Расчет и проектирование пункта послеуборочной обработки зерна в условиях опытно-производственного хозяйства «Орошаемое»

Оптимальный режим  работы зерноочистительных машин и контроль за процессом очистки

Для установления оптимального режима работы технически исправной зерноочистительной машины необходимо:

1. определить компонентный состав исходной зерновой смеси, содержание и характер отделимой примеси, влажность поступившей зерновой массы;
2. подобрать на основе типовых рекомендаций и лабораторного решетного анализа необходимую форму и размеры отверстий решет;
3. проверить работу машины под нагрузкой и в случае неудовлетворительного отделения трудноотделимых примесей составить и провести корреляционный анализ таблицы изменчивости размеров зерна основной культуры и трудноотделимой примеси как минимум по двум параметрам.

Таблица 18

Параметры решет  машины ЗАВ – 10.30.000 для первичной  и вторичной очистки зерна  урожая текущего года

Культура	Размеры отверстий  решет, мм				Диаметр ячеек  триерных цилиндров, мм
	Верхние (проходные)		Нижние (подсевные)
	круглые отверст.	продолговатые	круглые отверст.	продолговатые
Тритикале озимый	6,5	3,5	2,0	1,7	8,5
Ячмень яровой	8,0	4,5	2,5	2,2	9,5
Овес	7,0	4,0	2,4	2,0	9,0
Сорго	5,0	2,2	2,0	1,7	-

Для построения корреляционной таблицы (рис.5) из исходной смеси выделяют по 100 зерен ячменя и овсюга и у них измеряют длину и ширину. Количество зерен каждого типоразмера, выраженное в процентах, заносят в центральную часть таблицы («в верхней правой части квадрата — данные по овсюгу, в нижней левой — по ячменю), а их суммарное количество— в боковые ее части. Пунктиром проводят линию, разграничивающую величины, которые характеризуют геометрические параметры ячменя и овсюга. Разграничительная линия состоит из трех прямых отрезков: двух горизонтальных и одного вертикального. Горизонтальные отрезки указывают на размер рабочих отверстий решет (2,8 и 3,2 мм), вертикальный —  на размер ячеек триера (9,2 мм). Используя эти данные, строят схему технологического процесса разделения (рис. 6).

Рис.5. Корреляционная таблица для смеси ячменя с  овсюгом по ширине и длине семян.

 Проверить  степень обеспечения требуемого  эффекта очистки зерна с учетом  данных корреляционного анализа на максимально возможной производительности машины.

 

Рис.6. Схема  разделения смеси ячменя и овсюга.

 Выполнить  пробную очистку данной партии  зерна, в процессе которой снять  количественно-качественный баланс  фракций основного зерна и  всех отходов, определить фактическую производительность машины и технологический эффект ее работы. Пробную очистку можно считать законченной, если: 1) у воздушно-решетных машин выделено не менее 60% отдельных примесей; 2) у триеров — не менее 80% длинных примесей.

Эффективность работы зерноочистительной машины характеризуется  не только производительностью, но и  качеством очистки, т. е. технологическим  эффектом очистки зерна, который  определяют по формуле: 

 

Е=(А-Б)/А *100

 

Где А - содержание отдельных примесей в исходной смеси, кг;

В - содержание отдельных примесей в зерне после  очистки, кг.,

В примере расчета  баланса фракций воздушно-решетной зерноочистительной машины (табл. 7) содержалось: А = 21,6 кг, а после очистки В =  9 кг.

Е= (21,6-9) /21,6 * 100= 58%

 

Таким образом, технологическим эффект очистки оказался ниже минимального норматива (60%) на 2%. Поэтому необходимо продолжить пробную очистку, изменив набор решет таким образом, чтобы уменьшить содержание отделимых примесей в зерне после очистки.

Технологический эффект работы зерноочистительных машин контролируют не только при наладке оптимального режима их работы, но и при установившемся режиме не менее 2 раз в смену.

Потери зерна  в отходе в рассматриваемом примере составят 1,4* 100/212,4 = 0,66%, в то время как допустимая норма при первичной очистке не должна превышать 1,5%, т. е. работа по данному показателю проведена с высоким качеством.

