0706_Galkin_TehMashAgregaty_Monogaf_2021-1

Сибирским НИИ механизации и электрификации (п. Краснообск Новосибирской области) разработаны колонковые зерносушилки серии «СЗ».

Производительность зерносушилок изменяется путем наращивания числа рабочих камер сушки и охлаждения материала. В стыке рабочих камер располагаются инверторы, а с целью снижения энергозатрат, предусмотрена рециркуляция отработавшего охлаждающего воздуха.

Технологические схемы работы сушилок показаны на рис. 1.43, а их техническая характеристика в таблице 1.25.

Таблица 1.25 Техническая характеристика колонковых зерносушилок

серии «СЗ»

х) без теплогенератора и нории

К числу недостатков этих зерносушилок относятся: применение топок прямого нагрева ухудшает условия обслуживания сушилки, увеличивает е пожароопасность, а также может отрицательно влиять на качество материала; сушилки необходимо размещать в здании, что связано с дополнительными затратами на строительство; возможно неравномерное распределение теплоносителя по высоте рабочих камер из-за разного состояния зернового слоя; отсутствие централизованного отвода отработавшего теплоносителя приводит к загрязнению окружающей среды.

70

Рис. 1.43. Технологические схемы работы колонковых зерносушилок серии

«СЗ»

ООО «Посейдон» (г.Москва) производит для сушки зерна и семян трав сушилки конвейерного типа серии «УСК» производительностью 4 и 8 т/ч. Схема устройства зерносушилок показана на рисунке 1.44. В сушильной камере предусмотрено 2 наклонных жалюзийных решета, в охладительной – одно. Материал по жалюзийным решетам перемещается цепочно-планчатым транспортером. Теплоноситель в сушильной камере последовательно продувает два слоя материала – нижний (подсушенный) и верхний (влажный). Из сушильной камеры материал поступает в охладительную, а затем выгружается из сушилки. Толщина слоя материала при сушке может изменяться от 100 до 180 мм с помощью заслонки в зависимости от вида сушимого материала. Экспозиция сушки (время пребывания в сушильной камере) в автоматическом режиме может составлять от 10 до 150 мин., что позволяет высушивать материал различной начальной влажности. Производительность сушилок изменяется за счет ширины и длины рабочих камер. Сушилки целесообразно размещать в помещениях или под навесами. Техническая характеристика сушилок показана в таблице 1.26. По данным Кировской МИС, сушилки просты в обслуживании и удобны в эксплуатации – оператор овладевает навыками их управления за одну

– две смены.

71

1 - загрузочный бункер; 2 - сушильная камера; 3 - охладительная камера; 4 - теплогенератор; 5 - вентилятор

Рис. 1.44. Технологическая схема работы конвейерной зерносушилки «УСК»

В настоящее время ООО «СКБ по сушилкам «Брянсксельмаш» возобновило производства барабанных сушилок СЗБ-10 производительностью 10 т/ч. (Рис. 1.45). Зерносушилка состоит из топочного блока, загрузочной и разгрузочной камер, сушильного барабана с приводной станцией, вентиляторов, охладительной колонки, транспортирующих механизмов, станции управления. Для нагрева теплоносителя путем смешивания наружного воздуха с продуктами сгорания жидкого или газообразного топлива использован топочный блок МТУ-1. Зерносушилка работает на разряжении. Е техническая характеристика дана в таблице 1.27.

72

Таблица 1.27 Техническая характеристика барабанной зерносушилки СЗБ-10

Зерносушилка снабжена средствами контроля температуры теплоносителя и зерна.

Разработчик рекомендует применять следующие температуры теплоносителя: семена зерновых культур – 100…165; продовольственное зерно – 180…210 и кормовое зерно – 180…230 0С. Степень заполнения объема сушильного барабана материалом при работе сушилки – 20…25 %.

Испытаниями зерносушилки на ЦЧ МИС установлено, что в структуре себестоимости 76,6 % составили затраты на топливо и электроэнергию.

