаштовувало, однак коли нарешті збудували сучасний об’єкт і порівняли результати його роботи зі старим, то різниця в показниках була вражальною, звісно, на користь нового.

Елеватор має бути максимально технологічний, а персонал – повсякчас працювати над зниженням енерговитрат. Під час одного з експериментів фахівці встановили, що за кожного переміщення соняшнику по елеватору через тертя та інші процеси втрачається $5-7 на 1 т. Звісно, кожен елеватор знає спосіб їх компенсації. Проте нинішній аграрій так само зростає. Це вже не колгоспник, котрому було байдуже, які показники виставляє елеватор, він добре розуміється на якості зерна, а тому втрати продукції під час зберігання дуже складно перекрити маніпуляціями з вологістю та засміченістю.

Буває таке, що машина із зерном об’їздить 4-5 елеваторів, шукаючи той, що запропонує найкращі показники. Під час дощового літа траплялися проколи, коли проросле зерно змішувалося з якісним і на цьому втрачалася класність, а отже – й великі гроші. Дійшли висновку, що без фотосепаратора не обійтися. «Не можна економити на таких речах, бо це дорого обходиться», – порадив Сергій Щербань.

Сучасний зернозберігальний монстр – складний виробничий механізм, який має здатність до постійного оновлення. Із моделлю такого комплексу знайомила директор ТОВ «Агротермінал Констракшн» компанії «Укрлендфармінг» Оксана Васильченко. Першу чергу цього елеватора місткістю 42 тис. т було збудовано 2005 р. Станом на сьогодні його потужність сягнула 488 тис. т одноразового зберігання. Щодоби залізничними шляхами надходить 70 вагонів із зерном, автомобільними – 350 автопоїздів, загалом 12 тис. т продукції.

Усі робочі процеси автоматизовано: приймання, відвантаження зерна, управління конвеєрами, засувками, транспортерами. Працює система автоматичного зважування, цей процес ґрунтується на штрих-кодах, в яких міститься інформація про власника зерна, поле, продукцію. Дальший етап – ідентифікація транспортного засобу, для кожного виписано RFID-карту, яка містить інформацію про водія та номер машини, скільки було вивантажено з бункера конкретного комбайна, з якого поля. Логістичні потоки на елеваторі настільки інтенсивні, що їх доводиться регулювати світлофорами.

Задіяно вісім ваг для автомобільного зважування, водночас зважується шість завантажених і дві вивантажені машини. Технологічна схема елеватора передбачає різні варіанти розміщення продукції, виходячи із показників вологості й засміченості зерна. Серце елеватора – зерносушильний комплекс продуктивністю 925 т/год., складається із трьох баштових сушарок GSI продуктивністю 250 т/год., двох агрегатів Brock Meyer – 70 т/год. і Cimbria – 70 т/год.

Усі вони автоматизовані, на моніторі в кожного оператора є своя програма, яка контро­лює з допомогою показників роботу сушарок. Чисельність персоналу зведена нанівець. У пік приймання, коли щодоби надходить 12 тис. т зерна, задіяні: один оператор на прий­манні, другий – на очищенні, три – на сушінні й два – на завантаженні залізничного та автомобільного транспорту. Силоси герметичні, забезпечені аспірацією, системою термометрії, яка передає дані про температуру в динаміці.

Зерно під час проходження по норіях знезаражується спеціальним препаратом. Два вузли залізничного відвантаження за добу можуть наповнити 70 вагонів. Вагова «нашпигована» датчиками, контролерами, що дає змогу перевіряти навантаження на всі осі вагонів, чого вимагає залізниця. Дальший етап автоматизації – запро­вад­­ження електронних черг та електронних кабінетів для постачальників, бо в сезон приймання спостерігається величезне скупчення автомобілів біля елеваторів, через це дуже складно сформувати потоки. Клієнти матимуть змогу бачити в реальному часі, де перебуває їх машина, коли завантажиться.