3.4. Активное вентилирование зерна и семян

 В связи  с наблюдающимся в последнее  время расширением: посевов такой  поздноубираемой культуры, как сорго на зерно, влажность которого в момент уборки, как правило, колеблется в пределах 22—28%, существует необходимость сушки зерна этих культур либо в зерносушилках, либо на установках активного вентилирования, имеющих устройства для подогрева воздуха. Так как зерносушилки являются узкоспециализированным и довольно дорогостоящим оборудованием, а количество зерна и семян, требующих подсушивания перед закладкой в зоне сухих степей, относительно невелико, то наилучшим с технологической и экономической точек зрения следует признать применение для этих целей бункеров активного вентилирования с электрокалориферами.

Кроме сушки  зерна установки активного вентилирования могут применяться для временной  консервации свежеубранного зерна  повышенной влажности до его сушки, профилактической обработки достаточно стойкого зерна, для охлаждения зерна при хранении, охлаждения после сушки, ликвидации самосогревания, воздушно-теплового обогрева семян.

Эксплуатируются бункеры не поодиночке, а в составе  отделений вентилируемых бункеров ОБВ-50 (БВ-12,5) и ОБВ-100 (БВ-25 и К-878), состоящих из 4 бункеров.

Перед проведением  вентилирования необходимо установить его целесообразность.  При этом следует учитывать, что зерно  влажностью более 20% можно вентилировать  круглосуточно при любой влажности воздуха. Вентилирование зерна целесообразно во всех случаях, когда температура его выше температуры атмосферного воздуха на 4 -6 °C. Зерно при этом нормально охлаждается и не увлажняется.

Для определения  возможности вентилирования зерновой массы влажностью меньше 20% необходимо определить либо относительную влажность воздуха по показаниям психрометра с использованием соответствующих таблиц; либо абсолютную влажность воздуха но номограмме ВНИИЗ той культуры, которую. предполагается подвергнуть активному вентилированию. Сопоставив равновесную влажность зерна с фактической,  принимают решение о целесообразности вентилирования. Если равновесная влажность ниже фактической, то такой технологических прием является целесообразным.

При расчете количества бункеров и режимов вентилирования необходимо использовать планируемый валовой сбор влажного зерна поздно убираемых культур и его суточное поступление от всех уборочных комплексов, принимающих участие и уборке урожая, а, кроме того, учитывать, что:

1) вентилирование зерна влажностью более 20% должно быть произведено не позже, чем за трое суток с момента уборки;

2) максимально допустимые сроки работы бункеров активною вентилирования на сушке влажного зерна устанавливаются по количеству дней уборки, увеличенному на 3 суток;

3) производительность. бункера БВ-25 при сушке подогретым  на 6 С воздухе и съеме влаги  6% составляет 0,25 т/ч, что при круглосуточной  работе дает величину 6 т/сут. Отделение  вентилируемых бункеров ОБВ-100 включает  четыре вентилируемых  бункера БВ-25 следовательно, способно подсушить 24 т зерна в сутки;

4) частное от деления валового сбора зерна на максимально допустимое время вентилирования дает величину зерновой массы, которую необходимо подсушить в течение суток;

5) указанная величина, отнесенная к производительности одного отделения вентилируемых бункеров ОВБ-100 (24 т), определяет потребное количество таких отделений.

При работе 12 комбайнов  на уборке сорго и 13 — на уборке семян  суданской травы период уборки этих культур составит 6дней. Так как суммарное количество зерна той или другой культуры, поступающего на ток, составляет 2 242 т, а 10-дневный срок сушки является предельным, то чтобы уложиться в нормативные сроки, необходимо ежесуточно подрабатывать активным вентилированием 224,2 т.

Установлено, что  за сутки отделение вентилируемых  бункеров ОВВ-100 способно подсушить  с 6%-ным съемом влаги 24 т зерна  при круглосуточной работе. Следовательно, потребное количеству отделений  бункеров активного вентилирования составляет 9 (224:24,0),  а отдельных бункеров —36.

Поступающее на ток высоко влажное зерно не сразу  подвергается подсушиванию активным вентилированием, а проходит предварительную очистку. В очистке высоко влажных семян  поздно убираемых культур различают  два этапа очистки: предварительный (перёд сушкой) и после сушки с доведением семян до кондиций. Следовательно, поступающие на ток зерно сорго и семена суданской травы некоторое время находятся на токовых площадках. В это время, как правило, стоит осенняя дождливая погода, и хранение зерновой массы на открытых площадках может привести к повышению ее влажности выше критической и связанному с этим возникновению процесса самосогревания, резко отрицательно сказывающегося на качестве семян.

