Технология хранения зерна на элеваторах

Введение

 

Успешное выполнение государственных  планов производства и заготовок  зерна различных культур –  необходимое условие для обеспечения  нормального снабжения населения  продуктами питания, промышленности –  сырьем установленных кондиций. Обеспечение  закупок значительного количества зерна, его качественная послеуборочная обработка, хранение и отгрузка потребителям – ответственная задача всей элеваторной промышленности нашей страны. Сохранение природных качеств зерна, разницы потерь и денежные издержки зависят от того, насколько послеуборочная обработка и хранение будут научно обоснованными и экономически целесообразными. Основная задача заготовительных элеваторов: приемка зерна от хлебосдатчиков с одновременной его классификацией, обработка для улучшения качества, составление крупных партий зерна из отдельных мелких, размещение, хранение и отгрузка зерна по назначению. Характерная особенность этих зернохранилищ наличие развитого приемно-отпускного фронта. Поступление зерна ограничивается очень короткими сроками, что увеличивает вместимость зернохранилищ. Для хлебоприемных предприятий работа носит сезонный характер. /1/

Современное хлебоприемное предприятие  представляет собой комплекс производственных участков, включающих: элеватор, сушильно-очистительные, приемно-очистительные и другие рабочие башни, механизированные склады различной конструкции, семяобрабатывающий цех и вспомогательные здания и сооружения. Хлебоприемные предприятия в зависимости от месторасположения относительно транспортных коммуникаций подразделяют на линейно-пристанционные (железнодорожные) и пристанские (водные); глубинные, находящиеся в местах, отдаленных от железнодорожных и водных путей. /2/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Литературный обзор

 

1.1 Нории

Нории предназначены для перемещения  зерна и продуктов его переработки в вертикальном направлении на элеваторах, хлебоприемных и зерноперерабатывающих предприятиях. Тяговый элемент – бесконечная лента с закрепленными на ней, в основном, металлическими ковшами.

При транспортировании зерна нориями  происходит его значительное травмирование.

После трехкратного подъема норией каждой из опытных партий (при проведении эксперимента) содержание битых зерен возрастает в 1,6 – 2,6 раза, а наличие частиц оболочек и эндосперма в проходе сита с отверстиями Æ1 мм достигает 0,5 % при практическом отсутствии его в исходном зерне.

При работе нории травмируется не только перемещаемый продукт, но и происходит интенсивный износ ковшей, башмака  и головки.

Для устранения этих явлений (частично) – ВНИИЗ разработал норию с  применением полимерных материалов. При этом увеличивается срок службы, снижается травмирование зерна. По результатам проведенных исследований были разработаны и изготовлены полимерные ковши. Серийное производство и поставку ковшей потребителем осуществляет фирма ООО “Агрополимер” Ассоциации “Хлебопродуктпрогресс”. При этом исключается налипание трудносыпучих продуктов к ковшам, а это увеличивает производительность нории. Специалисты ОАО «Мельинвест» (г. Нижний Новгород) приступили к серийному производству норий с использованием изделий ООО «Агрополимер». Примером служит нория типа НМ производительностью от 5 до 40 т/ч, высотой до 20 метров. Эти нории скоростные с центробежной разгрузки ковшей, что обеспечивает меньшие энергозатраты в процессе эксплуатации. Внутренняя поверхность головки нории облицована износостойкими листами из полиуретана, которые защищают и уменьшают износ деталей. Верхний и нижний барабаны нории выполнены из перфорированного листа, что предотвращает попадание зерна между норийной лентой и барабанами, и это снижает травмирование зерна.

Характерной особенностью норий является применение полимерных ковшей, что уменьшает  ее взрывоопасность и практически предотвращает травмирование зерна.

Все характерные особенности позволяют  причислять нории типа НМ к оборудованию, максимально защищенному, удобному в эксплуатации и обслуживании./3/

 

1.2 Нории и конвейеры

Заводами АО ²МПО Элеватормельмаш² по заказу Ассоциации ²Хлебопродуктпрогресс² изготовлены образцы подъёмно-транспортных машин повышенной износостойкости:

нория самонесущая НС-10 производительностью 10 т/ч, с трубами круглого сечения, высотой подъема 20 м;

нория УВ-УНП-10 производительностью 10т/ч, высота подъема 27м;

конвейер с погруженными скребками 2КПС-А2000-0 производительностью 50т/ч, длина транспортирования 50м.

Нории укомплектованы ковшами, а конвейеры - скребками из полимерного материала. Быстроизнашиваемые поверхности машин  покрыты износостойким полиуретаном.