Ще один елеваторний тренд 2020-х рр. – пошуки альтернативних джерел енергії. Здавалося би, навіщо це суперпотужним елеваторам, які в змозі домогтися високої економії завдяки ефекту масштабу. Однак «економіка» таких проєктів настільки вражальна, що до них стали придивлятися навіть монстри зберігання. За використання твердого палива, а також відходів зерновиробництва витрати на енергетичну складову зменшуються майже втричі, обсяги шкідливих викидів – удвічі. Про особливості запровадження такої технології розповів комерційний директор компанії Grain Alliance Таїр Мусаєв.

Один із законодавців елеваторних мод в Європі й в Україні – компанія GSI – славиться вчасним розв’язанням проб­лем зберігання та логістики. У портах бракує землі, проте економити її завдяки збільшенню висоти силосів не можна, позаяк у таких випадках відчутно зростають обсяги зернових відходів. GSI розробила високий силос зі східцями, за такої конструкції зерно поступово стікає вниз, заповнюючи ємність, практично не пошкоджуючись. Зростає також значення швидкості перевалювання. GSI постачає на ринок транспортні системи продуктивністю 1,5-3 тис. т/год. Тенденція до зростання продуктивності перевантажень зберігатиметься ще довго, вважає головний інженер компанії Михайло Старіков.

Семенівський елеватор

Захист від людського чинника

Ринкових трендів чимало. На яких із них варто акцентувати увагу, щоб не відстати? Це запитання я адресую заступнику генерального директора з розвитку KMZ Industries Борису Рибачуку.

– Перший – підвищення екологічних вимог. Порушувати їх невигідно. Наприклад, максимально дозволена межа викидів для сушарки – не більше 50 мг на 1 м3 повітря. Сушарка без аспірації може перевищити її втричі-вчетверо, за це відповідні екологічні органи можуть накласти величезні штрафи та санкції, аж до зупинки елеватора. Наша сушарка видає 18 мг на 1 м3, що вдвічі менше норми: це економічно вигідно, бо екологічний податок зменшується також удвічі, – пояснює Борис. – Другий тренд – автоматизація. Всі вхопилися за неї тому, що вона зменшує роль людського чинника, підвищує безпечність вироб­ництва. Для роботи на цьому напрямі маємо окремий підрозділ із 20 фахівців плюс групу монтажників, виконуємо все – від проєкту до повного монтажу, вже реалізували не один такий проєкт.

– Для будівництва великого елеватора краще, коли залучається якнайбільше підрядників чи, навпаки, якнайменше?

– Є різні підходи. Проте краще, коли все обладнання постачається системно, коли власник і виконавець знають, чого хочуть домогтися. Ми можемо поставити весь комплекс: силоси, сушарки, транспортне обладнання, сепаратори. Спершу ставимо першу лінію «банок», наступного року – ще одну, за рік стотисячник не збудуєш, це доволі великі інвестиції. У нас у штаті є програмісти, котрі пишуть модульну програму, яка дає змогу пов’язати в одну систему термометрію, силоси, транспортне обладнання, сушарку, сепаратори та одержати всю інформацію в одну базу. Звісно, ми ставимо автоматику таких відомих європейських брендів як Schneider, Siemens, Phoenix Contact. В автоматиці головне – розуміння технології. Наш плюс у тому, що знаємо особливості свого обладнання. Можемо також увійти на старий елеватор і дати йому нове життя.

Третій тренд – сервіс. Елеватори відмовляються від своїх сервісних бригад, які слід тримати цілорічно, щоб вони кілька днів працювали в разі потреби, й переходять на сервісну підписку від виробників обладнання. У нас є свої сервісні бригади, які розуміють потреби клієнтів, навіть якщо їх обладнання є «солянкою» від різних виробників, ми все одно його обслуговуємо.

– Останнім часом почастішали випадки аварій на елеваторах. Чому вони трапляються?

