Научная электронная библиотека
Лекция 12. МАШИНЫ ДЛЯ СУШКИ ЗЕРНА (ЗЕРНОСУШИЛКИ) И КОМПЛЕКСЫ ДЛЯ ПОСЛЕУБОРОЧНОЙ ОБРАБОТКИ ЗЕРНА
1. Агротехнические требования
При сушке семена не должны нагреваться выше 480 С (зерновые), а бобовые — 450 С. Продовольственное зерно должно нагреваться не выше 650 С.
Неравномерность нагрева зерна не должна превышать 3…40 С.
Съем влаги из вороха за 1 проход через сушилку должен быть не более 6% — для зерновых и 3…4% — для бобовых культур.
2. Способы сушки зерна
Естественный способ применяется для сушки зерновой смеси с влажностью меньше 20%. Для естественной сушки зерно рассыпают слоем 10…15 см и периодически перелопачивают или перебрасывают с места на место зернопультом, зернометателем, зернопогрузчиком.
Конвективный способ. Слой зерна продувается теплоносителем (нагретым воздухом).
Кондуктивный (контактный) способ. Тепло передается зерну от нагретой поверхности.
Радиационный (от солнца).
Электрический способ (токами высокой частоты).
3. Зерносушилки и режимы сушки
— по характеру процесса сушки: периодического и непрерывного действия,
— по мобильности: стационарные и передвижные,
— по направлению движения теплоносителя: прямоточные, противоточные, со смешанным потоком,
— по состоянию зернового слоя: неподвижный, подвижный и псевдоожиженный.
Зерносушилка СЗШ-16А используется в очистительно-сушильных комплексах для сушки продовольственного, семенного и фуражного зерна зерновых и крупяных культур. Состоит из 2-х шахт, вентиляторов, поточного блока, 2-х охладительных колонок, транспортирующих механизмов. Используются нория
НПЗ-20 и зернопроводы НС-10, НТХ-20.
1. Температура нагрева семян регулируется изменением температуры нагрева теплоносителя и временем сушки.
2. Температура теплоносителя регулируется подачей топлива в горелку и количества холодного воздуха в смесительную камеру. Количество топлива — перестановкой форсунки и давления.
3. Время сушки регулируются изменением хода каретки разгрузочного устройства.
Производительность на сушке продовольственной пшеницы при снижении влажности с 20 до 14 % составляет 20 т/ч.
Шахтные стационарные сушилки М-819 и 839 производства Польши имеют аналогичные с СЗШ-16А устройство. Их производительность на сушке продовольственной пшеницы при снижении влажности с 20 до 14% составляет соответственно 20 и 40 т/ч.
Зерносушилки С-20, С-10 отечественного производства.
Зерносушилка СЗСБ-8А предназначена для сушки семенного и фуражного зерна любой исходной влажности и засоренности. Сушилку используют в составе зерноочистительно-сушильных комплексов КЗС-25Б.
Зерносушилка включает полый барабан с полочками, топку, разгрузочную камеру, охладительную колонку, вентилятор, транспортирующие органы (нории и зернопроводы).
1. Температура теплоносителя регулируется (аналогично шахтной сушилки) автоматикой топочного блока.
2. Температура нагрева семян регулируются подачей зерна в сушилку и работой выгрузного устройства.
Производительность сушилки при снижении влажности зерна с 20 до 14% составляет 10 т/ч. Рабочие органы приводятся в действие электродвигателями суммарной мощностью 38 кВт. Удельный расход условного топлива 12,8 кг/ч.
Зерносушилка СБВС-5 бункерная для сушки высоковлажных семян. Производительность 5 т/час. Снабжена 3-мя инверторами.
4. Активное вентилирование зерна
Сохранность зерна можно осуществить активным вентилированием, при котором снижается температура зерна и устраняется его самосогревание.
Если воздух сухой, то вентилирование можно использовать и для сушки зерна. Надежность активного вентилирования как способа сушки обеспечивается, если воздух нагрет до 30…350 С.
Для создания теплоносителя (нагретого воздуха) применяются:
— топочный агрегат ТАУ-0,75; ТАУ-0,5;
Бункер активного вентилирования БВ-40 используют для накопления и временного хранения зерна влажностью до 30% с сохранностью семенных качеств. Состоит из наружного перфорированного цилиндра и внутренней воздухораспределительной трубы, загрузочного и разгрузочного устройств, электрокалорифера.