Рис. 1.45. Технологическая схема работы барабанной зерносушилки СЗБ-10

73

Преимуществом барабанных зерносушилок является возможность сушки на них зернового материала практически любой влажности и засоренности, а недостатком – крайне малый диапазон регулирования пропускной способности (продолжительности сушки) и повышенный температурный режим, который может привести к снижению качества материала, например, трещинообразованию. В ряде регионов на барабанных зерносушилках при высокой организации работ успешно сушили не только продовольственное и кормовое зерно, но и семена зерновых культур.

Карусельные зерносушилки СКУ-10 предназначенны для сушки семян зерновых, зернобобовых культур, семян подсолнечника и других с начальной влажностью до 35% при засоренности не более 5% в семенном и продовольственном режимах. Основные технические характеристики сушилки СКУ-10 приведены в таблице 1.28.

*При нормальных значениях климатических факторов внешней среды по ГОСТ 15150-69. (Температура наружного воздуха + 25 +10 °С, относительная влажность воздуха - 45...80% и атмосферное давление 84,0... 106,7 кПа).

Сушилка (рис. 1.46) состоит из следующих основных узлов: камера сушильная – 1, вентилятор – 2, топочный блок – 3, горелка – 4, пульт управления сушилкой – 5. Сушилка работает следующим образом. Материал через питатель подается в сушильную камеру 1 (рис. 1.47). В камере материал просушивается теплоносителем, нагретым в топочном блоке 3. Теплоноситель, нагнетаемый вентилятором 2 через шибер по воздуховоду, подается под поворотную платформу 4, проходит через ее отверстия и, продувая материал, отбирает из

74

него влагу. Материал, достигший в нижнем слое кондиционной влажности, выгружается разгрузочным устройством 5 и подается на последующую обработку машинами. По мере выгрузки нижнего сухого слоя материала производится догрузка сушильной камеры влажным материалом. Во время работы сушилки периодически отбираются пробы высушенного материала и измеряется влажность, что позволяет оператору произвести необходимую регулировку процесса сушки и выйти на заданный автоматический непрерывный процесс сушки.

Рис. 1.46. Общий вид сушилки СКУ-10:

1-камера сушильная, 2 – вентилятор, 3 – топочный блок, 4 – горелка, 5 –пульт управления

Рис. 1.47. Технологическая схема сушилки:

1 – камера сушильная; 2 – вентилятор; 3 – топочный блок; 4 – платформа поворотная; 5 – разгрузочное устрйство

75

Включение и выключение приводов сушилки, контроль за работой узлов и механизмов, а также контроль за процессом сушки осуществляется оператором с пульта, который представляет собой шкаф, на дверце которого установлены органы оперативного управления:

-кнопки включения и выключения приводов устройства разгрузочного и механизма вращения поворотной платформы;

-кнопки включения и выключения вентилятора, подающего теплоноситель в камеру сушильную;

-переключатель скоростей вращения поворотной платформы.

На шкафу также устанавливается задатчик температуры теплоносителя - микропроцессорный измеритель - регулятор. Регулировка скорости вращения поворотной платформы камеры сушильной осуществляется переключателем скоростей. В зависимости от положения "рычажка" переключателя платформа будет вращаться на первой, второй или третьей скорости.

Обеспечить шестиступенчатое изменение скорости позволяет переброс ремня клиноременной передачи на приводе поворотной платформы с одного ручья шкивов на другой.

Установка необходимой температуры теплоносителя осуществляется прибором - микропроцессорным измерителем-регулятором. При наличии напряжения, прибор должен показывать текущую температуру среды, в которой находится датчик температуры.

Микропропроцессорный измеритель-регулятор поступает заказчику запрограммированным. Программой установлена рабочая температура теплоносителя 45°С 2,5°С. Максимальная допустимая температура теплоносителя установлена 50°С 2,5°С.