– Нас запрошували до роботи в комісіях, які вивчали причини аварій на елеваторах. У 95% випадків причиною був людський чинник, аварії трапляються або через неправильне вивантаження, або завантаження. Є прості правила: розуміючи, як утворюються воронки в силосах, слід вивантажувати лише через центральні люки. Якщо хочуть дуже швидко спорожнити ємність і вивантажують через бічні, силос просто сплющиться. Можуть бути також проблеми з фундаментами – щоразу слід розбиратися окремо. Проте переважно це помилки персоналу, тому ми підкреслюємо важливість автоматизації, бо вона не дасть одразу відкрити чотири засувки, тобто це «захист від дурня»…

управління елеватором

Пошуки нової моделі перевезень

Зберігання та перевезення – речі взаємопов’язані, одне без іншого не можливе, вважає президент УЗА Микола Горбачов. Він дійшов висновку, що кожна країна має якнайкраще використовувати наявні логістичні можливості. У Франції, наприклад, залізницею перевозять не більше 10%, на баржах – близько 50%, автотранспортом – 40%. В Україні залізницею – 70%. «Укрзалізниця» тривалий час була каменем спотикання українського зернового експорту.

Однак під тиском ринку змушена була змінювати модель перевезень. Нині вона ґрунтується, по-перше, на маршрутних елеваторах (їх кількість зросла до 192), 36% зерна транспортується маршрутами; по-друге, на графікових перевезеннях.

Так звані повагонні відправлення зменшилися з 81 до 64%. Третій чинник успіху – дерегуляція вагонної складової, яка дала право приватним підприємствам інвестувати в парк зерновозів, завдяки чому його чисельність зросла з 17 до 28 тис. одиниць.

Загальний показник спрацювання зерновозів упав із 82 до 67%. «Укрзалізниця» втратила монопольне становище на цьому ринку, вона відтепер контролює менше 40% парку, й ця частка зменшуватиметься й надалі, пообіцяв директор із розвитку бізнесу цієї компанії Андрій Рязанцев. Завдяки цим змінам залізниця встановила рекорд зернових перевезень із показником 41 млн т, це – 4 млн т на місяць.

Лише за сезон 2018-2019 рр. плюс в обсягах перевезень становить 19%. Водночас збільшення парку зерновозів створило додаткові ризики. Щодоби формували по 22 ешелони, які не можна було одразу відправити, тобто фактично вони перетворилися на склади на колесах.

«А тому дальше збільшення кількості зерновозів без системних інфраструктурних змін недоречне», – вважає Рязанцев. Виникає також проблема раціонального розподілу зерносховищ за всією територією України, щоб можна було забезпечити рівномірну, впродовж усіх 12 місяців, систему перевезень, без піків і спадів. «Ми вважаємо, що елеваторів має бути більше в безпосередній близькості до портів і на західних кордонах. Додаткові ємності мають становити близько 13 млн т потужностей. Якщо ці проблеми розв’яжемо, то зможемо спокійно подолати планку в 60 млн т (5 млн т на місяць) перевезень зернових навіть із наявними потужностями тяги й вагонів. Одне слово, для підвищення ефективності потрібні спільні зусилля бізнесу та «Укрзалізниці».

Проте голова логістичного напряму організації «Бізнес-Варта» Валерій Ткачов скептично ставиться до досягнень «Укрзалізниці». Справді зернові перевезення сягнули рекордного значення. Проте водночас обсяг загальних перевезень за рік упав на 10 млн т – із 322 млн т до 312 млн т. Тому цього рекорду досягнуто не завдяки якійсь там новій моделі перевезень, а внаслідок перерозподілу потужностей на користь зерна. Залізниці це вигідно, бо зерно належить до другого тарифного класу, за який аграрії платять у 2,5 раза більше, ніж за вантажі першого класу та позакласні.

Маршрутизація відправлень зерна почалася 2017 р., наголошує Валерій Ткачов. До цього «Укрзалізниця» без маршрутів і закриття малодіяльних станцій перевозила понад 37 млн т.