Отделение вентилируемых бункеров ОБВ-160 вместимостью 160 т используют не только для временного хранения зерна с его подсушиванием, но и для зимнего хранения семян. Установленная мощность электродвигателей 260 кВт.
5. Агрегаты и комплексы для послеуборочной обработки зерна
Зерно нормальной влажности, выгруженное из бункера комбайна, обрабатывают на зерноочистительных агрегатах ЗАВ-25, ЗАВ-40, ЗАВ-50 и ЗАВ-100.
Зерно повышенной влажности пропускают через зерноочистительно-сушильные комплексы КЗС-25Ш, КЗС-25Б, КЗС-40 и КЗС-50.
Семенное зерно дополнительно обрабатывают на семяочистительной приставке СП-10А, пристраиваемой к агрегатам и комплексам.
Для обработки семян трав используют комплексы КОС-2,0 и
КОС-0,5.
Рабочие машины и вспомогательные механизмы зерноочистительных агрегатов и зерноочистительно-сушильных комплексов унифицированы, их число соответствует требуемой производительности установки.
Зерноочистительные агрегаты устроены следующим
образом.
Агрегат ЗАВ-25, предназначенный для очистки продовольственного и семенного зерна, представляет собой набор машин и оборудования, смонтированных в единое сооружение. Агрегат ЗАВ-25 состоит из:
— отделения ОП-50 для приема и временного хранения зерна,
Отделение ОП-50 укомплектовано следующим оборудованием: автомобилеразгрузчиком для подъема в наклонное положение бортовых автомашин и их разгрузки, ленточным транспортером для приема зерна из бункеров и подачи его в норию, бункерами (БВ-40) активного вентилирования вместимостью 260 м3 для накопления и временного хранения зерна, зерноочистительной машиной для предварительной очистки зерна (МПО-50), вертикальными ленточно-ковшовыми транспортерами (нориями) для подъема зерна на необходимую высоту, бункерами-накопителями, набором распределителей и зернопроводящих труб.
Очистительное отделение составлено из зерноочистительной воздушно-решетной машины (ЗВС-20А для первичной очистки зерна, двух триерных блоков для вторичной очистки зерна, бункеров-накопителей, нории, распределителей.
Машины и оборудование обоих отделений соединены в технологическую цепочку (линию) для обработки зерна в потоке. Производительность агрегата 25 т/ч, а отделения приема и предварительной очистки 50 т/ч.
Зерноочистительно-сушильные комплексы предназначены для послеуборочной поточной обработки зерновых, зернобобовых и масличных культур в увлажненных зонах страны. Комплексы составляют из агрегатов ЗАВ, сушильного отделения и связывающих их транспортирующих зерно механизмов.
Комплекс КЗС-25Ш составлен из двух отделений агрегата ЗАВ-25 и сушильного отделения, включающего шахтную сушилку СЗШ-16А, нории, охладительные колонки, комплект распределителей и зернопроводящих труб.
Производительность сушильного отделения определяется сушилкой и составляет при сушке продовольственной пшеницы 20 т/ч.
Комплекс КЗС-25Б снабжен двумя барабанными сушилками СЗСБ-8А. Зерно из бункеров приемного отделения поступает в норию, делится на два потока и направляется в сушильные барабаны. Высушенное зерно охлаждается в колонках, загружается в норию и подается в очистительное отделение.
Семяочистительная приставка СП-10А включает в себя семяочистительную машину СВУ-5А, пневматический сортировальный стол ПСС-5, весовыбойный аппарат и мешкозашивочную машину ЗЗЕ-М.
Приставка, используемая с агрегатами ЗАВ-25 и комплексами КЗС-25Ш, предназначена для вторичной очистки и сортирования семян зерновых колосовых, зернобобовых, крупяных и масличных культур с доведением их по чистоте до норм I и II классов. Семена после обработки делят на порции, взвешивают на весах, затаривают в мешки и зашивают машиной ЗЗЕ-М.