Рабочая температура теплоносителя устанавливается программой по первому каналу прибора и включает горелочное устройство на "большое" или " малое" горение. Максимально допустимая температура теплоносителя устанавливается по второму каналу и переводит горелочное устройство в "период ожидания", т.е. выключает горение. После падения температуры теплоносителя ниже рабочей горелочное устройство автоматически включается. Для просмотра установленных температур на каждом канале необходимо осуществить кратковременное нажатие (около 1 сек.) на клавишу "Прог". Для изменения температуры теплоносителя кнопками "Прог"  и  или установить требуемую температуру. Значение + 2,5°С рекомендуется не менять. Задание максимально допустимой температуры рекомендуется устанавливать на 5...10°С больше рабочей температуры. (Более подробное описание установки параметров температуры теплоносителя описано в Техническом описании и инструкции по эксплуатации" на микропроцессорный измеритель регулятор). Регулировка количества теплоносителя, подаваемого в сушильную камеру под поворотную платформу осуществляется шибером. С помощью рукоятки, связанной

76

с заслонкой, можно уменьшать или увеличивать проходное сечение воздуховода, что приводит к уменьшению или увеличению подаваемого количества теплоносителя.

Сушилки периодического действия. К сушилкам периодического действия относятся установки напольного типа, треугольные, ромбические. Использование в напольных установках активного вентилирования наружного или слегка подогретого воздуха обеспечивает выравненность высушиваемого материала по влажности, однако продолжительность сушки зерна при этом составляет несколько суток.

Сушку зерна можно значительно ускорить, если использовать воздух, имеющий температуру 35…500С и более высокие его подачи (зерно располагают слоем толщиной 0,4…0,6 м). В этом случае продолжительность, сушки сокращается до нескольких часов (таблица 1.29). Однако теряется основной положительный эффект активного вентилирования – выравненность высушиваемого материала по влажности в конце его сушки.

Таблица 1.29

Время сушки зерна пшеницы при снижении его влажности с 20 до 14 % и толщине зернового слоя 0,6 м

Зерно, расположенное на входе теплоносителя, оказывается пересушенным, а на его выходе – недосушенным. Такие установки являются, по существу, простейшими сушилками периодического действия с неподвижным зерновым слоем и им присущи все недостатки этого вида сушильного оборудования: необходимость периодического прогрева сушильной камеры после охлаждения и выгрузки зерна, пересушка зернового слоя на входе теплоносителя, повышенный расход тепла.

Используют сушильные установки периодического действия различной конструкции – камерные, закромные, лотковые, ромбические и т.п. Многие конструкции представляют собой сушилки, приспособленные для механизированной загрузки и выгрузки зерна. В качестве примера такой конструкции можно привести так называемую «треугольную» сушилку. В этой сушилке имеется воздухоподводящий канал длиной 14 м треугольной формы, в который подается воздухоподогревателем подогретый воздух температурой 35…400С.

77

Основание треугольного канала воздухонепроницаемое (из досок, обшитых рубероидом). Две боковые поверхности канала представляют собой каркасы, обтянутые металлической сеткой с ячейками 1,0…1,5 мм. Перфорированная поверхность составляет около 48 м2. На этой поверхности располагают зерно слоем толщиной 0,4…0,6м. Удельный расход воздуха 1000…1500 м3/ч·т. Влажный материал загружают скребковым транспортером. По мере высыхания зерна изменяется его сыпучесть. В конструкции предусмотрено приспособление (из досок), поддерживающее толщину слоя на определенном уровне. Высушенный материал через щели, закрываемые во время сушки заслонками, выпускается в нижний бункер вместимостью 25 т, а из него по мере надобности выгружается ленточным транспортером.

Изготовление в хозяйствах сушильных установок периодического действия целесообразно лишь при определенных условиях: недостаточная оснащенность сушильным оборудованием, необходимость обработки мелких партий семян, сушка малосыпучего высоковлажного вороха, обработка которого на сушилках непрерывного действия затруднительна и т.п. При налаживании промышленного выпуска лотковых, бункерных и других конструкций сушилок периодического действия с механизированной загрузкой и выгрузкой зерна и автоматическим контролем за режимом сушки потребность в самодельных установках будет минимальной.

1.5.3. Теплогенераторы и топливо

Для подогрева воздуха в сушильных установках используют различного вида воздухоподогреватели (топочные устройства).