Монтаж нории самонесущей осуществляется без крепления к перекрытиям  здания. Возможно ее использование вне складских или производственных помещений предприятия. /4/

 

1.3 Зерносушилки

По заказу АО «Росхлебопродукт»  за счет средств внебюджетного фонда  на одном из машиностроительных заводов  РФ освоено серийное производство шахтной  зерносушилки А1-УЗМ-1м открытого типа с рецеркуляцией и дополнительным нагревом зерна. Она имеет плановую производительность 50 т/ч и предназначена для сушки зерновых, зернобобовых и масличных культур продовольственного и кормового назначения. Эффективность сушки значительно повышена благодаря использованию подогревателя каскадного типа. Она рекомендована к серийному производству. И АО «Нижний теплоход» освоил серийное производство данной зерносушилки. Этот завод разрабатывает и должен освоить серийное производство передвижной зерносушилки мощностью 15 т/ч, отвечающей требованиям отрасли хлебопродуктов./5/

Имеется рациональное предложение: смонтировать шахту зерносушилки из трех шахт, установленных  одна на другой – вверху две шахты  с зерносушилки ЗСПЖ-8 (горячая зона), внизу – одна шахта с зерносушилки Кч-УСА, перегороженная на две части. Это объясняется тем, что в период массовой заготовки на предприятии работает несколько технологических линий:

на продовольственное зерно,

пивоваренный ячмень,

фуражные культуры.

Поэтому, кроме стационарной зерносушилки ДСП-32-от приходится задействовать и передвижные зерносушилки Кч-УСА малой производительности, а зерно после сушки не удавалось охлаждать до температуры наружного воздуха, что неудовлетворительно сказывалось на его хранении.

В предлагаемой зерносушилке зерно  охлаждает вентилятор ВЦП № 10, воздух подается по воздухопроводу в нижнюю шахту – зону охлаждения.

После реконструкции производительность зерносушилки доведена с 6 – 8 т/ч на передних зерносушилках, до 15 –18 т/ч и регулируется в зависимости от влажности зерна, поступающего на сушку.

Внедрение данной зерносушилки позволило  охлаждать просушенное зерно  до температуры наружного воздуха, что не удалось достичь на передвижных  зерносушилках.

 

 

1.4 Сепараторы

Зерно, поступающее с поля от комбайнов, очень редко бывает настолько чистым и сухим, что может храниться в обычных условиях долго и без изменения свойств. В большинстве своем зерно даже кондиционной влажности и, на первый взгляд, чистое при хранении начинает греться и требует постоянных дополнительных обработок (активного вентилирования и прочих операций), чтобы предотвратить интенсивную порчу,

Плохая сохраняемость зерна  обусловлена засоренностью мелкими  примесями, состоящими из мелких семян сорных растений, которые имеют, как правило, повышенную влажность, а также песка, земли, пыли,  дробленого зерна и других мелких включений. Они закупоривают межзерновое пространство, препятствуют естественной и активной вентиляции и тем самым образуют очаги самосогревания, порчи.

Следовательно, первейшая необходимость  при приемке свежеубранного зерна  – немедленная очистка от вредных  примесей и, особенно, от наиболее неприятного их компонента – мелкого сора. Это должно проводиться при приемке сухого, а тем более влажного, т. к. удаление этой наиболее влажной части перед сушкой существенно экономит расход энергии при сушке самого зерна. Очистка от мелкой примеси проводится не полностью. Это происходит потому, что сита с малыми отверстиями быстро забиваются и плохо очищаются щетками. Особенно плохо работают такие сита при выделении влажных примесей, содержащих большое количество зеленых семян сорных трав.

ВИМ провели исследование, которые  доказали возможность существенного  повышения роли решета за счет сокращения вспомогательных рабочих органов. В разработанном принципиально новом зерноочистителе процесс очистки от крупных и мелких примесей осуществляется при гравитационном (самотечном) движении зернового материала. Он представляет собой вертикальную колонку прямоугольного сечения. К нему не подведено никакой энергии, а при работе слышен только шорох пересыпающегося по решетам зерна. Исходный зерновой материал засыпают в верхнюю часть колонки, и он самотеком проходит по установленным внутри решетам, разделяясь на фракции, выходящие в нижней части отдельными потоками: очищенное зерно, крупная примесь и мелкая примесь.

Решета – в виде ряда консольно  закрепленных вогнутых пальцев из пружинной проволоки, размещенных с определенным зазором между собой, и установлены в колонке зигзагообразно. Такая конструкция решет и их размещение обеспечивают их самоочистку от застревающих частиц в процессе работы.