Цього сезону встановили рекорд – доставили у порти близько 40 млн т, тобто за два роки обсяг перевезень виріс всього на 10%. Проте зерновому ринку новації монополіста коштували дуже дорого. Ініціатором маршрутизації були 3-5 великих компаній, які мали маршрутні елеватори. «Укрзалізниця» також була зацікавлена в укрупненні відправлень, щоб не спростити собі розподіл вагонів і потягів.

І що ж вийшло? На першому етапі запровадження маршрутів виявилося, що лише 70 елеваторів здатні працювати в такому темпі, а близько 700 опинилися в становищі бідних родичів, яким діставалося, що з носа впаде. Валерій Ткачов уважає, що п’ять великих компаній, котрі мають маршрутні елеватори, руками «Укрзалізниці» прибрали своїх конкурентів – малі й середні елеватори з конкурентного поля. З іншого боку, цей шок підхльоснув зерновий ринок, почали активно будуватися елеватори, кількість маршрутних елеваторів збільшилася до 190.

Проте 70% лінійних елеваторів все одно залишаються відрізаними від залізниці. «Я розумію, що маршрутизація потрібна, але не можна це робити так революційно, відрізавши дрібні елеватори. Важливо діяти по­етапно, спочатку оголосити всім елеваторам, що добова норма завантаження – 15 вагонів на добу. Хто її виконує, той перевозить. І поступово рости, через рік це буде 25 вагонів і так далі», – говорить Валерій Ткачов.

Він вважає, що оживити малодіяльні станції можна, лише використовуючи ступеневі збірні маршрути. Це те, що запропонувала компанія «Кернел», тобто кооперуватися навколо опорної станції й звозити з дрібних елеваторів зерно та формувати маршрут. При цьому під ступеневі маршрути слід виділяти вагони загального парку, але на сьогодні це велика проб­лема.

Що таке графікові відправлення? Це коли особливий клієнт платить додаткових 20% і його маршрут іде за чітким графіком. Такий вид відправлення запроваджено для 2-3 великих компаній, але для цього варто мати три речі: маршрутний елеватор, вагонний парк і портовий термінал. Чи багато в нас компаній відповідають цим критеріям? «При цьому я згоден, що рух за графіком – сучасний, правильний і перспективний вид перевезень, але, як на мене, його слід робити не під якусь компанію, а для всього ринку», – вважає Ткачов.

Компанія «Нібулон» уже близько десяти років самотужки намагається вибудувати модель зернових перевезень із використанням водних шляхів. Його переваги, як на долоні: екологічність, економічність, безпечність. Проте держава не вклала в цей проєкт ані копійки. «Нібулон» ніби передбачив ситуацію, коли через збільшення виробництва зерна транспортна інфраструктура почне задихатися. Кожен новий елеватор призводитиме до підвищення напруженості в логістиці, бо технологія, продуктивність елеваторів давно випередили інфраструктуру перевезень. Тому варто зменшувати навантаження на залізницю та автошляхи й переносити його на водні магістралі, вважає заступник генерального директора з логістики компанії «Нібулон» Сергій Калкутін.

Водний проєкт «Нібулона» розпочинався з чотирьох орендованих барж, нині флот компанії налічує понад 80 суден, річкові перевезення виросли з 50 тис. т до 3,8 млн т, у планах – сягнути 5 млн т. Оборотність річкового елеватора може бути вищою від залізничного в кількараз. Один із таких об’єктів із початку маркетингового року перевалив 400 тис. т, коефіцієнт його оборотності сягнув шести.

Із 2010-го по 2017 р. «Нібулон» збудував 17 водних і залізничних елеваторів, довів цю справу до рівня мистецтва. Тобто споруджує їх за три місяці із застосуванням найсучасніших технологій. «У лютому розпочинаємо нове будівництво, готові поділитися досвідом швидкого будівництва…» – запросив Сергій Калкутін