Выпускают воздухоподогреватели (или тепловентиляционные агрегаты), состоящие из двух отделяемых блоков – вентиляторного и топочного, имеющих, как правило, индивидуальные системы управления. Воздухоподогреватели обычно используют с установками активного вентилирования зерна и напольными сушилками периодического действия различных конструкций, в том числе и изготовляемых непосредственно в хозяйствах. Воздухоподогреватели могут изготавливаться в передвижном и стационарном исполнении.

Топки предназначаются для агрегатирования с сушилками непрерывного действия (сушилки в своем составе имеют вентиляторы для подачи теплоносителя). Топочные блоки воздухоподогревателей и топочные устройства зерносушилок (топки) изготавливают различных конструкций в зависимости от способа нагрева воздуха и вида используемого топлива. В зависимости от способа передачи тепла воздуху различают два типа топок: прямого и непрямого (косвенного) нагрева. В топках прямого нагрева теплоносителем является смесь продуктов сгорания топлива с наружным воздухом. В топках косвенного нагрева теплоносителем является воздух, нагреваемый в теплообменнике (топочные газы при этом удаляются наружу). К недостаткам топок с теплообменником относят, прежде всего, дополнительные потери тепловой энергии (около

78

15%). Топки прямого нагрева имеют более низкую стоимость и более высокий кпд. Недостатком топок этого типа является возможность загрязнения сушимого материала продуктами сгорания топлива, увеличение влажности теплоносителя, а также повышенная опасность загорания материала и его примесей. Вследствие этого и с учетом недостаточной квалификации обслуживающего персонала в хозяйствах, следует отдавать предпочтение конструкциям топок с теплообменниками.

Вкачестве источника тепла в топках зерносушилок используют, в основном, жидкое осветленное топливо (дизельное, керосин, печное бытовое) и природный газ. В некоторых конструкциях сушилок малой производительности для нагрева воздуха используют электрическую энергию (электрокалориферы).

Вперспективе по мере исчерпания запасов органического топлива и его дороговизной можно ожидать использование для сушки зерна альтернативных (возобновляемых) источников тепловой энергии (например, метилэфир на основе рапсового масла, спирты), а также местных видов топлива (торф, растительные отходы, лузга подсолнечника. опилки в гранулах или брикетах и т.п.).

Количество тепла, выделяемого топливом при его сжигании, называют низшей теплотой сгорания топлива или низшей теплотворной способностью (без учета тепла, затрачиваемого на испарение влаги из топлива). Для сравнения теплотворной способности различных видов топлива используют понятие «условного топлива» - топливо, 1 кг которого при сгорании выделяет 7000 ккал

(29,33 МДж).

Всельском хозяйстве для зерносушилок наибольшее распространение получили топки, работающие на жидком топливе. Их изготавливают с теплообменниками и без них. Лучшие образцы этих топок полностью автоматизированы. Некоторые конструкции могут работать на тяжелых фракциях жидкого топлива (мазут и др

Топки на жидком топливе можно использовать и на природном газе, если их оснастить газовыми горелками (вместо горелок на жидком топливе). Цена газовой горелки несколько выше жидкотопливной (на 8…12%). Природный газ по сравнению с жидким топливом обеспечивает не только более чистую (в экологическом отношении), но и более экономичную сушку зерна.

Экологически чистый теплоноситель получают при электрическом подогреве воздуха. Электрические калориферы удобны в эксплуатации. С их помощью легко регулировать температуру воздуха (электрические калориферы используют в установках для активного вентилирования зерна, в том числе в вентилируемых бункерах). Однако для высокотемпературной сушки этот способ нагрева воздуха практически неприемлем из-за необходимости использования электрокалориферов больших мощностей (2000…4000 кВт), что обусловливает сооружение в сельских местностях специальных трансформаторных подстанций. Кроме того, стоимость единицы тепла при использовании электрического подогрева воздуха выше, чем при использовании для этой цели жидкого топлива и тем более природного газа.

При экономической оценке различных источников тепла необходимо учитывать не только стоимость одного МДж, но и стоимость самой топки и вспомогательного оборудования, затраты на хранение и подготовку топлива к

79