Создано несколько модификаций  зерноочистителей: СЗГ-25 производительностью 25 т/ч, ЗГ-5 (5 т/ч), СГ-0,15 (150 кг/ч) и ЗГ-50  (50 т/ч). В колонках этих зерноочистителей 3 зигзагообразных решетных канала. Решета сменные, а в комплект входят различные наборы для обработки массы разных культур.

СЗГ-25 предназначен для предварительной  очистки свежеубранного зерна перед  сушкой, засыпкой на хранение или обработкой в линии (агрегате).

СГ-0,15 предназначен для очистки  малых партий семян на селекционных предприятиях, в домашних хозяйствах. Этот «малыш» приводится в работу от бытового пылесоса, имеет массу 20 кг и достаточно малые габариты.

ЗГ-50 предназначен для предварительной и первичной очистки зерна. /6/

 

1.5 Обеззараживание зерна

Есть один способ, который позволяет  исключить заражение зерна насекомыми в течении довольно длительного срока его хранения. Заключается он в том, что в зерно вводят в микро-количествах вещества, обладающие большой биологической активностью в отношении насекомых и сравнительно мало активные в отношении теплокровных животных.

В качестве биологически активных веществ  чаще всего используют фосфорорганические инсектициды и теретроиды, а в последнее время начали практиковать внедрение смесей фосфорорганических теретроидных инсектицидов.

В отличие от фумигантов (бромистого метила и др.) эти вещества являются инсектицидами контактного действия. Насекомые погибают от кратковременного контакта с обработанным этими веществами  зерном. Этот способ в отличие от традиционной фумигации зерна заключает в себе ряд неоспоримых преимуществ. Он значительно безопаснее фумигации. Не требуется останавливать работу на элеваторе на период введения фумиганта, экспозиции и дегазации. Не надо выполнять трудоемкие мероприятия по герметизации зернохранилища. Решаются экологические проблемы, так как исключается выброс в окружающую среду ядовитых газов, используемых при фумигации зерна. Инсектициды контактного действия сохраняются на зерне в токсичных для насекомых количествах в течение нескольких месяцев после однократной обработки, и на протяжении этого периода зерно не заражается насекомыми.

Эти обстоятельства делают защиту зерна  от насекомых экономически более  целесообразной, чем с использованием метода фумигации.

Технологически обработка зерна  инсектицидами контактного действия довольно проста. Инсектициды (выпускаемые, как правило, в виде концентрата эмульсии), разбавлены водой либо без разбавления распыляют с помощью специальных распылителей на мелкие капли, которые вводят в поток зерна на конвейерной ленте внутри самотека. Капли инсектицида захватываются отдельными зернами. Затем зерно поступает в силосы на хранение.

Таким образом, обработка зерна  происходит в потоке и для снижения издержек ее целесообразно совмещать с другими операциями на элеваторе, например с приемкой зерна, очисткой, вентилированием, закладкой в силосы после сушки и т.п. /7/

Зерно, обработанное смесью инсектицидов, разрешается использовать на продовольственные цели без анализа остатков в нем инсектицидов при соблюдении трех условий: если оно было обработано при норме расхода не более 3,5 г/т, если оно хранилось не менее 4 месяцев, если температура зерна во время хранения была  не менее 20°С.

При прочих условиях перед использованием зерна на продовольственные цели обязательно должен быть проведен анализ остатков перметрина и пирифосметила.

Зерно инсектицидами контактного  действия обрабатывают с помощью  специального аппарата – распылителя инсектицидов, привязывается в технологическую линию элеватора. Распылитель инсектицидов разбивает непосредственно смесь концентратов эмульсии препаратов в туман с размером капель до 50 мкм, которые захватываются в самотеки зерном.

Обработка зерна смесью инсектицидов полностью защищала его от насекомых.

 

1.6 Весы

Новые весовые устройства повышенного  класса точности «Фидематик -67» и  «Сумаматик» разработаны и выпускаются  чешской фирмой «Прокоп» в сотрудничестве со специализированными западными фирмами.

Они предназначены для использования в производстве на основе применения сыпучих зерновых и масличных материалов. С помощью данных весовых устройств обеспечивается выполнение следующих функций: регулирование производительности очистительного отделения, контроль массы зерна перед очисткой («Фидематик-67»): контроль массы зерноочистительных отходов и конечных продуктов («Сумаматик-36»). /8/

 

1.7 Датчики

Датчик отклонения норийной ленты  от вертикали VSP-DD-4000 устанавливается на норийную трубу в прорезанное на боковой поверхности отверстие диаметром 35 мм. При сходе ленты в одну или другую сторону и приближении ее к стенке на критическое расстояние, срабатывает один из датчиков и подает сигнал обслуживающему персоналу о том, что лента отошла от вертикали.