Комплекс КЗС-50 — возводится на базе зерносушилки С-50 производительностью до 50 тонн в час. Также он оснащен линией для очистки и переработки зерна, бункером для временного хранения продукции и удобными площадками для осуществления приема и загрузки для автотранспорта.
Машины для послеуборочной обработки зерна конспект
По назначению Зерноочистительные машины делятся на две группы: общего назначения и специального.
Машины общего назначения предназначены для первичной и вторичной очистки и сортирования семян зерновых, технических, бобовых культур и трав.
Машины специального назначения (электромагнитные, пневматические сортировальные столы и т. п.) используют для дополнительной и специальной доработки зерна.
По принципу действия и составу рабочих органов Машины общего назначения бывают четырех типов: воздушные, воздушно-решетные, триерные и воздушно-решетно-триерные.
Воздушно-решетные машины предназначены для предварительной очистки и частичного сортирования зерна после обмолота комбайнами и молотилками.
Основные рабочие органы таких машин — решетная и воздушная части. Кроме того, они снабжены устройствами для загрузки. Воздушно-решетно-триерные — сложные машины, предназначенные для очистки и сортирования семян зерновых, зернобобовых, технических и других культур, используемых для посева и продовольственных целей . Основные рабочие органы таких машин — триеры и воздушно-очистительное устройство, а также система загрузки и выгрузки семян.
По способу передвижения Машины бывают стационарными или передвижными. Последние могут иметь собственный двигатель, тогда их называют самопередвижными.
Производительность воздушных зерноочистительных машин составляет 10. 20 т/ч, воздушно-решетных—1,25. 2,0, триерных— 1,25. 10, воздушно-решетно-триерных — 3,75. 4,5 т/ч. Меньшие значения соответствуют обработке семенного материала, большие — обработке продовольственного зерна и первичной очистке семенного материала.
Комплекс машин. Для различных зон страны созданы комплексы машин и оборудования зерноочистительных и зерноочистительно-сушильных пунктов различной производительности. В качестве примера назовем комплексы машин и оборудования для стационарных агрегатов типа АЗС и ЗАВ и для стационарных зерноочистительно-сушильных пунктов типа КЗС, а также семяочистительные приставки, нории, триерные блоки, универсальные машины и т. д.
Научная электронная библиотека
Лекция 10. МЕХАНИЗАЦИЯ ПОСЛЕУБОРОЧНОЙ ОБРАБОТКИ ЗЕРНА И СЕМЯН
1. Задачи послеуборочной обработки и агротехнические требования к очистке зерна
Ворох зерновых культур, поступающий с поля от комбайнов на пункты послеуборочной обработки, представляет собой смесь полноценного, мелкого, щуплого и поврежденного зерна основной культуры, семян различных культурных и сорных растений, а также примесей органического (стебли, колоски, соцветия и листья культурных растений и сорных трав) и минерального (песок, комочки почвы, камушки и т.п.) происхождения. Мелкие, щуплые и поврежденные зерна основной культуры, а также зерна других культурных растений в зерновом ворохе составляют зерновую примесь, а остальные — сорную примесь. Засоренность зернового вороха сорными и зерновыми примесями во многом зависит от почвенно-климатических условий, уровня агротехники, спелости хлебов, а также от качества работы зерноуборочных комбайнов. Поэтому степень и характер засоренности свежеубранного зерна в различных природно-климатических зонах, в пределах одной зоны, даже в одних и тех же хозяйствах, но на различных полях и в разные годы значительно колеблются. При этом содержание семян основной культуры в ворохе составляет 85…98%, а засоренность достигает 1…25%.
В зерновом ворохе при прямом комбайнировании, которое начинают при средней влажности зерна 17…18%, содержится значительное количество зерен с влажностью 24…27%. Особенно велика влажность мелких, щуплых и дробленых зерен основной культуры, семян и соцветий сорных растений, а зеленые части растений практически содержат 50…80% воды. Поэтому в насыпи неочищенного вороха основное зерно заметно увлажняется. Более влажные компоненты зернового вороха энергично дышат, вследствие чего создаются благоприятные условия для развития плесневых грибов, бактерий, насекомых. В результате размножения в зерновой насыпи микрофлоры образуется тепло, которое повышает температуру зерновой массы. В свою очередь, повышение температуры зерновой массы усиливает интенсивность ее дыхания. В таких условиях в зерновом ворохе начинает происходить саморегулирующийся процесс повышения температуры (самосогревание). Предельная температура, которую достигает зерновая масса при самосогревании, составляет 55…65ºС. Процесс самосогревания скоротечен, и температурный максимум может быть достигнут в течение 2…4 суток, практически завершающийся полной утратой семенных, продовольственных, кормовых и технических качеств зерна.