Площадь крытого  тока рассчитывают по методике, изложенной в 1.1. Судя по диаграмме накопления зерна сорго и семян суданской травы, максимальное количество хранящейся до поступления на вентилирование зерновой массы приходится на 28 сентября и составляет 920 т, из них на долю сорго— 48, а суданки — 52%, что соответственно составляет 442 и 478 т.

Общая расчетная  длина токовых площадок, установленная  ранее, составляет 715 м. Отсюда следует, что половину основного тока необходимо снабдить перекрытием и в зимнее время использовать для хранения Сельскохозяйственных машин и оборудования.

Для предварительной (перед вентилированием) очистки  семян сорго и суданской травы  используют воздушно-решетные машины агрегатов ЗАВ-20 и ЗАВ-40, эксплуатационная производительность которых на этом виде очистки согласно данным табл. 11 составляет соответственно 7,4 и 14,8 т/ч или 118 236 т/сут.

С целью соблюдения технологического режима сушки высоковлажных  семян предварительной очистке  должно подвергаться не менее 224 т/сут. С этой задачей можно справиться, задействовав ЗАВ-20 на очистке зерна сорго, а ЗАВ-40 — суданской травы. Их суммарная производительность составит 118 + 166 =284 т. Кривую вторичной очистки семян суданской травы и сорго строить не имеет смысла, так как время проведения этой технологической операции в хозяйстве не лимитируется.

Таким образом, в техническом задании на строительство (реконструкцию) тока должны найти отражения  некоторые условия, излагаемые ниже.

В масштабе 1:1000 или 1:2000 вычерчивают план реально существующего в колхозе (совхозе) тока: основной ток, резервный, зерно- и семенохранилища, весовые устройства, зерноочистительно-сушильные агрегаты, контора, лаборатория и т. д. (рис. 7).

Затем с учетом рассчитанных параметров и количества оборудования планируют размещение токового хозяйства со всеми изменениями и дополнениями, полученными при выполнении курсовой работы.

Земельный участок  для зерноочистительного пункта должен быть расположен на сухом возвышенном  месте с плотным грунтом, не ближе 100 м от водоемов и капитальных  лесополос.

Уровень грунтовых вод допускается не выше 3,5 м.

Стандартный ток  открытого типа, как правило, подразделяется на две части: основной ток, имеющий  твердое покрытие профилированных  площадок, общим размером, регламентируемым Среднемноголетней урожайностью основных зерновых культур в хозяйстве; резервный, имеющий грунтовые профилированные площадки общим размерам, составляющим 25—50% площади основного тока.

Расположение  токовых площадок но длине, производят в меридиальном или близком к нему направлении. При этом общий уклон тока по длине токовых площадок предусматривается в южном направлении и составляет 2—4°. Рекомендуемая ширина площадок 10—15 м, длина 75 100 м. Площадки профилируют так, чтобы они имели скаты стока дождевых вод по обе стороны (рис. 8). На южной оконечности тока предусматривается строительство дренажного коллектора открытого или закрытого типа с выводом воды за пределы тока не менее чем на 500 м. 

Рис.7. Генеральный план тока: 1-основной ток; 1’-крытый основной; 2-резервный; 3-секции бункеров активного вентилирования; 4-ЗАВ-20; 5-ЗАВ-40; 6-«Петкус-Гигант»; 7-автомобильные весы; 8-контора; 9-лаборатория; 10-14-зерно и семенохранилище; 15-материальный склад.

Рис.8.Схема расположения токовых площадок.

Поверхность грунтового тока за декаду до приемки зерна нового урожая после удаления травы и профилирования поливают водой, покрывают половой н укатывают водоналивными катками. Затем площадки укрывают соломой слоем 150— 200 мм, которая предохраняет поверхность от появления трещин. По мере поступления зерна солому удаляют.

При размещении зерновых ворохов различных культур  на одной токовой площадке необходимо соблюдать пятиметровую пространственную изоляцию с торцовых сторон ворохов. При длине вороха одной культуры более 100 м необходимо предусматривать  оставление оперативного пространства для прохода транспортных средств и установки передвижных зерноочистительных машин, зернопультов, зернопогрузчиков и т. п. Не рекомендуется соседнее расположение зерновых буртов трудноотделяемых друг от друга зерен сельскохозяйственных культур.