В связи с этим зерновой ворох, доставленный от комбайнов, необходимо:
— сразу же очистить от посторонних примесей. Даже кратковременная задержка с очисткой вороха снижает качество зерна и увеличивает в последующем объем работы. Содержание сорных примесей для пшеницы и ржи допускается не более 5%, для прочих зерновых — 8%, для риса — 10%, а содержание зерновых примесей не более 15%;
— осуществить сушку. Влажность продовольственного зерна не должна превышать 16…19%;
— зерно должно иметь нормальный запах и цвет, зараженность амбарными вредителями не допускается.
Сортовая чистота семян зерновых культур I и II классов должна быть 98…99%, всхожесть — 90…95% (для твердой пшеницы II класса — не меньше 87%), количество обрушенных семян — 0,5…1%, влажность семян — 14…17%.
2. Основные способы разделения зерновых смесей
Способы очистки и соответствующие сепарирующие органы машин подбирают в соответствии и учетом физико-механических свойств семян, сорных растений и примесей. Применяются следующие способы.
1. Разделение семян по линейным размерам. Любое семя неправильной формы имеет длину l, ширину b, толщину δ
Разделение зерна по толщине осуществляют на решетах с продолговатыми отверстиями.
Разделение зерна по ширине осуществляют на решетах с круглыми отверстиями.
Разделение зерна по длине осуществляют при помощи цилиндрического триера (вращающегося цилиндра с ячейками внутри)
2. Разделение зерновой смеси воздушным потоком. Основано на различии в массе и аэродинамических свойствах семян и примесей.
На тело, помещенное в вертикальном воздушном потоке (канале), действуют сила тяжести G и сила сопротивления воздушному потоку R. Если G > R, то тело падает. При R> G тело движется вверх. Если G = R, тело находится во взвешенном состоянии, оно неподвижно относительно стенок канала. Скорость вертикального воздушного потока, при которой тело находится во взвешенном состоянии, называют скоростью витания , или критической скоростью данного тела.
Смесь зерна можно разделить воздушным потоком только в том случае, если критические скорости семян и примесей различны. Значение можно определять по формуле
где g — ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2;
Kn — коэффициент парусности, c-1.
3. Разделение семян плотности. Применяют в основном для разделения трудноотделимых примесей. Такой способ используют в пневмосортировальных столах. Под действием колебаний и воздушной струи слой зерна на столах «псевдоожижается»: тяжелые частицы опускаются вниз, легкие всплывают. Из-за наклона стола тяжелые примеси под углом уходят вправо. Легкие примеси уходят вниз.
4. Разделение семян состоянию поверхности (гладкая, шероховатая, покрыты пушком). Семена смешивают с порошком, содержащим железо и удерживающимся на шероховатой поверхности семян, и пропускают через электромагнитную очистительную машину, магнитный барабан которой притягивает порошок и вместе с ним шероховатые семена.
5. Разделение семян по форме (длинные, шарообразные, трехгранные). Поэтому коэффициент трения при движении таких семян по наклонной поверхности различен. С учетом этого созданы для разделения семян устройства, имеющие наклонные фрикционные поверхности: горки, винтовые сепараторы, фрикционные триеры.
6. Разделение семян по упругим свойствам. Разделение происходит на отражательной поверхности.
7. Разделение семян по цвету (темный-светлый). Используют фотоэлемент: светлые зерна возбуждают в фотоэлементе электрический ток, открывающий клапаны на их пути.
3. Классификация и система зерноочистительных машин
Зерноочистительные машины, предназначенные для очистки и сортирования зерна и семян, классифицируются:
а) машины предварительной очистки,
б) машины первичной очистки,
в) машины вторичной очистки,
г) специальные машины.
— По принципу действия:
г) сложные (воздушно-решетно-триерные).
— По способу передвижения:
Технология послеуборочной обработки зерна включает следующие операции:
