технология послеуборочной обработки зерна

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
СЕМИПАЛАТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
имени ШАКАРИМА
Документ СМК 3
УМКД
уровня
УМК 042-14.-1.03.1.20.20-2008
УМКД
Учебно-методические
Редакция № 1
материалы по
от _________________
дисциплине
«Технология
послеуборочной
обработки зерна»
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС
ДИСЦИПЛИНЫ
«ТЕХНОЛОГИЯ ПОСЛЕУБОРОЧНОЙ ОБРАБОТКИ ЗЕРНА»
для специальности 050728 – «Технология перерабатывающих
производств»
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 2 из 207
Семей
2013
Содержание
1
2
3
Лекции
Лабораторные занятия
Самостоятельная работа студента
3
104
111
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 3 из 207
Лекция № 1
ЗАДАЧИ ПОСЛЕУБОРОЧНОЙ ОБРАБОТКИ ЗЕРНА
Структура лекции:
1. Основные понятия и определения.
2. Основные цели и задачи.
1. Зерно используют на различные цели: из него формируется
продовольственный, семенной и фуражный фонды, свежеубранное зерно
подвергают специальной послеуборочной обработке — его очищают (удаляют
примеси), сушат и при необходимости сортируют. Свежеубранное зерно
называют зерновым ворохом, подчеркивая этим, его предстоит еще
подвергнуть послеуборочной обработке, которая является обязательным звеном
процесса производства зерна, особенно семенного назначения. Без
послеуборочной обработки полученный урожай зерна нельзя ни сохранить без
значительных потерь, ни использовать на пищевые или семенные цели.
Послеуборочная обработка зерна решает две основные, взаимосвязанные
задачи.
Во-первых, в процессе послеуборочной обработки должна быть повышена
стойкость зерна, чтобы можно было сохранить его без существенных потерь до
нового урожая и на более продолжительный срок. Для повышения сохранности
зерновую массу просушивают до сухого состояния. Этот технологически
сложный и энергоемкий процесс проводят в зерносушилках различных типов и
производительности.
Возможны
другие
способы
увеличения
продолжительности безопасных сроков хранения в частности обработка
химическими веществами, охлаждение, но главным способом остается сушка в
зерносушилках.
• Во-вторых, свежеубранная зерновая масса в процессе послеуборочной
обработки должна быть доведена до установленных кондиций по чистоте.
Требования к чистоте зерна различного целевого назначения неодинаковы. В
процессе послеуборочной обработки зерно очищают от сорновой и зерновой
примесей и сортируют с выделением.
Это касается зерен
основной
культуры:
недоразвитых, битых,
поврежденных, проросших и мелких. Таким образом, послеуборочная
обработка зерна представляет собой комплекс взаимосвязанных и дополняющих друг друга технологических операций, в результате выполнения
которых обеспечивается длительная сохранность зерна и повышается его
качество до такого уровня, при котором оно может быть сразу или через некоторый период времени использовано на пищевые, фуражные или семенные
цели. Послеуборочная обработка зерна обеспечивает высокий технологический
эффект лишь тогда, когда все операции выполняют правильно и своевременно.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 4 из 207
Свежеубранная зерновая масса, особенно в увлажненных районах страны,
нестойка и может быть испорчена в считанные дни и часы главным образом в
результате самосогревания и поражения плесневыми грибами. Поэтому
послеуборочная обработка зерна должна быть закончена раньше, чем ощутимо
могут проявить себя факторы порчи. Наилучшие условия для сохранения качества зерна обеспечиваются в том случае, если весь дневной намолот будет в
течение ближайшего времени полностью переведен в стойкое состояние.
2. Современная технология послеуборочной обработки зерна предполагает, что
сразу же после взвешивания свежеубранный зерновой ворох должен быть
направлен в ворохоочистительные или зерноочистительные машины. Основное
требование к очистке зерна в ворохоочистительных машинах сводится к тому,
чтобы выполнить эту операцию как можно быстрее. Даже кратковременная
задержка с очисткой свежеубранного вороха снижает качество зерна и
увеличивает в последующем объем работы. Примеси имеют более высокую
влажность, чем зерно, поэтому в неочищенном ворохе зерно заметно увлажняется. Очистка вороха от примесей значительно повышает его стойкость к
факторам порчи, особенно к самосогреванию.
Правильно организованная послеуборочная обработка зерна предполагает
создание в хозяйствах специальных отделений по приемке и предварительной
очистке поступающего урожая без передержки на площадках или в
вентилируемых бункерах. Приемные отделения могут быть оборудованы в
любом хозяйстве. Пропускная способность отделений должна в 3...5 раз
превышать производительность оборудования по сушке и окончательной
очистке зерна и семян. Это необходимо для того, чтобы
в потоке принять и предварительно очистить зерновой ворох даже при
максимальном его поступлении на ток. В отдельные дни темпы уборки
могут в 2,0...4,5 раза превышать среднесуточные показатели.
Тогда как
предварительная очистка, должна быть проведена без задержки. Сушка
является важной частью послеуборочной обработки, которая делает зерно стойким, способным противостоять факторам при длительном хранении, и
возможности проведения в сжатые сроки предварительной очистки и сушки
зерна различны, что оказывает большое влияние на весь технологический
процесс послеуборочной обработки зерна в увлажненных районах страны.
Предварительную очистку проводят за один пропуск через ворохоочиститель.
Окончательное выделение будет завершено позднее на машинах первичной и
вторичной очистки.
Для высушивания зерна нередко требуется несколько раз пропускать его через
сушилку. Поэтому сезонный объем по сушке в неблагоприятные годы
увеличивается в несколько раз. Сушка является наиболее строгим
технологическим приемом по уровню требований к режимам . Чтобы не
допустить порчи зерна в результате температурного режима обработки, его
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 5 из 207
сушат не часто. Но это сопровождается снижением производительности
сушилок и приводит к накоплению влажного зерна на току.
В результате отмеченных особенностей сушилки часто не могут справиться со
всем потоком зерна даже при круглосуточной работе. Поэтому практически во
всех хозяйствах, относящихся к увлажненной зоне, возникают частые периоды,
когда на токах скапливается значительное
количество предварительно
очищенного, но непросушенного зерна, вынужденная передержка влажного
зерна. Ожидании сушки является критическим периодом в сохранении
семенных, продовольственных и фуражных выращенного зерна. В этот период
происходят значительные потери количества зерна и семян и ухудшающих их
качество. Предупредить последствия таких потерь и полностью их исключить
— одна из основных задач правильно организованного процесса
послеуборочной обработки зерна. Успешно решить эту задачу могут лишь
специально подготовленные кадры механизаторов.
Наличие резерва сушильных мощностей позволяет смягчить напряженность
таких периодов. Также приходится считаться и с тем, что сушилки весьма
громоздкие, металлоемкие и энергоемкие машины, и их невозможно иметь в
таком количестве, чтобы в потоке можно было просушить все убираемое зерно
с учетом неравномерности по уровню уборочной влажности и темпам его
поступления на обработку.
Хозяйственно приемлемый выход из этого трудного положения заключается в
том, чтобы найти технологическую возможность защитить сырое зерно от
порчи на некоторое время, пока не освободятся сушилки. Оказалось, что это
можно сделать, охлаждая зерновую массу вентилированием атмосферным или
искусственно охлажденным воздухом. Эта технологическая операция получила
название «временная консервация свежеубранного зерна методом активного
вентилирования».
Активное вентилирование экономически выгодно, доступно каждому
хозяйству, но внедрено в производство еще недостаточно. Поэтому освоение
техники и технологии активного вентилирования зерновых насыпей, широкое
внедрение этого метода в производство с использованием установок является
важным и доступным направлением в снижении количественных и
качественных потерь зерна, в совершенствовании технологии и повышении
эффективности его послеуборочной обработки.
Активное вентилирование атмосферным воздухом позволяет снять
напряженность с послеуборочной обработки зерна. Активное вентилирование
нагретым атмосферным воздухом на простейших установках напольного типа
является доступным и эффективным средством.
Общая задача второго этапа послеуборочной обработки заключается в том,
чтобы обеспечить получение зерна заданной чистоты с максимально высоким
выходом готовой продукции. Для этого современное сельскохозяйственное
производство располагает зерноочистительными машинами различного
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 6 из 207
назначения и сложности. Широко используются воздушно-решетные машины
для первичной очистки, триерные блоки, сложные воздушно-решетные
машины для вторичной очистки и сортирования, пневмосортировальные столы,
а также электромагнитные машины, полотняные горки, электромагнитные
сепараторы.
Окончательная очистка просушенного зерна, особенно семян, представляет
собой
многоступенчатый
технологический
процесс,
связанный
с
использованием разнообразных сепарирующих рабочих органов. Начинать
уборку зерна надо после того, как будут определены явственный и
качественный состав сорной и зерновой примесей, наличие трудноотделимых
компонентов, их свойства и особенности. Затем надо подобрать оптимальный
набор зерноочистительных машин, последовательность их компоновки и
поточную технологическую линию, решета и триерные цилиндры. Для наладки
оптимального режима работы машин провести пробную очистку зерна, снять
баланс обрушающихся фракций зерна и отходов, определить эффекты очистки
на каждой машине, проверить уровень потерь полноценного зерна в отходы.
Подготовку машин и наладку технологического процесса можно считать
законченными лишь в том случае, если за один спуск зерна обеспечивается его
доведение до необходимых кондиций по чистоте при допустимом уровне
потерь сбивного зерна в отходы и обеспечении расчетной производительности
машин.
Вопросы для самоконтроля:
1. Что понимают под послеуборочной обработкой зерна.
2. Перечислите основные цели и задачи послеуборочной обработки зерна.
Список рекомендуемой литературы:
Основная литература:
1. Резчиков В.А., Налееев О.Н., Савченко С.В. Технология зерносушения –
Учебник. - Алматы, 2000. - 400 с.
2. Вобликова Е.М. Технология хранения зерна - М. - 2003 г -448с.
3. Вобликов Е.М. и др Послеуборочная обработка и хранение зерна - М.2001 г . - 240 с.
4. Вобликова Е.М. Технология элеваторной промышленности –М. – 2003г.
5. Хосни К. Зерно и зернопродукты – М. - 2003 г.
6. Филин В.М. Оценка качества зерна крупяных культур на малых
предприятиях, 2003 г.
7. Проценко Г.И. Вентиляционные и пневмотранспортные установки
зерноперерабатывающих предприятий, 2000 - 95 с.
8. Малин Н.И. Энергосберегающая сушка зерна, 2004 г-239 с.
9. Демский А.Б. Комплектные зерноперерабатывающие установки малой
мощности, 2004 – 263 с.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 7 из 207
10 Карпов А.Ф. Послеуборочная обработка зерна.
2. Дополнительная литература:
1. Егоров Г.А. Технология переработки зерна. Учеб.пособие для вузов. М.: Колос, 1977 – 376 с.
2. Баум А.Е., Резчиков В.А. Сушка зерна. - М.: Колос, 1983. – 223 с.
3. Ким Л.В., Пащенко Л.П. Зерносушение и зерносушилки: Учеб. Пособие.
- Воронеж, 1999. – 152 с.
4. Трисвятский Л.А., Мельник Б.Е. Технология приема, обработки,
хранения зерна и зерновых продуктов его переработки.– М.: Колос, 1983. – 351
с.
5. Карпов Б.А. Технология послеуборочной обработки и хранения зерна.–
М.: ВО «Агропромиздат», 1987. – 288 с.
6 Мясникова А.В., Ралль Ю.С., Трисвятский Л.А., Шатилов И.С.
Товароведение зерна и продуктов его переработки. М, 1992г.-431 стр.
7. Жидко. В.И., Резчиков В.А., Уколов В.С. Зерносушение и
зерносушилки: учеб. пособие для ВУЗов. М, КОЛОС, 1982. - 239 стр.
8. Воронцов О.С. Элеваторная промышленность, зерносушение и
зерноочистке. - Учебное пособие, 1974 – 432с.
9. Малин Н.И. Справочник по сушке зерна – М.: 1986-159с.
Лекция № 2
Физические свойства зерновой массы. Теплофизические свойства
зерновой массы. Гигроскопические свойства зерна.
Структура лекции:
1. Физические свойства зерновой массы.
2. Теплофизические свойства зерновой массы.
3. Гигроскопические свойства зерна.
1. Физические свойства зерновой массы
Хорошее знание физических свойств зерновой массы — непременное условие
творческого, нешаблонного подхода к выполнению основных технологических
операций послеуборочной обработки зерна, включая активное вентилирование,
очистку, сушку и хранение. К таким физическим свойствам относят: сыпучесть,
самосортирование и скважистость.
Сыпучесть. Зерну большинства культур свойственно сравнительно высокая
подвижность — сыпучесть. Благодаря этому зерновая масса способна
заполнять хранилища различной конфигурации и при наличии выхода истекать
из него, что эффективно используется для самотечной выгрузки зерна. С
учетом нормативов сыпучести зерновой массы сконструированы все
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 8 из 207
самотечный трубы агрегатов и комплексов (ЗАВ, КЗС), многие элементы
зерноочистительных машин, триерные цилиндры короба шахтных
зерносушилок.
Большинство современных сооружений для обработки и переработки зерна
проектируют в несколько этаже с тем, чтобы в более полной мере использовать
самотек зерновой массы. Однако с сыпучестью связано высоко» избыточное
давление зерна на стены хранилищ, что повышает требования к механической
прочности таких сооружений.
Сыпучесть зерна характеризуется углом
естественного
откоса и углом трения. При свободном ссыпании на
горизонтальную поверхность образуется конус, кривизна которого неодинакова
для разных культур. Она является критерием сыпучести.
Угол между
образующегося конуса насыпи зерна и ее основанием называют углом
естественного откоса, или углом ската зерна по зерну. Чем он меньше, тем
больше сыпучесть зерна. Для практических целей имеет значение и такой
показатель сыпучести, как угол трения, т.е. минимальный угол, при котором
зерно начинает перемещаться по какой-либо поверхности. Наименьшим углом
трения и углом естественного откоса, т.е. наибольшей сыпучестью, обладают
зерновые массы, состоящие из округлых зерен с гладкой поверхностью (просо,
горох, вика). Величина угла естественного откоса у этих культур находится в
пределах 20-30°, а угол ската 2...14° (горох). Зерна продолговатой формы
менее сыпучи. Большинство примесей снижает сыпучесть зерновой массы.
На сыпучесть большое влияние оказывает влажность зерновой массы. У
большинства культур с повышение влажности сыпучесть зерна понижается.
Зерновая масса с высокой влажностью склонна к быстрому слеживанию, т.е. к
утрате сыпучести. Поэтому не рекомендуется загружать в вентилируемые
бункера зерно влажностью выше 22...24 %, а в зерносушилки шахтного
типа — влажностью выше 30%.
Ухудшение сыпучести высоковлажного зерна вызывает соответствующее
ухудшение сепарационной способности и значительное снижение
производительности зерноочистительных машин. Разработаны специальные
нормативы,
учитывающие
изменение
пропускной
способности
зерноочистительных машин при обработке зерна разной влажности и
засоренности.
В процессе хранения зерновых масс их сыпучесть может заметно
понижаться, а при самосогревании или слеживании может быть утрачена
совсем. Следовательно, существенное ухудшение сыпучести указывает на
неблагоприятные условия хранения зерна.
Самосортирование. Сложный состав зерновой массы, различные физические
свойства компонентов (сыпучесть, аэродинамические свойства, плотность)
приводят к тому, что при транспортировании, и особенно при пересыпании со
значительным перепадом высоты, в образующейся зерновой насыпи
неравномерно распределяются отдельные компоненты, нарушается ее
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 9 из 207
однородность, в некоторых участках насыпи концентрируются фракции с
близкими физическими свойствами. Такое самосортирование происходит не
только между фракциями зерна и примесей, но и в пределах каждой из них, в
том числе по влажности, крупности и другим признакам.
При вертикальном ссыпании крупные тяжелые зерна падают отвесно вниз и
быстрее других достигают поверхности насыпи, а легкие примеси и щуплые
зерна потоками воздуха относятся в стороны, вследствие чего в пределах
образованной насыпи качество зерна в различных ее участках неодинаково. В
периферийных участках насыпи зерно, как правило, имеет пониженное
качество. В пристенной зоне силоса элеватора по сравнению с центральной
его частью зерно содержит больше семян сорных растений, органического сора
и щуплых зерен. Это создает предпосылки к ухудшению сохранности зерна и
семян даже при хорошем их качестве. Самосортирование можно использовать
для направленного разделения зерновой массы на фракции разного качества.
Это свойство лежит в основе работы отражательных и пневмосортировальных
машин.
Самосортирование создает трудности при оценке качества зерна.
Необходимую для этого среднюю пробу зерна составляют из точечных
проб, полученных из разных участков зерновой насыпи.
Скважистость. В зерновой массе между отдельными зернами всегда остаются
свободные пространства, заполненные воздухом. Их объем, выраженный в
процентах по отношению к общему объему зерновой массы характеризует
величину скважистости. Межзерновые пространства образуют в зерновой массе
густую сеть каналов, различных по размерам и форме. По этим каналам
перемещается воздух как естественным путем в результате конвекции, так и
принудительно под воздействием вентилятора. Благодаря скважистости
возможны активное вентилирование, газация
зерновых насыпи большой
высоты.
Скважистость имеет не только технологическое, но физиологическое
значение, так как запас воздуха в зерновых пространствах нужен для
поддержания нормальной жизнедеятельности особенно зерна
семенного
назначения. Скважистость зерновой
массы зависит с формы, размеров,
состояния поверхности зерен, от количества и состава примесей и других
факторов. Наиболее высокая скважистость у насыпи
семян подсолнечник
(60...80%), зерна овса (50...70%), риса и гречихи (50.] 65%). Более плотно
укладывается зерновая масса пшеницы, ржи, проса, льна. Их скважистость
35...45%, а гороха и люпина 40...45 % (табл. 8).
Однако для практики послеуборочной обработки хранения зерна имеет
значение не только общая величина скважистости, но и ее структура.
Последняя характеризуется формой и размерами как самих межзерновых
промежутков, так и более мелких каналов, соединяющих их.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 10 из 207
8. Скважистость и натура зерна
Культура
Скважистост / Натура, г/л
ь. %
Пшеница
Рожь
Ячмень
Рис
Озес
Гречиха
Кукуруза
Просо
Горох
Лен
Подсолнечник
35... 45
35... 45
45... 55
50... 65
50... 70
50... 60
35... 55
30... 50
40... 45
35... 45
60... 80
650...
600...
500...
420...
400...
500...
680...
600...
700...
500...
300...
840
750
700
550
550
650
820
730
800
680
440
Структура
скважистости
определяет
главным
образом
величину
аэродинамического сопротивления зерновых насыпей воздушному потоку при
сепарировании. Только с учетом этого можно подобрать необходимый
вентилятор и обеспечить высокую степень обработки. Так, например, насыпь
пшеницы, гороха и льна имеет примерно одинаковую скважистость очевидно,
что структура скважистости зерновой насыпи этих культур различна. У гороха
большие достаточно крупные промежутки, соединяющиеся друг с другом
через такую поверхность воздух легко проникает в зерновую насыпь.
Иная структура скважистости семян проса или льна. Небольшие по размерам
зерновые пространства, а главное, плотно прилегающие друг к другу семена
образуют небольшие каналы, соединяющие соседние межзерновые
пространства, которые затрудняют перемещение воздуха при вентилировании
таких зерновых насыпей. Положительный результат получить трудно. Если
принять величину динамического сопротивления насыпи за единицу, то
сопротивление проходу воздуха такой же насыпи зерна пшеницы будет
примерно в 2 раз выше насыпи семян льна и проса в 3...5 раз. Поэтому при
вентилировании мелкосеменных культур применяют насыпь меньшей высоты
или подключают более высокочастотные вентиляторы.
Следует учитывать, что скважистость зерновой массы любой культуры
изменяется в зависимости от количества и состава примесей, а также
влажности, крупные примеси обычно увеличивают скважистость, мелкие
легко размещаются между зернами основной культур
и уменьшают
скважистость. Поэтому активное вентилирование свежеубранного зерна
следует проводить сразу после его очистки. Сырое и неочищенное зерно
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 11 из 207
склонно к значительному уплотнению и резкому уменьшение скважистости,
образованию
застойных
участков,
непродуваемых
при
активном
вентилировании. Поэтому при загрузке и выравнивании насыпи сырого зерна в
камерных зерносушилках или вентиляционных установках необходимо
стремиться избегать механического уплотнения зерновой насыпи.
2. Теплофизические свойства зерновой массы
Тепловые свойства зерновой массы оказывают основное влияние на
эффективность процесса сушки и активного вентилирования, а также хранения
зерна. К основным параметрам, характеризующим тепловые свойства зерновой
массы, относят: теплоемкость, теплопроводность, температуропроводность и
термовлагопроводность. Теплообменные процессы в зерновой массе происход
путем прямой передачи тепла от зерна к зерну (кондукция или контактный
теплообмен) или посредством движущегося воздуха по межзерновым
пространствам.
Теплоемкость. Расход тепла при нагревании зерна характеризует его удельную
теплоемкость. Теплоемкость влажного зерна определяют, как составляющую
теплоемкостей абсолютно сухого зерна, равную 1550 Дж/(кг-К), и воды—4190
Дж/(кг-К). Поскольку теплоемкость воды
почти
втрое
превышает
теплоемкость сухого вещества зерна, с повышением влажности теплоемкость
зерна увеличивается и требуется значительно больший расход энергии для
нагревания. Для приближение расчета теплоемкости зерна заданной влажности
можно воспользоваться обычным правилом смешения. Если использовать
приведенные
выше теплофизические параметры сухого зерна и воды, то
теплоемкость зерна пшеницы с влажностью 20 % будет 2078 Дж/(кг-К).
Теплопроводность и температуропроводность. Зерновая масса имеет низкую
теплопроводность и температуропроводность. Теплопроводящую способность
зерна х рактеризует коэффициент
теплопроводности,
равна 0,42...0,84
кДж/(м-ч-°С). Это в 3...4 раза меньше, чем теплопроводность воды, и в сотни
раз меньше, чем теплопроводность металлов. Однако теплопроводность зерна
почти в 8 раз выше, чем теплопроводность воздуха, который в связи с этим
значительно повышает теплоизоляционные свойства зерновой массы.
Коэффициент температуропроводности характеризует скорость изменения
температуры в пределах зерновой насыпи, т.е. ее теплоинерционные свойства.
Он равен в среднем 6,5Х XI О-4 м2/ч.
Низкая теплопроводность и температуропроводность зерновой массы
обусловлены ее органическим составом и наличием воздуха в межзерновых
пространствах. Большая теплоинерционность, медленное естественное
охлаждение и прогревание зерновой массы имеют как положительное, так и
отрицательное значение. Их положительная роль проявляется в том, что
быстрым охлаждением зерновой массы активным вентилированием пред-
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 12 из 207
ставляется возможным сохранять в ней пониженную температуру длительное
время, т.е. консервировать зерновую массу холодом.
Отрицательная роль низкой теплопроводности и температуропроводности
заключается в том, что тепло, образующееся в процессе жизнедеятельности
зерновой массы, может задерживаться в ней и способствовать быстрой порче.
Теплое зерно, заложенное на хранение высокой насыпью, часто до середины
зимы сохраняет положительную температуру. При хранении зерна в крупных
силосах элеваторов на расстоянии 4...5 м от поверхности насыпи почти не
ощущаются сезонные (зима — лето) изменения температуры, и она остается
почти постоянной в течение года.
С теплофизическими свойствами зерновой массы тесно связано открытое А. В.
Лыковым явление термовлагопроводности — направленное перемещение влаги
в зерновой массе, обусловленное градиентом температуры. Влага из зоны с
повышенной температурой вместе с потоком тепла перемещается в менее
нагретые участки, где и конденсируется в зоне резких перепадов температуры.
В практике это происходит, например, при ссыпании теплой массы зерна на
холодный асфальтированный или бетонный пол или весной при значительном
прогревании поверхностных слоев сильно охлажденной за зимний период
насыпи зерна.
3. Гигроскопические свойства зерна
Зерно и семена всех культур способны поглощать (сорбировать) из
окружающей среды пары различных веществ и газы. При определенных
условиях возможен частично или полностью обратный процесс выделения
(десорбции) этих же веществ в окружающую среду. Результатом сорбционного
процесса является приобретение зерном посторонних запахов.
Сорбция и десорбция паров воды характеризует гигроскопические свойства
зерна. Изучение их является обязательным условием подготовки
высококвалифицированного специалиста по обработке и хранению зерна.
Закономерности, отражающие гигроскопические свойства зерна, лежат в основе
технологии хранения, сушки, активного вентилирования и других операций по
обработке и уходу за зерновыми массами.
Сорбционные свойства зерна обусловлены его капиллярно-пористой
структурой и способностью входящих в него химических веществ поглощать и
удерживать строго определенное количество воды. Зерно представляет собой
пористое тело,
пронизанное
микроскопическими каналами, по которым
может перемещаться парообразная влага. У зерна различных культур объем,
занимаемый микро-и макрокапиллярами, составляет 5...12 % и более.
Внутренняя поверхность стенок капилляров
активная. На ней имеется
большое количество активных центров (участков), обладающих свободной
энергией, которая обеспечивает поглощение и удержание молекул воды.
Площадь активной поверхности капилляров очень велика.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 13 из 207
В процессе сорбции и десорбции зерно взаимодействует с воздухом
атмосферы и межзерновых пространств. Направленность влагообмена и его
интенсивность зависят от влажности зерна и воздуха. Побуждающей причиной
влагообмена является разница давлений паров воды в воздухе и над
поверхностью зерна. Если имеется отмеченный градиент, влага из зоны
большего давления стремится перейти в зону с меньшим давлением.
Установлено, что такое перемещение влаги происходит в результате
перескока молекул воды с одного активного центра поверхности капилляра на
другой и т. д.
Таким образом, подсушивание будет происходить во всех случаях, когда
парциальное давление водяных паров у поверхности зерна больше
парциального давления водяных паров в окружающем воздухе. Если давление
пара у поверхности зерна ниже, чем в воздухе, зерно будет увлажняться.
Технологический процесс работы зерносушилок основан именно на том, чтобы
создать значительное превышение давления паров воды над поверхностью
зерна по сравнению с воздействующим на него воздухом. Чаще всего этого
достигают нагреванием зерна и воздуха.
Процесс сорбционного влагообмена продолжается до тех пор, пока не
уравняется давление водяного пара в зерне и в воздухе. После установления
равенства наступает состояние динамического равновесия, и влажность зерна
стабилизируется. Такая влажность зерна называется равновесной.
Понятие о равновесной влажности является главным в характеристике
сорбционных свойств зерна. В практике равновесную влажность зерна
связывают не с величиной парциального давления паров воды, а с более
простым и доступным для производственного использования показателем
относительной влажности воздуха. Последняя характеризует степень его
влагонасыщенности в процентах от максимально возможной величины
влагопоглощения для данных условий. При относительной влажности 100 % в
воздухе содержится максимальное количество воды при данной температуре и
атмосферном давлении и, следовательно, достигнут максимум давления паров
воды. При относительной влажности 50 % в воздухе содержится половина
массы парообразной влаги от максимально возможного количества и т. д. Чем
меньше относительная влажность, тем суше воздух и тем больше воды он
может поглощать.
Относительную влажность воздуха измеряют с помощью психрометра. Он
состоит из двух одинаковых термометров, но у одного из них шарик с ртутью
обернут тканью из батиста, нижняя часть которой опущена в воду. Чем суше
воздух, тем интенсивнее испаряется вода с поверхности батиста и сильнее
охлаждается термометр. По разнице температуры сухого и смоченного
термометров с помощью специальных психрометрических таблиц определяют
относительную влажность воздуха. Простейший психрометр должен быть в
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 14 из 207
составе приборов любого агрегата и комплекса для обработки зерна или зернохранилища.
Таким образом, равновесная влажность — это такой уровень влажности зерна,
который устанавливается при данной относительной влажности воздуха .
Равновесную влажность зерна широко используют в повседневной практике
обработки и хранения зерна. Равновесная влажность зерна различных культур
неодинакова. Это обусловлено различиями в химическом составе, главным
образом соотношением гидрофильных {склонных к поглощению влаги) и
гидрофобных (не поглощающих влагу) веществ. Из компонентов зерна наиболее гидрофильные белки, удерживающие до 180...240 % воды от своей массы.
Крахмал поглощает до 70 % воды, а жир гидрофобен и практически не
удерживает влагу. Поэтому равновесная влажность семян подсолнечника,
содержащих до 50 % жира, почти в два раза меньше, чем у пшеницы и ржи.
Если же уровень равновесной влажности пересчитать только на гидрофильную,
часть семени, то почти у всех культур она будет примерно одинакова.
в 12 16 20 М 28 32 Влажность зерна, %
Рис. 1. График равновесной влажности зерна и семян:
1 — подсолнечник; 2 — пшеница; 3 — горох.
Максимальной равновесной влажности зерно и семена достигают при
относительной влажности воздуха 100%. Она является тем пределом, до
которого зерно способно поглощать пары воды из воздуха. Семена пшеницы
увлажняются в этих условиях до 30,..32 %, а подсолнечника до 16...19%.
Дальнейшее увлажнение зерна возможно только в результате впитывания
капельножидкой влаги.
На основании данных таблицы 9 построены кривые равновесной влажности
зерна пшеницы, гороха и семян подсолнечника (рис. 1). С помощью графика
можно быстро определить равновесную влажность зерна при любой
относительной влажности воздуха. Для этого через точку заданной
относительной влажности воздуха на оси ординат, например 72 %, проводят
прямую горизонтальную линию и из точек пересечения ее с кривыми равно-
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 15 из 207
весной влажности по культурам опускают перпендикуляры до оси абсцисс, где
отсчитывают величину равновесной влажности: 7,9; 14,3 и 15,4 %.
Равновесная влажность зерна зависит также от температуры среды. При
охлаждении зерна с 30 до 10...5°С она увеличивается примерно на 1 %. Однако
для практики исключительно важно то, что изменение температуры •воздуха
закономерно связано с изменением его относительной влажности. При
повышении температуры возрастает способность воздуха к поглощению и
удержанию парообразной влаги, т. е. при неизменном влагосодержании он
становится более сухим и его относительная
4
Рис. 2. Влияние влажности на интенсивность дыхания зерна и семян:
1 — подсолнечник; 2 — пшеница; 3—горох.
мен веществ. Однако интенсивность дыхания на возрастает при этом не
прямолинейно, а по кривой, имеющей переломную критическую (рис. 6).
Первые порции влаги, поглощенные сухим
зерном, усиливают
дыхание незначительно. При достижении зерна определенного
уровня
влажности (для большинства
зерновых
культур около
15%)
интенсивность дыхания резко воз растает. Влажность, при которой это
происходит получила название критической. Дальнейшее увлажнение зерна
вызывает усиление дыхания со все возрастающей скоростью.
Культура
Критическая влажность, %
Пшеница, рожь, ячмень, семена злаковых кормовых
трав
Горох, фасоль, вика, кормовые бобы, семена
кормовых бобовых трав, чечевица
Кукуруза, просо, сорго, семена столовой свеклы
Подсолнечник среднемасличный, морковь, огурцы,
капуста, лен Подсолнечник высокомасличный,
клещевина
14,5...15,5
15,0...16,О
12,5...14,О
9,0.. . 1 0 , О
6,0...8,О
Понятие о критической влажности является основе полагающим в теории и
практике хранения
зерновых масс. Критическая влажность характеризует
глубоко качественное изменение состояния влаги в зерне. В до критическом
диапазоне влажности, вплоть до 14 % ( основных зерновых культур), вся вода
в зерне настолько прочно удерживается коллоидными веществами и активными
центрами поверхности микрокапилляров, что утрачивает свойства растворителя
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 16 из 207
и не
может
обеспечить благоприятные условия для ферментативного
гидролиз органических веществ, т. е. дыхания. Вся влага у такого зерна
находится в связанном состоянии, и оно характеризуется как сухое зерно. Зерно
основных зерновых культур считают сухим, если его влажность не превышает
14 %, у льна 11 %, у подсолнечника 7%.
Не менее важным в объяснении особой роли Крит: ческой влажности зерна
является тот факт, что на сухо зерне не могут развиваться микроорганизмы,
которые; являются основным фактором его порчи при хранении. Таким
образом, критической влажности соответствует такой уровень влажности зерна,
при котором появляется свободная вода, резко усиливается интенсивность
дыхания,
становится,
возможным
повреждение
микроорганизмами.
Следовательно, чтобы защитить зерно от быстрой порчи, обеспечить его
надежную длительную сохранность, необходимо как можно быстрее после
уборки обеспечить его просушку до влажности ниже критического уровня, т. е.
до сухого состояния.
Критическая влажность неодинакова у зерна разных культур. Как и в
случае с равновесной влажностью, она в большой степени зависит от
химического состава зерна. Чем больше содержится жира, неспособного
удерживать влагу, тем ниже уровень критической влажности зерна, и чем
больше содержание белка и крахмала, тем выше величина критической
влажности.
Критическая влажность зерна пшеницы, ржи, ячменя находится в
пределах 14,5...15,5 %, у высокомасличного подсолнечника она 7...8 %, у
гороха 15...16 %. Если не учитывать содержание жира и провести расчет только
на гидрофильную часть зерна или семян, критическая влажность будет почти
во всех случаях близка к 15 %. Такое же единство прослеживается при
сопоставлении критической и равновесной влажности.
Для большинства сельскохозяйственных культур оказалось, что
критическая влажность соответствует равновесной влажности зерна,
устанавливающейся при 75 %-ной относительной влажности воздуха. Поэтому
хранение или активное вентилирование зерновых масс воздухом с
относительной влажностью ниже 75 % способствует повышению стойкости
материала. Более надежно в таких случаях брать за ориентир влажность
воздуха 65...70 %. Это обусловлено тем, что в атмосфере такого воздуха зерно и
семена становятся сухими, т. е. не имеют свободной влаги. При влажности
окружающего воздуха выше 70 % возможно увлажнение сухой зерновой массы
и ухудшение ее сохранности.
Температура зерна.
Это важный фактор, регулирующий в широких
предела уровень жизнедеятельности зерновой массы, определя щий
сохранность и долговечность зерна. Снижение те пературы значительно
ослабляет интенсивность дыхания всех живых компонентов зерновой массы и
таким образом способствует увеличению сроков ее сохранности. Чем ниже
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 17 из 207
температура, тем меньше интенсивность дыхания зерна, т. е. тем меньше
выделяется теплоты. (табл. 10).
Охлаждение особенно полезно для сырого свежеубранного зерна, которое по
каким-либо
причинам может быть сразу же просушено. Учитывая, что
свежеубранное зерно имеет обычно достаточно высокую температуру в
пределах 20...30°С, даже небольшое его охлаждение будет способствовать
повышению сохранности снижению потерь.
Основным источником холода при охлаждении свежеубранного зерна летом и
осенью является использование суточных перепадов температуры воздуха,
обработка зерновых масс активным вентилированием атмосферным воздухом в
ночные и утренние часы.
Интенсивность дыхания зерна, мг СО2 на 100 г абсолютно сухого вещества
за 24 ч
Температура зерна , °С
Влажность
зерна, %
,0
20
30
40
16
0
1
3
8
18
1
4
18
30
22
5
18
40
65
Температура воздуха ночью в осенний период почти в 2 раза ниже, чем днем.
Такая обработка позволяет на 7...10сут и более задержать начало активных
процессов порчи зерна, полностью исключить возникновение самосогревания.
Исходя из консервирующего эффекта пониженных и низких температур, в
практике различают две степени охлаждения. Зерно считается охлажденным в
первой степени, если его температура понижена до 10...0°С. В этих условиях,
особенно при температуре 5 °С и ниже, жизнедеятельность всех компонентов
зерновой массы резко снижена. При такой температуре не могут развиваться
вредные насекомые, рост микроорганизмов сильно замедлен, а на зерне с
влажностью до 16 % полностью прекращается.
Снижение температуры зерна до отрицательных значений (промораживание)
считается охлаждением во второй степени. Это обеспечивает глубокий анабиоз
зерновой массы и длительный консервирующий эффект. Однако у сырого зерна
в таких случаях происходит замерзание свободной воды, и образующиеся
кристаллы льда вызывают разрыв клеток и гибель зародыша. Сухие семена при
промораживании не снижают всхожести, так как связанная вода не замерзает.
На этой основе разработаны специальные методы многолетнего хранения особо
ценных селекционных образцов семян в жидком азоте при температуре —196
°С.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 18 из 207
Весной в переохлажденных партиях зерна возможно сильное поверхностное
отпотевание и, как следствие его, пластовое самосогревание. Поэтому семенное
зерно не рекомендуется охлаждать ниже —3...—5 °С. Это не означает, однако,
что необходимо принимать специальные меры по прогреванию зерновой массы
в зимний период.
Интенсивность и характер дыхания зерновой массы зависят от газового состава
воздуха межзерновых пространств. Только в присутствии кислорода возможно
нормальное, т. е. аэробное, дыхание зерновой массы повышенной влажности.
При отсутствии кислорода происходит анаэробное дыхание, в тканях зерна
накапливается спирт, быстро утрачивается жизнеспособность семян. Однако
пищевые и кормовые достоинства такого зерна заметно не изменяются.
Поскольку при анаэробном дыхании выделение тепла уменьшается примерно в
30 раз не могут активно развиваться наиболее вредоносные микроорганизмы,
герметизация зерновой массы и без доступа кислорода являются одним из
технологических приемов консервации сырого зерна кормового назначения.
Сухое зерно, интенсивность дыхания
которого
ничтожно мала, без
ощутимых отрицательных последствий выдерживает высокие концентрации
диоксида углерод и полное отсутствие кислорода в течение длительного
времени. Зрелость, выполненность, травмированного зерна, засоренность
зерновой массы органическими примесями значительно влияют на
интенсивность ее дыхания. Недозрелые зерна, даже если они нормально
просушены, дышат в 2...3 раза более интенсивно, чем хорошо вызревшие.
Недозрелые зерна менее стойки при хранении обычно имеют повышенную
влажность, на них быстрее развиваются микроорганизмы.
Щуплое зерно с относительно большей площадью поверхности покровных
тканей и повышенной гигроскопичностью имеет более высокую, чем
нормальное зерно, интенсивность дыхания, и оно менее стойко при хранении.
Это же наблюдается у зерна с признаками прорастания с механическими
повреждениями.
Таким образом, для повышения стойкости зерна при хранении необходимо
наряду с сушкой как можно быстрее после уборки удалить из зерновой массы
все фракции зерна и примеси с повышенной интенсивностью дыхания,
применив очистку и сортирование. Выделенные таким образом фракции зерна
пониженного качества перерабатывают на комбикорм или хранят отдельно от
основной массы зерна.
Вопросы для самоконтроля:
1.
2.
3.
4.
5.
Дать определение скважистости.
Дать определение сыпучести.
Что такое натура зерна.
Что такое теплопроводность зерна, теплоемкость зерна.
Что такое самосортирование зерна, сыпучесть
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 19 из 207
Список рекомендуемой литературы:
Основная литература:
1. Резчиков В.А., Налееев О.Н., Савченко С.В. Технология зерносушения –
Учебник. - Алматы, 2000. - 400 с.
2. Вобликова Е.М. Технология хранения зерна - М. - 2003 г -448с.
3. Вобликов Е.М. и др Послеуборочная обработка и хранение зерна - М.2001 г . - 240 с.
4. Вобликова Е.М. Технология элеваторной промышленности –М. – 2003г.
5. Хосни К. Зерно и зернопродукты – М. - 2003 г.
6. Филин В.М. Оценка качества зерна крупяных культур на малых
предприятиях, 2003 г.
7. Проценко Г.И. Вентиляционные и пневмотранспортные установки
зерноперерабатывающих предприятий, 2000 - 95 с.
8. Малин Н.И. Энергосберегающая сушка зерна, 2004 г-239 с.
9. Демский А.Б. Комплектные зерноперерабатывающие установки малой
мощности, 2004 – 263 с.
10 Карпов А.Ф. Послеуборочная обработка зерна.
2. Дополнительная литература:
1. Егоров Г.А. Технология переработки зерна. Учеб.пособие для вузов. М.: Колос, 1977 – 376 с.
2. Баум А.Е., Резчиков В.А. Сушка зерна. - М.: Колос, 1983. – 223 с.
3. Ким Л.В., Пащенко Л.П. Зерносушение и зерносушилки: Учеб. Пособие.
- Воронеж, 1999. – 152 с.
4. Трисвятский Л.А., Мельник Б.Е. Технология приема, обработки,
хранения зерна и зерновых продуктов его переработки.– М.: Колос, 1983. – 351
с.
5. Карпов Б.А. Технология послеуборочной обработки и хранения зерна.–
М.: ВО «Агропромиздат», 1987. – 288 с.
6 Мясникова А.В., Ралль Ю.С., Трисвятский Л.А., Шатилов И.С.
Товароведение зерна и продуктов его переработки. М, 1992г.-431 стр.
7. Жидко. В.И., Резчиков В.А., Уколов В.С. Зерносушение и
зерносушилки: учеб. пособие для ВУЗов. М, КОЛОС, 1982. - 239 стр.
8. Воронцов О.С. Элеваторная промышленность, зерносушение и
зерноочистке. - Учебное пособие, 1974 – 432с.
9. Малин Н.И. Справочник по сушке зерна – М.: 1986-159с.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 20 из 207
Лекция № 3
ОЧИСТКА ЗЕРНА И СЕМЯН
Структура лекции:
1. Задачи и общая характеристика процесса сепарирования зерновых масс
Задачи и общая характеристика процесса сепарирования зерновых масс
Свежеубранный зерновой ворох содержит не только зерна основной
культуры, но и некоторое количество сорной и зерновой примесей, которые
ухудшают качество зерна, отрицательно влияют на его сохранность. Содержание примесей в зерновой массе строго
нормируется стандартом и
кондициями. Если количество
примесей превышает норму, зерно нельзя
использовать по целевому назначению, при продаже такого зерна государству
производятся скидки с массы или с закупочной цены. Для удаления примесей
зерно очищают в ворохоочистительных и зерноочистительных машинах.
Очистку свежеубранного зерна начинают еще в комбайне, имеющем
ворохоочистительное устройство.
Таким образом, под очисткой следует понимать технологическую операцию по
удалению из зерновой массы примесей. В результате очистки повышается
качество и сохранность зерна основной культуры, обеспечивается пригодность
его использования на пищевые, технические, семенные, фуражные цели.
Однако удалению при очистке подлежат не только все посторонние
компоненты, но и некоторая часть зерна основной культуры, которая не
отвечает установленным требованиям к качеству и относится к зерновой или
сорной примеси. Это зерна испорченные, поврежденные вредителями,
недоразвитые, щуплые, дробленые, раздавленные.
Зерно продовольственного назначения подразделяется в зависимости от
количества сорной и зерновой примеси на три состояния: чистое, средней
чистоты и сорное. Нормы содержания примесей в чистом зерне соответствуют,
как правило, требованиям базисных кондиций, и такая зерновая масса не
нуждается в очистке. Содержание примесей в зерне сорном и средней чистоты
превышает нормы базисных кондиций и его необходимо очищать.
К чистоте зерна, предназначенного на семенные цели, требования особенно
высоки. Семена по чистоте подразделяют на три класса. Семена основных
зерновых культур I класса качества могут содержать отходов не более 1 %, в
том числе содержание семян сорных и культурных растений учитывается
поштучно. В 1 кг семян I класса допускается наличие не более десяти семян
других растений, из них семян сорняков не более пяти.
Очищенная зерновая масса неоднородна по составу и свойствам. При
использовании на семенные цели не все зерна основной культуры (даже после
выделения щуплых, поврежденных и с другими дефектами зерен) являются
полноценными, способными при посеве дать высокоурожайные растения. Для
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 21 из 207
снижения степени разнокачественности семян, выделения из семенной массы
наименее ценных по биологическим свойствам зерен проводят сортирование —
фракционирование. Эта технологическая операция обеспечивает разделение
зерен основной культуры по физическим и одновременно биологическим
свойствам на две части (фракции), одна из которых используется как семенной
материал, другая—на фуражные цели. Выделение в процессе сортирования
лучшей части урожая на посевные цели является важным способом улучшения
качества семян, повышения полевой всхожести и урожайности. При
сортировании улучшается только средний уровень качества семян в партии, но
их индивидуальные биологические свойства остаются прежними.
Для семян некоторых культур, в том числе кукурузы, применяют
дополнительную технологическую операцию—разделение отсортированного
зерна на несколько фракций по крупности. Процесс называют калиброванием.
Эта операция улучшает работу сеялок при поштучном высеве семян в поле.
Очищают, сортируют и калибруют
зерно и семена, разделяя исходную
зерновую смесь на более однородные части. Для этого применяют
разнообразные по сложности и принципу действия машины. Процесс
разделения зерновой смеси называют сепарированием, а используемые для
этого машины — сепараторами.
Сепарирование представляет собой разнообразные способы изменения
компонентного состава исходной зерновой смеси в сторону его упрощения,
повышения однородности в пределах каждой из получаемых фракций.
Компонент смеси — это простейшая составная ее часть, представляющая собой
сочетание более или менее однородных по качеству и физико-механическим
свойствам единиц зерновой смеси, случайно распределенных по всему ее
объему с различной равномерностью. Компоненты смеси отличаются по
качеству и целевой пригодности. Компонентами зерновой смеси являются,
например, полноценные зерна основной культуры, неполноценные зерна, битые
зерна, семена сорных растений, мелкие и
крупные (органические) примеси и т. д. Выделить один компонент смеси в
чистом виде сложно. В результате сепарирования зерновых смесей выделяется
обычно несколько близких по физико-механическим свойствам компонентов
смеси, т. е. фракции.
Под фракцией понимают выделенную в процесс сепарирования часть исходной
зерновой смеси, включающую один, несколько или все ее компоненты и
отличающуюся по качеству от исходного продукта и других фракций. Выход
фракции—долевая часть данной фракции, выраженная в процентах от
количества исходной смеси. Чистота фракции—содержание основного компонента в данной фракции, выраженное в процентах.
Исходную зерновую смесь сепарируют по разнообразным геометрическим и
физическим признакам и свойствам компонентов смеси. Задача очистки зерна
от примесей сводится к выявлению различий в свойствах зерен и примесей и
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 22 из 207
нахождению наивыгоднейшего технологического приема их разделения.
Признаки, которые обеспечивают приемлемый уровень разделения исходной
смеси на компоненты или фракции, называют признаками делимости. Как
правило, на любом используемом рабочем органе разделение происходит
одновременно по нескольким признакам, но с преобладающим влиянием
одного из них, который и определяет принцип действия.
Сепараторы условно можно разделить на простые и сложные. Простые
сепараторы разделяют зерновую смесь на две фракции по одному
определяющему признаку. К таким рабочим органам относят решето (сито),
триерный цилиндр, воздушный канал и др. Сложные сепараторы объединяют в
одной машине несколько простых сепараторов, разделяющих зерновую смесь
по разным признакам на три и более фракции. Рабочий процесс они могут
выполнять последовательно, параллельно или комбинированно. Большинство
зерноочистительных машин сельскохозяйственного типа являются сложными
сепараторами, объединяющими пять — семь разделяющих рабочих органов —
простых сепараторов.
Процесс сепарирования характеризуется следующими обязательными
условиями. Зерновая смесь должна иметь отделимые на данном рабочем органе
компоненты. Разделяемая зерновая смесь должна непрерывно разрыхляться и
перемешиваться, чтобы зерновой слой, граничащий с поверхностью
разделения, например решетом, постоянно обновлялся. Это первая
подготовительная стадия процесса разделения. На второй, заключительной,
стадии происходит отделение этих частиц и удаление их из рабочей зоны,
например зерна с меньшим размером, чем отверстия решета, проваливаются
через него. Обязательное требование технологически правильного процесса
сепарирования заключается в том, что одна из получаемых в результате
разделения фракций должна иметь более высокое качество, чем исходная
зерновая смесь.
Применяемые в производстве рабочие органы практически не позволяют
выделить из зерновой смеси какой либо отдельный ее компонент в чистом виде,
получаются; обычно фракции, т. е. новые смеси, но с большей однородностью
по разделяемым признакам. Чем выше однородность фракций и, следовательно,
выше их чистота, тем выше эффект разделения.
Вопросы для самоконтроля:
1. Что подразумевается под сепарированием зерна.
2. Какие цели и задачи предусматривает сепарирование.
3. Какие сепараторы применяют для сепарирования зерна.
Список рекомендуемой литературы:
Основная литература:
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 23 из 207
1. Резчиков В.А., Налееев О.Н., Савченко С.В. Технология зерносушения –
Учебник. - Алматы, 2000. - 400 с.
2. Вобликова Е.М. Технология хранения зерна - М. - 2003 г -448с.
3. Вобликов Е.М. и др Послеуборочная обработка и хранение зерна - М.2001 г . - 240 с.
4. Вобликова Е.М. Технология элеваторной промышленности –М. – 2003г.
5. Хосни К. Зерно и зернопродукты – М. - 2003 г.
6. Филин В.М. Оценка качества зерна крупяных культур на малых
предприятиях, 2003 г.
7. Проценко Г.И. Вентиляционные и пневмотранспортные установки
зерноперерабатывающих предприятий, 2000 - 95 с.
8. Малин Н.И. Энергосберегающая сушка зерна, 2004 г-239 с.
9. Демский А.Б. Комплектные зерноперерабатывающие установки малой
мощности, 2004 – 263 с.
10 Карпов А.Ф. Послеуборочная обработка зерна.
2. Дополнительная литература:
1. Егоров Г.А. Технология переработки зерна. Учеб.пособие для вузов. М.: Колос, 1977 – 376 с.
2. Баум А.Е., Резчиков В.А. Сушка зерна. - М.: Колос, 1983. – 223 с.
3. Ким Л.В., Пащенко Л.П. Зерносушение и зерносушилки: Учеб. Пособие.
- Воронеж, 1999. – 152 с.
4. Трисвятский Л.А., Мельник Б.Е. Технология приема, обработки,
хранения зерна и зерновых продуктов его переработки.– М.: Колос, 1983. – 351
с.
5. Карпов Б.А. Технология послеуборочной обработки и хранения зерна.–
М.: ВО «Агропромиздат», 1987. – 288 с.
6 Мясникова А.В., Ралль Ю.С., Трисвятский Л.А., Шатилов И.С.
Товароведение зерна и продуктов его переработки. М, 1992г.-431 стр.
7. Жидко. В.И., Резчиков В.А., Уколов В.С. Зерносушение и
зерносушилки: учеб. пособие для ВУЗов. М, КОЛОС, 1982. - 239 стр.
8. Воронцов О.С. Элеваторная промышленность, зерносушение и
зерноочистке. - Учебное пособие, 1974 – 432с.
9. Малин Н.И. Справочник по сушке зерна – М.: 1986-159с.
Лекция № 4
Сепарирование на ячеистых поверхностях. Пневмовибрационное
сепарирование зерна.
Структура лекции:
1. Сепарирование на ячеистых поверхностях.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 24 из 207
2. Пневмовибрационное сепарирование зерна.
Разделение зерновой смеси на легкую и тяжелую фракции в потоке
воздуха, движущегося с определенной скоростью, является обычно самой
первой технологической операцией при очистке свежеубранного зерна.
1. Сепарирование на ячеистых поверхностях. Зерновую смесь по длине
частиц разделяют на рабочих органах ячеистой поверхностью. Эту операцию
называют триерованием, а рабочий орган — триером. С помощью триера
можно разделить зерновую смесь на фракции разной длиной зерна даже при
условии, что все остальные размеры зерен одинаковые.
В зерноочистительных машинах
сельскохозяйственного типа используют
цилиндрические триеры с ячеистой поверхностью внутренней стороны
цилиндра. В промышленности применяют также дисковые триеры. Рабочий
элемент триера — ячейка. Ячейки штампуют на стальных листах в виде
полусферы или кармана с максимально возможной густотой размещения.
Промышленность вырабатывает более двадцати типоразмеров 5 истой
поверхности с диаметром ячейки от 1,6 до 12,5.
При поступлении зерновой смеси во вращающийся цилиндр триера короткие
частицы, длина которых меньше диаметра ячеек, западают в них и увлекаются
вверх.
При достижении определенного угла поворота цилиндра частицы выпадают из
ячеек в специальный лоток. Затем они выводятся из триера. Высота, на
которую поднимаются частицы в ячейках триера, характеризуется углом
выпадения.
Длинные зерна не умещаются в ячейки и скользят по внутренней поверхности
цилиндра. Однако в результате трения о поверхность вращающегося цилиндра
они все же поднимаются на некоторую высоту и соскальзывают вниз. Высоту
подъема зерен, не уместившихся в ячейки, называют углом скольжения. С
некоторой поправкой угол скольжения близок к углу естественного откоса или
углу трения зерна по зерну. Чем больше разница между углом выпадения и
углом скольжения, т. е. чем выше поднимаются короткие частицы и чем ниже
угол скольжения длинных частиц, тем лучше происходит разделение зерновой
смеси.
Однако даже при самых благоприятных условиях полного разделения коротких
и длинных компонентов смеси не происходит. Получаемые фракции
представляют собой новые более однородные смеси, но содержащие как
длинные, так и короткие компоненты. Объясняется это тем, что часть коротких,
но округлых и гладких зерен выскальзывает из ячеек при небольшом угле подъема, и наоборот, некоторые длинные зерна заносятся в лоток для короткой
фракции в результате неровностей в триере.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 25 из 207
Зерновая масса вдоль цилиндра перемещается в результате подпора слоя зерна,
поступающего из загрузочного устройства, а также благодаря небольшому
(1...20) наклону цилиндра (у некоторых триеров). Горизонтальную скорость
перемещения зерна по цилиндру называют скоростью подачи, или осев ой скоростью движения продукта. Она определяет пропускную способность и
производительность триера.
Осевая скорость движения продукта должна быть такой, чтобы большая часть
коротких частиц успела выделиться в проход за время перемещения зерна по
Цилиндру. Слишком быстрое продвижение зерна по цилиндру снижает чистоту
сепарирования, а слишком медленное— его производительность.
На качество работы триера значительное влияние оказывает толщина слоя. При
большом слое не все короткие частицы успевают войти в соприкосновение с
ячейками и попадают во фракцию схода. Чтобы ячейки триера вычерпывали
короткие частицы из зернового слоя, в триере применяют перемешивающие
устройства: ворошилки, отражательные пластинки. По мере перемещения зерна
вдоль цилиндра толщина слоя уменьшается
из-за все большего
вычерпывания
коротких частиц в лоток. Для эффективной работы триера
необходимо подбив рать такую частоту вращения цилиндра, чтобы при
удовлетворительном технологическом эффекте, т. е. необходимом качестве
сепарирования, обеспечить требуемую производительность. При этом следует
учитывать, что с изменением частоты вращения цилиндра изменяется величина
угла выпадения и угла скольжения, поэтому для
приема
коротких
примесей каждый раз необходимо изменять положение лотка. Подобная регулировка необходима и при изменении зерновой нагрузки на триер.
Производительность цилиндрического триера определяется величиной
удельной нагрузки на 1 м2 триерной поверхности цилиндра. Для зерна
пшеницы и ржи она находится в пределах 600...700 кг/ч и почти в 2 раза
меньше для овса.
Триеры, применяемые для очистки зерна пшеницы и ржи от коротких примесей
(куколя, гречишки) и битых зерен, называют куколотборниками. Диаметр ячеек
таких триеров составляет 3...5 мм. Выделенные короткие примеси попадают во
фракцию прохода через лоток триера, а сходом по триеру идет уже очищенной
зерно.
При очистке зерна пшеницы и ржи от длинных примесей (овсюга, овса)
применяют триеры-овсюгоотборники с рабочим размером ячеек 8...11 мм, а
дли отбора ячменя — с диаметром ячеек 7...9 мм. Крупные ячейки триераовсюгоотборника захватывают зерна пшеницы или ржи и образуют фракцию
прохода, состоящую из основного зерна, а сходом по цилиндру триера идут
более длинные зерна овса, овсюга и ячменя.
Триерные цилиндры подбирают в соответствии с рекомендациями для каждой
культуры (табл. 13). Плановую производительность и высокое качество работы
триеров обеспечивают правильным подбором триеры из цилиндров по размеру
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 26 из 207
ячей, установкой оптимальной скорости их вращения, тщательным
регулированием оптимальной высоты кромки приемных лотков, регулированием подачи зерна для обеспечения оптимальной толщины зернового слоя в
цилиндре.
Частота вращения серийных триерных цилиндров 0 600 мм 40...45 об/мин при
обработке большинства зерновых культур и 30...40 об/мин при сепарировании
мелкосемянных культур и зерна риса. У триерных блоков ЗАВ-10.90.000, ЗАВ10.90.000А частоту вращения цилиндров от 30 до 45 об/мин обеспечивают
перестановкой шкивов и клиновидных ремней привода.
Размеры ячеек для очистки зерна и семян в триерах
Культура Длина
зерен
Пшеница
4
Диаметр ячеек (мм) для выделения примесей
коротких
длинных
5,0
8,5
Рожь
5
6,3
9, 5.
Ячмень
7
7,0
12, 5
Овес
5
5,5
14,6
Толщина зернового слоя в триерном цилиндре в некоторой мере зависит от
выполняемой технологической операции по удалению длинных или коротких
примесей. При работе триера-овсюгоотборника по выделению из зерновой
смеси длинных примесей (овса, овсюга) подача должна быть такой, чтобы по
всей длине цилиндра имелся достаточный слой зерна (подушка). Для этого в
конце цилиндра устанавливают подпорное кольцо (диафрагму). При ее
отсутствии в последней трети цилиндра, как правило, значительно уменьшается
количество зерновой смеси, и в лоток начинают попадать длинные зерна.
Оптимальную подачу зерна в триер при удалении длинных примесей
устанавливают следующим образом. Сначала регулируют подачу зерна с
некоторым превышением нормы так, чтобы сходом из цилиндра выделялись не
только длинные примеси, но и небольшое количество зерна основной
культуры. В последующем подачу постепенно уменьшают и находят такую
интенсивность сыпи, при которой прекратится сход основного зерна из
Цилиндра. Если подача останется завышенной, часть полноценного зерна будет
уходить вместе с длинными примесями.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 27 из 207
А) Длинные примеси & Б)Основная культура.
Рис. 1. Установка рабочей кромки лотков в триерном цилиндре для удаления:
а) — длинных;
б — коротких примесей.
При недостаточной подаче длинные примеси в конце цилиндра будут
забрасываться в лоток. Последнее происходит потому, что при выделении
длинны примесей основное зерно, т. е. большая часть объема зерновой смеси,
вычерпывается ячеистой поверхность цилиндра и поступает в лоток. К концу
прохода зерна по цилиндру может не остаться материала для заполнения ячей,
и тогда они захватывают часть длинных примесей.
При выделении коротких примесей слой зерна в цилиндре должен быть более
тонким,, с тем чтобы ячеиста} поверхность триера смогла выбрать возможно
полнее короткие примеси. При перегрузке триера значительная часть коротких
примесей останется в основном зерне а при недостаточной подаче часть
основного зерна будет попадать в лоток вместе с короткими
примесями.
Загрузку зерна в триерные цилиндры регулируют заслонками питающих
устройств.
Правильная установка приемных лотков триерных цилиндров — одна из
основных регулировок качества их работы. Для анализа технологического
эффекта это регулировки используем рисунок, на котором схема™ ' чески
показаны три основных положения кромки приемного лотка:
/ — слишком низко, // — оптимальная высота, /// — слишком высоко. На
рисунке 1, показана работа триера на выделение длинных, на рисунке 1,б —
коротких примесей.
При относительно высокой установке кромки лотков /// в случае выделения
длинных примесей чистота основного зерна повышается, но вместе с длинными
примесями сходом по цилиндру может уходить много полноценных зерен,
которые были захвачены ячейками триера, но вывалились из них, не доходя
кромки лотка.
Аналогичный процесс происходит при высоком положении лотка при
выделении коротких примесей, но технологический эффект сепарирования
здесь другой. Часть коротких примесей, захваченных ячеями триера,
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 28 из 207
вываливается из них, не достигнув кромки лотка, и таким образом качество
очистки будет низким.
Если рабочая кромка лотка находится слишком низко (положение /), качество
работы триера ухудшается как при очистке длинных, так и коротких примесей.
В первом случае в лоток будут попадать вместе с основным зерном длинные
примеси, во втором — при выделении коротких примесей вместе с примесями в
лоток попадет и часть основного зерна.
Только среднее положение лотка, которое различно для каждого конкретного
случая,
может
обеспечить
оптимальный
технологический
эффект
сепарирования. Это положение лотка определяется многими факторами, в том
числе размером и формой ячей триера, скоростью его вращения, особенностями
зерна и примесей по размерам, форме, характеру поверхности, влажности и
другим показателям, которые влияют на сыпучесть зерновой массы, ее
разрыхленность и интенсивность перемешивания.
Плавным поворотом лотков находят их оптимальное положение, при котором
обеспечивается необходимое качество разделения зерновой массы по длине при
допустимых потерях. Потери в данном случае характеризуют количество
ценных семян, попавших в выделяемую фракцию отхода коротких или
длинных примесей. Оптимальное положение рабочей кромки лотка определяют
на основании анализа средних проб сходовой и проходовой фракций,
найденное рабочее положение лотка фиксируют зажимами.
При установившемся режиме работы триера качество его работы регулярно
проверяют лабораторным анализом через каждые 2 ч. Триеры при включении
их состав технологических
зерноочистительных
линий являются менее
производительными
машинами, чем воздушно-решетные. Поэтому общую
подачу зерна в технологических линиях или в воздушно-решетно-триерных
машинах определяют в соответствии с пропускной способностью триеров.
В составе технологических линий очистки зерна и семян триеры применяют в
виде
блоков из нескольких цилиндров. Их комплексное использование
позволяет в необходимых
пределах
увеличить
производительность и
согласовать ее с производительностью других зерноочистительных машин.
Кроме того, блокированием нескольких триерных цилиндров в один агрегат
можно одновременно проводить очистку от коротких и длинных примесей и за
один пропуск обеспечивать необходимый технологический эффект.
Объединенные в единый блок триерные цилиндры могут выполнять все
одновременно одну общую задачу и тогда их включают на параллельную схему
работы. Если каждый триер выполняет индивидуальную задачу по выделению
либо длинных, либо коротких примесей, тогда надо применять последовал
тельную схему их работы. Параллельная схема включения триерных цилиндров
для увеличения
пропускной
способности всего блока предполагает
установку всех цилиндров с одинаковыми ячейками и разветвленную подачу
зерна на обработку все цилиндры одновременно. Так можно вести работу при
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 29 из 207
извлечении только длинных или коротких примесей. При работе по схеме
последовательного пропуск зерновой смеси,
например в блоке из двух
триеров, I одном из них устанавливают цилиндр с крупными ячея ми для
выделения длинных примесей, а в другом — цилиндр с мелкими ячеями для
удаления коротких примесей.
Для
того
чтобы
эффективно
использовать принцип самотечного перемещения зерна, цилиндры
устанавливают один над другим в несколько ярусов. В серийном триерном
блоке
ЗАВ-10.90.000 ЗАВ-10.90.000А производительностью 7,5 и 10,0 т/ч со
ответственно имеется четыре цилиндра, установлены на одной раме в два ряда
и в два яруса. Технологическая схема последовательной работы каждой пары
цилиндров приведена на рисунке 2. В верхних цилиндра проводят очистку от
длинных примесей, далее основной
-
— ь+-Короткие примеси
— -к^-Длинные примеси
—\1-*-Смесь чистого зерна и коротких примесей
Рис. 2. Технологическая схема последовательной работы цилиндров триерного блока.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 30 из 207
лючение с умспош»-"
2 — фракция мелкого
примеси; 5-длинные
Рис. 3. Технологическая схема блока из трех триерных цилиндров:
а-параллельное включение; б — вращающимся размером
ячейки; в)- с вращающимся размером ячейки ; —
исходная смесь зерна; 3 — фракция крупного зерна;
примеси.
продукт поступает в нижние цилиндры, где происходит очистка от коротких
примесей.
Недостаток последовательной схемы работы — при промежуточном выходе
отделяемой фракции во второй и тем более в третий триер блока поступает все
меньшее количество зерна, а это не всегда благоприятно отражается на
качестве работы триера. Поэтому технологически более правильно верхний
цилиндр блока использовать для выделения длинных примесей достаточной
подаче зерна и формировании в цилиндре необходимой подушки по всей его
длине. В нижний цилиндр в этом случае будет поступать меньше зерна, что
может улучшить условия выделения коротких примесей.
При последовательной работе цилиндров в блоке возрастают технологические
возможности
улучшения качества зерна, хотя и снижается их общая
производительность. Технологические
схемы
работы триерного блока из
трех цилиндров, установленных один над другим, показаны на рисунке 13.
Каждый триерный блок или сложная зерноочистительная машина с триерным
рабочим органом должны иметь набор сменных цилиндров для выделения
коротких и длинных примесей при очистке зерна разных куль тур. Зерно в
триерах очищают только после предварительной и первичной очистки в
воздушно-решетных машинах. Для получения хорошего результата при очистке зерна в триерах необходимо обеспечить постоянную подачу зерна при
максимально возможной производительности машин и заданном эффекте
очистки. Подачу зерна регулируют поворотом заслонки.
Технологический эффект очистки зерна в цилиндрических триерах регулируют
изменением положения приемной верхней кромки желоба по отношению к
продольной оси цилиндра. Приемная кромка желоба должна быть установлена
ниже горизонтальной оси цилиндра на 10...20° в куколеотборнике и на 15...25°
в овсюгоотборнике.
Пневмовибрационное сепарирование зерна. Некоторые примеси не
представляется возможным эффективна; выделить при помощи воздушнорешетных зерноочистительных машин и триеров. Эти компоненты примесей
мало отличаются от семян основной культуры по размерам и
аэродинамическим свойствам. В первую очередь это проросшие, недоразвитые,
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 31 из 207
голые (у пленчатых культур) семена основной культуры, часть рожков спорыньи, плоды дикой редьки, семена гороха, зараженные брухусом, и др.
Рис. 4. Схема пневматического сортировального стола:
о—основные рабочие части машины: 1 — дека; 2 — воздухораспределительные
решетки; 3 — вентилятор; 4 — эксцентриковый привод; б —схема расслоения
продукта на деке: 1 — рабочая поверхность; 2 — разгрузочная грань деки; 3—
горизонтальная плоскость.
Тем не менее имеются разнообразные признаки, по которым такие
компоненты отличаются от полноценного зерна основной культуры. Наиболее
приемлемым признаком делимости зерновых смесей с трудноотделимыми
компонентами является различие по плотности. Для их выделения используют
пневматические сортировальные столы. Технологическая схема его работы
показана на рисунке 4.
По плотности компоненты разделяют на деке, представляющей собой раму,
обтянутую решетным полотном, у которой регулируется наклон в продольном
и поперечном направлениях. Через решетку подается воздушный поток,
скорбеть которого регулируется заслонкой на патрубке вентилятора. Дека
установлена на шарнирах и от привода получает колебательные движения,
регулируемые по частоте и амплитуде. Регулировкой по этим параметрам
обеспечивают заполнение площади поверхности деки ровным слоем зерна
небольшой высоты.
Под действием колебаний и воздушного потока зерновая масса приводится в
состояние кипящего (псевдожиженного) слоя. При этом зерновая масса
расслаивается. Частицы с меньшей плотностью всплывают на поверхность
слоя, а более плотные и тяжелые опускаются вниз и приходят в
соприкосновение с решеткой.
Нижний слой в результате сцепления с декой (сил трения) и силы инерции
перемещается в направлении колебаний деки. Верхний слой легких зерен, не
имеющий сцепления с декой, под действием силы тяжести стекает в сторону
опущенного края деки. Таким образом, сход с деки более плотных и менее
плотных зерен происходит в разных местах. Промежуточная по плотности
фракция семян, занимающая среднее положение меж; верхним и нижним
слоями, имеет свое место схода деки.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 32 из 207
При использовании пневмосортировального стола можно получить любое
число фракций с разной плотностью семян. При выделении,
например,
плодов
дикой редьки из пшеницы границу раздела схода фракций
устанавливают так, чтобы при максимальном выходе основной продукции
остаточное количество примеси в не превышало нормативов государственного
стандарт на посевные качества семян.
Пневмосортировальный
стол — машина
наиболее тонкой регулировки
сепарирования. Качество работы производительность машины зависят
от
частоты
колебаний деки, скорости
воздушного
потока, амплитуды
колебаний, продольного и поперечного углов наклона деки, правильности
установки делителей на разгрузочной кромке деки. Наилучшие условия работы
обеспечиваются при максимально возможной частоте колебаний деки
(400...550). При недостаточной частоте колебания деки масса семян толстым
слоем стекает к опущенному ее краю, а в случае превышения частоты
колебаний устремляется к месту схода тяжелой фракции, вдоль деки и вверх.
Увеличение продольного угла наклона деки уменьшается скорость
перемещения материала к кромке схода тяжелой фракции, а малый угол
наклона ее увеличивает у пневмосортировального
стола
ППС-2,5
примерный) диапазон продольного угла наклона деки при очистке пшеницы
5...6,5°, мелкосемянных культур 1,5...5°.
Увеличение поперечного угла наклона деки вызывает ускоренный сход легкой
фракции и вместе с ней части полноценного зерна, и наоборот. При
обработке зерна пшеницы поперечный угол наклона деки мелкосемянных
культур 0,5...3°. Амплитуда колебаний деки 4...6 мм для пшеницы и 2...5 мм
при очистке мелке семянных культур.
Скорость воздушного потока регулируют так, чтобы при оптимальной
толщине слоя зерна на деке вблизи загрузочного лотка (45...60 мм для
крупносемянных и 25...30 мм для мелкосемянных культур) оно равноценно
распределялось по деке и находилось в состоянии слегка кипящего слоя. В этом
случае всплывает легкая фракция и скользит по сетке тяжелая фракция. Качество работы корректируют на основе анализа контрольных проб по выходам.
Вопросы для самоконтроля:
1. Как происходит сепарирование на ячеистых решетах.
2. Какой диаметр решеток используют при сепарировании.
3. Как осуществляется пневмосепарирование.
Список рекомендуемой литературы:
Основная литература:
1. Резчиков В.А., Налееев О.Н., Савченко С.В. Технология зерносушения –
Учебник. - Алматы, 2000. - 400 с.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 33 из 207
2. Вобликова Е.М. Технология хранения зерна - М. - 2003 г -448с.
3. Вобликов Е.М. и др Послеуборочная обработка и хранение зерна - М.2001 г . - 240 с.
4. Вобликова Е.М. Технология элеваторной промышленности –М. – 2003г.
5. Хосни К. Зерно и зернопродукты – М. - 2003 г.
6. Филин В.М. Оценка качества зерна крупяных культур на малых
предприятиях, 2003 г.
7. Проценко Г.И. Вентиляционные и пневмотранспортные установки
зерноперерабатывающих предприятий, 2000 - 95 с.
8. Малин Н.И. Энергосберегающая сушка зерна, 2004 г-239 с.
9. Демский А.Б. Комплектные зерноперерабатывающие установки малой
мощности, 2004 – 263 с.
10 Карпов А.Ф. Послеуборочная обработка зерна.
2. Дополнительная литература:
1. Егоров Г.А. Технология переработки зерна. Учеб.пособие для вузов. М.: Колос, 1977 – 376 с.
2. Баум А.Е., Резчиков В.А. Сушка зерна. - М.: Колос, 1983. – 223 с.
3. Ким Л.В., Пащенко Л.П. Зерносушение и зерносушилки: Учеб. Пособие.
- Воронеж, 1999. – 152 с.
4. Трисвятский Л.А., Мельник Б.Е. Технология приема, обработки,
хранения зерна и зерновых продуктов его переработки.– М.: Колос, 1983. – 351
с.
5. Карпов Б.А. Технология послеуборочной обработки и хранения зерна.–
М.: ВО «Агропромиздат», 1987. – 288 с.
6 Мясникова А.В., Ралль Ю.С., Трисвятский Л.А., Шатилов И.С.
Товароведение зерна и продуктов его переработки. М, 1992г.-431 стр.
7. Жидко. В.И., Резчиков В.А., Уколов В.С. Зерносушение и
зерносушилки: учеб. пособие для ВУЗов. М, КОЛОС, 1982. - 239 стр.
8. Воронцов О.С. Элеваторная промышленность, зерносушение и
зерноочистке. - Учебное пособие, 1974 – 432с.
9. Малин Н.И. Справочник по сушке зерна – М.: 1986-159с.
Лекция № 5
Очистка зерна и семян
Структура лекции:
1. Предварительная очистка свежеубранного зернового вороха.
2. Вторичная очистка зерна и семян.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 34 из 207
Вся сложная цепочка технологических операций очистки зерна и семян по
своему целевому назначению и применяемым техническим средствам
подразделяется на следующие основные этапы: предварительная очистка
свежеубранного зернового вороха, первичная очистка, вторичная очистка и
сортирование.
Предварительная очистка свежеубранного зернового вороха. Это
вспомогательная операция по очистке зерна, ее проводят для обеспечения
благоприятных условий при выполнении последующих технологических
операций послеуборочной обработки зерна, главным образом его сушки. Для
этого в простейших воздушно-решетных машинах (ворохоочистителях) из
зернового вороха выделяют крупные (иногда мелкие) примеси, что повышает
сыпучесть зерновой массы, предотвращает застревание ее между коробами
шахтной сушилки. Предварительная очистка вороха повышает его
устойчивость к факторам порчи, особенно развитию процесса самосогревания.
Машины
предварительной
очистки
должны
выполнять
очистку
свежеубранного зернового вороха влажностью до 40 % с содержанием сорной
примеси до 20 %, в том числе фракции соломистых примесей до 5 %. В
процессе очистки должно выделяться не менее 50 % сорной примеси, в том
числе практически вся соломистая примесь. В очищенном материале
содержание соломистых примесей длиной частиц до 50 мм должно быть не
более 0,2 %, а частиц длиной более 50 мм не должно быть. Содержание
полноценных зерен в отходах не должно превышать 0,05 % от массы зерна
основной культуры в исходном материале. В процессе предварительной
очистки зерновой ворох разделяется на две фракции: очищенное зерно и
отходы.
Предварительная очистка наиболее эффективна только в том случае, если
проводится сразу же при поступлении зерна на ток. Задержка с очисткой даже
на ночь связана с опасностью снижения качества и самосогревания зерна.
Рис. 1. Технологическая схема машины МПО-50 для предварительной очистки
вороха.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 35 из 207
Кроме того, при задержке с очисткой происходит быстрое перераспределение
влаги между зерном более влажными примесями, в результате чего зерно не
сколько увлажняется, т. е. ухудшается его качество.
В составе зерноочистительно-сушильных комплексе для послеуборочной
обработки зерна операцию по предварительной очистке вороха выполняют
стационарные машины ЗД-10.000 производительностью 20 т/ч и машины МПО50 производительностью 50 т/ч. Последние пользуют в составе оборудования
приемных отделен ОП-50 в зерноочистительных агрегатах и новых зерни
очистительно-сушильных комплексах. Схема технологического процесса
очистки вороха в машине МПО-50 показана на рисунке 1.
Легкие примеси удаляют воздушным потоком, крупные — сходом с решета.
Серьезным технологическим недостатком машин ЗД-10.000 и МПО-50
является отсутствие подсевного решета, в результате чего мелкие примеси,
как правил более влажные, чем основное зерно, не выделяются вместе с
зерном поступают на сушку.
Самопередвижной
ворохоочиститель
ОВП-20А ОВС-25, а также
стационарные машины К-527А лишены этого недостатка. Кроме воздушной
очистки они им« решетные станы, на которых выделяют не только крупные,
но и мелкие примеси. Воздушноочистительная часть состоит из канала
первой аспирации для удаления легких примесей перед поступлением вороха
на решетные станы и воздуховоды второй аспирации для отвеивания легких
компонентов после решетной сепарации.
Первичная очистка зерна и семян. Эту операцию выполняют после
предварительной очистки и сушки зернового вороха. В районах с невысокой
влажностью зерна послеуборочную обработку начинают с первичной очистки.
Операция заключается в том, чтобы выделить возможно большее количество
крупных, мелких и легких примесей при минимальных потерях основного
зерна. Материал сепарируют по ширине, толщине и аэродинамическим
свойствам в воздушно-решетных машинах. Зерно после обработки должно
соответствовать по чистоте нормам заготовительных базисных кондиций.
Зерновая масса, поступающая на первичную очистку, должна иметь влажность
не выше 18 % и содержать сорной примеси не более 8 %.
В машинах первичной очистки выделяют не только примеси, но и сортируют
зерно на основную (продовольственную или семенную) и фуражную фракции.
Для этого в решетный стан машины включено дополнительное сортировочное
решето, выделяющее в отдельную фракцию щуплые и мелкие зерна основной
культуры.
Исходный материал делится при первичной очистке на четыре фракции:
очищенное зерно, фуражное зерно (мелкие и щуплые зерна основной
культуры), крупные и легкие примеси и мелкие отходы. Даже при самой тщательной регулировке рабочих органов машины не удается избежать потерь
основного зерна в отходы. Допустимые суммарные потери основного зерна во
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 36 из 207
все фракции отхода не должны превышать 1,5 % от массы зерна основной
культуры в исходном материале. В обработанном материале не должно
содержаться более 3 %. примеси. Если сравнить предельные нормы содержания
сорной примеси в исходном и конечном продукте, несложно подсчитать, что
технологическая эффективность выделения крупных, мелких и легких
примесей при первичной очистке зерна составляет примерно 60 %.
Первичную очистку зерна проводят в стационарных воздушно-решетных
машинах ЗАВ-Ю, ЗООООА, ЗВС-20, ЗВС-20А, К-527А. Технологическая схема
работы зерноочистительной машины ЗВС-20 приведена на рисунке 2. Машина
имеет два параллельно работающих решетных
<
Рис. 2. Технологическая схема воздушно-решетной зерноочистительной
машины ЗВС-20 (ЗВС-20А);
Б\, Б2 — приемные решета; В,Г — сортировочные решета.
стана. До поступления на решетные станы зерновую массу пневмосепарируют в
аспирационных каналах, удаляет легкие примеси и пыль.
2. Вторичная очистка зерна и семян.
Машины повторной очистки
применяют в основном для обработки семенного назначения, прошедшего
первичную очистку. На этих машинах можно за один пропуск довести семена
по чистоте до норм I и II классов посевного стандарта, если отсутствуют
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 37 из 207
трудноотделимые примеси, для деления которых необходимы специальные
машины.
Вторичную очистку семян проводят в сложных решетных машинах с
разделением исходного материала на четыре фракции: семена, зерно II сорта,
аспирационные относы и крупные примеси, мелкие примеси. Потери семян
основной культуры во все фракции примесей не должны превышать 1 % и
попадание полноценных семян во II сорт не более 3% от массы семян основной
культуры в исходном материале. Общее дробление семян допускается в
пределах до 1 %. Для выдерживания установленных нормативов потерь
исходный материал для вторичной очистки должен иметь влажность не выше
18 %, содержать примесей всего до 8 %, в том числе сорной до 3 %.
Для вторичной очистки используют машины СВУ-5, СВУ-5А, СВУ-10, К-547А.
Их устанавливают в составе семяочистительных приставок СП-10, СП-10А, а
также
в
поточных
линиях
семяобрабатывающих
предприятий.
Семяочистительная машина СВУ-5А может работать по нескольким
технологическим схемам при изменении положения перекидных заслонок,
установленных в местах схода зерна с решетного стана.
Машина имеет два решетных стана, верхний с решетами в два яруса Б\, Б2, Л, А
и нижний с решетами В\ и В2 в один ярус. Как и в большинстве отечественных
воздушно-решетных машин, решето Б{ разделяет поток зерна на две примерно
равные по массе, но различные по размерам фракции. Сходом с него на решето
Б2 перемещаются крупное зерно и крупные примеси, которые затем сходом
выделяются в отход. Самая крупная фракция основного зерна проходом через
решето 52 поступает по скатной доске на вторую аспирацию. Проход средних,
мелких зерен и примесей через решета Б\ поступает на Дальнейшее разделение
на сортировочных решетах Л и А> где сходом идут средние по размеру семена
основной культуры, а проход дорабатывается на решетах В^ и В2 с выделением
сходом II сорта основной культуры, а мелкие примеси просеиваются.
Каналы первой аспирации удаляют легкие примеси и пыль перед поступлением
зерна на решето Б\. Более интенсивный воздушный поток во втором
аспирационном Канале удаляет из основной фракции семян (проход ренета Б2 и
сход решета Г2) щуплые и битые семена основной культуры, а также
оставшиеся легкие примеси.
Если после обработки в сложных зерноочистительных машинах не достигнуты
необходимые требования по чистоте на обработку поступает значительно
меньший объем зерновой массы.
В порядке уменьшения производительности сепарирующие рабочие органы
располагают так: решета с продолговатыми отверстиями, решета с круглыми
отверстиями, ячеистые поверхности триеров, вибропневмосепарирующие
поверхности, фрикционные поверхности электромагнитные рабочие органы.
Воздушные системы для отвеивания легких частиц применяют в большинстве
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 38 из 207
технологических схем в комплексе с решетными рабочими органами или
отдельно.
При выборе способов очистки необходимых рабочих органов исходят из общей
задачи — обеспечить возможно более полное выделение примесей и
малоценного зерна с наименьшими потерями основного продукта в ходы,
добиться максимальной производительности использования
наиболее
эффективных
сепарирующих рабочих органов в наименьшем числе,
выполнить задание в полном объеме при однократном пропуске исходной
зерновой смеси через одну или несколько дополняю: друг друга
зерноочистительных машин.
Очистку зерна и семян можно проводить с использованием двух основных
технологических схем рабочего процесса: последовательной (линейной) и
фракционной
(разветвленной).
Возможно
их
сочетание
в
виде
комбинированной технологической схемы очистки зерна.
Линейная последовательная
схема
очистки
зерно предполагает
последовательный пропуск исходного материала через несколько рабочих
органов, объединений в рациональной последовательности в пределах одного
или нескольких зерноочистительных машин. После пропуска через каждый
очередной рабочий орган из исходного продукта выделяется часть характерных
приме или малоценного зерна и соответственно возрастает частота и
уменьшается масса зерна. Очищенное зерновой культуры выделяется лишь на
последнем рабочем органе технологической линии, примеси с различными
физико-механическими или аэродинамическими свойствами — на каждом из
них.
При последовательной схеме работы исходный материал может разделяться на
два потока в самом начале технологического процесса, но каждый из них
обрабатывается затем по одинаковой последовательной схеме очистки. Это
позволяет удвоить производительность машины при незначительном
увеличении ее габаритных размеров, что широко практикуется в производстве
(ОВП-20А, ЗАВ-10.30000А, ЗВС-20А).
Недостатком последовательной технологической схемы очистки зерна является
большое количество необходимых рабочих органов и связанная с этим
многократность механических воздействий на зерно, вызывающих его
повреждение. Кроме того, те фракции примесей, которые выделяются на
завершающем этапе технологического процесса, являются балластным
материалом в начале процесса очистки, ухудшающим качество работы
сепарирующих органов.
Методика составления последовательных схем технологического процесса
очистки и сортирования зерна и семян заключается в следующем. По
стандартной методике отбирают среднюю пробу от партии зерна, подлежащего
очистке, проводят ее анализ на содержание сорной и зерновой примеси, а также
устанавливают вид и особенности семян основных сорных растений и приме-
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 39 из 207
сей. В зависимости от количественного соотношения компонентов примеси
оценивают степень важности выделения каждого из них.
Устанавливают возможность выделения основных по количеству компонентов
примеси и семян сорных растений с помощью того или иного рабочего органа
на основе сравнительного анализа физико-механических параметров основной
культуры и выявленных компонентов примеси. Для этого используют данные о
размерах и свойствах основного зерна и примесей, а также проводят
контрольное просеивание на наборе лабораторных решет с продолговатыми и
круглыми отверстиями с последующим анализом полученных фракций.
Выбирают рабочие органы, которые позволяют наиболее полно и с максимальной производительностью провести очистку.
Составляют рациональную последовательную схему технологического
процесса очистки с учетом возможностей имеющихся в хозяйстве
зерноочистительных машин. Проводят пробную очистку и оценивают
технологическую эффективность работы выбранного комплекса сепарирующих
устройств. При необходимости корректируют их работу заменой решет,
изменением последовательности выполнения операций или добавлением новых
сепарирующих органов.
Для очистки и сортирования зерна продовольственного назначения основных
зерновых и зернобобовых культур применяют поэтапную последовательную
схему с использованием воздушно-решетных машин для предварительной и
первичной
обработки
и
воздушно-решетных машин в сочетании с
триерными блоками для вторичной очистки и сортирования зерна. При очистке
и сортировании семенного материала для доведения чистоты семян до нормы I
и II классов посевного стандарта проводят дополнительную доочистку и
сортирование зерна специализированной воздушно-решетной машине СВУ
СВУ-5А, СВУ-10 и затем при необходимости на пневмостатическом
сортировальном столе. Эти машины входят состав
оборудования
семяочистительной
приставки
зернообрабатывающим агрегатам
и
комплексам, при отсутствии специализированных семяочистительных шин
допускаются повторные пропуски зерна
через дополнительные воздушнорешетные машины с тем же измененным набором решет.
Однако в практике типовые технологические схемы последовательного
выполнения операций не всегда позволяют обеспечить эффективную очистку
зерна. Это происходит в тех случаях, когда размеры некоторой части
выделяемой примеси совпадают с размерами основного зерна.
Примеси можно удалить, увеличив рабочие размеры отверстий решет, но при
этом резко возрастают поте основного зерна. Эффективность разделения таких
смесей возрастает при использовании разветвленных технологических схем
очистки. Сущность этого метода заключается в том, что на первом этапе
обработки всю зерновую смесь разделяют на две части так, чтобы в одной из
них оказалась большая часть основного зерна при большом
количестве
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 40 из 207
примесей, а во второй — большая часть примесей и некоторое количество
основного зерна. При этом стремятся, чтобы характер примесей в каждом из
двух выделенных фракций был различен, с тем чтобы, для их последующего
разделения использовать соответственно различные рабочие
органы.
В
результате каждой из выделенных частей исходной зерновой смеси удается
сократить длину технологической цепочки - уменьшить число рабочих
органов.
В целом в расчете на два потока число обрабатывающих рабочих органов
практически не уменьшается по сравнению с последовательным процессом
обработки, но не вся масса зерна проходит через эти машины. Однако средняя
нагрузка на каждый рабочий орган снижается почти в 2 раза.
Достоинство фракционной технологии очистки зерна — возможность более
полного выделения примесей при ограниченном числе рабочих органов. Для
каждого из двух потоков зерна подбирают такой размер рабочих отверстий или
новый рабочий орган, чтобы можно было с максимальной полнотой разделить
основное зерно и примеси.
Однако при фракционном методе сепарирования нельзя полагаться только на
типовые рекомендации по подбору необходимых рабочих органов. Чтобы
выявить лучший из них и правильно установить оптимальный рабочий размер
отверстий для разделения смеси на две промежуточные фракции и затем для
окончательной очистки каждой из них, необходимо провести анализ изменчивости размеров зерна основной культуры и размеров семян выделяемой
примеси как минимум по двум параметрам, например толщине и ширине. На
основании этих данных необходимо построить корреляционную таблицу, в
которой семена основной культуры и сорных растений будут разделены на
классы по размерам (толщине и ширине).
Анализ корреляционной таблицы позволяет выявить характерную для данной
партии закономерность в различиях по тем или иным параметрам между
основным зерном и выделяемыми примесями. На этой основе можно
определить рациональную схему разделения на фракции и обработки каждой из
них. Эту работу выполняет лаборатория хозяйства. Очистка по фракционной
технологии требует привлечения механизаторов высокой квалификации.
Методика построения корреляционной таблицы заключается в следующем. Для
разделения средней пробы исходной партии зерна на классы используют
решетный классификатор или простейший набор лабораторных решет с
продолговатыми и круглыми отверстиями. Границей между классами будут
размеры отверстий выбранных решет.
Пример 1. В качестве примера анализа используем семена укропа, засоренного
семенами куриного проса. Для деления на классы по размерам 100 г смеси этих
семян просеиваем через набор лабораторных решет с продолговатыми
отверстиями шириной 1,3; 1,1; 0,9; 0,7 и 0,5 мм.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 41 из 207
Семена укропа и куриного проса, оставшиеся на каждом из решет взвешиваем и
выражаем их содержание в процентах отдельно по семенам основной культуры
и примесям.
Результат записываем в таблицу в правую вертикальную колонку «Всего по
толщине». В каждой клетке этой колонки могут быть две цифры (%): правая
верхняя — количество семян основной культуры данного класса по размеру,
левая нижняя — количество сорняков. Затем семена основной культуры и
семена сорных растений отдельно по каждому классу просеиваем на наборе
решет с круглыми отверстиями, например, 0 2,25; 2,1; 1,9; 1,7 и 1,5 мм.
Просеивание повторяем семь раз. Подсчитываем массу семян в каждом классе
и результат в процентах записываем в клетки
горизонтальных граф. В
пределах каждого класса по ширине суммируем процентное содержание
отдельно сорняков и основного зерна.
Анализ корреляционной таблицы проводим следующим образом. Сначала
определяем наиболее подходящий размер решета продолговатыми отверстиями
для получения двух промежуточных фракций. Из правой вертикальной колонки
«Всего по толщине» видно, что если за границу раздела взять решето с
шириной продолговатых отверстий 0,9 мм (горизонтальная заштрихованная
линия), то проходом через него уйдут 644-15=79 % основного зерна и только 7
% куриного проса. В сходе с этого решета останется 21 % семян основной
культуры и 93 % семян сорных растений. Любой другой вариант сепарирования
не даст более точного результата.
В пределах каждой из двух промежуточных фракций дальнейшим
анализом корреляционной таблицы находим оптимальное решение для
разделения семян основной культуры и сорных растений по ширине на решетах
с круглыми отверстиями. Эта задача успешно решается, если для первой
фракции применим решето с отверстиями 0 1,7 мм (вертикальная
заштрихованная линия). В этом случае все семена куриного проса (7 %) и
одновременно с ними 3 % семян основной культуры уйдут в проход, а в сходе с
решета будет находиться 76 % семян основной культуры без семян сорных
растений.
Во второй промежуточной фракции также вполне возможно разделить семена
основной культуры и сорных растений. Для этого используем решето с
отверстиями 0 1,9 мм, и тогда 20 % семян без примесей будет выделено сходом
и 93 % примесей и 1 % семян основной культуры уйдут в проход.
Таким образом, в результате фракционной технологии сепарирования можно
выделить 96 % чистых семян укропа, потери с отходами составляют лишь 4 %.
Любой другой вариант последовательного или фракционного сепарирования не
обеспечит более высокой эффективности очистки. Возможно разовое
выделение 96 % примесей при сепарировании на решетах с отверстиями 0 1,7
мм при потерях основной культуры лишь 3 %. Но в этом случае семена не
будут полностью очищены от семян сорных растений.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 42 из 207
На основе анализа корреляционной таблицы составляем фракционную схему
очистки . В соответствии с результатами анализа корреляционной таблицы
смесь обрабатываем на решетах. Устанавливаем верхнее фракционное решето с
продолговатыми отверстиями шириной 0,9 мм и нижнее (подсевное) с
отверстиями 01,7 мм. В результате сходом с нижнего решета получаем 76 %
чистых семян укропа. Проходом через нижнее решето выделяется 7 % семян
куриного проса и 3 % семян основной культуры.
Сход с верхнего решета пропускаем через контрольное решето с отверстиями 0
3...3.5 мм для выделения крупных примесей и через нижнее подсевное решето
с отверстиями 0 1,9 мм, на котором сходом выделяем 20 % чистых семян, а
проходом все семена сорных растений и 1 % семян основной культуры.
Пробную очистку можно считать законченной, если из очищаемого зерна
за один пропуск будет выделено не менее 60 % отделимых примесей при
эксплуатационной производительности в соответствии с исходным уровнем
засоренности и влажности зерна.
Пробную очистку зерна в триерах считают законченной, если при
установленном режиме работы выделяется не менее 80 % имеющихся в
основном зерне длинны примесей (например, в пшенице овес или овсюг). При
очистке зерна от коротких примесей содержание куколя в очищенном зерне не
должно превышать 0,5 %.
Установленный в результате пробной очистки оптимальный режим
технологического процесса должен соблюдать весь обслуживающий
зерноочистительные мг шины персонал.
Оптимальный режим работы
других зерноочистительных
машин
или
поточно-работающий
технологических комплексов из нескольких машин устанавливают по такой же
методике, что и для воздушно решетных машин.
Количественно-качественный баланс работы зерноочистительной машины
необходим для определения фактической производительности и качества
работы. Для этого одновременно в течение 1 мин отбирают все фракции
основного зерна и отходов, получаемых в зерне очистительной машине. При
первичной очистке зерна например, в воздушно-решетной машине ЗВС-20А
исходный материал делится на четыре фракции: очищенное зерно, мелкое и
щуплое зерно основной культуры, крупные и легкие примеси, мелкие отходы.
Полученные фракции зерна и отходов взвешивают, отбирают средние пробы, из
которых выделяют навески по 500 г. Навески пропускают через набор
лабораторных решет, соответствующих решетам, установленным в производственной машине. Проводят анализ остатков на каждом решете, выделяя
вместе все отделимые примеси и вторую фракцию основного и фуражного
зерна. Например, при снятии количественно-качественного баланса пробной
первичной очистки пшеницы с влажностью 17 % в машине ЗВС-20 в течение 1
мин были получены фракции в следующем количестве: крупного зерна
основной культуры 200 кг, мелкого зерна основной культуры 20 кг, крупных и
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 43 из 207
легких примесей 4,6 кг, мелких примесей 9,4 кг. На основании этих данных и
результатов лабораторного анализа их качества заполняют таблицу баланса
фракций, рассчитывают содержание примесей и зерна в процентах по
фракциям, суммируют результат в итоговую запись, соответствующую массе
исходного зерна, поступившего в машину в течение 1 мин.
На основании баланса определяют фактическую производительность
зерноочистительной машины и технологический эффект ее работы.
Величина расчетной производительности машин ориентировочна. Она
изменяется в зависимости от состава засорителей, крупности основного зерна и
других причин.
Эффективность работы зерноочистительной машины характеризуется не
только производительностью, но и качеством очистки. О качестве работы
зерноочистительной машины можно судить по количеству удаленных при
очистке примесей в процентах от их содержания в исходном материале и по
уровню чистоты основной фракции зерна, его соответствию требованиям
стандартов и кондиций.
По результатам снятия минутного баланса работы машины и анализа
качества полученных фракций можно определить технологический эффект
очистки зерна. Показателем технологического эффекта очистки зерна является
процентное отношение количества отделимых примесей, содержащихся в
отходах, к количеству отделимых примесей, содержащихся в неочищенном
зерне. Он на 2 %
ниже минимального норматива технологической
эффективности очистки зерна в воздушно-решетных машинах, равного 60 %.
Очевидно, что такой результат получен из-за незавершенности оценки качества
работы машины в период пробной очистки. Об этом также говорит высокое (4
%) содержание примесей в очищенном зерне и повышенное (30 %) содержание
зерна: фракции крупных и легких примесей.
Для установления оптимального режима работы зерноочистительных машин
методикой предусмотрено проведение не менее трех снятий количественнокачественного баланса фракций зерна и примесей. В анализируемом примере
рассмотрено только первое снятие баланса фракций. Поэтому необходимо
продолжить пробную очистку, несколько изменив набор решет, в частности
увеличить на один размер величину рабочих отверстий сортировочных решет,
несколько повысить из-за этого выход мелкого и щуплого зерна и добиться
лучшей очистки фракции основного
продукта.
Необходимо
также
скорректировать работу аспирационных каналов. Результаты изменения
режима работы машины можно проверить сняв второй баланс фракций.
На основании результатов снятого баланса фракций можно определить потери
В случае комплексного использования нескольких зерноочистительных
машин с различными рабочими органами применяют такую же, как и для
одиночных мг шин, методику установления оптимального режима работы,
определения производительности и технологического эффекта очистки зерна.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 44 из 207
Рассмотрим результаты пробной очистки зерна продовольственной пшеницы на
последовательно работающих ворохоочистителе ОВС-25 и триерном блоке.
Результаты баланса и анализа фракций при работе ворохоочистителя
ОВС-25 и триерного блока
Содержание отделимых
Номер
Наименование
Выход
примесей
фракции фракций
фракции.
кг/мин
1
2
3
4
5
Относы
легких
примесей
Из
них,
проход
нижних
решет,
легкие примеси
Зерно
после
ворохоочистителя
триера
Зерно до
очистки
(исходная
смесь,
ворох)
Зерно после триера
1,5
кг/мин
1,50
36,0
17,08
47,4
64,0
7,23
11,4
101,5
25,86
25,4
57,8
3,20
5,5
%
100
Сход с цилиндров
6,2
4,03
65,0
триера
образующихся при очистке фракций получены данные, которые приведены в
таблице.
Технологический эффект работы зерноочистительных
машин
контролируют не только при наладке оптимального режима их работы, но и
при установившемся жиме не менее двух раз в смену. В связи с этим лаборант
производственной лаборатории хозяйства обязан отбирать пробы зерна с
работающих зерноочистительных машин при поступлении в машину и на
выход из нее по всем фракциям;
- определять в основной фракции очищенного зерна, количество и состав
сорной примеси, преобладающие всходы семян сорных и культурных растений;
анализировать состав фракции отходов на наличие в них зерна основной
культуры;
- при выявлении недостаточной эффективности очистки зерна сообщать об
этом ответственным за очистку механизаторам для принятия необходимых мер;
6
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 45 из 207
результаты определения качества работы зерноочистительных машин
регистрировать в журнале лабораторных анализов;
- после очистки каждой партии зерна отбирать средние пробы очищенного
зерна, а также отходов, проводить анализ. Эти результаты должны быть
использованы при оформлении акта о результатах очистки зерна.
Качество
работы
машин
предварительной
очистки (ЗД= 10.000)
оценивают: 1) проверкой содержания примесей в исходном и обработанном
материале и расчет эффекта очистки; 2) степенью удаления крупных
соломистых и других органических примесей. Обязательным также является
контроль потерь основного зерна в ходы, которые не должны превышать 0,05
%.
Контрольные проверки работы машин с записью результатов анализа в журнал
проводят не реже двух раз в смену. Для этого отбирают средние пробы зерна до
после обработки, а также пробу отходов. Из проб выделяют навески, проводят
анализ на содержание сорной примеси в зерне и ценного зерна в отходах.
Содержание соломистых примесей с размером частиц более 50 определяют
разбором выделенной из средней пробы вески очищенного зерна массой 1 кг.
Выделенные примеси взвешивают и выражают в процентах.
Для определения потерь зерна в отходах из средней пробы отходов выделяют
навеску массой 25 г и на борной доске отделяют из нее все ценные зерна. Их
взвешивают с точностью до 0,01 г и результат умножают на 40. Таким образом
получают количество зерна в 1 кг отходов.
Качество работы машин первичной и вторичной очистки (ЗАВЮ.ЗО.ОООА, ЗВС-20А, СВУ-5А и др.) оценивают, вычисляя технологический
эффект очистки примесей, определяя содержание сорной и зерновой примесей
в зерне продовольственного назначения, чистоту семян после обработки и
сравнивая результаты с нормативными показателями, а также определяя
содержание полноценных зерен в отходах. Качество работы определяют не реже двух раз в смену.
Потери полноценных зерен в отходы можно определить по результатам анализа
баланса фракций за 1 мин работы машины. При вторичной очистке главным
является достижение чистоты семян на уровне требований I класса качества.
Вопросы для самоконтроля:
1. Как осуществляется первичная очистка зерна.
2. Как осуществляется вторичная очистка зерна.
3. Какое оборудование используют для обработки зерна.
Список рекомендуемой литературы:
Основная литература:
1. Резчиков В.А., Налееев О.Н., Савченко С.В. Технология зерносушения –
Учебник. - Алматы, 2000. - 400 с.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 46 из 207
2. Вобликова Е.М. Технология хранения зерна - М. - 2003 г -448с.
3. Вобликов Е.М. и др Послеуборочная обработка и хранение зерна - М.2001 г . - 240 с.
4. Вобликова Е.М. Технология элеваторной промышленности –М. – 2003г.
5. Хосни К. Зерно и зернопродукты – М. - 2003 г.
6. Филин В.М. Оценка качества зерна крупяных культур на малых
предприятиях, 2003 г.
7. Проценко Г.И. Вентиляционные и пневмотранспортные установки
зерноперерабатывающих предприятий, 2000 - 95 с.
8. Малин Н.И. Энергосберегающая сушка зерна, 2004 г-239 с.
9. Демский А.Б. Комплектные зерноперерабатывающие установки малой
мощности, 2004 – 263 с.
10 Карпов А.Ф. Послеуборочная обработка зерна.
2. Дополнительная литература:
1. Егоров Г.А. Технология переработки зерна. Учеб.пособие для вузов. М.: Колос, 1977 – 376 с.
2. Баум А.Е., Резчиков В.А. Сушка зерна. - М.: Колос, 1983. – 223 с.
3. Ким Л.В., Пащенко Л.П. Зерносушение и зерносушилки: Учеб. Пособие.
- Воронеж, 1999. – 152 с.
4. Трисвятский Л.А., Мельник Б.Е. Технология приема, обработки,
хранения зерна и зерновых продуктов его переработки.– М.: Колос, 1983. – 351
с.
5. Карпов Б.А. Технология послеуборочной обработки и хранения зерна.–
М.: ВО «Агропромиздат», 1987. – 288 с.
6 Мясникова А.В., Ралль Ю.С., Трисвятский Л.А., Шатилов И.С.
Товароведение зерна и продуктов его переработки. М, 1992г.-431 стр.
7. Жидко. В.И., Резчиков В.А., Уколов В.С. Зерносушение и
зерносушилки: учеб. пособие для ВУЗов. М, КОЛОС, 1982. - 239 стр.
8. Воронцов О.С. Элеваторная промышленность, зерносушение и
зерноочистке. - Учебное пособие, 1974 – 432с.
9. Малин Н.И. Справочник по сушке зерна – М.: 1986-159с.
Лекция № 6
АКТИВНОЕ ВЕНТИЛИРОВАНИЕ ЗЕРНА И СЕМЯН
Структура лекции:
1. Назначение и задачи активного вентилирования.
2. Временная консервация свежеубранного зерна повышенной влажности.
1. Назначение и задачи активного вентилирований
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 47 из 207
Активное вентилирование — один из важнейших технологических приемов
послеуборочной обработки и хранения зерновых масс.
Под активным
вентилированием понимают интенсивное принудительное продувание
наружнего воздуха через неподвижную насыпь зерна. Современные
вентиляторы, поставляемые сельскому хозяйству позволяют успешно
проводить активное вентилирование зерновых насыпей высотой до 5...6 м в
складах, на кадках и в бункерах. Обработка зерна воздухом основана на
использование скважистости зерновой массы, наличии многочисленных
межзерновых пространств, соединенных друг с другими воздушными
каналами разнообразного сечения. Межзерновые пространства образуют в
зерновой воздухопроводящую систему,
по
которой воздух газы могут
перемещаться по всему ее объему в любом направлении. Поток воздуха
оказывает воздействие на температуру и влажность зерна, изменяет газовый
состав воздуха межзерновых пространств, т. е. воздействует на те факторы, от
которых в первую очередь зависит уровень жизнедеятельности и сохранность
зерновой насыпи.
Применение активного вентилирования обеспечивает технологический и
экономический эффект: снижает потери зерна при хранении и затраты труда на
его обработку, повышает эффективность использования бункеров и складов
для хранения зерна, дает возможность управлять процессом хранения.
Активное вентилирование—обязательный технологический прием обработки
Хранения зерна в большинстве районов страны. Почти новые типовые
зернохранилища и семенохранилища, также современные комплексы для
обработки зерна и они снабжены устройствами для активного вентилирования в
виде напольных установок, аэрожелобов, бундов для активного
вентилирования. Вентиляционные устройства необходимы для нормальной
работы всех бункеров поточных линий послеуборочной обработки зерна, для
защиты зерна от порчи при временном хранении на токах, для улучшения
условии его хранения в стационарных хранилищах, особенно семян страховых
и переходящих фондов.
Активное вентилирование позволяет полностью исключить самосогревание
зерновой массы, избавиться от таких малоэффективных и трудоемких приемов,
как перелопачивание зерна и его охлаждение механизированной переброской с
места на место зернопогрузчиками или пропуском через зерноочистительные
машины. Активное вентилирование зерна — самый дешевый и наименее
трудоемкий способ охлаждения и консервации влажного зерна. По сравнению с
другими способами охлаждения обработка вентилированием в 2...3 раза
дешевле, требует значительно меньше трудовых затрат.
На установках активного вентилирования влажное зерно можно хранить слоем
1...2 м и более. При этом потребность в навесах и площадках для временного
хранения зерна на току сокращается в 3...5 раз.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 48 из 207
При существующей системе машин и оборудования для уборки,
послеуборочной обработки и хранения зерна отсутствие активного
вентилирования и его неудовлетворительное использование увеличивают
потребность в сушильных установках, складских помещениях, навесах и
открытых площадках для хранения зерна.
Вентилирование атмосферным воздухом практически почти не улучшает
качества зерна, как это наблюдается при очистке и сушке. Главный
технологический эффект активного вентилирования заключается в резком
снижении биологических процессов порчи зерна, и таким образом защищает и
консервирует его на некоторый период. Улучшается сохраняемость зерна,
обеспечивается выигрыш во времени, особенно в уборочный период, и
представляется возможным меньшим числом очистительной и сушильной
техники и обслуживающего персонала провести качественную послеуборочную
обработку урожая.
Активное вентилирование применяют для: временной консервации
свежеубранного зерна повышенной влажности, профилактической обработки
достаточно стойкого зерна, охлаждения зерна при хранении, охлаждения зерна
после сушки, ликвидации самосогревания, воздушно-теплового обогрева семян.
2. Временная консервация свежеубранного зерна повышенной влажности.
Это одна из основных задач, решаемых с помощью активного вентилирования.
Продолжительность (сут) безопасного срока хранения
семян зерновых культур активным вентилированием при температуре воздуха 19...20°С
в? —— семян, %
—
деност
..18
ь'.17,1
И1
•
.19,1.
20,122,1.
24,1.
26,1.
..20
..22
..24
..26
..28
Рожь
Пшеница
Ячмень
24..
.26
16..
12..
8..
4..
2..
.20
15
10
5
3
14.
.16
18. .20
8.
6.
4.
2.
1
.10
.7
.5
.3
10.
8.
5.
2,5.
1.
.12
.9
.6
.3
.2
Она заключается в обработке предварительно очищенного свежеванного
зернового вороха воздушным потоком для снижения его температуры,
некоторого выравнивания влажности между отдельными компонентами и
участками зерновой насыпи. Консервация свежеубранного зерна активным
вентилированием позволяет в 3...4 раза уверить срок его безопасного хранения
до сушки. Для семян основных зерновых культур сроки безопасного орошения
при активном вентилировании воздухом температурой 18...20°С приведены в
таблице.
Если условия позволяют охладить зерно до 14,..15°С, сроки безопасного
хранения увеличиваются примерно в два раза по сравнению с приведенными в
таблице нормами, а при охлаждении до 10 °С возрастают в 3...4
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 49 из 207
Для искусственного охлаждения воздуха при активном вентилировании
используют машину ХМВ-1-30, с помощью которой возможно понизить
температуру наружного воздуха с 25 до 6...7 °С, т. е. успешно охладить.
В южных районах страны, где значительное естественное похолодание
наступает лишь спустя один — три месяца после уборки.
Для достижения наибольшего эффекта при консервации зерна охлаждением
вентилированием надо проводить в ночные и утренние часы при повышенных
нормах расхода воздуха. Для обеспечения полного охлаждения всей насыпи в
течение первых—вторых суток подача воздуха должна составлять не
менее 30 м3/(ч-т).
Профилактическое вентилирование. Применяют для снижения воздуха
межзерновых пространств, выравнивания температуры и влажности в объеме
зерновой насыпи, ликвидации амбарного запаха, сохранения жизнеспособности
семян, предотвращения возникновения очагов самосогревания и некоторых
других причин порчи зерна. Для профилактического вентилирования применяют сравнительно невысокие удельные подачи воздуха порядка 30...50 м3/(ч-т).
Его проводят периодически, с учетом температуры и влажности наружного
воздуха, а также температуры и влажности зерна. Вентилирование должно
обеспечивать охлаждение зерна и полностью исключать его увлажнение.
Профилактическую обработку зерна сухого и средней сухости проводят через
каждые один — три месяца хранения. Общий расход воздуха в расчете на 1 т
зерна за каждый цикл обработки составляет 1600...1700 м3.
Вентилирование для охлаждения зерна. Проводят для повышения стойкости
хранящегося зерна, снижая его температуру до 10 °С и ниже. При такой
температуре затормаживаются все физиологические процессы в зерновой
массе, прекращается развитие насекомых, возрастают сроки безопасного
хранения. Поэтому охлаждение целесообразно почти для всех хранимых партий
зерна и семян.
Наилучшие условия сохраняемости зерна обеспечиваются при температуре,
близкой к О °С, и невысоких отрицательных температурах. Сухое зерно и
семена выдерживают и более глубокое охлаждение (промораживание), однако в
весенний период могут возникнуть затруднения из-за резких перепадов
температуры в различных участках зерновой насыпи и возможной конденсации
влаги.
Учитывая, что во многих районах страны температура воздуха в осенний
период снижается сравнительно медленно, зерно охлаждают в несколько
этапов. Сначала зерновую массу охлаждают, используя ночные понижения
температуры воздуха, затем проводят более глубокое повторное охлаждение.
Для охлаждения зерна сухого и средней сухости применяют удельные подачи
воздуха порядка 50...80 м3/(ч-т) и общий его расход для выполнения
поставленной задачи составит 1800... 2000м3 на 1 т зерна.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 50 из 207
Охлаждение зерна активным вентилированием часто применяют после его
сушки на сушилках шахтного и барабанного типа. Нередко для повышения
производительности сушилок нижнюю часть шахты, предназначенного для
охлаждения зерна, переоборудуют в дополнительную сушильную зону, а
необходимое после сушки зерна проводят
на установках
активного
вентилирования. Такое
переоборудование обеспечивает повышение
производительности сушилок на 20...40 %.
Вентилирование для
ликвидации самосогревания проводят в любое
время суток,
независимо от погодных условий, при высоких удельных
расходах воздуха 100...200 м3/(ч-т) и более. Вентилирование проводят при
полном устранении очага самосогревания. Для дальнейшего повышения
стойкости такое зерно направляют на сушку и в последующем тщательно
наблюдают.
Вентилирование
для воздушно-теплового обогрева. Семена яровых
культур после зимнего хранения низкую, часто отрицательную температуру и
находятся в состоянии глубокого анабиоза. Для повышения физиологической
активности таких семян, вывода состояния покоя, для завершения процессов
посрочного дозревания, особенно в северных и восточных районах страны,
проводят специальное агротехническое мероприятие — воздушно-тепловую
обработку. Лучше всего ее можно выполнить с помощью активного
вентилирования нагретым до 25...30°С воздухом, вентиляционных установках
такую обработку проводят при средней удельной подаче воздуха 10...120 м3/
Г) в течение 15.,.20 ч. Если в каких-либо участках температура зерна после
обработки будет ниже проводят дополнительное вентилирование до тех пока
зерно хорошо не прогреется во всех участках насыпи. Воздушно-тепловой
обогрев семян следует начать не позднее недели до начала сева. Зерно, провентилированием, остается достаточно теплым, всхожесть и энергия
прорастания семян отличается: на 10...20 %, а это свидетельствует о
незавершении их послеуборочного дозревания, воздушно-тепловую обработку
необходимо провести за две-три недели сева.
Воздушно-тепловой обогрев полезен и для семян озимых культур, высеваемых
в год уборки урожая, особенно увлажненных районах страны.
Вопросы для самоконтроля:
1.
2.
3.
4.
Задачи активного вентилирования зерна.
Вентилирование как способ консервации зерна.
Для чего проводится активное вентилирование.
С какой скоростью воздуха осуществляется активное вентилирование
воздуха.
Список рекомендуемой литературы:
Основная литература:
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 51 из 207
1. Резчиков В.А., Налееев О.Н., Савченко С.В. Технология зерносушения –
Учебник. - Алматы, 2000. - 400 с.
2. Вобликова Е.М. Технология хранения зерна - М. - 2003 г -448с.
3. Вобликов Е.М. и др Послеуборочная обработка и хранение зерна - М.2001 г . - 240 с.
4. Вобликова Е.М. Технология элеваторной промышленности –М. – 2003г.
5. Хосни К. Зерно и зернопродукты – М. - 2003 г.
6. Филин В.М. Оценка качества зерна крупяных культур на малых
предприятиях, 2003 г.
7. Проценко Г.И. Вентиляционные и пневмотранспортные установки
зерноперерабатывающих предприятий, 2000 - 95 с.
8. Малин Н.И. Энергосберегающая сушка зерна, 2004 г-239 с.
9. Демский А.Б. Комплектные зерноперерабатывающие установки малой
мощности, 2004 – 263 с.
10 Карпов А.Ф. Послеуборочная обработка зерна.
2. Дополнительная литература:
1. Егоров Г.А. Технология переработки зерна. Учеб.пособие для вузов. М.: Колос, 1977 – 376 с.
2. Баум А.Е., Резчиков В.А. Сушка зерна. - М.: Колос, 1983. – 223 с.
3. Ким Л.В., Пащенко Л.П. Зерносушение и зерносушилки: Учеб. Пособие.
- Воронеж, 1999. – 152 с.
4. Трисвятский Л.А., Мельник Б.Е. Технология приема, обработки,
хранения зерна и зерновых продуктов его переработки.– М.: Колос, 1983. – 351
с.
5. Карпов Б.А. Технология послеуборочной обработки и хранения зерна.–
М.: ВО «Агропромиздат», 1987. – 288 с.
6 Мясникова А.В., Ралль Ю.С., Трисвятский Л.А., Шатилов И.С.
Товароведение зерна и продуктов его переработки. М, 1992г.-431 стр.
7. Жидко. В.И., Резчиков В.А., Уколов В.С. Зерносушение и
зерносушилки: учеб. пособие для ВУЗов. М, КОЛОС, 1982. - 239 стр.
8. Воронцов О.С. Элеваторная промышленность, зерносушение и
зерноочистке. - Учебное пособие, 1974 – 432с.
9. Малин Н.И. Справочник по сушке зерна – М.: 1986-159с.
Лекция № 7
Технологическая эффективность активного вентилирования
Структура лекции:
1. Цели и задачи активного вентилирования воздуха.
2. Режимы активного вентилирования
1. Цели и задачи активного вентилирования воздуха.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 52 из 207
Поток воздуха, проходящий через зерновую насыпь оказывает разнообразное
технологическое воздействие на зерно. Под его влиянием изменяются газовый
состав воздуха межзерновых пространств, температура и влажность зерна и,
как следствие этого, изменяется интенсивность физиологических и
микробиологических процессов зерновой массы.
При вентилировании происходит обновление воздуха межзерновых
пространств, обогащение его кислородом, что способствует нормальному
течению физиологических процессов жизнедеятельности зерна и семян. Из
зерновой массы удаляются образующийся в процессе ее дыхания диоксид
углерода и выделяемое тепло. Последнее предупреждает возможность
повышения температуры и возникновения самосогревания зерновой массы.
Технологическая эффективность активного вентилирования зерновых масс
атмосферным воздухом выражается в изменении температуры зерна. При
длительном вентилировании зерно постепенно принимает температуру
атмосферного воздуха. Поэтому активное вентилирование в зависимости от
температуры наружного воздуха может привести к охлаждению или
нагреванию зерна. Зерно удовлетворительно охлаждается при вентилировании
воздухом, температура которого ниже температуры зерновой массы на 4°С и
более. Используя суточные и временные перепады температуры, а также
сезонные похолодания, можно выбрать для обработки такие периоды, когда
зерно в результате активного вентилирования будет охлаждаться до 10 °С и
ниже, обеспечивая высокий консервирующий эффект.
Поток воздуха вызывает одновременно с изменением температуры зерна также
изменение его влажности. Присущие зерну сорбционные свойства определяют
его постоянное стремление к состоянию равновесия по отношению к уровню
влажности окружающего воздуха. Если такого равновесия нет и давление паров
воды над поверхностью зерна и в воздухе неодинаково, это вызовет
влагообмен, в результате которого зерно будет подсушиваться или увлажняться
до тех пор, пока равновесие не будет достигнуто. Активное вентилирование
зерновых масс для охлаждения надо проводить лишь тогда,
оно не вызывает увлажнения зерна. Оба процесса изменения
температуры
и
влажности
зерна
при активном вентилировании происходят
одновременно. Для изменения температуры зерновой массы требуется
израсходовать воздуха в несколько десятков раз меньше, чем для заметного
изменения его влажности. Поэтому, когда вентилирование проводится для
охлаждения, то сопутствующее ему изменение влажности проводят
в
небольших пределах и отражает вспомогательный эффект обработки. Тем не
менее охлаждение активным вентилированием надо проводить лишь в таких
параметрах воздуха, когда не только снижается - температура зерновой массы,
но и подсушивается. Охлаждение зерна, сопровождающееся его увлажнением
недопустимо.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 53 из 207
Процессы изменения температуры и влажности зерновой массы при
активном вентилировании влияют друг руга. Подсушивание зерна связано с
затратами тепла испарение влаги. Это тепло зерно получает от воздуха. Таким
образом, если при
вентилировании зерно обрушивается, это обязательно
сопровождается охлаждаем воздуха, что усиливает консервирующий эффект
вентилирования. Следовательно, некоторое охлаждение при вентилировании
возможно даже при равенстве температуры зерна и воздуха.
Важной особенностью является то, что при вентилировании
зерно
охлаждается не сразу по всей высоте, а послойно. Сначала охлаждаются те
слои насыпи куда в первую очередь поступает воздух от вентилятора.
Формируется зона охлаждения толщиной 40...70 см, которая в процессе
вентилирования постепенно перемещается в направлении воздушного потока.
Таким образом, при подаче воздуха снизу вверх первым охлаждается - нижний
слой, а последним верхний, который более удален
от места поступления
воздуха в
зерно, когда зона охлаждения располагается в средней части
насыпи, под ней находится уже охлажденное зерно с температурой, близкой к
температуре наружного воздуха, а ней — верхние слои зерна, которые
предстоит еще ждать. В пределах зоны охлаждения температура неодинакова.
В нижней части она близка к температуре наружного воздуха, в верхней —
соответствует одной температуре зерновой массы. Внутри зоны охлаждения
происходит плавный переход от температуры уже охлажденного зерна до
уровня исходной температуры зерновой массы.
Изменение температуры зерна по слоям насыпи происходит не постепенно, а
сразу на такую величину, которая соответствует разнице между исходной
температурой зерна и воздуха.
2. Режимы активного вентилирования
При активном вентилировании только определенное количество воздуха
обеспечивает
достаточно быстрое охлаждение зерна. Если воздуха
недостаточно, зерно охлаждается медленно, а самые удаленные от места
поступления воздуха участки зерновой
насыпи
нередко отпотевают и
увлажняются. В этих зонах в результате длительного нахождения зерна при
повышенной температуре и влажности активно развиваются микроорганизмы
и ускоряется порча. Следовательно, вентилирование нужно вести с такой
интенсивностью, чтобы исключить развитие нежелательных процессов и
охладить обрабатываемую партию зерна значительно раньше, чем может
возникнуть его порча.
Активное вентилирование надо проводить в строгом соответствии с
установленными для каждой культуры режимами обработки. Под режимом
активного вентилирования понимают оптимальное сочетание основных ,
параметров обработки зерна воздушным потоком, обеспечивающее наилучший
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 54 из 207
хозяйственный
результат. К таким параметрам относят: удельную подачу
воздуха, продолжительность охлаждения, высоту
зерновой насыпи,
периодичность вентилирования и др.
Количество воздуха, необходимое для охлаждения зерна, можно рассчитать.
Оно определяется теплофизическими свойствами зерна и воздуха, главным
образом величиной их теплоемкости. Чтобы охладить зерно, например на 1 °С,
из него необходимо удалить такое количество тепла, которое равно величине
удельной теплоемкости данной зерновой массы. Последняя зависит от
теплоемкости сухого вещества зерна и теплоемкости входящей в него воды.
Поэтому теплоемкость зерновой массы возрастает с увеличением влажности
зерна.
Для решения производственных задач целесообразно использовать удельную
теплоемкость зерна влажностью 20 % и удельную теплоемкость 1 м3 воздуха.
Удельная теплоемкость воздуха меньше, чем зерна. Для охлаждения зерна
необходимо израсходовать всего 1670 м3 воздуха. Однако в производственных
вентиляционных установках некоторое количество воздуха (15%) теряется
через неплотности. С учетом этих потерь общее количество
воздуха,
необходимое для охлаждения 1 т зерна может быть принято равным 2000 м3.
Приведенный расчет отражает потребность в воздуха при
изменении
температуры зерна на 1 °С. Если зерно охлаждается на 10 °С , необходимо
удалить соответственно в 10 раз большее количество тепла. Однако для е
глубокого охлаждения или прогревания высокой насыпи зерна потребуется
израсходовать то общее количество воздуха, что и при охлаждении зерна на 1
°С, примерно 2000 м3/т. Эта особенность обусловлена тем, что при
вентилировании зерновая насыпь охлаждается послойно и сразу до
температуры охлаждающего воздуха и даже несколько ниже, если при этом
зерно высушивается. Спустя некоторое время после начала вентилирования,
достаточное для полного формирования температуры охлаждения, зерно в
самой нижней части насыпи снимает температуру, близкую к температуре
наружного воздуха. Следовательно, послойное охлаждение обеспечивает
при вентилировании нагрев наружного воздуха до температуры, которую имеет
зерно, каждый 1 м3 воздуха при движении через насыпь зерна будет уносить
тем больше тепла, чем больше разница между температурой воздуха и зерна.
Так, например, при температуре зерна 20 °С и температуре воздуха 10 °С
последний при движении через зерновую на-быстро нагревается с 10 до 20 °С,
и каждый его будет удалять 0,3-10=12,56 кДж/(кг-с) тепла, но общий расход
воздуха при охлаждении зерна на будет равен той же величине 2000 м3/т, что и
при изменении на 1 °С или на любую другую величину. Эта особенность
послойного
охлаждения
зерна упрощает оптимальных режимов
вентилирования, позволяет легко рассчитать время, необходимое для обработки
зерна, удельную подачу воздуха и другие параметры.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 55 из 207
Некоторый дополнительный расход воздуха по мере возрастания степени
охлаждения необходим на завершающем этапе охлаждения зерновой насыпи,
когда зона
охлаждения приближается к самым удаленным от мест
необходимых пределах удельную подачу воздуха и сократить время обработки
конкретной партии зерна.
При временном развертывании напольно-переносных установок удельную
подачу воздуха можно регулировать не только за счет высоты насыпи зерна, но
и изменением площади, занимаемой воздухораспределительными решетками, а
также заменой вентилятора.
Приведенные в таблице 26 режимы вентилирования рассчитаны на зерно с
исходной температурой 18...20°С. Учитывая, что при более высокой
температуре скорость развития неблагоприятных процессов в зерновой массе
возрастает, необходимо соответственно ускорить охлаждение. Поэтому
принятую удельную подачу воздуха необходимо увеличить на 15...20 % при
обработке зерна температурой 25 °С и на 40...50 % температурой 30 °С.
Для семян высокомасличных культур, крупносемянных зернобобовых культур
и кукурузы в початках, значительно отличающихся от основных зерновых
культур по физическим свойствам и интенсивности физиологических
процессов.
Вопросы для самоконтроля:
1. Перечислите основные цели и задачи активного вентилирования зерна.
2. Объясните технологическую эффективность вентилирования зерна.
3. Назовите основные режимы активного вентилирования зерна.
Список рекомендуемой литературы:
Основная литература:
1. Резчиков В.А., Налееев О.Н., Савченко С.В. Технология зерносушения –
Учебник. - Алматы, 2000. - 400 с.
2. Вобликова Е.М. Технология хранения зерна - М. - 2003 г -448с.
3. Вобликов Е.М. и др Послеуборочная обработка и хранение зерна - М.2001 г . - 240 с.
4. Вобликова Е.М. Технология элеваторной промышленности –М. – 2003г.
5. Хосни К. Зерно и зернопродукты – М. - 2003 г.
6. Филин В.М. Оценка качества зерна крупяных культур на малых
предприятиях, 2003 г.
7. Проценко Г.И. Вентиляционные и пневмотранспортные установки
зерноперерабатывающих предприятий, 2000 - 95 с.
8. Малин Н.И. Энергосберегающая сушка зерна, 2004 г-239 с.
9. Демский А.Б. Комплектные зерноперерабатывающие установки малой
мощности, 2004 – 263 с.
10 Карпов А.Ф. Послеуборочная обработка зерна.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 56 из 207
2. Дополнительная литература:
1. Егоров Г.А. Технология переработки зерна. Учеб.пособие для вузов. М.: Колос, 1977 – 376 с.
2. Баум А.Е., Резчиков В.А. Сушка зерна. - М.: Колос, 1983. – 223 с.
3. Ким Л.В., Пащенко Л.П. Зерносушение и зерносушилки: Учеб. Пособие.
- Воронеж, 1999. – 152 с.
4. Трисвятский Л.А., Мельник Б.Е. Технология приема, обработки,
хранения зерна и зерновых продуктов его переработки.– М.: Колос, 1983. – 351
с.
5. Карпов Б.А. Технология послеуборочной обработки и хранения зерна.–
М.: ВО «Агропромиздат», 1987. – 288 с.
6 Мясникова А.В., Ралль Ю.С., Трисвятский Л.А., Шатилов И.С.
Товароведение зерна и продуктов его переработки. М, 1992г.-431 стр.
7. Жидко. В.И., Резчиков В.А., Уколов В.С. Зерносушение и
зерносушилки: учеб. пособие для ВУЗов. М, КОЛОС, 1982. - 239 стр.
8. Воронцов О.С. Элеваторная промышленность, зерносушение и
зерноочистке. - Учебное пособие, 1974 – 432с.
9. Малин Н.И. Справочник по сушке зерна – М.: 1986-159с.
Лекция № 8
Технология вентилирования зерна и семян на установках
Структура лекции:
1. Схемы активного вентилирования зерна.
2. Виды оборудования для активного вентилирования зерна.
1. Схемы активного вентилирования зерна.
Любая установка для активного вентилирования зерна состоит из вентилятора,
воздухораспределительной системы и соединяющего их воздухоподводящего
канала или диффузора. Несмотря на то, что вентиляционные установки весьма
разнообразны по внешнему виду и конструкции, основные различия между
ними обусловлены особенностями устройства воздухораспределительных
систем. Последние могут быть в виде трубы с отверстиями для выхода воздуха,
надземного или заглубленного канала, постоянного или переменного сечения,
магистрального канала и боковых воздухораспределительных каналов,
сплошного решетного основания, приподнятого над полом на специальных
опорах (ложный пол). Каждая из составных частей вентиляционной установки
выполняет определенные функции: вентилятор должен обеспечить подачу
необходимого количества воздуха, диффузор направляет поток воздуха в
воздухораспределительную систему, и последняя обеспечивает равномерное
распределение и подвод воздуха ко всем участкам обрабатываемой зерновой
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 57 из 207
насыпи. Вентиляционная установка работает удовлетворительно лишь в том
случае, если обеспечивается равномерный по скорости поток воздуха во всех
участках зерновой насыпи.
На рисунке 25 приведена принципиальная схема движения воздуха через
зерновую насыпь при активном вентилировании на установках с напольными
воздухораспределительными системами. Во всех этих типах установок
воздушный поток при выходе из зерновой насыпи имеет преимущественно
вертикально восходящее перемещение. В установках бункерного типа с
перфорированными стенками проводит
преимущественно горизонтальное
перемещение воздуха и выход его из вентилятора (рис. 1).
Рис. 1. Схема движения воздуха через зерновую насыпь при различных типах
воздухораспределительных систем.
Рис. 2. Схема вертикального (а) и радиального (б) движения воздуха в зерновой
массе при активном вентилировании.
По
конструктивным
вентиляционные установки могут
и технологическим особенностям все
быть разделены на следующие виды:
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 58 из 207
напольно-переносные,
стационарные, аэрожелоба, вентилируемые бункера.
2. Виды оборудования для активного вентилирования зерна.
Напольно-переносные усики.
Используют
для явного вентилирования
зерна в складах, под навесах, на открытых токах. Установки можно быстро
смонтировать в любом месте, приспособить для работы в помещениях и на
площадках любой конфигурации и размеров
с вентиляторами разной
производительности. Основным конструктивным элементом установок
является распределительная решетка. Наиболее распространенной установкой
этого типа
является
напольно-переносная установка института
Промзернопроект. Каждая типовая секция такой установки состоит из
вентилятора, диффузора, семи щитов, образующих магистральный
воздухоподводящий канал, и 24 воздухораспределительных решеток, из
которых выкладывают восемь воздухораспределительных каналов по четыре с
каждой стороны от магистрального канала. Магистральный канал состоит из
глухих и проходных щитов. Проходные стыки имеют в боковых стенках
вырезы.
Стационарные вентиляционные установки. В типовом Новом складе на 3200
т зерна оборудуют 10 секций ановки СВУ-1 и 13 секций модернизированной
уста-Ки СВУ-1М. Каждая секция состоит из каналов-воздухоотводов,
оборудованных в полу склада. Они располагаются поперек склада на всю его
ширину (19 м). С противоположной стороны каналы каждой секции сведены в
общий патрубок, который выходит через стену за пределы склада. На всем
протяжении канал имеет одинаковую ширину 400 мм и переменную глубину —
50 мм в начале канала и 70 мм в конце (без учета зацепления для щитов).
Наличие уклона способствует более равномерному распределению воздуха
зерновой насыпи.
Сверху канал закрывают глухими деревянными щитами, сбитыми из досок
толщиной 30 мм.
Стационарная вентиляционная установка СВУ-бз предназначена для активного
вентилирования зерна различной влажности партиями до 150 т и более.
Установку можно использовать для медленной сушки зерна. Установка состоит
из одного магистрального воздухо-подводящего канала, по обе стороны от
которого отходят по девять более мелких воздухораспределительных каналов.
Аэрожелоба. Используют для вентилирования и транспортирования зерна в
складах. Аэрожелоб представляет собой стационарную вентиляционную
установку канального типа. Внутри канала на определенной глубине от его
верхних кромок устанавливают специально спрофилированное чешуйчатое
сито, которое обеспечивает направленный выход воздуха вперед вдоль канала.
Применяют аэрожелоба открытого и закрытого типа. Наиболее распространены
аэрожелоба открытого типа, представляющие собой канал, оборудованный в
полу склада, глубиной 550...600 мм в начале и 100 мм в конце, шириной
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 59 из 207
220...300 мм, длиной 8...9 м. С помощью переходного патрубка из листового
металла канал соединяется с вентилятором.
Важнейшая деталь аэрожелоба — чешуйчатое сито, поверхность которого
должна быть строго прямолинейна. Для облегчения транспортирования зерна
чешуйчатое сито устраивают с наклоном 3...60 по направлению воздушного
потока в канале. Оно должно иметь щели высотой 1,1±0,1 мм и живое сечение
4...5%.
Учитывая, что подача воздуха вентилятором аэрожелоба значительно
снижается по сравнению с обычной вентиляционной установкой, необходимо
соответственно уменьшить ширину глухого промежутка между соседними
каналами до 1,7...3,0 м. Рекомендуется продувать зерно несколькими
смежными вентиляторами, попарное противоположных сторон склада, но не
менее чем шестью вентиляторами одновременно. На типовой склад
вместимостью 3200 т зерна необходимо иметь 8...10 вентиляторов типа СВМ5М, ВО-5, ВМ-200, «Проходка-500-2М».
Влажность зерна и высота насыпи при вентилировании
Влажность , %
Высота насыпи, м
Культура
семена подсолнечника
рис
пшеница
семена подсолнечника
7,0
5,0
5,5
5,5
7,5
4,2
5,4
5,5
8,0
3,6
4,7
5,5
4,1
5,5
3,6
5,2
8,5
9,0
__
10,0
—
3,6
Зерно и семена с более высокой влажностью в результате слеживания успешно
могут быть выгружены из склада с помощью аэрожелоба.
Влажность при вентилировании зерна аэрожелобами для охлаждения приведена в таблице.
Если при вентилировании зерно охлаждается слишком медленно, то
увеличивают подачу воздуха, установки, более мощный вентилятор (СВМ-6)
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 60 из 207
или последовательно подключив второй вентилятор к каждому аэрожелобу. Все
входные патрубки неработающих аэрожелобов, смежных с работающими,
должны быть плотно открыты, чтобы предотвратить утечку воздуха. Не
рекомендуется держать открытыми и все остальные патрубки аэрожелобов,
чтобы предупредить конвективные силы воздуха, резкое охлаждение
чешуйчатого сита и конденсацию на нем влаги. При загрузке зерна в склад
зерновая насыпь должна иметь ровную поверхность, при использовании
аэрожелобов придерживаются обоих правил вентилирования зерна на
стационарных вентиляционных установках.
Аэрожелоба имеют перспективу использования в составе поточных линий
послеуборочной обработки зерна.
При современных средств механизации работ с зерном аэрожелоба наиболее
технологичны при использовании временной консервации зерна на току и
транспортирования на поточную линию для последующей обработки.
Вентилируемые бункера. Установки являются наиболее совершенными
устройствами для быстрого охлаждения, а также для медленной сушки зерна и
семян различных культур. Установки занимают сравнительно мало места,
обеспечивают полную механизацию загрузки: выгрузки зерна, достаточно
быстро монтируются из деталей заводского
изготовления. В
сельском
хозяйстве применяют бункера БВ-25, БВ-40, а также К-878 ц К-878А
производства ГДР.
Наиболее распространенный в сельском хозяйстве вентилируемый бункер на 25
т зерна пшеницы снабжен центробежным вентилятором Ц4-70 № 6
производительностью 11000 м3/ч воздуха и электронагревательным
устройством мощностью 24 кВт, что обеспечивает возможность обработки
зерна при максимально высокой влажности наружного воздуха.
Средняя удельная подача воздуха в бункер 440 м3/ '/(ч-т), т.е. в 3...4 раза больше
оптимальной нормы. Поэтому зерно охлаждается очень быстро, за 4...5 ч.
Благодаря полной механизации загрузки и выгрузки зерна, возможности
работы при любой погоде, быстроте охлаждения зерна вентилируемые бункера
наиболее пригодны для использования их в сочетании с поточными
зерноочистительно-сушильными линиями.
Наличие вентилируемых бункеров обеспечивает оптимальный для
производства суточный цикл обработки свежеубранного зерна с привлечением
минимального числа работающих для обслуживания машин поточной линии.
Исключается необходимость перевалок и перебросок зерна передвижными
погрузчиками. Машины уборочного комплекса в течение дня обеспечивают
обмолот и транспортирование зерна в объеме суточной производительности
поточных линий в хозяйстве. Зерно немедленно очищают на машинах
зерноочистительно-сушильного комплекса, а избыток зерна, который не может
быть сразу направлен на сушку или дальнейшую очистку, размещают в
вентилируемых бункерах и временно консервируют охлаждением. В ночное
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 61 из 207
время по мере высвобождения машин поточной линии это зерно самотеком
подается в норию и затем в сушилку или сразу на очистку.
Важная технологическая задача, решаемая с помощью вентилируемых
бункеров, заключается в промежуточном хранении зерна, обработку которого
на поточной линии выполняют за несколько пропусков. Это происходит при
необходимости двух-трехкратной сушки зерна на шахтных или барабанных
сушилках.
Таким образом,
вентилируемые
бункера являются составной частью
оптимальной технологической схемой работы
поточных линий
послеуборочной обработки зерна и семян.
Вопросы для самоконтроля:
1. Как работают вентилируемые бункера.
2. Работа аэрожелобов.
3. Стационарные вентиляционные установки.
Список рекомендуемой литературы:
Основная литература:
1. Резчиков В.А., Налееев О.Н., Савченко С.В. Технология зерносушения –
Учебник. - Алматы, 2000. - 400 с.
2. Вобликова Е.М. Технология хранения зерна - М. - 2003 г -448с.
3. Вобликов Е.М. и др Послеуборочная обработка и хранение зерна - М.2001 г . - 240 с.
4. Вобликова Е.М. Технология элеваторной промышленности –М. – 2003г.
5. Хосни К. Зерно и зернопродукты – М. - 2003 г.
6. Филин В.М. Оценка качества зерна крупяных культур на малых
предприятиях, 2003 г.
7. Проценко Г.И. Вентиляционные и пневмотранспортные установки
зерноперерабатывающих предприятий, 2000 - 95 с.
8. Малин Н.И. Энергосберегающая сушка зерна, 2004 г-239 с.
9. Демский А.Б. Комплектные зерноперерабатывающие установки малой
мощности, 2004 – 263 с.
10 Карпов А.Ф. Послеуборочная обработка зерна.
2. Дополнительная литература:
1. Егоров Г.А. Технология переработки зерна. Учеб.пособие для вузов. М.: Колос, 1977 – 376 с.
2. Баум А.Е., Резчиков В.А. Сушка зерна. - М.: Колос, 1983. – 223 с.
3. Ким Л.В., Пащенко Л.П. Зерносушение и зерносушилки: Учеб. Пособие.
- Воронеж, 1999. – 152 с.
4. Трисвятский Л.А., Мельник Б.Е. Технология приема, обработки,
хранения зерна и зерновых продуктов его переработки.– М.: Колос, 1983. – 351
с.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 62 из 207
5. Карпов Б.А. Технология послеуборочной обработки и хранения зерна.–
М.: ВО «Агропромиздат», 1987. – 288 с.
6 Мясникова А.В., Ралль Ю.С., Трисвятский Л.А., Шатилов И.С.
Товароведение зерна и продуктов его переработки. М, 1992г.-431 стр.
7. Жидко. В.И., Резчиков В.А., Уколов В.С. Зерносушение и
зерносушилки: учеб. пособие для ВУЗов. М, КОЛОС, 1982. - 239 стр.
8. Воронцов О.С. Элеваторная промышленность, зерносушение и
зерноочистке. - Учебное пособие, 1974 – 432с.
9. Малин Н.И. Справочник по сушке зерна – М.: 1986-159с.
Лекция № 9
СУШКА ЗЕРНА И СЕМЯН
Структура лекции:
1. Цель и задачи сушки.
2. Условия сушки
1. Цель и задачи сушки.
Сушка является основной технологической операцией по приведению зерна и
семян в стойкое состояние. Только после того, как из свежеубранной зерновой
массы удалена вся избыточная влага и зерно доведено до такого состояния,
можно рассчитывать на последующую надежную сохранность продукции.
Свыше 50 % урожая зерновых культур имеют повышенную уборочную
влажность и нуждаются в сушке. В южных районах страны ежегодно
приходится сушить зерно кукурузы и сорго,
семена
подсолнечника,
клещевины и других культур.
Освоение технологии сушки зерна и семян предполагает не только хорошее
знание применяемых технических средств, необходимых регулировок и
режимов их работы; но также биологических свойств зерновой массы, как
объекта сушки, термоустойчивости зерна, закономерности испарения влаги,
природы различий в температуре прогрева зернового материала и агента сушки.
Основным способом ускорения процесса сушки, обеспечения паспортной
производительности машин является достаточно высокий нагрев зерна и агента
сушки. Превышение установленных температур нагрева вызывает
необратимую порчу зерна. Ведение процесса сушки при достаточно высоком
нагреве зерна и агента сушки вызывает значительное снижение
производительности используемой техники. Поэтому требования к контролю за
процессом сушки зерна и семян являются самыми строгими по сравнению с
любой другой операцией послеуборочной обработки зерновой массы.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 63 из 207
Трудности возникают в результате неодинаковой температурной устойчивости
зерна разных культур. Температурные режимы сушки существенно изменяются
также в зависимости от целевого назначения зерна, его исходной влажности,
качества клейковины (для пшеницы). При сушке семян, например, приходится
использовать наиболее мягкие температурные режимы, чтобы не повредить
зародыш, который прогревается и высыхает в первую очередь.
Для сушки используют шахтные, барабанные, камерные сушилки.
Определенная сложность в работе оператора-сушильщика заключается в том,
что он практически не видит зерна в процессе сушки и только контроль за
температурными параметрами обработки, а также сравнительный анализ проб
зерна на входе и выходе из сушилки позволяют судить о правильности ведения
технологического процесса.
2. Условия сушки.
Для сушки зерна необходимо создать условия, при которых содержание воды в
нем будет уменьшаться. Воду из зерна удаляют в виде пара, но возможно и в
капельно-жидком состоянии. Вода из сырого зерна может переходить к
соседним более сухим зернам, но главным образом в окружающий его воздух
межзерновых пространств. Процесс происходит в соответствии с гигроскопическими свойствами, законами сорбции и десорбции. Зерно в газовоздушной
среде всегда стремится к равновесной влажности, при этом оно либо
увлажняется, либо подсыхает. Побуждающей силой к влагообмену является
наличие разности давлений паров воды в зерне и окружающем воздухе. Если
давление паров воды над поверхностью зерна больше, чем давление пара в
воздухе, зерно будет подсушиваться, и наоборот. Влагообмен закончится, когда
давление пара в зерне и в воздухе выравняется и зерно достигнет равновесной
влажности.
Первоначально влага испаряется с поверхности зерна. Это нарушает равновесие
по влажности между внутренними и наружными участками зерна. В результате
ага из центра зерновки перемещается к оболочкам и зародышу. Но, если
условия для испарения достаточно благоприятные, приток влаги из центра
зерновки не успевает полностью возместить количество испарившейся с
поверхности зерна. В таких случаях оболочки зерна могут быстро высохнуть, и
тогда вода будет испаряться не с поверхности, а из более глубоких слоев
зерновой смеси. Ранее высушенные оболочки и алейроновый слой
препятствуют перемещению парообразной влаги, затрудняют сушку.
При сушке происходит не только перемещение воды зерна в воздух
(массообмен), этот процесс связан с образованием энергии. На испарение влаги
расходуется строго определенное количество тепла. Следовательно, чтобы
сушить, необходимо обеспечить непрерывное и одновременное поступление к
зерновой массе тепла и воздуха, который будет поглощать испарившуюся
влагу и отводить ее за пределы зерновой массы. Тепло к зерну подается
главным образом с помощью воздуха. Таким образом, воздух в процессе сушки
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 64 из 207
выполняет разнообразные функции, поэтому он
получил
название
«агент». Нагретый в топочном устройстве агент сушки обеспечивает передачу
тепла зерну. Воздух одновременно поглощает влагу, испарившуюся с
поверхности или из внутренних слоев зерна, и отводит ее за пределы зерномассы. Агент сушки поступает в сушильную камеру сухим и выходит из нее
насыщенным влагой и охлажденным. С помощью агента сушки происходит
массообмен (обмен воды) и теплообмен (обмен энергии). В качестве агента
сушки используют не только нагретый или ненагретый воздух, но и смесь
топочных газов наружным воздухом. Для получения заданной температуры
агента сушки смесь составляют обычно из одной смеси топочных газов с
температурой 1000 °С и атмосферного воздуха. Если топка сушилки работает
с нарушением режима, возможно потемнение зерна появление у него дымного
запаха. Зерно содержит свободную и связанную влагу, которое со значительной
прочностью удерживается коллоидами белка, крахмала и других органических
веществ, чем выше влажность зерна, тем больше в нем свободной влаги и надо
меньше тратить энергии для ее удаления. При влажности зерна выше 20%
вода испаряется почти так же легко, как и со свободной поверхности. По мере
снижения влажности затраты тепла на удаление каждого последующего
процента влаги возрастают. Особенно трудно удалять прочно связанную влагу
(от 16 % до сухого состояния зерна). Эти различия по влагоотдающей способности зерна различной влажности влияют на производительность сушилок.
Расход энергии на сушку зависит также от вида семян, их размера, химического
состава, толщины, плотности и характера поверхности покровных тканей. Чем
крупнее зерно, тем оно имеет относительно меньшую удельную площадь
испарения в расчете на единицу массы. Многие зернобобовые культуры имеют
крупные семена, плотные оболочки, содержат много белка, который сильнее,
чем крахмал, удерживает влагу. Поэтому при сушке семян зернобобовых
культур по сравнению с пшеницей производительность сушилок при
одинаковых условиях обработки значительно меньше. Зерно ржи и гречихи,
отдает воду легче, чем зерно пшеницы. С учетом отмеченных особенностей
зерна различных культур вводятся специальные поправочные коэффициенты,
приравнивающие влагоотдающие способности зерна и семян различных
культур к зерну пшеницы.
Процесс сушки зерна характеризуют следующие основные параметры:
изменение влажности и температуры зерна и скорость сушки. Под скоростью
сушки понимают снижение влажности (влагосодержания) зерна в процентах за
1 ч работы установки.
Особенности изменения отмеченных показателей отражены на графике (рис.
27), едином для всех культур и типов сушильных установок. Согласно кривым
графика процесс сушки зерна можно представить в виде трех периодов.
1. Сравнительно короткий период прогрева, когда сушка замедлена главным
образом из-за пониженной температуры зерна.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 65 из 207
2. После прогрева наступает период постоянной, максимально высокой
скорости сушки, когда испарение влаги с поверхности зерна не ограничивается
ее притоком из внутренних слоев. Скорость процесса определяется
способностью зерна к влагоотдаче при данной температуре нагрева и
параметрами агента сушки, его температурой, влажностью, скоростью
движения. Скорость сушки и температура зерна в этот период постоянны.
Период убывающей скорости сушки начинается с момента, когда приток
влаги из центра зерна отстает от скорости испарения и на поверхности зерна
образуются участки, недостаточно насыщенные влагой. Скорость
их
определяет уже не способность воздуха поглощать влагу, а все
уменьшающуюся скорость, с которой зерно отдает влагу, в результате чего
отработавший
воздух выходит из сушилки недонасыщенным влагой.
Начальный этап этого периода характеризуется ненасыщенной поверхностью,
затрудненными условиями внешней диффузии влаги. Затем вся поверхность
зерна становится сухой и скорость высушивания определяется уже быстровнутренней диффузии влаги. В период убывающей скорости сушки быстро
увеличивается температура зерна сначала с поверхности, затем внутри, также
быстро уменьшается скорость сушки. В заключительной части этапа скорость
сушки зерна падает до нуля. Влажность зерна постепенно снижается и
устанавливается на постоянном равновесном уровне. В этот период значительно ухудшается использование способности агента сушки к поглощению влаги и
резко возрастают затраты топлива на удаление каждого килограмма воды.
После сушки зерно охлаждают. Для этого на завершающем этапе сушки зерно
обрабатывают холодным воздухом. В процессе охлаждения зерна влага испаряется с высокой скоростью. На сушку используется тепло, аккумулированное
зерном во время его нагрева.
В процессе сушки при нагревании воздуха и подаче его в сушилку происходят
некоторые потери тепла через горячие поверхности конструкции вместе с
отработавшим агентом сушки, с топочными газами при работе сушилки с
теплообменником.
Скорость сушки зерна
данной
культуры до определенной влажности
определяется главным образом количеством агента сушки и его температурой.
Практически все сушильные устройства проектируются с таким расчетом,
чтобы пропускать максимальное количество агента сушки. Таким образом,
весьма трудно ускорить сушку за счет увеличения подачи нагретого воздуха
сверх расчетной нормы его расхода. Поэтому основным фактором ускорения
сушки, доступным производственнику, является повышение температуры
агента сушки в тех пределах, которые возможно применить для сушки зерна
или семян при полном сохранении их качества. При повышении температуры
агента сушки и нагрева зерна процесс сушки ускоряется. Чем выше
температура зерна, тем легче испаряется вода. Кроме того, с повышением
температуры агента сушки резко возрастает его способность поглощать влагу.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 66 из 207
При полном насыщении влагой 1 м3 воздуха может удерживать 17 г
парообразной воды при температуре 20 °С и соответственно 31 г при 30 СС, 83 г
при 50 °С, 200 г при 70°С и 420 г при 90°С. Однако если превысить известные
пределы нагрева зерна, оно будет испорчено — семена утратят всхожесть,
продовольственное зерно нельзя будет использовать для получения муки и
доброкачественного хлеба, зерно фуражного па-значения в
значительной
мере утратит кормовые достоинства.
Главная сложность сушки зерна заключается в том, чтобы работать при
использовании предельно допустимой температур нагрева агента сушки и
нагрева
высушививаемого
материала,
обеспечить
максимальную
производительность сушилки при полном сохранении качества продукции.
Превышение установленных температур нагрева агента сушки и зерна ведет к
порче продукции, применение слишком мягкого режима обработки снижает
производительность сушилок.
Температурная устойчивость зерна при сушке определяется главным
образом температурной устойчивостью белковых веществ. Превышение
допустимой температуры нагрева зерна вызывает коагуляцию белка, утратой
жизненных функций семян и способности их к прогоранию, резкое ухудшение
растяжимости белков эндосперма, снижение
количества и
качества
клейковины. Семенное зерно необходимо сушить при
более
мягком
температурном режиме, так как белки зародыша менее стойки к нагреву и,
кроме того, зародыш находится непосредственно под оболочкой, прогревается
и высыхает первую очередь. Поэтому норма выработки при сушке семенного
зерна по сравнению с продовольственным зерном снижается в 2 раза.
Температурная устойчивость зерна зависит от его влажности. Белки сухого
зерна устойчивы к нагреву, по ере повышения влажности устойчивость
снижается, поэтому сушку высоковлажного зерна начинают при стойком
температурном режиме и с каждым последующим пропуском через сушилку
постепенно усиливают в соответствии с установленными рекомендациями, Так
же применяют ступенчатый режим сушки, на температуру нагрева оказывает
влияние исходное качество зерна. Продовольственное зерно пшеницы часто
имеет слабую клейковину и в процессе сушки в результате применения
несколько более высокой температуры его нагрева возможно улучшить
физические свойства клейковины. Зерно пшеницы с крепкой клейковиной
необходимо сушить особенно осторожно, при пониженной температуре
нагрева.
Для правильной эксплуатации сушилок важно различать температуру нагрева
зерна и температуру агента сушилки. Температура агента сушки почти всегда
выше температуры зерна. Зерно охлаждается, если вода испаряется с его
поверхности. Чем
интенсивнее испарение, сильнее охлаждается зерно, и
наоборот
температура зерна принимает температуру проходящего по
межзерновым пространствам воздуха, это означает, что сушка прекратилась и
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 67 из 207
зерно приняло равновесную влажность по отношению к этому воздуху.
Различия между температурой агента сушки и зерна изменяются в широких
пределах в зависимости от типа сушилки. Например, при обработке семян на
шахтных сушилках такое различие будет 20...30°С, на барабанных— 40...60°С,
на рециркуляционных сушилках еще выше. При обработке продовольственного
зерна это различие достигает 70...100°С и более.
Таким образом, определяющим в сохранении качества зерна при сушке
является температура его нагрева. Температура агента сушки должна быть
такой, чтобы обеспечить поддержание заданной температуры нагрева зерна или
семян в соответствии с их влажностью, целевым назначением и исходным
качеством. Поэтому при сушке зерна необходимо регулярно контролировать
как температуру агента сушки, так и температуру нагрева зерна.
Термоустойчивость сырого зерна невысокая, поэтому температура нагрева
зерна разных культур в зависимости от влажности и целевого назначения
изменяется в небольших пределах. Семенное зерно большинства культур при
сушке нагревают до 40...45°С, зерно продовольственной пшеницы до 45...55°С,
зерно фуражного назначения до 50...60°С.
На выбор температурного режима сушки крупносемянных зернобобовых
культур оказывает влияние их специфическая особенность — плохая
влагоотдача и растрескивание. Семена гороха, фасоли, люпина и других
культур имеют пониженную удельную поверхность испарения, что вызывает
пересушивание поверхностных слоев семян. При высушивании происходит
уплотнение материала, уменьшение его объема. Но так как уменьшение объема
сначала происходит лишь в периферийных слоях семени, а внутренняя часть
остается без изменения, это вызывает большие физические напряжения в
семенах, и они растрескиваются, первоначально только их оболочка, а затем и
центральная часть. Поэтому семена зернобобовых культур сушат при более
мягких температурных режимах, чем семена зерновых культур. Нагрев семян
бобовых культур изменяется от 30...35 до 40...45ЭС. Соответственно снижается
и производительность сушилок.
Для предупреждения растрескивания семян, а также проведения обработки в
наиболее выгодных условиях постоянной скорости сушки приходится
ограничивать съем влаги у большинства типов сушилок в пределах 4.. .6%. В
последующий период отволаживания в создании повторного пропуска через
сушилку в зерне происходит перераспределение и выравнивание влажности
между центральной и периферийными частями. Это обеспечивает при
повторной обработке сушку зерна при статочно высокой скорости влагоотдачи.
Однако ограниченный съем влаги за один пропуск через сушилку резко
усложняет организацию процесса выгрузки, вынуждает временно хранить
недосушенное зерно, что часто приводит к его порче. Это серьезный недостаток
сушилок шахтного и барабанного типа. Виды сушилок и способы сушки зерна
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 68 из 207
различаются следующим основным признакам: способу подвода тепла к
зерну, состоянию зернового слоя, конструкции сушилки и режиму ее работы.
Тепло может передаваться зерну потоком нагретого воздуха (конвективно),
путем соприкосновения с нагретой поверхностью другого твердого тела
(кондуктивно), тепловыми лучами (термоизлучение, радиация) от нагретых
тел, находящихся на некотором расстоянии от зерна, а также электротоком,
путем помещения зерна в поле токов высокой
частоты.
Некоторое
количество влаги можно удалить из
зерна
механическим путем —
центрифугированием или отжатием.
В производстве наиболее широко применяют конвективный способ сушки
зерна и других сельскохозяйственных материалов. Вариантами этого способа
могут быть сушка неподогретым наружным воздухом, сушка нагретым
воздухом и сушка смесью топочных газов с воздухом.
Зерновой слой в сушилке может быть неподвижным и подвижным. Если агент
сушки в сушилке имеет скорость 2. ..30 м/с, зерновой слой может переходить в
состояние, подобное кипению («псевдоожиженный слой»), или вмещаться
вместе с потоком агента сушки, т. е. находится во взвешенном состоянии.
От состояния зернового слоя зависит площадь поверхности взаимодействия
агента сушки и зерна. Чем он больше разрыхлен и чем интенсивнее
перемешивается, тем большая часть поверхности зерна активно испаряет влагу
и интенсивнее высыхает.
В неподвижном слое площадь активного взаимодействия агента сушки с
зерном значительно меньше поглощает суммарной его геометрической
поверхности, и а сушки требуется больше времени и более продолжительный
путь движения через зерновую насыпь для насыщения влагой. Движущийся
слой улучшает условия взаимодействия агента сушки с зерном, так как
увеличиваете площадь испарения влаги и обновляется зона контакта зерна с
агентом сушки при вращении зерен.
Различают сушилки шахтные, барабанные, камерные и других типов. Сушилки
могут иметь одну, две или сколько сушильных камер, работающих
последовательно или параллельно. Применяют конструкции из нескольких
сушильных камер, в которых используют различные принципы подвода
тепла к зерну.
По режиму работы различают сушилки периодического и непрерывного
действия. В сушилках периодичёского действия операции по загрузке, сушке и
выгрузки просушенного зерна выполняются последовательно, т. сушка
происходит не все время. В сушилках непрерывного действия эти операции
выполняются, одновременно в заполненную сушильную камеру с движущимся
слоем зерна непрерывно загружают сырое зерно и одновременно в таком же
количестве выгружают сухое с противоположной стороны камеры. Сушилки
бывают стационарные и передвижные.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 69 из 207
Вопросы для самоконтроля:
1. Перечислите основные цели и задачи сушки зерна.
2. Перечислите основные условия сушки зерна.
Список рекомендуемой литературы:
Основная литература:
1. Резчиков В.А., Налееев О.Н., Савченко С.В. Технология зерносушения –
Учебник. - Алматы, 2000. - 400 с.
2. Вобликова Е.М. Технология хранения зерна - М. - 2003 г -448с.
3. Вобликов Е.М. и др Послеуборочная обработка и хранение зерна - М.2001 г . - 240 с.
4. Вобликова Е.М. Технология элеваторной промышленности –М. – 2003г.
5. Хосни К. Зерно и зернопродукты – М. - 2003 г.
6. Филин В.М. Оценка качества зерна крупяных культур на малых
предприятиях, 2003 г.
7. Проценко Г.И. Вентиляционные и пневмотранспортные установки
зерноперерабатывающих предприятий, 2000 - 95 с.
8. Малин Н.И. Энергосберегающая сушка зерна, 2004 г-239 с.
9. Демский А.Б. Комплектные зерноперерабатывающие установки малой
мощности, 2004 – 263 с.
10 Карпов А.Ф. Послеуборочная обработка зерна.
2. Дополнительная литература:
1. Егоров Г.А. Технология переработки зерна. Учеб.пособие для вузов. М.: Колос, 1977 – 376 с.
2. Баум А.Е., Резчиков В.А. Сушка зерна. - М.: Колос, 1983. – 223 с.
3. Ким Л.В., Пащенко Л.П. Зерносушение и зерносушилки: Учеб. Пособие.
- Воронеж, 1999. – 152 с.
4. Трисвятский Л.А., Мельник Б.Е. Технология приема, обработки,
хранения зерна и зерновых продуктов его переработки.– М.: Колос, 1983. – 351
с.
5. Карпов Б.А. Технология послеуборочной обработки и хранения зерна.–
М.: ВО «Агропромиздат», 1987. – 288 с.
6 Мясникова А.В., Ралль Ю.С., Трисвятский Л.А., Шатилов И.С.
Товароведение зерна и продуктов его переработки. М, 1992г.-431 стр.
7. Жидко. В.И., Резчиков В.А., Уколов В.С. Зерносушение и
зерносушилки: учеб. пособие для ВУЗов. М, КОЛОС, 1982. - 239 стр.
8. Воронцов О.С. Элеваторная промышленность, зерносушение и
зерноочистке. - Учебное пособие, 1974 – 432с.
9. Малин Н.И. Справочник по сушке зерна – М.: 1986-159с.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 70 из 207
Лекция № 10
Технология сушки зерна в шахтных зерносушилках
Структура лекции:
1. Схемы шахтных зерносушилок.
2. Режимы сушки
1. Схемы шахтных зерносушилок.
В сельскохозяйственном производстве для су зерна и семян наиболее широко
используются вые производительные шахтные зерносушилки СЗШ-СЗШ-16А.
Сушильная камера сушилок представляет собой башню, у которой высота в
несколько раз превышает размеры сторон поперечного сечения.
Шахтные сушилки являются установками непрерывного действия. При
установившемся режиме работы зерно непрерывно поступает в верхнюю часть
шахты и также непрерывно истекает из нее в нижней. Зерно движется за счет
силы тяжести и сыпучести зерновой массы. Агент сушки движется поперек
потока зерна (рис. 31). Благодаря тому, что слой зерна в шахте несколько
разрыхлен и зерно при движении поворачивается в разных направлениях,
улучшается взаимодействие с агентом сушки и ускоряется влагообмен.
Скорость движения зерна и время нахождения его в шахте регулируют с помощью выпускного устройства. Продолжительность нахождения зерна в шахте
примерно 40 мин и за один пропуск его влажность снижается на 4...6%.
Средняя скорость движения агента сушки в слое зерна 0,3...0,6 м/с, т. е она в
2...3 раза выше, чем при сушке неподвижной насыпи в камерных сушилках.
Скорость агента сушки на входе и выходе из шахты достигает 5 м/с. Именно
этот параметр является ограничивающим в дальнейшем повышении удельной
подачи агента сушки. При большей его скорости возникает опасность выноса
зерна из шахты вместе с отработавшим агентом сушки.
Рис. 1. Технологическая схема шахтной зерносушилки:
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 71 из 207
1 — шахты; 2 — вентилятор; 3 — диффузор; 4 — напорная камера агента
сушки; / — зерно; // — агент сушки.
Принципиальным для обоснования оптимальной технологии и режимов
сушки является толщина слоя зерна, через который проходит агент сушки.
Наименьшее расстояние между противоположными стенками шахт сушилки
примерно 1 м. Если агент сушки будет воздействовать на такой слой зерна в
течение 40 мин, процессе сушки может захватить лишь небольшую часть
зерновой насыпи толщиной 100...150 мм. Чтобы сушка происходила во всем
объеме шахты, ее оборудуют специальными каналами-коробами, которые
как
бы
разделяя насыпь на отдельные пласты толщиной 100...150 мм,
соответствующие толщине зоны сушки. К каждому такому пласту подходит
свежий агент сушки и после насыпания влагой выводится за пределы шахты.
В простейшем виде короб представляет собой пятиугольный канал из
листового металла с открытой нижней гранью. Короба устанавливают в шахте
рядами по всей ее высоте. Для каждого короба в стенах шахты I резано
соответствующее его сечению отверстие, через которое подводится свежий
агент сушки, и в этом случае короб называется подводящим, или отводится
отработавший
агент сушки — отводящий
короб. Входящие отверстия
подводящих коробов обычно выходят в сторону топочного устройства, а
выходные отверстия отводящих коробов — в противоположную. У всех
подводящих и отводящих коробов один торец является глухим. Число
подводящих и отводящих коробов обычно одинаковое, и они чередуются или
целыми рядами или в каждом ряду.
Важное технологическое достоинство шахтных сушилок заключается в том,
что в них можно в широких пределах регулировать продолжительность
нахождения зерна в сушильной камере и достаточно надежно обеспечивать
поддержание заданного температурного режима обработки.
Сушка зерна в шахте происходит следующим образом. Агент сушки поступает
через
открытое окно торцев отверстие каждого подводящего короба,
распространяется на всю его длину и затем проникает в зерновую насыпь через
открытую нижнюю грань. В последующем устремляется по межзерновым
пространствам к ближайшим отводящим коробам, которые находятся в
150мм от стенок подводящего короба. Таким образом, длина пути агента сушки
через зерно соответствует размерам мерам зоны сушки, что обеспечивает
достаточно полное его насыщение влагой и вместе с тем исключает холостой
путь через зерновую насыпь в отработавшем состоянии.
Благодаря наличию коробов весь объем зерна в шахте представляет собой зону
сушки, в которой происходит непрерывный процесс испарения влаги, что
вызывает снижение температуры зерна. Следовательно, в шахтных сушилках
температура зерна практически всегда ниже, чем температура поступающего
агента сушки, и поэтому его можно нагревать сильнее, чем в простейших
камерных сушилках. В результате появляется возможность значительно
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 72 из 207
интенсифицировать сушку зерна без ухудшения его качества. В зависимости от
вида зерна, его влажности, целевого назначения температуру агента сушки в
шахтных сушилках поддерживают н.а уровне 60...120°С и выше. Шахтные
сушилки имеют серьезные технологические недостатки. Главный из них
заключается в ограниченном съеме влаги за один пропуск зерна через шахту,
равном 4...6 %. Поэтому для полного высушивания зерна часто приходится
проводить обработку в несколько пропусков. Передержка частично
просушенного зерна в ожидании повторных пропусков через сушилку является
причиной снижения его качества.
Если увеличить время пребывания зерна в шахте и повысить разовый
влагосъем, это, как правило, ухудшает экономические и технологические
результаты работы. Последнее обусловлено тем, что процесс влагообмена
переходит в фазу падающей скорости сушки и вызывает повышение расхода
топлива, а также повышение температуры нагрева зерна, что может привести к
снижению его качества. Существуют разнообразные приемы преодоления этого
недостатка. Сушилки оборудуют двумя шахтами, чтобы при последовательном
пропуске зерна через них можно было удалять до 10...12 % влаги. В последнее
время шахтные сушилки дооборудуют устройством для предварительного
нагрева зерна, что улучшает условия испарения влаги в шахте и повышает
разовый влагосъем. Применяют также технологию сушки с частичной или
полной рециркуляцией зерна, т. е. повторным его возвратом в шахту.
Общий недостаток коробов заключается также и в том, что зерно, находящееся
в соприкосновении со стенами коробов, дополнительно от них нагревается, и
опасно для его качества. Кроме того, для шахтных сушилок
характерна
значительная неравномерность нагрева зерна в различных участках шахты.
Это происходит в результате неодинаковой скорости движения зерновой массы
в пределах шахты и колебания скорости агента сушки.
В шахтных сушилках сложно сушить зерно влажностью выше 25 % и особенно
выше 30 %. Зерновая масс имеет плохую сыпучесть и склонна к зависанию
между коробами. Это увеличивает продолжительность обработки, перегрев и
порчу зерна, а иногда загорание лет органических примесей.
Для улучшения прохождения зерна через шахту необходимо предварительно
очистить от крупных ее землистых примесей и растительных остатков.
Улучшение процесса сушки способствует также очистка зерновой массы и от
мелких фракций примеси, закупоривают межзерновые пространства.
2. Режимы сушки зерна
Технологический процесс сушки зерна в шахтных сушилках включает
подготовительный (организационный период, начало работы и установление
заданного режима сушки, работу при установившемся
режиме сушки
завершение
сушки. Подготовительные
работы
пер пуском сушилки
включают следующие операции: очистку сушилки от пыли и остатков ранее
высушенного на, обкатку на холостом ходу в течение 15...20 мин, проверку
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 73 из 207
работы вентиляторов, газораспределительной системы, норий, затворов,
охладительных колонок, разгрузочного устройства.
К сушке зерна следует приступить
после получения письменного
распоряжения агронома, в котором должны быть указаны: вид культуры,
целевое назначен зерна, необходимость предварительной очистки на
сепараторах, исходная и конечная влажность зерна, температура агента сушки,
допустимая температура нагрева зерна, место его размещения.
Сушку начинают с наименее стойких партий зерна с самой высокой
влажностью. За количественную и качественную сохранность зерна в процессе
сушки ответственность несут зерносушильщик и лаборант, осуществляющий
контроль за ходом сушки.
В зависимости от начальной влажности зерна устанавливают число пропусков
его через сушилку, определяют схему работы шахт (последовательная или
параллельная). Зерно влажностью до 20% включительно сушат за один пропуск
через шахты. При влажности выше 20 % необходимы два пропуска и более.
При съеме за один пропуск 4...6 % влаги обеспечивается достаточно
равномерное движение зерна в шахте. При увеличении времени нахождения
зерна в шахте и соответствующем снижении скорости его перемещения
возрастает неравномерность сушки зерна по площади и высоте шахты. При
последовательной работе шахт требуется повышенное внимание к
синхронности работы разгрузочных устройств первой и второй шахты.
При пуске сушилки необходимо включить транспортное оборудование и
заполнить обе шахты зерном, включить вентиляторы и затем топку. Прогреть
зерно в течение 15...20 мин при пониженной по отношению к норме па 20 °С
температуре агента сушки. Во избежание перегрева зерна, соприкасающегося с
подводящими коробами, 2...3 раза за это время (через 8...10 мин) производят
кратковременное включение на 1...2 мин разгрузочного устройства и через
охладительную колонку зерно возвращают в сушилку. После прогрева зерна
регулируют разгрузочное устройство на необходимую производительность и
включают его для постоянной работы. Устанавливают заданную температуру
агента сушки и продолжают работу по замкнутому циклу до тех пор, пока зерно
не достигнет заданной влажности.
Сухое зерно, выходящее из сушилки, направляют в очистительное отделение,
одновременно включают линию подачи сырого зерна в шахту и таким образом
переходят на непрерывную работу. В процессе охлаждения из зерна
дополнительно удаляют примерно 1 % влаги.
Ведение технологического процесса сушки при установившемся режиме
обработки заключается в регулярном контроле и корректировании основных
параметров работы сушилки для обеспечения максимальной производительности установки, полного сохранения и улучшения продукции,
обеспечения съема заданного количества влаги и получения зерна необходимой
влажности, хорошего охлаждения зерна после сушки.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 74 из 207
Главное в обеспечении высокой эффективности сушки заключается в
соблюдении установленных режимов сушки зерна с учетом его влажности,
целевого назначения.
Сушилка СЗШ-16 является составной частью зерна и очистительносушильных комплексов КЗС-20, КЗС-4. В новых комплексах КЗС-25Ш
применяется модернизированная сушилка с СЗШ-16А.
Технологический процесс сушки зерна на сушилке СЗШ-16 (СЗШ-16А) показан
на рисунке 32 при параллельной и последовательной работе шахт. Зерно от
машины первичной очистки комплекса подается к нориям и поднимается в
надсушильные бункера, самотеком заполняет шахты сушилки. В надсушильном
бункере имеются датчики верхнего и нижнего уровня зерна. Норму подачи
зерна в шахты можно регулировать специальной заслонкой в приемном ковше
нории.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 75 из 207
Рис. 2. Технологическая схема процесса сушки зерна в шахтной зерносушилке СЗШ-16 (СЗШ-16А):
а- параллельная работа шахт; б — последовательная работа шахт; 1 — топка • 2
- трубопровод; 3, 4, 6, В — нории; 5 — надсушильный бункер; 7 — шахта;
8,9 — охладительная колонка; 10 — зернопровод.
Режимы сушки семян трав в шахтных сушилках
Состав смеси
Клевер + овес,
люцерна+овес
Влажность
Число
пропусков
Темпера-
Предельная Конечна
тем-
семян
трав до
сушки,
%
Семян
Через
Сушилку
та сушки.
°С
пература
нагрева
семян, °С
22 25
11
2
70 50 65...
70
45 40 48
30
1
2
1
2
3
11
55
65... 70
45
55
65... 70
70 55
40
45... 48
40
40
45... 48
45 40
2
1
2
1
2
3
70
55
70
50
55
70
45
40
48
40
40
45
35
Тнмофеевка+овес
22 25
30
35
влажность, «
13
20
13
23
13
ЗЭ
23
13
14
20
15
23
15
30
23
15
Режим сушки продовольственного зерна
Культура
Влажность зерна Сушилки
до сушки. %
шахтные
температура
агента сушки, °С
Пшеница,
Рожь, ячмень,
Овес, Гречиха,
Горох, Пшеница
барабанные
До 18
120
предельная
температура
нагрева зерна
52
предельная!
температурив
нагрева зерна
55
От 18 до 22
120
50
52
Свыше 22
100
48
50
До 18
130
62
65
От 18 до 22
120
60
62
Свыше 22
110
55
60
До 18
100
52
60
От 18 до 22
100
50
55
Свыше 22
100
45
52
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 76 из 207
До 18
120
48
50
От 18 до 22
110
45
48
Свыше 22
100
42
45
До 18
80
38
—
От 18 до 22
70
30
—
Свыше 22
70
30
— 1
Примечание. В барабанных сушилках температуру агента сушки сушке
продовольственного зерна устанавливают в пределах 180...210 °С, фуражного
— до 250 °С.
Агент сушки поступает от топки по трубопроводу в напорную камеру
между шахтами и далее через окна и каналы подводящих коробов входит в
зерновую насыпь. В результате процесса тепловлагообмена агент сушки
утрачивает значительную часть тепла, пропорционально этому насыщается
влагой и в отработавшем состоянии выходит через отводящие короба и
диффузор и затем вентилятором по трубопроводу выбрасывается наружу.
Зерно в шахте перемещается самотеком сверху вниз в соответствии с нормой
выпуска, отрегулированного на разгрузочном устройстве. Высушенное зерно
попадает через разгрузочное устройство в подсушильный бункер и далее
самотеком в приемные ковши норий, которые поднимают его и подают в
охладительные колонки. Зерно охлаждают активным вентилированием в
охладительной колонке. Воздух в охладительной колонке в результате
разрежения, создаваемого вентилятором, проходит через зерновую насыпь во
внутренний цилиндр бункера и по трубопроводу выбрасывается наружу. Зерно
перемещается сверху вниз самотеком (в кольцевом пространстве между
наружным и внутренним цилиндрами) в соответствии с нормой выпуска, отрегулированной в шлюзовом затворе, и затем по зернопроводу подается норией
к зерноочистительным машинам на окончательную доработку. В период
налаживания режима сушки охлажденное зерно возвращается в шахту по
зернопроводу.
При влажности зерна выше 26 % высушить его за один прием, даже при
последовательном пропуске через две шахты, не удается. Такое зерно лучше
сушить в сушилках камерного типа, напольных, ромбических, вентилируемых
бункерах. В шахтной сушилке такое зерно можно высушить за несколько
пропусков с передержкой его в ожидании очередной обработки на установках
для активного вентилирования. Однако при такой технологической схеме
обработки возникает необходимость совместного использования сушилки и
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 77 из 207
установок для активного вентилирования, усложняется система транспортирования зерна, увеличиваются сроки его хранения в нестойком состоянии.
Лучше всего эту задачу решают вентилируемые бункера, технологически
увязанные с сушилкой транспортирующими органами.
При сушке зерна и семян пропускную способность сушилок определяют с
помощью переводного коэффициента который характеризует влагоотдающую
способность зерна с учетом
рекомендуемых
температур агента сушки и
съема влаги за один пропуск.
Для определения пропускной способности сушилки с использованием
коэффициента необходимо пропускную способность по зерну пшеницы для
данной сушилки с учетом процента съема влаги умножить на коэффициент С.
Наиболее важный параметр процесса сушки — это температура агента сушки и
нагрева обрабатываемого материала. Отклонения температуры агента сушки от
заданных нормативов не должны превышать ±3°С, а температура нагрева зерна
±2°С. Температуру агента сушки измеряют в напорной камере перед входными
отверстиями подводящих коробов. Замеры проводят через каждые 0,5 ч с
помощью установленных на сушилке электротермометров, а также ртутными
или спиртовыми термометрами.
Температуру агента сушки записывают в вахтенный журнал через каждые 2 ч.
Рекомендуемая температура агента сушки обычно обеспечивает условия
сушки, при которых нагрев зерна не превышает допустимых значений. Однако
контролировать только этот показатель недостаточно, так как в случае
задержки продвижения зерна по шахте возможен значительный его перегрев и
порча при оптимальной температуре агента сушки. Температуру зерна определять сложнее, чем температуру агента сушки. Для этого необходимо отобрать
пробы зерна из тех мест сушилки, где оно сильнее всего прогревается. Пробы
для измерения температуры нагрева зерна отбирают в нижнем ряду коробов,
подводящих агент сушки. За один анализ отбирают совком на длинной ручке
четыре пробы в двух крайних коробах, в начале и в конце каждого из них на
глубине 1,5...2 см от поверхности слоя.
Значительное различие в температуре нагрева зерна отдельных пробах
указывает на неравномерность его распределения по шахте и возможное
зависание между коробами. В таких случаях необходимо более регулярно
использовать разгрузочное устройство, пластины и щели выпускных лотков
от накапливающегося
сора, а также обеспечить качественную
предварительную очистку зерна перед подачей в сушилку.
В современных шахтных сушилках температуру нагрева зерна контролируют с
помощью датчиков дистанционных термометров, устанавливаемых
в
подсушильном бункере. Однако такой контроль дает лишь ориентировочные
результаты.
Через каждые 2 ч работы сушилки необходимо определять влажность зерна до
и после сушки. Пробы для определения влажности просушенного зерна
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 78 из 207
отбирают после охладительной колонки. Влажность определяют на
электровлагомерах, а при их отсутствии — методом высушивания. Влажность
просушенного и охлажденного зерна должна находиться на заданном уровне с
отклонениями не более ±0,5% от нормы. При более значительных отклонениях
уровень влажности зерна необходимо регулировать, изменяя время пребывания
его в сушилке.
Если температура нагрева зерна выше допустимых пределов, а влажность
меньше нормы, необходимо увеличить пропускную способность сушилки. При
перегревании зерна и недостаточном съеме влаги необходимо снизить
температуру агента сушки и уменьшить
выпуск зерна из сушилки. Однако
излишнее понижение температуры агента сушки нежелательно из-за снижения
производительности
сушилки.
Во
всех
случаях
для
высокой
производительности сушилки необходимо обеспечивать максимальный расход
агента сушки, не допуская выноса зерна из шахты.
Зерно после сушки и пропуска через охладительную колонку должно
иметь температуру, превышающую температуру наружного воздуха не более
чем на 10 °С. Недостаточное охлаждение зерна уменьшает влагосъем,
эффективность работы сушилки, повышает опасность ухудшения качества
зерна в последующий период. Основной причиной недостаточного охлаждения
зерна объясняет неисправность датчиков уровня зерна в охладителе.
Вопросы для самоконтроля:
1. Какие виды шахтных сушилок вы знаете.
2. Какие температурные режимы используют для сушки зерна в шахтных
сушилках.
Список рекомендуемой литературы:
Основная литература:
1. Резчиков В.А., Налееев О.Н., Савченко С.В. Технология зерносушения –
Учебник. - Алматы, 2000. - 400 с.
2. Вобликова Е.М. Технология хранения зерна - М. - 2003 г -448с.
3. Вобликов Е.М. и др Послеуборочная обработка и хранение зерна - М.2001 г . - 240 с.
4. Вобликова Е.М. Технология элеваторной промышленности –М. – 2003г.
5. Хосни К. Зерно и зернопродукты – М. - 2003 г.
6. Филин В.М. Оценка качества зерна крупяных культур на малых
предприятиях, 2003 г.
7. Проценко Г.И. Вентиляционные и пневмотранспортные установки
зерноперерабатывающих предприятий, 2000 - 95 с.
8. Малин Н.И. Энергосберегающая сушка зерна, 2004 г-239 с.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 79 из 207
9. Демский А.Б. Комплектные зерноперерабатывающие установки малой
мощности, 2004 – 263 с.
10 Карпов А.Ф. Послеуборочная обработка зерна.
2. Дополнительная литература:
1. Егоров Г.А. Технология переработки зерна. Учеб.пособие для вузов. М.: Колос, 1977 – 376 с.
2. Баум А.Е., Резчиков В.А. Сушка зерна. - М.: Колос, 1983. – 223 с.
3. Ким Л.В., Пащенко Л.П. Зерносушение и зерносушилки: Учеб. Пособие.
- Воронеж, 1999. – 152 с.
4. Трисвятский Л.А., Мельник Б.Е. Технология приема, обработки,
хранения зерна и зерновых продуктов его переработки.– М.: Колос, 1983. – 351
с.
5. Карпов Б.А. Технология послеуборочной обработки и хранения зерна.–
М.: ВО «Агропромиздат», 1987. – 288 с.
6 Мясникова А.В., Ралль Ю.С., Трисвятский Л.А., Шатилов И.С.
Товароведение зерна и продуктов его переработки. М, 1992г.-431 стр.
7. Жидко. В.И., Резчиков В.А., Уколов В.С. Зерносушение и
зерносушилки: учеб. пособие для ВУЗов. М, КОЛОС, 1982. - 239 стр.
8. Воронцов О.С. Элеваторная промышленность, зерносушение и
зерноочистке. - Учебное пособие, 1974 – 432с.
9. Малин Н.И. Справочник по сушке зерна – М.: 1986-159с.
Лекция № 11
ПОТОЧНАЯ ОБРАБОТКА ЗЕРНА И СЕМЯН
Структура лекции:
1. Типы и назначение поточных технологических линий
1. Типы и назначение поточных технологических линий
В сельском хозяйстве широко применяют поточный метод послеуборочной
обработки зерна. На линию подают свежеубранный зерновой ворох, а на
выходе из нее получают очищенное зерно определенного целевого на-:
значения с заданным уровнем качества.
Положительный эффект применения поточной технологии выражается в резком
сокращении сроков обработки, исключении опасных для качества зерна
периодов ожидания начала каждой очередной операции. Кроме того, при
поточной технологии затраты труда на обработку зерна и семян сокращаются в
8...10 раз, улучшается качество обработки и повышается производительность
машин при их стационарном использовании.
Недостаток технологии заключается в том, что она не всегда, особенно в
увлажненной зоне, учитывает большие колебания объема работ по отдельным
операциям, к например при очистке и сушке зерна, что нарушает синхронность
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 80 из 207
обработки, ведет к разрыву потока, накоплению частично обработанного зерна
на отдельных звеньях «процесса. Этот недостаток в значительной мере
устраняется при цеховой организации технологического процесса «обработки
зерна. Его главной особенностью является разделение процесса обработки на
этапы из одной или нескольких функционально однотипных операций,
выполнение которых решает важную задачу повышения сохранности и
качества обрабатываемого зерна. При этом планируется и организуется
некоторая передержка частично обработанного зерна при передаче его из цеха в
цех. Промежуточное хранение зерна осуществляется в регулируемых условиях
и в течение сроков, безопасных для качества зерна.
Такой поточный
технологический процесс послеуборочной обработки зерна позволяет
уменьшить колебания объема работы при выполнении различных операций.
Поточные технологические линии для послеуборочной обработки зерна
подразделяют на зерноочистительные агрегаты, зерноочистительно-сушильные
комплексы и специальные линии для обработки зерна семенного назначения. К
ним же следует отнести крупные комплексные предприятия по обработке и
хранению семян — семяобрабатывающие заводы и пункты.
Зерноочистительный агрегат представляет собой поточную технологическую
линию для послеуборочной обработки зерна и семян различных культур
влажностью до 16 %. Агрегат включает несколько дополняющих друг друга
зерноочистительных машин, объединенных транспортирующими рабочими
органами. В состав агрегата входит устройство для разгрузки автомобилей с
зерном, приемное устройство, бункера для сбора фракций очищенного зерна и
отходов.
Важной конструктивной и технологической особенностью выпускаемых
промышленностью
агрегатов
является
этажное
расположение
зерноочистительных машин и бункеров, что позволяет в полной мере
использовать свойство сыпучести зерновой массы и обеспечить самотечную
подачу всех фракций зерна и отходов в отведенные для них бункера, а также
выгрузку их из бункеров в транспортные средства.
Зерноочистительные агрегаты отличаются друг от друга производительностью,
а также технологическими возможностями по качеству очистки и набору
обрабатываемых культур. Существующие зерноочистительные агрегаты не
имеют оборудования для сушки зерна, у некоторых нет вентилируемых
бункеров для временного хранения запаса зерна, ожидающего обработки.
Поэтому зерноочистительные агрегаты рекомендуются для зон с невысокой
уборочной влажностью зерна.
В отдельные годы при сырой погоде в период уборки хозяйства, имеющие
только зерноочистительные агрегаты, испытывают значительные трудности в
сохранении высокого качества зерна. В таких условиях значительно снижается
пропускная способность зерноочистительных машин, а отсутствие сушильных
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 81 из 207
устройств, вентиляционных систем и бункеров для временной консервации
зерна вызывает большие потери его.
Зерноочистительные агрегаты типа ЗАВ рассчитаны на очистку зерна
различных культур с доведением их качества за однократный пропуск через
машины до норм базисных кондиций на продовольственное зерно.
В сельском хозяйстве широко распространены зерноочистительные агрегаты
ЗАВ-20 и ЗАВ-40 производительностью 20 и 40 т/ч соответственно. Им на
смену пришли более производительные и совершенные в техническом и
технологическом отношениях зерноочистительные агрегаты ЗАВ-25, ЗАВ-50 и
ЗАВ-100 производительностью 25,100 т/ч.
Важной технологической особенностью новых зерноочистительных
агрегатов является оборудование приемки, предварительной очистки и
временного хранения зерна. При этом обеспечивается приемка зерна с
производительностью вдвое большей, чем пронзительность основного
оборудования. Это позволяет принимать зерно не только для немедленной его
обработки, но и для создания запаса зерна в расчете на 8... часов работы
агрегата, обеспечить его хранение в регулируемых условиях, уменьшить
погрузочные и транспортные работы, снизить потери. Вместимость бункеров
для шейного хранения зерна 260...1040 т в зависимости от производительности
агрегата.
3ерноочистительно-сушильный
комплекс
представляет
специализированную поточную технологическую линию для послеуборочной
обработки зерна в увлажненных районах страны. Комплекс состоит из
зерноочистительного агрегата и зерносушильной установки соответвующей
производительности. Большинство комплексов индекс КЗС, затем через тире
указана производительность в тоннах за час и далее следует буквенное
значение типа применяемой сушилки (Ш — шахтная, барабанная).
В сельском хозяйстве наиболее широко применяют очистительно-сушильные
комплексы
КЗС-20Ш
и 2-20Б производительностью 20 т/ч.
Производительность зерносушильного оборудования в данных комплексах на
20 % ниже паспортной производительности зерноочистительного оборудования
и составляет 16 т/ч, что пропускную способность всего оборудования, замен
комплексов КЗС-20Ш и КЗС-20Б в настоящее используют более совершенные и
высокопроизводительные комплексы КЗС-25Ш, КЗС-25Б и КЗС-50. Они дают
зерноочистительный агрегат ЗАВ-25 с приемным отделением и
зерносушильное отделение с модернизированной шахтной зерносушилкой
СЗШ-16А или М-819 1Р), а также барабанной зерносушилкой СЗСБ-8А.
зерноочистительно-сушильные комплексы предназначены для работы в зонах
умеренного увлажнения с уборочной влажностью зерна около 20 %. Только в
этом случае обеспечивается законченный цикл обработки зерна за один
пропуск его через машины с номинальной производительностью. На
комплексах можно обрабатывать зерно с более высокой влажностью, однако в
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 82 из 207
этом случае из-за резкого снижения производительности зерносушильного
отделения значительно недоиспользуется зерноочистительное оборудование и
снижается общая пропускная способность комплекса.
При обработке высоковлажного зерна производительность комплексов КЗС
снижается в 2...4 раза и еще сильнее при работе на семенном зерне. Основным
сдерживающим фактором в пропускной способности комплекса является
недостаточная производительность сушилок при обработке высоковлажного
зерна.
Для зон с уборочной влажностью зерна выше 25 % рекомендуется использовать
зерноочистительно-сушильный комплекс КЗС-20Ш, в котором шахтная
зерносушилка СЗШ-16А снабжена комплектом дополнительного оборудования
КШС-20 для сушки высоковлажного зерна. На таком комплексе можно
проводить послеуборочную обработку зерна с начальной влажностью до 35 %.
Комплекс включает устройство для предварительного нагрева зерна и
частичной его рециркуляции.
Зерноочистительно-сушильный комплекс КЗС-40 имеет зерноочистительное
оборудование производительностью 40 т/ч и одношахтную сушилку
производительностью 16 т/ч. Такой комплекс наиболее эффективно используется в районах с невысокой уборочной влажностью зерна или там, где на
тока сырое зерно поступает не каждый год и в небольшом количестве.
Зерноочистительно-сушильные комплексы, так же как и зерноочистительные
агрегаты, не могут гарантированно обеспечить получение первоклассного по
качеству семенного зерна, так как не имеют специализированного
оборудования для окончательной очистки семенного материала. Агрегаты и
комплексы дооборудуют семяочистительными приставками СП-10 и СП-10А.
Семяочистительные приставки представляют собой комплекс машин для
окончательной очистки семян после их обработки на агрегатах и комплексах.
Приставки можно использовать во всех сельскохозяйственных зонах страны.
В составе приставок имеется универсальная, семяочистительная машина СВУ-5
и пневмосортировальные. Это позволяет за один пропуск довести семена до I,
2 классов по чистоте.
Все поточные технологические линии универсальны. На них можно
обрабатывать зерно и семена зерновых, зернобобовых, крупяных и
мелкосемянных культур. Для этого машины агрегатов и комплексов
обеспечены набором сменных рабочих органов. Для обработки семян таких
культур, как рис, семена масличных культур, сахарной свеклы,
дополнительно
изготавливают
и
по специальным заказам поставляют
наборы решет, триер- цилиндров, необходимые приспособления.
Вопросы для самоконтроля:
1. Перечислите марки машин для поточной очистки зерна.
2. Что входит в состав зерноочистительного комплекса.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 83 из 207
Список рекомендуемой литературы:
Основная литература:
1. Резчиков В.А., Налееев О.Н., Савченко С.В. Технология зерносушения –
Учебник. - Алматы, 2000. - 400 с.
2. Вобликова Е.М. Технология хранения зерна - М. - 2003 г -448с.
3. Вобликов Е.М. и др Послеуборочная обработка и хранение зерна - М.2001 г . - 240 с.
4. Вобликова Е.М. Технология элеваторной промышленности –М. – 2003г.
5. Хосни К. Зерно и зернопродукты – М. - 2003 г.
6. Филин В.М. Оценка качества зерна крупяных культур на малых
предприятиях, 2003 г.
7. Проценко Г.И. Вентиляционные и пневмотранспортные установки
зерноперерабатывающих предприятий, 2000 - 95 с.
8. Малин Н.И. Энергосберегающая сушка зерна, 2004 г-239 с.
9. Демский А.Б. Комплектные зерноперерабатывающие установки малой
мощности, 2004 – 263 с.
10 Карпов А.Ф. Послеуборочная обработка зерна.
2. Дополнительная литература:
1. Егоров Г.А. Технология переработки зерна. Учеб.пособие для вузов. М.: Колос, 1977 – 376 с.
2. Баум А.Е., Резчиков В.А. Сушка зерна. - М.: Колос, 1983. – 223 с.
3. Ким Л.В., Пащенко Л.П. Зерносушение и зерносушилки: Учеб. Пособие.
- Воронеж, 1999. – 152 с.
4. Трисвятский Л.А., Мельник Б.Е. Технология приема, обработки,
хранения зерна и зерновых продуктов его переработки.– М.: Колос, 1983. – 351
с.
5. Карпов Б.А. Технология послеуборочной обработки и хранения зерна.–
М.: ВО «Агропромиздат», 1987. – 288 с.
6 Мясникова А.В., Ралль Ю.С., Трисвятский Л.А., Шатилов И.С.
Товароведение зерна и продуктов его переработки. М, 1992г.-431 стр.
7. Жидко. В.И., Резчиков В.А., Уколов В.С. Зерносушение и
зерносушилки: учеб. пособие для ВУЗов. М, КОЛОС, 1982. - 239 стр.
8. Воронцов О.С. Элеваторная промышленность, зерносушение и
зерноочистке. - Учебное пособие, 1974 – 432с.
9. Малин Н.И. Справочник по сушке зерна – М.: 1986-159с.
Лекция № 12
Обработка зерна и семян на зерноочистительно-сушильных комплексах
Структура лекции:
1. Состав зерноочистительного комплекса.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 84 из 207
2. Зерноочистительно-сушильный комплекс КЗС-20Ш.
1. Состав зерноочистительного комплекса.
Зерноочистительно-сушильный комплекс представляет собой поточную
технологическую линию послеуборочной обработки зерна повышенной
влажности. На поточных линиях зерно продовольственного назначения
умеренной исходной влажности доводится за один прием до базисных
кондиций, а семена —до норм III класса по чистоте и влажности.
Зерноочистительно-сушильные
комплексы
типа
КЗС
состоят
из
зерноочистительного агрегата и зерносушильного отделения, связанных между
собой транспортирующими механизмами. Добавление к зерноочистительному
агрегату сложного и дорогостоящего зерносушильного оборудования является
вынужденной мерой, обусловленной повышенной уборочной влажностью зерна
и необходимостью его обязательной искусственной сушки. В комплексах
используют зерносушилки непрерывного действия шахтного и барабанного
типа производительностью от 8 до 40 т/ч. Паспортная производительность
комплексов 20, 25, 40 и 50 т/ч. По типу сушильного оборудования комплексы
делят на две группы: с шахтными (КЗС-20Ш, КЗС-25Ш, КЗС-40, КЗС-50) и
барабанными сушилками (КЗС-20Б, КЗС-25Б). Для обработки зерна семенного
назначения предпочтительнее использовать комплексы с шахтными
сушилками, которые обеспечивают более строгое регулирование режима сушки
и надежнее сохраняют качество семян.
Зерноочистительно-сушильный комплекс КЗС-25Ш. Предназначен для
послеуборочной поточной обработки и сушки зерновых, зернобобовых,
крупяных и других культур продовольственного и фуражного назначения с
доведением их до базисных кондиций. Комплекс включает отделение приемки
и временного хранения зерна до 200 т, зерноочистительный агрегат ЗАВ-25 и
зерносушильное отделение с зерносушилкой СЗШ-16А (рис. 35).
Производительность комплекса на приеме и предварительной очистке зерна
50 т/ч, на сушке — 20 план, т/ч, на первичной и вторичной очистке
просушенного зерна до 25 т/ч. При послеуборочной обработке зерна семенного
назначения обеспечивается примерно половинная производительность
комплекса с получением чистоты семян в пределах III класса.
Расчетная мощность комплекса 3300 т вороха в сезон. Расчетная влажность
обрабатываемого вороха 22 %, засоренность до 15 %, в том числе содержание
крупной примеси не более 5 %. Допускается обработка зерна влажностью до 30
%. Выход готовой продукции 80 % от общего количества
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 85 из 207
Рис. 1. Технологическая схема зерносушилки СЗШ-16 (СЗШ-16А с комплектом
оборудования для предварительного нагрева зерна
1 — автомобилеразгрузчик; 2—приемное устройство; 3 — загрузочная
норй 4— машина предварительной очистки; 5 — дополнительная нория;
6 — под гревательная колонка; 7 —осадочная камера; 8 — нории загрузки
шахт сушилки; 9, 13 — охладительные колонки; 10, 12 — нории; // —
шахты сушики 14 — вентилятор подогревательной колонки; 15 — топка
сушилки.
При поступлении от комбайнов зернового вороха, ни требующего сушки,
комплекс используется по технологической схеме работы зерноочистительного
агрегата ЗАВ-25. При работе по основной схеме в дневную смену принятое
зерно полностью предварительно очищают в машине МПО-50, затем часть
зерна направляют в зерноочистительный агрегат на первичную и вторичную
очистку, а избыток зерна — в бункера временного хранения.
В случае необходимости проведения сушки все поступившее в приемный
бункер зерно с помощью питателя дозатора и передаточного транспортера
подается в норию, которая направляет зерно в машину предварительной
очистки.
Все предварительно очищенное зерно поступает в бункера
временного хранения и затем в сушилку. Просушенное зерно поступает в
охладительные колонки и затем, если не требуется повторная сушка
зерноочистительное отделение в машину первичной очистки или в бункер
чистого зерна. После первичной очистки зерно поступает на вторичную
очистку в двух триерных блоках и в бункер чистого зерна. Отходы от машины
первичной очистки поступают в бункер отходов или в бункер фуража. Отходы
от машины вторичной очистки поступают в бункер фуража.
Управление машинами и механизмами комплекса КЗС-25Ш дистанционное
из кабины оператора.
Зерноочистительно-сушильный цех производительностью 25 т/ч. Разработан на
основе зерноочистительного агрегата ЗАВ-25 и шахтной зерносушилки М-819
(ПНР) производительностью 20 т/ч.
Зерно в цехе обрабатывают в такой последовательности: зерно с
транспортных средств разгружают в приемный бункер, затем направляют в
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 86 из 207
машину предварительной очистки МПО-50 и в бункера временного хранения,
затем в сушилку М-819. Просушенное зерно направляется в бункер резерва и
сухого зерна, а затем подается в машину первичной очистки ЗВС-20А и далее в
два триерных блока ЗАВ-10.90.000А.
Зерноочистительно-сушильный комплекс КЗС-25Б. Производительность
комплекса 25 т/ч. Он предназначен для послеуборочной поточной обработки и
сушки зерновых, зернобобовых и других культур продовольственного и
фуражного назначения с доведением их до базисных кондиций. Расчетная
мощность комплекса по поступающему вороху 3300 т в сезон. Расчетная
влажность вороха 22 %, засоренность до 15 % при содержании крупной
примеси не выше 5 %. На комплексе допускается обработка зерна влажностью
до 30 %. Расчетный выход готовой продукции 80 % от общего количества
вороха. На основе комплекса КЗС-25Б разработан типовой проект цеха
послеуборочной обработки зерна производительностью 25 т/ч.
Технологический процесс комплекса основан на принципе поточности
обработки зерна. Оборудование комплекса образует единую поточную линию
по приемке, временному хранению, предварительной очистке, сушке,
первичной и вторичной очистке просушенного зерна, обеспечивающую
доведение его качества до базисных кондиций.
На комплексе можно обрабатывать зерно по нескольким технологическим
схемам. Последовательность обработки зерна по основной (полной) схеме
предусматривает разгрузку зерна с транспортных средств в приемный бункер.
Затем зерно поступает в машину МПО-50 предварительной очистки. После
очистки зерно поступает в два бункера временного хранения. Система аэрации
бункеров временного хранения обеспечивает не только продувку зерновой
насыпи потоком воздуха для ее охлаждения, но и выгрузку зерна из бункера.
Зерно в сушилку поступает из бункеров временного хранения по-разному. Из
первого бункера зерно с помощью системы аэрации подается в норию и затем в
сушилки СЗСБ-8А. Зерно из второго бункера временного хранения поступает в
сушильное отделение через передаточный транспортер и нории. После сушки
зерно через нории поступает в охладительные колонки и затем в камеры сухого
зерна отделения очистки. Далее сухое зерна подается в машину первичной
очистки ЗВС-20А и затем в два триерных блока ЗАВ-10.90.000А. Очищенное
зерно поступает в бункер чистого зерна.
При отсутствии длинных и коротких примесей обработка зерна заканчивается в
машине первичной очисти ЗВС-20А и оно поступает в бункер чистого зерна. В
случае обработки зерна высокой влажности возможна двухкратная сушка его.
Управление машинами и механизмами комплекса дистанционное,
осуществляется из кабины оператора.
Зерноочистительно-сушильный комплекс
КЗС-В комплексе сблокированы
зерноочистительный агрегат ЗАВ-50 производительностью 50 т/ч и шахтная
зерносушилка М-839 производительностью 40 т/ч. На основе комплекса КЗС-
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 87 из 207
50 разработан типовой проект цеха очистки и сушки зерна
производительностью 50 т/ч. Комплекс предназначен для послеуборочной
обработки продовольственного зерна зерновых, зернобобовых и друг культур с
доведением его до базисных кондиций. Расчетная мощность цеха 5000т
продовольственного зерна базисных кондиций при влажности поступающего
вор 22 %, засоренности 15 %. Возможна обработка семенного назначения с
половинной производительное оборудования с доведением качества семян
до вй III класса посевного стандарта.
Оборудование комплекса связано в единую поточную технологическую
линию. Технологический процесс обработки зерна на комплексе заключается в
следующем поступающее от комбайнов свежеубранное зерно вываливают и
разгружают в приемный бункер. Из приемного бункера зерновой материал
двумя транспортерами норией подается в две машины предварительной
очистки. Избыток зерна по зерносливам возвращается в приемный бункер. От
одной из машин предварительной очистки очищенный материал подается с
помощью двух норий в бункера отделения временного хранения, вмещающих
до 400т зерна.
Таким образом, создается запас зерна для работы комплекса в ночное время.
От второй машины МПО-50 предварительно очищенный материал
направляется с помощью нории в бункер вместимостью 34 т, затем в сушилку и
после нее — в зерноочистительное отделение. Первичную очистку просушенного зерна проводят в машине МЗП-50, а дополнительную— в трех блоках
триеров ЗАВ-10.90.000А. Крупные и легкие примеси, выделенные в машинах
предварительной очистки, направляются самотеком в бункера отходов.
На комплексе возможна работа зерноочистительного агрегата без включения
триеров в технологический процесс. При обработке высоковлажного зерна
возможна его повторная сушка. Управление работой оборудования и
механизмов дистанционное.
Зерноочистительно-сушильный комплекс КЗС-40. Рассчитан для использования
в зонах, где не требуется сушка всего зерна. Он включает зерноочистительный
агрегат ЗАВ-40 и зерносушильное отделение с одной шахтной зерносушилкой
СЗШ-16 (СЗШ-16А). Производительность комплекса на очистке зерна 40 и на
сушке 16...20 т/ч. На комплексе осуществляется следующий технологический
процесс обработки зерна: разгрузка автомобилей с зерном, предварительная
очистка зерна от легких и крупных примесей, сушка зерна повышенной
влажности, первичная очистка зерна и отгрузка в автотранспорт.
Учитывая, что большинство машин комплекса КЗС-40 устарели,
промышленность
выпускает
специализированный
ремонтновосстановительный комплект оборудования КЗС-40В. В него входят более
совершенные и производительные машины, в том числе машина предварительной очистки зерна МПО-50, две зерноочистительных машины ЗВС-20А, два
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 88 из 207
триерных блока ЗАВ-Ю.90.000А, а также автомобилеразгрузчик ГУАР-15Н, две
нории 2ШЗ-30.
Кроме продовольственного и фуражного зерна на комплексе можно
обрабатывать семенное зерно с доведением качества до требования III класса
посевного стандарта. Производительность оборудования при обработке семян
уменьшается в 2 раза.
2. Зерноочистительно-сушильный комплекс КЗС-20Ш.
Комплекс является базовой поточной линией послеуборочной обработки зерна
в увлажненных районах страны. Для замены устаревших машин и
части
оборудования
комплекса
промышленность
выпускает
ремонтновосстановительный комплекс машин и оборудования для этого комплекса КЗС29ШВ. В процессе модернизации устанавливается новая зерноочистительная
машина ЗВС-20А, два триерных блока ЗАВ-10.90.000А, заменяются нории и
автомобилеразгрузчик. Повышение производительности и улучшение работы
сушилки обеспечивается путем установки теплогенератора ТБ-1,5, новых
вентиляторов к шахтам и замены верхней секции охладительной колонки с
вентилятором.
В состав комплекса КЗС-20Ш входят зерноочистительный агрегат ЗАВ-20,
дополненный машиной предварительной очистки вороха, и зерносушильное
отделение с шахтной зерносушилкой СЗШ-16. В зависимости от уборочной
влажности
комплекс
обеспечивает
обработку
16...20
т/ч
зерна
продовольственного назначения или 8... 10 т/ч семян.
Можно обрабатывать по нескольким технологическим схемам зерно разных
культур продовольственного и семенного назначения, различной влажности и
засоренности.
Основная схема обработки зерна предусматривает: приемку зерна,
предварительную очистку, сушку, воздушно-решетную очистку, триерную
очистку, распределение полученных фракций зерна и отходов по секциям блока
бункеров.
Зерно по основной технологической схеме обрабатывают в такой
последовательности.
Зерновой материал разгружают в приемный бункер
тупиковым или проездным автомобилеразгрузчиком и подают первой ветвью
двухпоточной нории в машину предварительной очистки. Выделенные этой
машиной крупные примеси и воздушные относы передают транспортером в
секцию отходов, а очищенный материал — в шахтную зерносушилку. Система
распределительных клапанов позволяет регулировать поток зерна, частично
или полностью направляя его в бункер резерва.
Просушенное и охлажденное зерно передаточной норией направляется в
компенсаторную секцию бункера резерва, затем во вторую ветвь приемной
нории, которая подает его в машину первичной очистки. Предварительно
зерновой поток делится разделительным клапаном на две равные части, каждая
из которых поступает в приемную камеру двух параллельно работающих
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 89 из 207
воздушногнетных
машин первичной очистки. Из приемных камер
зерноочистительных машин зерно при помощи питающих валиков с
подпружиненными кладами подается в воздушные каналы. Воздушный поток
удаляет из зерновой смеси легкие примеси, которые вносятся в осадочную
камеру. Очищенное от легких примесей зерно попадает на решетную систему
машин, (делится на три фракции: очищенное зерно, фуражное зерно, крупные и
мелкие отходы. Очищенное зерно поступает в шнековые боковые питатели и
затем наклонным передаточным транспортером направляется в триерные
блоки. Фракции фуражного зерна и отходов через воронки и систему
зернопроводов самотеком попадают (соответственно в секции фуража и
отходов.
В триерных цилиндрах выделяются только длинные ли длинные и короткие
примеси. Длинные примеси поступают в секцию отходов, короткие —
пневмотранспортом подаются в секцию фуража.
При влажности вороха от 20 до 26 % необходимо дважды пропускать зерно
через зерносушилки. В этом случае применяют последовательную схему
движения зерна через шахты сушилки, при тщательной настройке контроле
работы выгрузных аппаратов шахт с тем, чтобы избежать оголения верхних
коробов и утечку агента сушки.
При последовательной работе шахт производительность сушильного отделения
снижается в 2 раза и поэтому в зерноочистительном отделении можно
использовать лишь одну правую или левую линию очистки зерна.
Вопросы для самоконтроля:
1. Перечислите основной принцип работы зерноочистительных комплексов.
2. Что входит в состав зерноочистительно-сушильный комплекс
КЗС20Ш.
3. Как осуществляется очистка зерна на зерноочистительно-сушильном
комплексе КЗС-20Ш.
Список рекомендуемой литературы:
Основная литература:
1. Резчиков В.А., Налееев О.Н., Савченко С.В. Технология зерносушения –
Учебник. - Алматы, 2000. - 400 с.
2. Вобликова Е.М. Технология хранения зерна - М. - 2003 г -448с.
3. Вобликов Е.М. и др Послеуборочная обработка и хранение зерна - М.2001 г . - 240 с.
4. Вобликова Е.М. Технология элеваторной промышленности –М. – 2003г.
5. Хосни К. Зерно и зернопродукты – М. - 2003 г.
6. Филин В.М. Оценка качества зерна крупяных культур на малых
предприятиях, 2003 г.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 90 из 207
7. Проценко Г.И. Вентиляционные и пневмотранспортные установки
зерноперерабатывающих предприятий, 2000 - 95 с.
8. Малин Н.И. Энергосберегающая сушка зерна, 2004 г-239 с.
9. Демский А.Б. Комплектные зерноперерабатывающие установки малой
мощности, 2004 – 263 с.
10 Карпов А.Ф. Послеуборочная обработка зерна.
2. Дополнительная литература:
1. Егоров Г.А. Технология переработки зерна. Учеб.пособие для вузов. М.: Колос, 1977 – 376 с.
2. Баум А.Е., Резчиков В.А. Сушка зерна. - М.: Колос, 1983. – 223 с.
3. Ким Л.В., Пащенко Л.П. Зерносушение и зерносушилки: Учеб. Пособие.
- Воронеж, 1999. – 152 с.
4. Трисвятский Л.А., Мельник Б.Е. Технология приема, обработки,
хранения зерна и зерновых продуктов его переработки.– М.: Колос, 1983. – 351
с.
5. Карпов Б.А. Технология послеуборочной обработки и хранения зерна.–
М.: ВО «Агропромиздат», 1987. – 288 с.
6 Мясникова А.В., Ралль Ю.С., Трисвятский Л.А., Шатилов И.С.
Товароведение зерна и продуктов его переработки. М, 1992г.-431 стр.
7. Жидко. В.И., Резчиков В.А., Уколов В.С. Зерносушение и
зерносушилки: учеб. пособие для ВУЗов. М, КОЛОС, 1982. - 239 стр.
8. Воронцов О.С. Элеваторная промышленность, зерносушение и
зерноочистке. - Учебное пособие, 1974 – 432с.
9. Малин Н.И. Справочник по сушке зерна – М.: 1986-159с.
Лекция № 13
Обработка зерна и семян на комплексных семяобрабатывающих
предприятиях
Структура лекции:
1.
Обработка зерна и семян на комплексных семяобрабатывающих
предприятиях.
1.
На базе серийно выпускаемых комплектов оборудования агрегатов,
комплексов, семяочистительных приставок, отделений вентилируемых
бункеров, а также отделений протравливания семян, механизированных
зернохранилищ, отделений обработки отходов и комбикормов цехов на местах
оборудуются комплексные зернообратывающие и семяобрабатывающие
предприятия в виде пунктов и заводов. В производство внедряются типовые
семяобрабатывающие предприятия производительностью 1500, 2500, 5000 и
10000 т семян в сезон.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 91 из 207
Рис. 1. Пункт обработки и хранения семян зерновых культур (производительность пункта 2500 семян в сезон, одна поточная линия, для зон с
влажностью семян 22 %):
1 — цех обработки зерна на базе комплекса КЗС-25Ш; 2 — отделение очистки
семян на базе приставки СП-10А; 3 — механизированное семенохранилище для
семян; 4 - здание административно-бытового назначения; 5 — автомобильные
весы грузоподъемностью 30 т; 6 — насосная станция; 7 — склады
вместимостью 30 т для топлива; В — трансформаторная подстанция.
Семяобрабатывающее предприятие производительностью 2500 т семян в сезон
предназначено для послеуборочной обработки, хранения и предпосевной
обработки семян зерновых, крупяных, бобовых и масличных культур в
семеноводческих хозяйствах, преимущественно увлажненных районов страны
(рис. 1). В состав основных производственных помещений пункта входят цех
приемки и обработки зерна производительностью 25 т/ч на базе КЗС-25Ш.
Производительность цеха на приемке зерна 50 т/ч. С цехом обработки зерна
соединено отделение окончательной очистки семян производительностью 10
т/ч на базе семяочистительной приставки СП-10А. Механизированное
хранилище вместимостью 2500т технологически увязано с отделением
окончательной очистки семян. На территории пункта установлены автомобильные весы грузоподъемностью 30 т, административно-бытовое здание с
лабораторией, насосная станция, склады эксплуатационного запаса топлива на
2000 м3, подстанция. При обработке семенной материал доводят до норм I и II
классов посевного стандарта.
Производственный процесс на пункте осуществляется в четыре этапа: 1)
уборочный период — приемка, предварительная очистка и сушка семян и
частично вторичная очистка; 2) послеуборочный период — завершение «)ичной
очистки, при необходимости протравливание семян; 3) период стационарного
хранения—регулирование температуры семян активным вентилированием,
контроль за процессом хранения; 4) предсевной период — протравливание,
затаривание, отгрузка , при необходимости предпосевной обогрев семян для
(повышения полевой всхожести.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 92 из 207
В уборочный и послеуборочный периоды пункт работает в три смены, в
предпосевной — в одну смену, общая продолжительность работы за год на
очистке 500 ч и более, на протравливании до 210 ч. Отделение приемки и
временного хранения позволяет принимать до 50 т зерна одной культуры в час.
После предварительной очистки все зерно поступает в аэрируемые бункера
вместимостью 200 т. Затем часть зерна направляется в сушильное отделение, в
котором предусмотрен параллельный или последовательный пропуск зерна
через шахты сушилки. Далее просушенное зерно поступает в
производственный корпус. Часть предварительно очищенного
зерна
временно ранится в бункерах и подается на обработку в вечернюю, ночную
смены. Избыток семян может быть переведен в семенохранилище на временное
хранение в течение нескольких суток в условиях активного вентилирования. I
В производственном корпусе очищают просушенные семена в воздушнорешетных сепараторах.
Производительность на очистке 10 т/ч. Подготовленные семена размещают на
стационарное хранение насыпью в закромах активным вентилированием. Для
этого на пункте имеется механизированное семенохранилище на 2500 т.
Создание комплексных семяобрабатывающих
предприятий обеспечивает
более широкие технологические (возможности по сравнению с агрегатами и
комплексами, Доукомплектованными семяочистительньши
приставками.
Новый качественный момент в совершенствовании технологии заключается в
том, что зерновой материал можно обрабатывать не только непрерывным
потоком и подачей в хранилище полностью подготовленных семян, но и
прерывистой поточной обработкой с передержкой семян на некоторый период
в вентилируемых бункерах веред завершающим этапом их очистки. Такая
двухэтапная технология послеуборочной обработки семян обеспечивает
возможность концентрации усилий сначала на решении первой задачи
послеуборочной обработки — как можно быстрее повысить стойкость
свежеубранных семян к факторам порчи. Окончательную очистку этих семян и
доведение их до требования I и II классов посевного стандарта можно
выполнить в любое время. Отмеченные особенности двухэтапной технологи»
послеуборочной обработки семян способствуют повышению пропускной
способности оборудования, лучшей
эффективности его использования,
значительно снимают
напряженность всего процесса послеуборочной
обработки зерна. Некоторая часть семян может быть временно законсервирована вентилированием неподогретым, а также искусственно
охлажденным воздухом. Продолжительность такой консервации в пределах
4... 12 сут строго увязывается с видом культуры, влажностью семян и
возможной температурой их охлаждения. Внедрение временной консервации
семян позволяет увеличить приемную способность пункта и быстрее завершить
уборку.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 93 из 207
Рис. 2. Технологическая схема завода производительностью 10000т в сезон по
обработке и хранению семян зерновых культур:
1 — автомобилеразгрузчик У15-УРВС; 2, 6 —машины К-527А; 3 — бункер БВ25А для активного вентилирования; 4 — колонка предварительного подогрева;
5 — зерносушилка СЗШ-ШР; 7 — машина К-547А вторичной очистки; 8 —
триерный блок К236А; 9 — пнев-мосортировальный стол СПС-5; 10 — агрегат
АПЗ-10 для протравливания семян; // — полуавтоматический весовыбойный
аппарат ДВК-25; /2, 14 — мешкозашивочные машины ЗЗЕ-М; 13 —
полуавтоматический весовой дозатор ДБК.-50П.
Примером поэтапной технологии послеуборочной обработки семян в
крупных специализированных хозяйствах и межхозяйственных объединениях
является завод по обработке и хранению семян зерновых культур производительностью 10000 т за сезон, а также завод по обработке и хранению 5000 т
риса. Это четырехлинейные семяобрабатывающие предприятия, способные
принимать исходный материал (влажностью 16...22%) и доводить семена до I
класса посевного стандарта.
Технологическая схема завода на 10000 т семян зерновых культур приведена на
рисунке 2. Характерной особенностью технологической схемы обработки
семян на заводе является то, что производительность отделения приемки и
предварительной очистки в 5 раз превышает производительность сушилок,
машин первичной и вторичной очистки. Высокий темп приемки зерна на обработку обеспечивается возможностью временной консервации предварительно
очищенного свежеубранного зерна в бункерах активного вентилирования
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 94 из 207
общей
вместимостью 640 т, а также размещением просушенного зерна на
временное хранение в семенохранилище бункерного
типа.
На заводе принята цеховая форма организации процесса обработки семян.
Отделение приема и предварительной очистки семян производительностью 200
т/ч. имеет четыре точки приема зерна, которые являются оборудованием
четырех поточных линий послеуборочной обработки семян разных партий или
разных культур. Предварительную очистку проводят в машинах К.-527А
производительностью 50 т/ч. Затем семенной материал поступает цех
временного хранения, сушки и первичной очистки досушенных семян.
Временную консервацию семян производят в вентилируемых бункерах
вместимостью по 40 т. На каждой поточной линии установлены по четыре
таких бункера общей вместимостью 640 т на цех. Семена сушат шахтных
сушилках СЗШ-16А с колонками предварительного нагрева и частичной
рециркуляцией зерна. Сухие семена направляют в машину первичной очистки
К-527А производительностью 25 т/ч, которая выдает фуражное зерно и
облегчает вторичную очистку семян.
Последнюю проводят в машинах К-547А с триерами р-236. При
необходимости семена направляют на пневмосортировальные столы СПС-5 для
выделения трудноотделимых примесей.
Обработанные семена поступают по транспортерной эстакаде в два силосных
склада вместимостью по 5000 т. При необходимости предпосевной обработки
семян химическими препаратами на заводе предусмотрено отделение
протравливания и затаривания со складом на 100 т семян. Сушку и
очистку семян контролируют работники цеховой технологической
лаборатории, которая размещена в здании цеха вторичной очистки и
сортирования.
Список рекомендуемой литературы:
Основная литература:
1. Резчиков В.А., Налееев О.Н., Савченко С.В. Технология зерносушения –
Учебник. - Алматы, 2000. - 400 с.
2. Вобликова Е.М. Технология хранения зерна - М. - 2003 г -448с.
3. Вобликов Е.М. и др Послеуборочная обработка и хранение зерна - М.2001 г . - 240 с.
4. Вобликова Е.М. Технология элеваторной промышленности –М. – 2003г.
5. Хосни К. Зерно и зернопродукты – М. - 2003 г.
6. Филин В.М. Оценка качества зерна крупяных культур на малых
предприятиях, 2003 г.
7. Проценко Г.И. Вентиляционные и пневмотранспортные установки
зерноперерабатывающих предприятий, 2000 - 95 с.
8. Малин Н.И. Энергосберегающая сушка зерна, 2004 г-239 с.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 95 из 207
9. Демский А.Б. Комплектные зерноперерабатывающие установки малой
мощности, 2004 – 263 с.
10 Карпов А.Ф. Послеуборочная обработка зерна.
2. Дополнительная литература:
1. Егоров Г.А. Технология переработки зерна. Учеб.пособие для вузов. М.: Колос, 1977 – 376 с.
2. Баум А.Е., Резчиков В.А. Сушка зерна. - М.: Колос, 1983. – 223 с.
3. Ким Л.В., Пащенко Л.П. Зерносушение и зерносушилки: Учеб. Пособие.
- Воронеж, 1999. – 152 с.
4. Трисвятский Л.А., Мельник Б.Е. Технология приема, обработки,
хранения зерна и зерновых продуктов его переработки.– М.: Колос, 1983. – 351
с.
5. Карпов Б.А. Технология послеуборочной обработки и хранения зерна.–
М.: ВО «Агропромиздат», 1987. – 288 с.
6 Мясникова А.В., Ралль Ю.С., Трисвятский Л.А., Шатилов И.С.
Товароведение зерна и продуктов его переработки. М, 1992г.-431 стр.
7. Жидко. В.И., Резчиков В.А., Уколов В.С. Зерносушение и
зерносушилки: учеб. пособие для ВУЗов. М, КОЛОС, 1982. - 239 стр.
8. Воронцов О.С. Элеваторная промышленность, зерносушение и
зерноочистке. - Учебное пособие, 1974 – 432с.
9. Малин Н.И. Справочник по сушке зерна – М.: 1986-159с.
Лекция № 14
Размещение в хранилищах зерна и семян
До начала уборки необходимо составить план размещения урожая с учетом
плановых показателей и фактически ожидаемого объема производства, а также
заготовок и реализации продукции. Для размещений семян и фуражного зерна
отводят различные хранилища.
Имеется несколько типовых проектов комбинированных хранилищ,
предназначенных
для размещений зерна продовольственного и семенного
назначения в изолированных секциях, которые разделены капиталь»
стеной.
Партии семян хранят отдельно по культурам, се там, репродукциям, категориям
сортовой чистоты, а также с учетом показателей качества по засоренности
влажности.
Основную массу семян размещают на хранение сыпью в закромах, бункерах,
силосах, секциях и отделениях.
Культура
Число мешков
Высота (м) насыпи
напольного типа
в
хранилищах
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 96 из 207
15
12
15
8
Просо Соя
15
3,5
Клещевина Подсолнечник
15
2,5
Многолетние и однолетние травы
12
2,0
Пшеница, рожь, ячмень, овес,
горох, рис, чечевица, кукуруза в
зерне
Фасоль и другие бобовые (кроме
гороха и чечевицы)
Протравленные семена в бумажных мешках допускается укладывать в 20 рядов.
В напольных семенохранилищах, оборудованных установками активного
вентилирования, высота насыпи зерновых культур может быть увеличена до 5
м и примерно на 30 % меньше для семян других культур.
Семена высоких репродукций зерновых культур, а также партии
мелкосемянных культур размещают в мешках. Допускается высота насыпи или
высота штабеля при хранении в мешках не более нормативов, приведенных в
таблице.
Правила размещения семян в хранилищах предусматривают
максимальное использование помещений, исключающее смешивание семян
различных партий, свободный доступ к каждой партии семян и возможность
проведения наблюдений за процессом хранения. Для этого хранилища
засыпают семенами на полную высоту, но не доходя 15...20 см до верхней
кромки стен закрома. Чтобы предупредить смешивание и засорение,
запрещается складировать в смежных закромах или штабелях семена двух
сортов одной культуры, а также семена трудноотделимых друг от друга
культур, например, ржи и пшеницы, пшеницы и ячменя.
При размещении семян в мешках необходимо соблюдать следующие
правила. В хранилищах с асфальтированными или бетонными полами мешки
надо укладывать на поддоны, отстоящие от пола на 15..20 см. Штабели мешков
укладывают двойником или тройником. При укладке двойником два мешка
первого ряда кладут параллельно на ребро с небольшим зазором, а мешки
каждого следующего ряда — поперек нижележащих. При укладке тройником к
торцам двух параллельно лежащих мешков кладут поперек третий мешок,
каждый последующий ряд мешков размещают в обратном порядке. Ширина
проходов между штабелями 0,7м, расстояние до стен хранилища 0,5..,0,7м. При
использовании штабелеукладчика по продольной оси склада оставляют
центральный проезд шириной 3 м для штабелеукладчика.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 97 из 207
Протравленные семена в крафт-мешках хранят штабелями высотой до 20
рядов в изолированных помещениях семенохранилища. Семена, протравленные
суспензиями ядохимикатов с добавками клеящих веществ, допускается хранить
в закрытых бункерах (силосах) высотой до 12м.
В хранилищах бункерного или силосного типа сухие непротравленные
семена можно хранить высотой насыпи до 12 м, а при наличии средств
активной вентиляции и дистанционного контроля за температурой — до 30 м
для зерна пшеницы, ржи, ячменя, овса, гречихи и до 15 м для риса, проса и
гороха.
Для сохранности качества семян необходимо систематически наблюдать
за
температурой,
влажностью, цветом, запахом, зараженностью и
всхожестью семян. Наблюдения ведут по каждой партии, складу, штабелю.
Поверхность насыпи больших партий условно разбивают на секции по 50 м2, и
за каждой из них наблюдают. Температура семян — важнейший показатель
нормальных условий хранения. Повышение ее, не связанное с повышением
температуры наружного воздуха, свидетельствует о серьезных нарушениях
режима хранения и возможности быстрой порчи семян. Такие партии семян
должны быть немедленно охлаждены и, если необходимо, просушены.
Температуру семян определяют при помощи термоштанг и
электротермометров в разных участках по площади и высоте насыпи семян.
При высоте насыпи более 1,5 м температуру семян определяют в трех слоях: на
глубине 30...50 см от поверхности, в середине насыпи и у пола. После каждого
замера температуры термоштанги переставляют в пределах закрома или секции
на 2 м, чтобы постепенно обследовать всю массу семян.
Частота определения температуры зависит от состояния семян и периода
хранения. При временной консервации температуру зерна или семян проверяют
ежедневно, при временном хранении — через 2...3 дня.
При стационарном хранении сухих семян измерение температуры в первые
три месяца проводят через каждые три дня, в последующий период
при
температуре семян выше 10°С — через 10 дней, а если температура ниже 10
°С — 2 раза в месяц.
Влажность семян определяют 2 раза в месяц. Одновременно проверяют
зараженность семян, исследуя пробы семян раздельно по слоям, а также
определяют и органолептические показатели — запах и цвет.
При контроле за состоянием семян все наблюдения и отбор проб ведут с
трапов, положенных на поверхность насыпи. Показатели качества семян по
штабелям, закромам и секциям записывают в журнал наблюдений и в
штабельные ярлыки по установленной форме.
Вопросы для самоконтроля:
1. Как осуществляется очистка семян.
2. Какое оборудование используют для очистки семян.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 98 из 207
Список рекомендуемой литературы:
Основная литература:
1. Резчиков В.А., Налееев О.Н., Савченко С.В. Технология зерносушения –
Учебник. - Алматы, 2000. - 400 с.
2. Вобликова Е.М. Технология хранения зерна - М. - 2003 г -448с.
3. Вобликов Е.М. и др Послеуборочная обработка и хранение зерна - М.2001 г . - 240 с.
4. Вобликова Е.М. Технология элеваторной промышленности –М. – 2003г.
5. Хосни К. Зерно и зернопродукты – М. - 2003 г.
6. Филин В.М. Оценка качества зерна крупяных культур на малых
предприятиях, 2003 г.
7. Проценко Г.И. Вентиляционные и пневмотранспортные установки
зерноперерабатывающих предприятий, 2000 - 95 с.
8. Малин Н.И. Энергосберегающая сушка зерна, 2004 г-239 с.
9. Демский А.Б. Комплектные зерноперерабатывающие установки малой
мощности, 2004 – 263 с.
10 Карпов А.Ф. Послеуборочная обработка зерна.
2. Дополнительная литература:
1. Егоров Г.А. Технология переработки зерна. Учеб.пособие для вузов. М.: Колос, 1977 – 376 с.
2. Баум А.Е., Резчиков В.А. Сушка зерна. - М.: Колос, 1983. – 223 с.
3. Ким Л.В., Пащенко Л.П. Зерносушение и зерносушилки: Учеб. Пособие.
- Воронеж, 1999. – 152 с.
4. Трисвятский Л.А., Мельник Б.Е. Технология приема, обработки,
хранения зерна и зерновых продуктов его переработки.– М.: Колос, 1983. – 351
с.
5. Карпов Б.А. Технология послеуборочной обработки и хранения зерна.–
М.: ВО «Агропромиздат», 1987. – 288 с.
6 Мясникова А.В., Ралль Ю.С., Трисвятский Л.А., Шатилов И.С.
Товароведение зерна и продуктов его переработки. М, 1992г.-431 стр.
7. Жидко. В.И., Резчиков В.А., Уколов В.С. Зерносушение и
зерносушилки: учеб. пособие для ВУЗов. М, КОЛОС, 1982. - 239 стр.
8. Воронцов О.С. Элеваторная промышленность, зерносушение и
зерноочистке. - Учебное пособие, 1974 – 432с.
9. Малин Н.И. Справочник по сушке зерна – М.: 1986-159с.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 99 из 207
Лекция № 15
Мехнизированные зернохранилища напольного типа
Структура лекции:
1. Виды зернохранилищ.
2. Семянохранилища.
1. Виды зернохранилищ.
Конструкции складов
с горизонтальным простейшие и наиболее
распространенные хранилища со всеми средствами механизации и активной
вентиляцией такие хранилища эффективно используются в условиях
промышленного семеноводства.
Современное хранилище для зерна и семян представляет собой сложное
инженерное сооружение. Хранилища строят в соответствии с типовыми
проектами, разработанными специализированными проектными организациями
с учетом достижений науки и передового опыта. Большинство современных
типовых
проектов
зернохранилищ включает стационарные
средства
механизации всех погрузочно-разгрузочных
и транспортных работ,
установки для активного вентилирования
атмосферным и искусственно
охлажденным воздухом, а также аэрожелоба.
Проекты
семенохранилищ
предусматривают рабочее здание для приемки семян с отделением
протравливания и затаривания, автоматические весы и другое оборудование.
Некоторые хранилища выполнены в полносборном варианте, и строят их из
заводских деталей.
Действующие типовые проекты предусматривают вместимость от 500 до 5000
т. Уровень затрат в расчете на 1 т зерна снижается примерно за 30...40 % при
повышении вместимости хранилищ с 500 до 3000 т. Следовательно, более
экономичными и выгодными являются крупные хранилища. В них более полно
используется технологическое оборудование и выше производительность
труда. Наличие закромов и секций в таких хранилищах позволяет размещать
различные по массе и качеству партии продукции.
Недостаток большинства хранилищ напольного типа — сравнительно
небольшая высота загрузки семян в закрома, составляющая обычно 2,5 м.
Учитывая, что сухие семена большинства культур и тем более продовольственное или фуражное зерно можно размещать более высоким слоем,
преимущество в этом отношении имеют хранилища бункерного или силосного
типа. Однако разработаны проекты зернохранилищ напольного типа с высотой
загрузки насыпи зерна до 6м, которые и оказались наилучшими по
экономическим показателям. Семенохранилище вместимостью 1300 и 2300 т с
отделением протравливания и затаривания. Семенохранилище представляет
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 100 из 207
собой одноэтажное здание секционного типа (рис. 1). Основную массу семян
размещают в закромах по 125 т при высоте насыпи 2,5 м.
Рис. 1. Схема хранилища вместимостью 1300 и 2300 т семян
Каждая секция семенохранилища рассчитана на 500 т семян. Торцовую
часть семенохранилища используют для раздельного складирования
протравленных и непротравленных.
Кроме складов, хранилище имеет отделение приемки, протравливания и
затаривания семян, которое размещено в двухэтажном здании, примыкающем к
торцу склада. Семенохранилище используется в составе зерно-очистительносушильных пунктов и семяобрабатывающих предприятий. Оно предназначено
для временного хранения предварительно очищенных сухих или влажных и
сырых (до 22 %) семян в режиме активного вентилирования атмосферным или
искусственно охлажденным воздухом, длительного хранения сухих и
очищенных крупяных и масличных культур, протравливания, затаривания в
мешки и временного хранения семян в таре.
Загрузка, выгрузка и транспортирование семян в пределах хранилища
механизированы. Механизация осуществляется нориями, верхним и нижним
ленточными транспортерами и подгребателями семян. С помощью
транспортерной галереи хранилище соединено с поточной линией для
послеуборочной обработки семян.
Семенной материал, поступающий с поточной линии, подается к нориям. Далее
семена могут быть направлены: в автоматические, весы и через верхний
транспортер в хранилище; в весовыбойный аппарат и склад непротравленных
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 101 из 207
семян для хранения в мешках; на протравливание, затаривание и в склад
протравленных семян для хранения в мешках.
Нории служат для приемки семян с нижнего транспортера хранилища и
передачи их в другие закрома или в бункера отпуска на автомобильный
транспорт.
Чтобы не допустить самосогревания и снижения качества семян при
длительном хранении, каждый закром семенохранилища оборудован системой
активного вентилирования в виде аэрожелобов с осевыми вентиляторами СВМ5М. Аэрожелоба являются также средствами транспортирования семенного
материала внутри закрома, обеспечивая разгрузку семенохранилища.
Для сохранности влажного семенного материала при временном хранении в
семенохранилище предусмотрена консервация влажных семян охлажденным
воздухом при помощи холодильной машины, которая подключается к
аэрожелобам. Каждая секция семенохранилища снабжена системой аспирации,
которая обеспыливает насыпные лотки нижнего транспортера. Технологическое оборудование отделения протравливания имеет две аспирационные сети.
Производительность на приемке семян 20 т/ч, при протравливании 10 т/ч.
Режим работы двухсменный. Основное оборудование семенохранилища (шт.):
нории ковшовые однопоточные НПЗ-20 (2), весы зерновые Д-100-3 (I),
весовыбойный аппарат и мешкозашивочная машина ДВК-50П, ЗЗЕ-М (2),
транспортер ленточный верхний с разгрузочной тележкой (I), транспортер ленточный нижний (1).
2. Семенохранилища.
Семенохранилище вместимостью 1000 и 2000 т. Семенохранилище
напольного типа, секционное, предназначено для хранения семян в закромах
вместимостью по 125 т при высоте насыпи 2,5 м. Каждая секция из четырех
закромов вмещает 500 т семян. Семенохранилище не имеет отделения
протравливания и склад для хранения семян в мешках. Используется для
временной консервации сырых (влажностью до 22 %) семян и длительного
хранения сухих и очищенных семян зерновых, бобовых, крупяных и масличных
культур. Хранилище можно использовать самостоятельно или в составе
пунктов послеуборочной обработки семян.
Для механизации загрузки и выгрузки семян применяют два верхних
ленточных транспортера и один нижний. Имеются аэрожелоба. Две нории
обеспечивают прием семян, подают их на верхние транспортеры и принимают
семена при разгрузке закромов или при перемещении семян.
Производительность средств механизации на приемке зерна 20 т/ч.
Механизированный зерновой склад вместимостью 5000 т. Зерновой склад
входит в состав зерноочистительно-сушильных комплексов. Предназначен он
для хранения продовольственного и фуражного зерна в четырех секциях,
вмещающих по 1250 т зерна. Зернохранилище обеспечивает напольное
хранение зерна высокой насыпью — 4,3 м у стен и 6,8 м в центре.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 102 из 207
В хранилище механизированы процессы загрузки, выгрузки и
транспортирования зерна. С помощью аэрожелобов зерно вентилируют и
подают на нижний ленточный транспортер. Выгрузка зерна механизирована.
Склад может быть использован для хранения крупных партий семян.
Производительность на приемке зерна 50 т/ч. Основное оборудование
зернового склада (шт.): автомобиль-разгрузчик ГУАР-15Н (1), нория ленточная
1-50 (1), транспортер ленточный верхний (1), транспортер ленточный нижний
(1), разгрузочная тележка ТЗС-500 (1), вентиляторы СВМ-5 (12), вентиляторы
аспирационных сетей (5), циклоны (5).
Вопросы для самоконтроля:
1. Как осуществляют хранение семян.
2. Какие зернохранилища используют для хранение зерна.
3. Что входит в состав семенохранилища.
Список рекомендуемой литературы:
Основная литература:
1. Резчиков В.А., Налееев О.Н., Савченко С.В. Технология зерносушения –
Учебник. - Алматы, 2000. - 400 с.
2. Вобликова Е.М. Технология хранения зерна - М. - 2003 г -448с.
3. Вобликов Е.М. и др Послеуборочная обработка и хранение зерна - М.2001 г . - 240 с.
4. Вобликова Е.М. Технология элеваторной промышленности –М. – 2003г.
5. Хосни К. Зерно и зернопродукты – М. - 2003 г.
6. Филин В.М. Оценка качества зерна крупяных культур на малых
предприятиях, 2003 г.
7. Проценко Г.И. Вентиляционные и пневмотранспортные установки
зерноперерабатывающих предприятий, 2000 - 95 с.
8. Малин Н.И. Энергосберегающая сушка зерна, 2004 г-239 с.
9. Демский А.Б. Комплектные зерноперерабатывающие установки малой
мощности, 2004 – 263 с.
10 Карпов А.Ф. Послеуборочная обработка зерна.
2. Дополнительная литература:
1. Егоров Г.А. Технология переработки зерна. Учеб.пособие для вузов. М.: Колос, 1977 – 376 с.
2. Баум А.Е., Резчиков В.А. Сушка зерна. - М.: Колос, 1983. – 223 с.
3. Ким Л.В., Пащенко Л.П. Зерносушение и зерносушилки: Учеб. Пособие.
- Воронеж, 1999. – 152 с.
4. Трисвятский Л.А., Мельник Б.Е. Технология приема, обработки,
хранения зерна и зерновых продуктов его переработки.– М.: Колос, 1983. – 351
с.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 103 из 207
5. Карпов Б.А. Технология послеуборочной обработки и хранения зерна.–
М.: ВО «Агропромиздат», 1987. – 288 с.
6 Мясникова А.В., Ралль Ю.С., Трисвятский Л.А., Шатилов И.С.
Товароведение зерна и продуктов его переработки. М, 1992г.-431 стр.
7. Жидко. В.И., Резчиков В.А., Уколов В.С. Зерносушение и
зерносушилки: учеб. пособие для ВУЗов. М, КОЛОС, 1982. - 239 стр.
8. Воронцов О.С. Элеваторная промышленность, зерносушение и
зерноочистке. - Учебное пособие, 1974 – 432с.
9. Малин Н.И. Справочник по сушке зерна – М.: 1986-159с.
Рекомендуемая литература:
1. Карпов Б.А. Технология послеуборочной обработки и хранения зерна.–
М.: ВО «Агропромиздат», 1987. – 288 с.
2. Вобликов Е.М. и др Послеуборочная обработка и хранение зерна - М.2001 г . - 240 с.
3. Вобликов Е.М. Технология элеваторной промышленности –М. – 2003г.
4. Резчиков В.А., Налееев О.Н., Савченко С.В. Технология зерносушения –
Учебник. - Алматы, 2000. - 400 с.
5. Вобликов Е.М. Технология хранения зерна - М. - 2003 г -448с.
2. ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ
Лабораторное занятие № 1.
Определение теплопроводности зерновой массы (сравнительный
качественный анализ).
Цель занятия: Определение теплопроводности зерновой массы.
Методические рекомендации по проведению работы и обработке
экспериментальных данных:
В лабораторных условиях проводится наблюдение за динамикой изменения
температуры внутренней части заранее прогретых образцов зерна и других
объектов, взятых для сравнения (воды, песка, дерева, бетона).
Приборы и материалы. Металлические банки  20 см и высотой 25 см с
крышками. В центре крышки должно быть отверстие для установки
термометра. Термометры с диапазоном измерения 0...50°С (делениями по 0,2
°С). Термостат лабораторный. Зерно различных культур, песок кварцевый
просеянный, срез дерева и болванка из бетона (200мм, высота 210мм). В
деревянном и бетонном образцах должны быть заранее изготовлены отверстия
для термометров по центру круга одного из торцов на глубину 105 мм.
Подготовленные для испытания образцы заранее прогревают в термостате до
температуры, на 20°С превышающей температуру помещения лаборатории
(обычно до 50°С). Перед опытом целесообразно прогреть и банки для
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 104 из 207
размещения сыпучих и жидких материалов. Прогретый сыпучий материал
засыпать в банки до высоты 220мм и установить их на две узких деревянных
планки во избежание прямого контакта с поверхностью стола или пола. На
такие же планки установить деревянные и бетонные образцы.
Через отверстия в крышках банок установить заранее прогретые термометры
на глубину 105 мм так, чтобы шарик ртути во всех случаях находился в центре
образца, с учетом, что у сыпучих материалов будет происходить осадка по
высоте. В образцах бетона и дерева нижняя часть термометра на 100 мм от
ртутного шарика и выше должна быть обернута уплотняющим слоем
фильтровальной бумаги.
Первая часть опыта сводится к тому, чтобы установить момент начала
охлаждения центральной части каждого образца и сравнением различий во
времени, необходимого для его достижения, дать примерную оценку
особенностей испытываемых материалов по теплофизическим свойствам.
Чем меньше потребуется времени до начала снижения температуры в центре
образцов, тем слабее проявляются теплоизолирующие и теплоинерционные
свойства материала.
Так как зерновая масса имеет низкую теплопроводность, что объясняется ее
органическим составом, можно предположить, что время наступления начала ее
охлаждения будет в несколько раз более продолжительным, чем у других
материалов. Таким образом, представляется возможным дать производственную, применительно к специальности, оценку теплофизических свойств
материалов, с которыми постоянно приходится иметь дело при обработке и
хранении зерна.
Важно с достаточной точностью установить момент начала охлаждения
материала. Опыт проводится в одной повторности, поэтому, чтобы избежать
существенных ошибок в измерениях температуры, за начало охлаждения
следует принять момент, когда показания термометра будут на два градуса
ниже исходной температуры прогретого материала.
Вторая часть опыта, которая существенно дополнит характеристику
теплофизических свойств материала, заключается в определении времени,
которое потребуется для полного охлаждения испытываемых образцов, т. е. до
того момента, когда температура внутри образцов понизится до температуры
помещения.
Вопросы для самопроверки и защиты лабораторной работы:
1. Что такое теплопроводность?
2. Чем объясняется низкая теплопроводность зерна?
3. Агентом сушки принято называть….
Лабораторное занятие № 2.
Определение угла естественного откоса зерновой массы.
Цель занятия: Определение угла естественного откоса зерновой массы.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 105 из 207
Методические рекомендации по проведению работы и обработке
экспериментальных данных:
Приборы и материалы. Ящик с выдвижной стенкой. Площадь основания
ящика 15х15 см, высота 25...30 см. Транспортир с линейкой и отвесом. Зерно
различных культур и влажности.
Угол естественного откоса — это угол между диаметром основания и
образующей конуса, получающегося при свободном падении зерновой массы
на горизонтальную плоскость.
Определение сыпучести зерна основано на измерении угла наклона
поверхности зерновой насыпи после свободного падения зерна на ровную поверхность. Зерно высыпают из воронки, установленной на определенной
высоте, или из ящика с выдвижной стенкой. Второй способ наиболее прост.
Деревянный или металлический ящик с выдвижной стенкой заполняют зерном. При плавном поднимании стенки ящика зерновая масса высыпается и
располагается под углом естественного откоса. Величину угла измеряют при
помощи транспортира с закрепленной на нем линейкой и отвесом. Опыт
проводят в трехкратной повторности. Подсчитывают среднюю величину угла
естественного откоса.
Вопросы для самопроверки и защиты лабораторной работы:
1. Дайте определение угла естественного откоса
2. На чем основано определение сыпучести зерна?
3. Угол естественного откоса для большинства видов зерна составляет…
Лабораторное занятие № 3.
Определение угла трения зерновой массы по наклонной плоскости
Цель занятия: Определение угла трения зерновой массы по наклонной
плоскости
Методические рекомендации по проведению работы и обработке
экспериментальных данных:
Величина угла трения зависит в основном от давления сыпучего материала
на поверхность и от высоты слоя.
Навеску зерна помещают на один край металлического желоба и плавным
наклоном его устанавливают начало и окончание ссыпания зерна.
Приборы и материалы. Прибор для определения угла трения зерна по
наклонной поверхности состоит из нижней неподвижной плоскости со стойкой,
изогнутой по радиусу, верхней подвижной плоскости с зажимом и съемным
металлическим желобом, который фиксируется на подвижной плоскости.
Подготовить прибор к работе: установить подвижную верхнюю плоскость в
горизонтальное положение (по уровню), закрепить металлический желоб на
верхней плоскости. Поместить навеску зерна массой 200 г в верхней части
желоба, противоположной от шарнира, затем плавно, без рывков поднять желоб
на шкале прибора, отметить начало и окончание движения зерна. Опыты
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 106 из 207
проводят в трехкратной повторности, каждый раз протирая желоб мягкой
тряпкой. Подсчитывают среднеарифметическую величину начала и окончания
движения зерна в верхней части желоба. Эти результаты складывают и делят на
два и таким образом получают среднее значение угла трения зерна по
наклонной поверхности.
Работу проводят с зерном различных культур и влажности, в том числе с
влажностью 14, 18 и 22 % (для зерновых культур).
Вопросы для самопроверки и защиты лабораторной работы:
1. От чего зависит величина угла трения?
2. Общая характеристика свойств зерновой массы (состав зерновой массы)
3. Полный цикл послеуборочной обработки зерна включает в себя…
Лабораторное занятие № 4.
Определение линейных размеров зерна и семян различных культур.
Цель занятия: Определить линейные размеры зерен продолговатой
формы (пшеницы, ржи, ячменя и др.) по длине, ширине и толщине; шаровидной
формы (горох) по наибольшему диаметру (длине); треугольной формы
(гречиха) по длине грани. Провести анализ результатов измерений и сделать
заключение об изменчивости размеров зерен.
Методические рекомендации по проведению работы и обработке
экспериментальных данных:
Размеры зерен являются основными параметрами, по которым
происходит их сепарирование на решетных и ячеистых поверхностях. В
зависимости от особенностей линейных размеров зерен применяют решета с
отверстиями разной формы и размера. В большинстве случаев недостаточный
технологический
эффект
сепарирования
зерновых
смесей
в
зерноочистительных машинах обусловлен ошибками при подборе решет по
форме и размерам отверстий. Поэтому четкое представление о размерах зерна и
умение производить необходимые замеры являются важным условием
правильной эксплуатации зерноочистительных машин.
Из пробы зерна каждой анализируемой культуры отобрать подряд без
выбора по 30 зерен. С помощью штангель циркуля измерить зерна с точностью
до 0,1 мм и записать результаты в таблицу. По каждой колонке таблицы
подсчитать сумму и, разделив ее на 30, получить средний размер измеряемого
параметра. Для производственного использования результатов измерений
кроме средних размеров, необходимо знать величину отклонений размеров
зерен от среднего показателя. Для этого в таблицу записывают самый большой
и самый малый размеры и подсчитывают величину среднего отклонения
следующим образом. Каждое измерение сравнивают со средним показателем,
разность без указания знака записывают в отдельную таблицу, а затем их
суммируют и делят на 30, результат записывают в основную таблицу.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 107 из 207
Анализ результатов. Просматривают записи по каждой колонке таблицы
и убеждаются в том, что практически нет зерен с одинаковыми размерами, но
большая часть из них близка к среднему размеру. Убедиться в том, что
различия зерен по толщине и ширине сравнительно не велики, тем не менее это
принципиально разные параметры и сепарирование зерна по ним производится
на решетах с отверстиями разной формы.
Важно оценить изменчивость размеров зерна, особенно по толщине и
ширине. Чем больше изменчивость того или иного размера, тем лучше по нему
проводить разделение фракций по размеру просеиванием. Некоторое
представление об изменчивости размеров зерен дает величина среднего
отклонения. Определите, какой из размеров имеет большую величину среднего
отклонения в миллиметрах и в процентах.
Если записать размеры зерен, например, по ширине, в порядке
последовательного уменьшения этого параметра, представляется возможным
путем сравнения со стандартными размерами отверстий решет выявить, на
сколько фракций эти 30 зерен могут быть разделены при решетном
сепарировании (табл.1).
№
Пшеница, рожь, ячмень
Горох
Гречиха
Длина,мм
Ширина,мм Толщина,мм Диаметр,мм
Длина
(наибольший) грани, мм
Сумма
Среднее
Вопросы для самопроверки и защиты лабораторной работы:
1. На что направлена послеуборочная обработка зерна?
2. Процесс тепловой сушки включает в себя …
3. Анатомическое строение зерна пшеницы
Лабораторная работа № 5
Выбор
режима
активного
вентилирования
и
определение
продолжительности охлаждения зерна.
Цель занятия: Определить, при какой высоте насыпи и удельном расходе
воздуха необходимо охладить зерно свежеубранной пшеницы влажностью 20%.
Сколько времени потребуется на охлаждение зерна?
Решить такую же задачу при обработке зерна влажностью 16, 24 и 28 %.
Методические рекомендации по проведению работы и обработке
экспериментальных данных:
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 108 из 207
Параметры активного вентилирования с целью охлаждения зерна
устанавливают с учетом его влажности и температуры по справочным данным,
приведенным в учебнике или специальных рекомендациях.
Продолжительность охлаждения зерна определяют, исходя из общего расхода
воздуха (2000 м3/т), необходимого для охлаждения 1 т зерна и принятой
удельной подачи воздуха.
При активном вентилировании зерна влажностью 20 % на установках
напольного типа следует обеспечить удельную подачу воздуха 100 м3/ч на 1 т и
сформировать зерновую насыпь над каналами или воздухораспределительными
решетками установки высотой 2 м. Если эти условия соблюдены, время,
необходимое на охлаждение зерна до температуры наружного воздуха, будет
равно частному от деления величины общего расхода воздуха на фактическую
удельную его подачу, или 2000:100=20 ч. Задание 2 решается аналогично.
Вопросы для самопроверки и защиты лабораторной работы:
1. Перечислить виды активного вентилирования
2. Особенности вентилирования зерна некоторых культур
3. Современная техника активного вентилирования зерна. Классификация по
признакам.
Лабораторное занятие № 6.
Расчет напольно-переносной установки.
Цель занятия: Расчет напольно-переносной установки.
Методические рекомендации по проведению работы и обработке
экспериментальных данных:
Для вентилирования зерна применяют установки разных конструкций.
При наличии вентилятора известной производительности и напора
определить площадь вентиляционной установки легко. Она должна быть такой,
чтобы на каждый 1 м2 основания установки поступало достаточное количество
воздуха для охлаждения зерна за установленное время. Исходным в расчете является оптимальная величина удельной подачи воздуха с учетом влажности и
высоты насыпи зерна.
Порядок расчета. Для расчета площади напольно-переносной установки
используем конкретный пример. В хозяйстве имеется осевой вентилятор СВМ5, среднего давления, производительностью 10000 м3/ч воздуха. На ток
поступает свежеубранное зерно пшеницы влажностью 20 %, которое из-за
перегрузки сушилок необходимо временно законсервировать активным
вентилированием. Для такого зерна оптимальный режим вентилирования будет
обеспечен при удельном расходе воздуха 100 м3/(ч-т) и высоте насыпи зерна
2м.
Для определения размеров установки необходимо рассчитать, сколько зерна
можно одновременно охлаждать на установке с данным вентилятором. Для
этого часовую производительность вентилятора надо разделить на принятую
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 109 из 207
удельную подачу воздуха (10000 м/ч : 100 м3/(ч-т) = 100 т). Затем подсчитать
количество зерна, которое будет размещаться на 1м2 площади установки. При
высоте насыпи зерна 2 м и натуре свежеубранной пшеницы влажностью 20%
примерно 700 т/л, т. е. объемной массе 0,7 т/м3, на 1 м2 площади основания
установки будет размещено 1,4 т зерна. Таким образом, площадь всей
установки для данного вентилятора составит 100т: 1,4т/м2=71 м2.
Конфигурация площадки может быть различной, но лучше, когда
соотношение ее длины и ширины близко к 1,5: 1,0. В нашем примере установка
может иметь длину 10 и ширину 7,1 м.
При обработке других партий зерна с иной влажностью и другой удельной
подачей воздуха последняя может быть обеспечена путем регулирования
высоты насыпи зерна без изменения площади самой установки.
Вопросы для самопроверки и защиты лабораторной работы:
1. Что представляет собой вентиляционная установка?
2. Требования к вентиляционным установкам
3. Использование вентиляционных установок
Лабораторное занятие № 7.
Определение влияния температуры воздуха на интенсивность процесса
сушки зерна.
Цель занятия: Определить эффективность сушки зерна при различной
температуре воздуха. В данной работе представляется возможным проследить и
проанализировать степень влияния температуры агента сушки на скорость
высушивания зерна и повышение производительности сушилки.
Методические рекомендации по проведению работы и обработке
экспериментальных данных:
Повышение температуры агента сушки является наиболее важным фактором
ускорения сушки. Но для зерна различных культур и разного целевого
назначения можно применять лишь строго ограниченные температурные
режимы сушки. Тем не менее специалист имеет возможность в определенных
пределах изменять температуру агента сушки.
Экспериментальная
установка.
Для
опыта
можно
использовать
экспериментальную установку, состоящую из сушильного шкафа и
технических весов, одна чашка которых размещена внутри шкафа.
Две одинаковых по массе навески зерна по 50,0 г одной культуры, с одинаковой исходной влажностью (25,0 %) высушивают до одинаковой конечной
влажности, например до 15%, при различной температуре воздуха в сушильном
шкафу. Температура воздуха может быть выбрана в соответствии с
температурой агента сушки пшеницы продовольственной или семенной
применительно к сушилке шахтного типа, т.е. 100...120 и 60...70 С. Принимают
температуру нагрева воздуха в опыте 60 и 120 °С соответственно. Опытные
навески зерна сушат в одном сушильном шкафу последовательно, сначала при
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 110 из 207
температуре 120, затем 60 0С. Работа может быть выполнена значительно быстрее, если иметь два сушильных шкафа и весы к ним, что позволит сушить две
навески одновременно.
Учет изменения влажности зерна в процессе сушки и момент окончания
сушки каждой навески можно определить по изменению их массы по формуле
Р2 = Р1(100-а)/100-б
где Р1 ,Р2 – масса зерна до и после сушки, г; а, б – влажность зерна до и после
сушки.
В данной работе она составит
Р2= 50(100-25)/100-15=44,1 г
После разогрева сушильного шкафа до заданной температуры 120 °С
помещают на весы навеску зерна массой 50,0 г, уравновешивают их и
включают секундомер. В составе гирь на второй чашке весов должно находить
ся не менее 12 гирь по 500 мг. Одну из них снимают с чашки весов сразу после
включения секундомера. После того как через некоторое время весы придут в
равновесие, фиксируют время, не выключая секундомер, и снимают очередную
пластинчатую гирьку. Окончание опыта при достижении зерном влажности 15
% соответствует снижению массы навески зерна, согласно проведенному
расчету, до 44,1 г. Поэтому после высушивания навески зерна до фиксируемой
массы 44,5 г на чашке весов оставляют набор гирь массой 44,1 г и ожидают
момент уравновешивания весов. Аналогичные операции и наблюдения
проводят при сушке второй навески зерна в сушильном шкафу при температуре
60 °С.
Полученные данные позволяют рассчитать скорость сушки зерна в процентах
съема влаги за 1 ч или за 1 мин. Поскольку всего из зерна удалено 10 % воды
(25% - 15% = 10%) и известно время сушки каждого образца, выполненный
объем работы по сушке (до % съема влаги) необходимо разделить на время
сушки в минутах или в часах.
Сравнивая полученные скорости сушки зерна по вариантам опыта, можно
определить, на сколько или во сколько раз сушка зерна происходит быстрее
при температуре воздуха 120 °С по сравнению с температурой 600С.
Учет изменения массы зерна в процессе опыта позволяет сопоставить
скорость сушки навесок на каждом этапе сушки.
Вопросы для самопроверки и защиты лабораторной работы:
1. Перечислить различные состояния зернового слоя сушки зерна
2. Основное назначение сушки
3. Перечислить виды зерносушилок
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 111 из 207
3. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТА
3.1 Методические рекомендации по организации самостоятельной работы
студента
При кредитной системе обучения предъявляются высокие требования к
повышению качества организации самостоятельной работы студента, которая
включает выполнение различных домашних заданий.
К каждому СРСП должны быть подготовлены материалы, которые
позволяют детализировать какие-либо вопросы, по изучаемой дисциплине,
расширять их, отрабатывать навыки тех или иных ситуаций, решать задачи и
т.д.
Содержание самостоятельной работы студентов под руководством
преподавателя и чисто самостоятельной работы студента заносятся в таблицу 1.
3.2 Таблица 1 - Планы СРСП И СРС
№
п/
п
1
1
2
СРСП
Аудиторная
СРС
Внеаудиторная
2
Требования к качеству
зерна и семян.
3
4
Сушка неподвижной Общая характеристика
зерновой насыпи
сырья и конечных
продуктов
предприятий
элеваторной
промышленности
Жизнедеятельность
Технология
сушки Типы зернохранилищ
зерновой
массы. зерна в барабанных
Микроорганизмы
зерносушилках. Учет
зерна.
Вредители работы зерносушилок.
хлебных
запасов.
Самосогревание
зерновой массы.
3
Сепарирование
в Обработка зерна на
потоке
воздуха. зерноочистительных
Сепарирование
на агрегатах
решетах.
4
Сепарирование зерна Обработка семян
по форме и состоянию семяочистительных
Принципиальные
схемы
технологий
элеваторной
промышленности
в Порядок составления
принципиальной
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
поверхности
установках
фрикционного
действия.
Сепарирование
электромагнитных
установках.
Ред. № 1 от ________________
на приставках
Страница 112 из 207
схемы
на
5
Технология
очистки Задачи хранения зерна. Элеваторы
зерна
и
семян Режимы
хранения
различных культур.
зерна и семян.
6
Активное
Требования к
вентилирование зерна. зернохранилищам и
Назначение и задачи.
семянохранилищам
Башни механизации
7
Подбор
вентилятора Зернохранилища
для
активного бункерного типа.
вентилирования
зерновых насыпей.
8
Работа установок для
активного
вентилирования зерна.
Компановка основных
сооружений и цехов
предприятия
элеваторной
промышленности
Поточнотехнологические линии
с использованием
передвижной
механизации
Семеочистительные
цеха и заводы
Заводы по обработке
гибридных и сортовых
семян кукурузы
Мини-элеваторы.
Поточнотехнологические линии
для АПК
Принципиальные
схемы
отдельных
этапов
производственного
процесса.
Металлические
зернохранилища
9
10
11
12
13
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Металлические
зернохранилища
за
рубежом
Компановка
металлических
силосов. Способы их
загрузки зерном и
выгрузки.
Вентилирование зерна.
Железобетонные
силосы
большой
вместимости.
15
14
15
ча 15
с
Страница 113 из 207
15
СРСП № 1
ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ ЗЕРНА И СЕМЯН
1. Стандарты и кондиции на зерно и семена
Под качеством понимают степень полезности (ценного объекта при
использовании его по тому целевому
назначению, для которого он
предназначен. Качество зерна не представляется возможным выразить одним
показателем. Для того чтобы определенность зерна, например, для выработки
муки для приготовления хлеба, требуется более десяти показателей, в том
числе содержание влаги, количество и качество клейковины, наличие примесей,
проросших и щуплых зерен, поврежденность вредителями и поражение
болезнями, внешний вид зерна и некоторые другие. Нормы качества зерна
отражены в специальных нормах технических документах — стандартах.
Стандарт является основным государственным документом, в котором
записаны нормы по всем основным показателям качества. Они являются
обязательными для сельского хозяйства и отраслей промышленности,
перерабатывающих зерно.
Кроме стандартов на нормы качества зерна пшеницы и других культур,
разработаны также стандарты на методы испытании и оценки качества. Для
всех зерновых культур стандарты на методы испытаний являются общими. Они
включают стандарт, устанавливающий порядок получения средних проб для
анализа, и стандарты с описанием конкретных методов анализов. Эти методы
обязательны для всех организаций, определяющих качество зерна, в том числе
для колхозов и совхозов.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 114 из 207
В характеристике качества продукции исключительное значение имеет
установление научно обоснованных оптимальных норм качества, на основании
которых государственные и кооперативные организации, закупающие
сельскохозяйственную продукцию, будут ее оплачивать и учитывать по массе.
Для этого применяют кондиции (нормы), которые полностью или частично
включены в стандарты.
В практике сельского хозяйства применяют два основных вида кондиций:
посевные и заготовительные (базисные и ограничительные). На продукцию
сельского хозяйства распространяются также промышленные, экспортные и
некоторые другие виды кондиций.
Кондиции на посевной материал полностью включены в государственные
стандарты на сортовые и посевные качества семян. Кондиционными, т. е.
пригодными для использования на посев, считают семена, которые по всем
установленным показателям отвечают нормативам 1, 2, 3 классов качества.
Лучшими являются семена I класса. Семена III класса допускаются к посеву
лишь, как исключение, при отсутствии семян I и II классов. Классность семян
снижается, если хотя бы один из показателей не соответствует установленным
нормам данного класса.
В процессе правильно организованной послеуборочной обработки происходит
повышение всех основных показателей качества семян. Задача состоит в том,
чтобы совершенствованием технологии обработки получать семена только I
класса и с возможно большим их количественным выходом. Хорошим
результатом для степных районов страны считается, выход готовых семян в
пределах 70..80%, а в районах с повышенной влажностью 60...75 %. Иногда
выход семян составляет лишь 50... 55 %. Одной из основных причин такого
положения является нарушение основных требований технологии уборки и
послеуборочной обработки зерна.
Нормы качества на зерно продовольственного и кордового назначения
отражены в заготовительных кондициях и в соответствующих стандартах на
каждую культуру.
Заготовительные кондиции подразделяют на базисные и ограничительные.
Базисные кондиции соответствуют такому уровню качества по важнейшим
показателям, при котором зерно имеет полноценные пищевые, кормовые или
технические достоинства и может быть использовано по целевому назначению
без значительной дополнительной обработки (табл. 1). В пределах базисных
нормативов отдельные показатели качества зерна (влажность, натура) несколько варьируют в зависимости от почвенно-климатической зоны. Остальные
показатели (сорная примесь, зерновая примесь, свежесть, зараженность)
практически едины для всех зон.
1. Базисные и ограничительные кондиции на зерно пшеницы
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Показатели качества
Влажность
Сорная примесь
Зерновая примесь
Для яровой пшеницы
Для озимой пшеницы
Натура, г/л
Запах
Зараженность
Ред. № 1 от ________________
Кондиции
базисные
14….17
1
2
3
730..760
Нормальный
Не допускается
Страница 115 из 207
ограничительные
17…19
5
15
15
Нижний предел
ограничен
не
Допускается клещом
Если зерно ниже базисных кондиций до определенного минимального уровня,
производятся соответствующие скидки.
В последнем случае хозяйство оплачивает и ту работу, которую необходимо
провести, чтобы повысить качество продукции до требований базисных
кондиций. В выполнение плана засчитывается только то количество зерна;
которое получилось после пересчета физической массы; реализованного зерна
на нормативы базисных кондиций. Кроме основной (базисной) нормы, введена
низший норма качества, допустимая при продаже государству. Эти нормы
названы ограничительными кондициями. Зерно, отвечающее по качеству
нормам ограничительных кондиций, послеуборочной обработкой может быть
доведено до уровня базисных кондиций и использовано по основному целевому
назначению. Если уровень качества зерна ниже допусков ограничительных
кондиций, создаются значительные трудности в повышении его качества до
необходимого уровня.
2. Показатели качества зерна и порядок их определения
По степени важности и универсальности показатели качества зерна
подразделяют на три группы.
1. Обязательные, или общие, показатели, определяемые у всех партий зерна
любой культуры на всех этапах хлебооборота — от уборки до его переработки
в целевой) продукт. В эту группу включены органолептические показатели
(цвет, запах, вкус), а также влажность, засоренность и зараженность зерна
насекомыми и клещами. Все эти показатели включены в государственные
стандарты по культурам. С учетом этих показателей подготавливают партии
зерна к продаже государству и хранению. Для семенного зерна обязательным
является также определение всхожести или жизнеспособности.
2. Обязательные при оценке партий зерна некоторых культур или партий зерна
определенного целевого назначения. У зерна продовольственной пшеницы к
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 116 из 207
этой группе относят натуру, стекловидность, количество и качество
клейковины; у пивоваренного ячменя — натуру всхожесть; у крупяных
пленчатых культур определяют пленчатость и содержание ядра.
3. В отдельных случаях для более полной характеристики качества зерна
проводят дополнительные анализ например устанавливают химический состав
или активность ферментов, определяют токсичность зерна для человека и
животных.
Таким образом, при оценке качества зерна той или иной культуры определяют
все общие показатели качества и все обязательные показатели, установленные
для этой культуры. Так, например, при продаже государству зерна
продовольственной пшеницы проверяют следующие показатели: цвет, запах,
вкус, влажность, засоренность сорной и зерновой примесями, зараженность
вредными насекомыми и натуру. У зерна пшеницы ценной или сильной
дополнительно проверяют стекловидность для установления товарного
подтипа, количество и качество клейковины для установления величины
денежной надбавки за нее.
Применяют органолептические и лабораторные методы определения качества
зерна. Органолептически при помощи органов чувств определяют цвет, запах,
вкус зерна. Результаты органолептической оценки трудно выразить
количественно. Тем не менее, значение этих показателей очень велико. По
резко изменившемуся запаху и цвету зерна судят о степени его порчи.
Методы определения качества, требующие применения приборов, называют
лабораторными, или инструментальными. Они более точны, объективны и дают
сравнимые результаты. Качество определяют у каждой партии зерна, под
которой понимают любое количество зерна одной культуры и сорта,
однородного по внешним признакам и находящегося в одном определенном
месте, например в закроме или отдельной секции склада, камере напольной
сушилки, в отдельно размещенной насыпи зерна, в кузове автомобиля и т. д.
Качество зерна семенного назначения определяют не только по целым партиям,
но по их составным частям, так называемым контрольным единицам. Для
семян зерновых культур масса контрольной единицы 20...25т. Качество
каждой партии зерна или семян определяют на основе пробы результатов
анализа отобранной от нее средней пробы.
Правила приемки и методы отбора одна из важных операций в
обеспечении эффективной оценки качества зерна. Нарушение установленной
методики обычно вызывает появление систематической ошибки, которая
распространяется на все показатели качества зерна.
Для получения средней пробы необходимо
выполнить
следующие
операции: 1) проверить однородность зерна внешним осмотром для
установления принадлежности зерна к одной партии; 2) отобрать с помощью
щупа или пробоотборника точечные пробы зерна в необходимом количестве
из определенных мест насыпи в соответствии с требованием стандарта;
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 117 из 207
3) составить объединенную пробу зерна, как совокупность точечных; проб;
4) смешать зерно объединенной пробы и выделить из нее среднюю пробу
массой 2 кг.
Если масса
объединенной пробы 2 кг, она является
одновременно средней пробой.
Точечные пробы отбирают с помощью щупов (рис. 1). Число точечных проб и
места их отбора зависят от размера и особенностей размещения зерна.
Из насыпи зерна площадью 200 м2 точечные пробы отбирают в шести точках
поверхности насыпи на расстоянии 1 м от стен склада или краев площадки и на
одинаковом расстоянии друг от друга. Если площадь зерновой насыпи или
закрома до 100 м2* допускается отбирать точечные пробы в четырех местах. В
каждом из отмеченных мест точечные пробы отбирают в трех слоях зерновой
насыпи: из верхнего слоя на глубине 10...15 см от поверхности насыпи, из
среднего нижнего (у пола) слоев. Таким образом, всего от партии отбирают
12...18 точечных проб.
В кузове автомобиля или тракторной тележки точечные пробы отбирают из
двух слоев. Число мест для отбора проб в зависимости от размера кузова может
быт 4, 6 и 8. Точечные пробы при погрузке (выгрузке) зерй в склады, сушилки
и т. д. отбирают ковшом из струи перемещаемого зерна в местах перепада
пересечение струи через равные промежутки времени на протяжени всего
периода загрузки (выгрузки). Масса одной точечной пробы должна быть не
менее 100г.
Из объединенной пробы зерна выделяют среднюю пробу, регистрируют в
журнале, дают ей порядковый номер, снабжают этикеткой, в которой
указывают наименование культуры, откуда она получена, массу партии, дату
отбора и массу пробы, подпись лица, отобравшего ее. Из средней пробы по
установленным правилам выделяют навеску для определения влажности.
Оставшуюся часть средней пробы взвешивают и затем очищают от крупной
сорной примеси на сите с отверстиями 6 мм. Из подготовленной таким образом
средней пробы выделяют навески для анализа отдельных показателей качества.
Смешивание средней пробы и выделение из нее навесок проводят на
специальных делителях, но возможно эти операции проводить и вручную.
Вручную также получают саму среднюю пробу из объединенной. Учитывая,
что объединенная проба составлена из значительного числа точечных проб,
заметно различающихся по качеству, технологическая задача смешивания и
деления заключается в том, чтобы в среднюю пробу, а затем из нее в каждую
навеску попали зерна из всех точечных проб пропорционально их массе.
Для этого при ручном способе смешивания и деления объединенную пробу
высыпают на стол, разравнивают зерно в виде квадрата и смешивают его,
сдвигая короткими планками с двух сторон квадрат в валик, который затем
таким же образом сдвигают в кучку по центру квадрата. Затем зерно снова
разравнивают в квадрат, и операцию по смешиванию повторяют еще два раза.
После трехкратного перемешивания объединенную пробу снова распределяют
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 118 из 207
ровным слоем в виде квадрата и планкой делят по диагонали на четыре
треугольника. Из двух противоположных треугольников зерно удаляют, а в
двух оставшихся собирают вместе. При необходимости перемешивание и
деление повторяют. Таким же образом получают и навески зерна для
определения отдельных показателей качества.
Лабораторный анализ средней пробы проводят по схеме. В случае
возникновения разногласий в оценке качества зерна при сдаче его государству
проводят повторный анализ в присутствии сдатчика. При несогласии его с
результатами повторного анализа среднюю пробу в суточный срок направляют
для контрольного анализа в Государственную хлебную инспекцию, заключение
которой является окончательным.
Свежесть зерна. Осмотр зерна дает представление о его качестве. Нормально
вызревшее, не подвергавшееся неблагоприятным воздействиям зерно и семена
имеют характерные для данной культуры и сорта морфологические признаки:
форму, размеры, окраску, блеск и внешний вид, а также определенный запах и
вкус. Эти признаки характеризуют свежесть зерна.
Отклонение внешнего вида зерна от нормального может произойти по многим
причинам: захват суховеем, ранние заморозки, прорастание зерна в колосе,
поражение микроорганизмами, нарушение режимов сушки, активного
вентилирования и хранения. Потеря свойственных зерну блеска и цвета,
появление посторонних запахов нередко происходят вследствие нарушения
технологии послеуборочной обработки зерна или задержки с обработкой и
хранением зерновой массы в сыром состоянии.
Зерну присущ слабый специфический запах. При нарушении режимов
обработки и хранения, вследствие поглощения газов и паров различных
веществ в зерне могут появиться такие запахи, как полынный, чесночный, дымный, нефтепродуктов. В результате активной жизнедеятельности зерна и
микроорганизмов при неблагоприятных условиях созревания, уборки и
обработки в зерновой массе возникают запахи разложения (солодовый,
затхлый, гнилостный).
Солодовый запах и сладковатый вкус появляются при прорастании зерна. При
анализе качества зерна семенного назначения зёрна с явными признаками
прорастания относят к отходу, а в партиях продовольственного зерна — к
зерновой примеси.
При неблагоприятных условиях созревания зерно может прорастать на корню,
особенно при полегании посевов. Отдельные случаи прорастания зерна на
токах возможны в результате грубого нарушения режимов обработки и
хранения, при попадании дождевых вод или конденсации влаги внутрь
зерновой насыпи, главным образом из-за резких перепадов температуры в
отдельных ее участках. Это чаще всего возникает при нарушении режимов
вентилирования и сушки зерна в насыпи и в бункерах.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 119 из 207
Затхлый запах возникает в результате развития на сыром зерне плесневых
грибов. Он неприятен и весьма стоек, сохраняется в муке и хлебе. В
свежеубранном зерне повышенной влажности затхлый запах может появиться
через несколько дней хранения в неблагоприятных условиях. Это один из
распространенных и опасных видов порчи зерна. Затхлый запах зерна
появляется только в тех хозяйствах, где послеуборочная обработка зерна
организована неудовлетворительно, задерживается начало очистки и особенно
сушки зерна, не налажена его консервация активным вентилированием.
Гнилостный запах может возникнуть в зерновой массе в исключительных
случаях, как результат глубокого биохимического и микробиологического
разложения органического вещества, при отсутствии контроля за процессом
послеуборочной обработки и хранения зерна. В процессе послеуборочной
обработки и хранения зерна чаще всего появляются запахи нефтепродуктов и
дымный. Запах нефтепродуктов возникает в результате небрежного обращения
с зерном, размещения и перевозок в вагонах, где раньше находилось топливо или
масло. Дымный запах и темную окраску зерно может приобрести при сушке в
результате неправильного регулирования топочного устройства.
Разработаны стандартные методы определения цвета, вкуса и запаха зерна
(ГОСТ 10967—75). Запах определяют в целом или размолотом зерне. Для
усиления ощущения запаха зерно прогревают, помещая на несколько минут в
горячую воду, или пропаривают в течение 2... 3 мин над сосудом с кипящей
водой. Хороший результат обеспечивает прогревание навески зерна в колбе с
пробкой в течение 30 мин при температуре 35...40°С и использовании любого
источника тепла.
Цвет зерна определяют визуально, сравнивая его с образцами или описанием
зерна данного сорта.
Влажность зерна и семян. Под влажностью зерна понимают количество
содержащейся в нем гигроскопической воды, выраженное в процентах к навеске,
взятой для испытания (вместе с примесями). Влажность является обязательным
показателем качества зерна и семян. Ее контролируют на всех этапах работы с
зерном. Влажность определяют в процессе уборки, послеуборочной обработки, в
период хранения, при реализации зерна государству. В процессе сушки влажность
зерна определяют постоянно при помощи влагомеров непрерывного действия, а
при их отсутствии через каждые два часа, и при налаживании режима работы
установки — через час стандартными методами. Без учета влажности нельзя
объективно определить плановую производительность зерноочистительных машин.
Влажность характеризует процентное соотношение в зерне сухих веществ,
определяющих его пищевую и кормовую ценность, и воды, являющейся
балластным компонентом зерновой массы. Поэтому влажность в обязательном
порядке нормируется в стандартах, а также базисными и ограничительными
кондициями. Влажность имеет технологическое и экономическое значение. Ее технологическое значение проявляется в том, что зерновую массу повышенной
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 120 из 207
влажности трудно сохранить, нельзя размолоть в муку и переработать в крупу. У
высоковлажного зерна резко ухудшается сыпучесть и сепарационная способность,
в результате чего снижается производительность зерноочистительных машин.
Такое зерно опасно размещать в бункерах для активного вентилирования, так как
в результате быстрого слеживания и утраты сыпучести его трудно выгрузить
самотеком. По этой же причине возникают сложности и при сушке зерна с влажностью выше 28...30 % в сушилках шахтного типа. Зерно повышенной влажности
плохо хранится. Оно быстро плесневеет, утрачивает пищевые и семенные
достоинства, подвергается самосогреванию.
Экономическое значение этого показателя выражается в том, что зерно
оплачивают в пересчете на базисную влажность, за отклонение от установленных
норм делают скидки или надбавки к массе и взимают плату за сушку. Базисные
кондиции для зерна по влажности приведены в таблице.
Базисные кондиции для зерна различных культур
Культура
Влажность, %
для разных групп Примесь, %
республик
1-ая
2-ая
3-ая
Сорная
зерновая
14
15
17
1
3
Пшеница
озимая
Пшеница
14
яровая
мягкая
и
твердая
Рожь
14
Овес
14
Ячмень
14
Гречиха
14
Просо
13
Сорго
14
Кукуруза
22
Горох
16
Фасоль
20
Вика
17
Люпин
16
кормовой
15
17
1
2
15
15
15
15
15
15
22
16
20
17
16
17
18
15
15
15
15
22
16
20
17
16
1
1
2
1
1
2
1
1
1
3
1
1
2
2
1
1
2
2
2
2
2
4
К первой группе областей и республик, указанных таблице 2, относятся:
Украина, Молдавия, Азербайджан, Армения, Грузия, Киргизия, Таджикистан,
Туркменистан, Узбекистан, Дагестан, Кабардино-Балкария,
Калмыкия,
Чечено-Ингушетия, Северная Осетия, Краснодарский Ставропольский края,
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 121 из 207
Актюбинская, Алма-Атинская, Астраханская,
Белгородская,
Воронежская,
Гурьевская, Джамбулская, Кзыл-Ординская, Куйбышевская, Оренбургская,
Орловская,
Пензенская,
Ростовская»;
Саратовская,
Талды-Курганская,
Тамбовская, Чимкентская, Липецкая и Уральская области.
Ко второй группе относятся: Белоруссия, Латвия, Литва, Эстония, Башкир ия,
Мордовия, Карелия, Коми, Марийская республика, Татарстан, Тувинская
республика, Удмуртия, Чувашия, Алтайский край, Архангельская, Брянская,
Вологодская, Владимирская, Восточно-Казахстанская, Горьковская, Ивановская,
Калининградская, Калужская, Карагандинская, Кемеровская, Кировская,
Костромская, Курганская, Ленинградская, Московская, Новгородская, Омская,
Новосибирская,
Пермская,
Псковская,
Рязанская,
Свердловская;
Семипалатинская, Смоленская, Томская, Тульская, Тюменская, Ульяновская,
Челябинская, Ярославская, Кокчетавская,
Кустанайская,
Павлодарская,
Северо-Казахстанская и Астанинская области.
К третьей группе относятся: Бурятия, Якутия, Красноярский, Приморский и
Хабаровский края, Амурская, Иркутская, Камчатская, Магаданская, Мурманская,
Сахалинская и Читинская области.
Находящаяся в зерне вода удерживается с определенной силой молекулами
белка, крахмала и других органических веществ, кроме жира, который
гидрофобен и не способен к поглощению воды. Чем меньше воды в зерне, тем она
прочнее удерживается коллоидными веществами, и необходимо затратить
больше энергии для ее испарения при сушке. В связи с разной прочностью удержания влаги зерном она оказывается в разной степени доступна для участия в
процессах жизнедеятельности зерновой массы, а следовательно, и для развития
процессов порчи зерна при хранении.
С учетом этого в зерне выделяют воду связанную и свободную. Когда в зерне
содержится только связанная вода, его принято называть с у х и м . Такая вода
малодоступна для активной жизнедеятельности зерна и микроорганизмов,
поэтому сухое зерно стойко при хранении. При небольшом увлажнении сухого
зерна в нем появляется свободная влага, такое состояние зерна по влажности
принято называть с р е д н е й с ух о с т ь ю . Зерно средней сухости несколько менее
стойко, чем сухое, но оно лучше размалывается в муку. При дальнейшем
увлажнении зерно переходит в состояние влажное и затем сырое. Зерно влажное
и особенно сырое малопригодно для хранения и переработки, его необходимо
сушить.
В зависимости от химического состава, главным образом соотношения
крахмала, белка и жира, процентное содержание влаги, например, сухого зерна
будет неодинаковым у различных культур. Чем больше содержание жира, тем
меньше водоудерживающая способность зерна, тем ниже его влажность. Эти
различия сохраняются и для других состояний по влажности. В стандартах приведены научно обоснованные показатели влажности для каждого состояния зерна
(табл. 3). Значение их, особенно влажности зерна сухого и средней сухости,
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 122 из 207
3. Показатели влажности зерна и семян в зависимости от состояния, %
культура
Сухое (до)
Пшеница,
рожь,
ячмень, овес, гречиха,
рис, кукуруза
Средней сухости
14
14,1-15,5
Просо, сорго
13,5
13,6-15
Соя
12,0
12,1-14
Горох
14,0
14,1-16
Вика
15,0
15,1-17
16
16,1-18
14
14,1-16
Чечевица
мелкосеменная
14
14,1-17
Чечевица тарелочная
14
14,1-17
Рыжик, сурепица
9
9,1-11
Горчица
10
10,1-12
Конопля
11
11,1-12
Лен масличный
8
8,1-10,0
Рапс
8
8,1-10,0
Подсолнечник
7
7,1-8,0
клещевина
6
6,1-7,0
Фасоль
Нут, чина,
бобы
люпин,
по основным культурам является обязательным для эффективной организации
послеуборочной обработки и хранения зерновых масс.
Содержание влаги в сухом зерне пшеницы, ржи, ячменя, овса, гречихи,
риса, кукурузы достигает 1.4 %, тогда как у сухих семян льна масличного и
рапса 8 %, у подсолнечника 7 % и у клещевины 6 %. Зерно и семена средней
сухости содержат воды больше, чем зерно сухое, лишь на 1...2 %, в том числе
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 123 из 207
основные зерновые культуры— на 1,5%. Следовательно, достаточно стойкое
при хранении сухое зерно и зерно влажное, склонное к быстрой порче,
разделяют лишь 1,5...2 % влаги. Поэтому для предупреждения возможной
порчи зерна в послеуборочный период и снижения количественных потерь
высушивание зерна должно быть достаточно полным, как правило, до сухого
состояния.
В связи с большим влиянием на качество и сохранность зерна даже
небольшого изменения его влажности особое значение имеет достаточно
высокая точность определения фактического уровня влажности зерна. Это
зависит от метода определения влажности, соблюдения установленной
методики проведения анализа, а также правил получения средней пробы и
навески для анализа.
Основным и достаточно точным методом определения фактической влажности
зерна является метод сухого остатка. Согласно стандартной методике, принятой
в нашей стране, для определения влажности размолотую навеску зерна
высушивают в сушильном шкафу в течение 60 мин при 130 °С. Семена
масличных культур высушивают без размола, а семена сои, клещевины и
арахиса разрезают на части. За это время из навески массой 5 г практически
полностью удаляется вся гигроскопическая (свободная и связанная) влага.
После охлаждения навеску взвешивают и по изменению массы зерна рассчитывают влажность. Величину средней влажности партии зерна получают на
основании анализа двух навесок при условии, что различия между ними не
превышают 0,5%.
Если зерно имеет влажность выше 18...20 %, оно плохо размалывается, и
поэтому анализ проводят в два приема. Сначала в течение 30 мин при
температуре 105 °С высушивают 20 г зерна без размола и фиксируют количество испарившейся воды. Затем эту навеску размалывают и продолжают
сушку двух навесок по 5 г по обычной методике. Влажность рассчитывают по
формуле
х= 100 (m-m1)/m1 +К
где т — масса зерна до высушивания; т1—то же после высушивания, г; К —
поправочный коэффициент.
Метод с предварительным подсушиванием зерна более продолжителен, но
обеспечивает получение более точных данных.
Основные ошибки при измерении влажности методом высушивания
размолотой навески возникают в результате значительного нагрева зерна при
размоле, а также при нарушении правил взвешивания. Метод сухого остатка
является обязательным для определения качества зерна при продаже его
государству.
Для оперативного внутрихозяйственного анализа влажности зерна применяют
электрические
экспресс-методы
с
использованием
разнообразных
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 124 из 207
электровлагомеров. Наиболее широко используют полевой электровлагомер
ВЗПК-1, работающий на батарейках.
Засоренность.
Зерновая масса имеет сложный состав. В каждой
производственной партии, кроме основного зерна, практически всегда
содержится некоторое количество примесей. В соответствии с требованием
стандарта к основному зерну, например пшеницы, относят все крупные,
средние и мелкие зерна данной культуры, удовлетворительно выполненные без
существенного изменения качества, а также битые размером более половины
зерна и зерна, начавшие прорастать (наклюнувшиеся). Все остальные
компоненты зерновой массы, за исключением живых вредителей хлебных
запасов и микроорганизмов, относят к примесям.
Состав и количество примесей изменяется в широких пределах в зависимости
от чистоты посевов, качества уборки урожая и последующей его обработки.
Количество примесей, выраженное в процентах к массе навески
анализируемого зерна, называют засоренностью. Установленные зональные
базисные кондиции по содержанию примесей и состояние зерна по
засоренности (чистоте) приведены в таблице.
Засоренность зерна и семян в зависимости от состояния
Культура
Сорная примесь, %
Зерновая примесь, %
Чистое Средней Сорное Чистое Средней
Сорное
(до)
чистоты (свыше) (до)
чистоты
(свыше)
(свыше
(свыше..до)
..до)
Рожь
1
1..2
2
2
2…4
4
продовольственная
Ячмень
2
2…4
4
2
2..5
5
продовольственная
и фуражная
Овес
1
1..3
3
2
2..4
4
продовольственный
и фуражный
Просо
1
1..3
3
1
1…6
6
Рис, гречиха
1
1…3
3
1
1…3
3
Сорго
2
2…3
3
2
2…7
7
Соя
2
2…3
3
6
6..10
10
Вика
1
1..3
3
3
3..5
5
Горох
0,5
0,5…1
1
2
2…3
3
Люпин кормовой
1
1…2
2
2
2…5
5
Примеси
бывают
растительного,
животного
и
минерального
происхождения. Примеси ухудшают качество зерна, поэтому строго
нормируются стандартом.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 125 из 207
Примеси обычно имеют сложный состав и различно влияют на качество и
возможность использования зерна по целевому назначению. Растительная часть
примесей обычно имеет большую влажность, чем основное зерно, сильно
обсеменена микроорганизмами, усиленно дышит и поэтому резко ухудшает
сохранность зерновой массы. Некоторые примеси ядовиты для человека и
животных. Часть примесей имеет определенную хозяйственную ценность. Все
виды примесей с учетом степени их отрицательного влияния на качество
продукции и возможность хозяйственного использования подразделяют на две
группы: зерновую и сорную.
К зерновой примеси относят те компоненты зерновой массы, которые
несколько ухудшают качество, но могут быть в той или иной мере
использованы по основному целевому назначению или в качестве ценного фуража. В составе зерновой примеси выделяют три группы фракций:
1) зерно основной культуры с измененными в худшую сторону свойствами —
проросшее, морозобойное, поврежденное (но не испорченное полностью)
сушкой и самосогреванием, а также щуплые и зеленые зерна;
2) битые и изъеденные зерна основной культуры размером менее половины
зерна; 3) зерна других культурных растений, которые могут быть использованы
вместе с основным зерном, например рожь и ячмень в партиях пшеницы.
Для большинства зерновых культур содержание зерновой примеси по базисным
кондициям лимитируется в пределах 2...3 %, а по ограничительным кондициям
15 %.
Сорная примесь включает все компоненты, которые резко ухудшают качество
вырабатываемого из зерна основного продукта и не могут быть использованы
по целевому назначению.
Некоторая часть сорной примеси имеет определенную хозяйственную ценность
при использовании в качестве корма.
Сорная примесь состоит из следующих фракций:
1) мелкий сор, прошедший через сито (для пшеницы сито с отверстиями 01мм);
2) минеральная примесь;
3) органическая примесь (полова, ости, части растений);
4) семена сорных растений и семена культурных растений, не отнесенные к
зерновой примеси, в том числе в пшенице: овес, горох, просо, гречиха и т. д.; 5)
полностью испорченное зерно основной культуры, прогнившее, обуглившееся,
с выеденным ядром;
6) вредная примесь, вызывающая отравление человека и животных.
Хотя вредная примесь является частью сорной примеси, в стандарте она
нормируется отдельно в зависимости от степени ядовитости компонентов.
Вредная примесь имеет растительное и животное происхождение. К вредной
примеси относят многие виды семян сорных ядовитых растений, в том числе из
семейства бобовых: горчак-софора, софора обыкновенная или лисохвостная,
софора толстоплодная, мышатник, из семейства сложноцветных—горчак
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 126 из 207
ползучий, из семейства злаковых — плевел опьяняющий, из семейства
бурачниковых — гелиотроп опушенношюдный и триходесма седая. Кроме
того, к вредной примеси относят склероции спорыньи и мешочки твердой
головни, а также угрицу — галлы пшеничной нематоды.
Общее содержание вредной примеси по ограничительным кондициям не
должно превышать 1 %, в том числе спорыньи не более 0,5 %, горчака
ползучего, горчака софоры, мышатника (в совокупности) не более 0,1 %, вязеля
не более 0,1 %, гелиотропа опушенноплодного не более 0,1 %, наличие
триходеемы седой не допускается.
В составе сорной примеси выделяют особо учитываемую примесь, в том
числе гальку, содержание которой не должно превышать 1 %, а также
металломагнитные примеси.
Большое различие примесей по размерам, плотности, характеру поверхности,
аэродинамическим свойствам, наличию трудноотделимой примеси вызывает
необходимость сложной, многоступенчатой очистки зерна с использованием
разнообразных зерноочистительных машин. В системе послеуборочной
обработки зерна это наиболее сложный комплекс технологических операций,
эффективно выполнить который можно лишь при хорошем знании не только
техники, но и свойств, и особенностей удаляемых при очистке примесей.
Основной метод определения содержания примесей заключается в ручном
разборе навески зерна, выделении всех фракций сорной и зерновой примесей
по методике, изложенной в ГОСТ 13586.2—81 «Методы определения
содержания сорной, зерновой, особо учитываемой примесей, мелких зерен и
крупности».
В зависимости от крупности семян размеры навески для анализа на засоренность изменяются от 25 г у проса до 250 г у кормовых бобов. Размер навески
при анализе пшеницы, ржи, ячменя, овса, вики — 50 г, гороха и кукурузы —
100 г.
Содержание вредных и особо учитываемых примесей, если они
обнаружены при анализе, определяют дополнительно в навеске массой 500 г
(спорыньи, вязеля, горчака ползучего, гелиотропа, триходесмы седой, гальки),
металломагнитной примеси — 1кг, плевела опьяняющего, головни — 200 г.
Зараженность насекомыми и клещами. В зерновой массе могут обитать
несколько десятков видов насекомых и клещей. Они поедают часть запасов
зерна, загрязняют зерновую массу и таким образом вызывают существенные
количественные и качественные потери урожая в послеуборочный период.
Скопление вредителей в определенных участках насыпи зерна может вызвать
ее самосогревание и полную порчу.
Наибольшую опасность, особенно в южных районах, представляют амбарный и
рисовый долгоносики, малый мучной хрущак, притворяшка-вор, зерновой
точильщик, зерновки, рыжий мукоед, зерновая и амбарная моли, мельничная
огневка и некоторые другие. Хлебные клещи менее опасны, чем перечисленные
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 127 из 207
выше насекомые. Клещи больше распространены в увлажненных районах
страны в зерновых массах повышенной влажности и сухое зерно повреждать не
могут.
В соответствии с требованиями стандарта партии зерна, в которых
обнаружены вредные насекомые и клещи, являются некондиционными.
Зараженность зерна насекомыми не допускается. Допускается зараженность
зерна клещами, от которых легко можно избавиться высушиванием зерна до
сухого состояния.
Для ликвидации зараженности зерновую массу обрабатывают химическими
препаратами, многие из которых ядовиты для животных и человека. Эту работу
выполняют в основном бригады работников из специализированных служб.
Заражение зерна вредителями происходит чаще всего в местах хранения, на
токах, при использовании зараженных хранилищ, транспортных средств,
зернообрабатывающей техники, тары, при совместном складировании зерна,
зараженного и не зараженного вредителями, старого и нового урожая.
Своевременное обеззараживание хранилищ, токов, машин для обработки зерна,
уничтожение прошлогодних органических остатков, дезинсекция помещений и
тары перед уборкой нового урожая в значительной мере снижают опасность
заражения свежеубранного зерна насекомыми и клещами.
Натура. Натурой называется масса 1 л семян в граммах. Это обязательный
показатель качества зерна. Натура зависит от выполненности зерна, содержания
в нем наиболее ценной части — эндосперма. Чем выше натура зерна, тем, как
правило, выше содержание эндосперма, больше выход высокосортной муки.
Щуплое, недоразвитое зерно имеет пониженную натуру.
При переработке такого зерна получается значительно меньший выход муки
и много отрубей. 28
Рис. 1. Пурка литровая с падающим грузом:
/ — коромысло весов; 2 —щель в мерке; з — цилиндр-наполнитель; 4 — мерка; 5 —падающий груз; 6 — нож; 7 — разновес; 8 —ящик; 9 —
гнездо для крепле» ния мерки.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 128 из 207
Кроме выполненности зерна на величину натуры влияют форма и размеры зерен,
характер их поверхности, влажность, содержание примесей. Все факторы, которые
способствуют более плотной укладке зерна (гладкая поверхность, округлая форма,
пониженная влажность, отсутствие пленок и остей), а также наличие тяжелых
примесей (комочков земли, песка, гальки) повышают натуру. Легкие примеси,
повышенная влажность зерна снижают плотность и сыпучесть зерновой массы и
уменьшают ее натуру.
Натура нормируется по районам возделывания зерна. Базисные заготовительные
кондиции на зерно пшеницы изменяются от 730 до 770 г/л.
Натуру зерна определяют на специальном приборе — пурке. Последняя представляет
собой весы с устройством для выделения заданного объема зерна. Устройство
литровой пурки с падающим грузом показано на рисунке 3. Ящик размещают на
столе, собирают и уравновешивают весы. Цилиндрическую мерку устанавливают в
специальное гнездо на ящике, предварительно вынув из нее падающий груз. В
прорезь на мерке вставляют пластинчатый нож, кладут на него падающий груз и
сверху ставят промежуточный цилиндр-накопитель, а на него цилиндр с
воронкой, снабженной затвором.
Цилиндр с воронкой заполняют зерном (после выделения крупных примесей)
и открывают затвор.
Зерно, свободно падая, пересыпается
в цилиндрнакопитель. Затем быстро вынимают нож, и зерно вслед за падающим грузом
опускается в мерку. Для того чтобы ограничить количество зерна в объеме
1 л, нож снова вставляют в прорезь мерки и избыток зерна над ножом удаляют.
Мерку с зерном (без ножа) взвешивают с точностью до 0,5 г и фиксируют
натуру. Натуру определяют два раза, при этом расхождения в массе не должны
превышать 5 г. Результат выражают с точностью до 1 г.
Клейковина пшеницы. Возможность получения высококачественного
пшеничного хлеба в большой мере з висит от количества и качества
клейковины. Состояние белкового комплекса определяет силу пшеницы. К
сильной пшенице относят зерно, мука из которого образует тесто с хорошей
упругостью
(эластичностью), высокой
устойчивостью, способностью
выдерживать
длительное
брожение, что важно для хлебопечения.
Сформированное тесто хорошо сохраняет форму при расстойке и выпечке
хлеба, а подовый хлеб не расплывается. Мука зерна сильной пшеницы обладает
отличными качествами. Ее используют как улучшитель слабой. Сильная
пшеница отличается высоким содержанием и хорошим; качеством белковых
веществ и клейковины. Общая стекловидность должна быть не ниже 60 %,
натура не ниже 730...755 г/л, содержание белка не менее 14 % и сырой;
клейковины по качеству первой группы не менее 28%.
Макаронные изделия хорошего качества получают из муки, выработанной из
зерна твердой пшеницы. Последняя характеризуется более крепкой
клейковиной, высокой стекловидностью, янтарной окраской зерна.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 129 из 207
Основным количественным показателем силы пшеницы при заготовках зерна
является количество и качество клейковины. Клейковина представляет собой
студнеобразную массу, которая образуется при добавлении воды в муку и
замешивании теста. Промывая кусочек теста в воде, из него удаляют большую
часть крахмала, сахаров, оболочек зерна. Остается клейковина, обладающая
уникальными
физическими свойствами, упругостью и растяжимостью,
которые характеризуют ее качество. Эти свойства клейковины обусловливают
газо-удерживающую способность теста, пористость пшеничного хлеба не менее
65 %, хорошую формоустойчивость.
Хотя сила пшеницы определяется главным образом сортовыми особенностями
и условиями выращивания зерна, большое значение в сохранении и
закреплении достигнутого уровня по количеству и качеству, клейковины имеют
условия и технология послеуборочной обработки. Задержка с очисткой и
сушкой зерна неизбежно вызывает потери клейковинного комплекса белков.
Перегрев зерна при сушке вызывает свертывание белка, при этом утрачиваются
хлебопекарные свойства. Удаление из зерновой массы щуплых зерен и зерен,
поврежденных клопом-черепашкой, способствует улучшению качества
клейковины. Некоторое улучшение качества клейковины возможно в процессе
сушки зерна при подборе температурных режимов обработки с учетом
исходного качества клейковины в свежеубранном зерне.
Характеристика зерна с отклонениями в качестве. Партии зерна с
существенными отклонениями в качестве появляются в результате
неблагоприятных воздействий разнообразных факторов как в поле, особенно в
период созревания, так и после уборки. В производственных условиях
возможны случаи поступления на ток морозобойного зерна (в северных и
восточных районах страны); зерна, поврежденного клопом-черепашкой (центральные и южные районы) и болезнями. Отрицательно влияют на качество
зерна нарушения режимов и сроков его обработки и хранения.
В послеуборочный период свежеубранное зерно при задержке с обработкой
подвергается активному воздействию микроорганизмов, в результате чего
появляются устойчивые запахи разложения, затхлый, плесенно-затхлый,
гнилостный. Поверхность зерна утрачивает блеск и темнеет. Цвет зерна при
неправильном хранении изменяется в следующей последовательности: сначала
исчезает блеск и появляются тусклые зерна, затем пятнистые и потемневшие,
позже — зерна с наличием видимых колоний плесневых грибов, прогнившие и
проплесневевшие, а также единичные или в массе черные (обуглившиеся)
зерна. Уже на ранних этапах изменения цвета зерно может приобрести
токсические свойства.
Различают четыре степени дефектности зерна, подвергавшегося
самосогреванию и плесневению:
I — с солодовым запахом, нормальное по цвету оболочек и эндосперма;.
II-—с плесенно-затхлым запахом, потемневшее, без блеска;
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 130 из 207
III — с плесенно-гнилостным запахом, темное, с пс раженным зародышем и
кремовым эндоспермом. Такое зерно запрещается использовать для фуражных
целей возможно его использование на технические цели;
IV — с коричневым эндоспермом и гнилостным запахом, совершенно
непригодное для кормовых целей.
Цвет зерна, вплоть до темного, может изменяться при его перегреве в
сушилке. В этом случае могут образовываться зерна, сильно увеличившиеся в
объеме (раздутые) и обуглившиеся. Зерно, поврежденное самосогреванием или
сушкой, с затронутым эндоспермом и явно измененным цветом оболочки по
стандарту относят зерновой примеси, а полностью испорченное (обуглившееся
с явно испорченным эндоспермом)—к сорной примеси.
Морозобойное зерно. Повреждение посевов на корню ранними заморозками
приводит к образованию морщинистого (морозобойного) зерна. Из такого зерна
хлеб получается плохого качества: с низкой подъемной силой и пористостью,
сладковатый. Различают три степени повреждения зерна морозом:
I — зерно нормальной величины и формы, но с тусклым блеском и мелкой
поперечной морщинистостью;
II — зерно нормальной величины и выполненности без блеска, слабо
потемневшее, с хорошо заметной по перечной морщинистостью. Верхний слой
оболочки может отслаиваться при перетирании зерна между торцами;
III — зерно недоразвитое, щуплое, с резкой морщинистостью, переходящей в
складчатость. При перетирании между пальцами верхний слой оболочки часто
легко отделяется.
Зерно I и II степени поражения относят к основному зерну,
а III степени — к зерновой примеси. Морозобойное зерно определяют
одновременно с засоренностью.
Зерно пшеницы, поврежденное клопом, черепашкой. При повреждении
созревающего зерна клопом-черепашкой значительно ухудшаются качество
клейковины и товарная ценность зерна. При наличии даже 3...5 %
поврежденных зерен мука из такой партии делается малопригодной для
хлебопечения, хлеб имеет плохую пористость, низкий объемный выход, сильно
расплывается. В местах повреждения на поверхности зерна образуется светложелтое пятно, которое легко разрушается при надавливании. В пределах пятна
иногда видна темная точка в месте укола. Поверхность пятна часто покрыта
морщинами и вдавлена. Зерно часто становится щуплым.
В процессе очистки возможно частичное выделение щуплых, наиболее сильно
поврежденных зерен и таким образом улучшение товарных качеств зерна.
Качество семян. Характеризуют физические и биологические показатели.
Физические признаки качества семян, в том числе влажность, чистота, а также
порядок отбора проб семян рассмотрены в соответствующих параграфах
данной главы. Нормативные данные по этим показателям приведены в таблице
6.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 131 из 207
Всхожесть является основным биологическим показателем качества семян. Она
характеризует пригодность семян для посева, их способность образовывать
проростки, а следовательно, развиваться в растения и давать урожай. Под
всхожестью понимают количество нормально проросших семян в пробе, взятой
для анализа, выраженное в процентах. Всхожесть определяют проращиванием
семян при оптимальных лабораторных условиях, установленных стандартом
для каждой культуры. Для этого из навески семян основной культуры после
выделения примесей отсчитывают четыре пробы по 100 семян, а по кормовым
бобам, фасоли и некоторым другим крупносемянным культурам — по 50 семян
в каждой.
Семена проращивают в увлажненном чистом кварцевом песке или на
фильтровальной бумаге, которые помещают в растильни или чашки Петри.
Перед раскладкой семян ложе из песка или бумаги увлажняют. Растильни с
семенами помещают в термостат, в котором поддерживают заданную
постоянную температуру — для большинства культур 20 °С, а для
свежеубранных семян с незавершенным периодом послеуборочного дозревания
— переменную температуру 8...12 и 20 °С.
Всхожесть семян зерновых культур подсчитывают на седьмые сутки
проращивания. К числу всхожих относят только нормально проросшие семена.
У пшеницы и ржи такие семена должны иметь нормально развитые корешки, из
которых главный корешок размером не менее длины семени, и росток — не
менее половины длины семян. К невсхожим семенам относят: набухшие,
непророош семена, загнившие, ненормально проросшие.
Одновременно с анализом всхожести проверяют энергию прорастания семян.
Под энергией прорастания понимают количество (%) семян, проросших за
сокращенный по сравнению с анализом всхожести срок (для зерновых культур
3...4 сут).
Нередко, особенно для семян озимых культур, используемых на посев в год
уборки урожая, необходимо в предельно короткий срок иметь характеристику
способности семян к прорастанию. В этих случаях определяют
жизнеспособность семян, т. е. содержание в семенном материале живых семян,
выраженное в процентах. Мертвые или живые зародыши семян различаются по
степени окрашивания в растворах тетразола, индиго-кармина и кислого
фуксина. Живые клетки зародыша окисляют тетразол в фармазан и
приобретают ярко-красный или малиновый цвет. Мертвые зародыши остаются
неокрашенными. В растворе индигокармина или кислого фуксина живые
клетки не окрашиваются, так как непроницаемы для этих красок, а мертвые —
легко их пропускают и окрашиваются.
Жизнеспособность определяют по двум пробам (по 100 семян в каждой),
отобранным из очищенных семян основной культуры. Перед анализом семена
замачивают в воде в течение 15...18 ч при температуре 20°С, а свежеубранные
семена — при температуре 10..15°С. Перед анализом семена основных
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 132 из 207
зерновых культур разрезают вдоль на две половинки. Для определения жизнеспособности используют лишь первую сотню половинок, а вторую
выбрасывают. Подготовленные половинки семян промывают несколько раз
водой и затем погружают в 0,5 %-ный водный раствор тетразола и выдерживают в темноте 1 ч 30 мин при температуре 20 °С. К жизнеспособным относят те
семена, у которых зародыш полностью окрашен или окрашена большая его
часть.
Вопросы для самоконтроля:
1. Что такое натура.
2. Как определить зерно, зараженное клопом черепашкой.
3. Как определяется влажность зерна.
4. Что подразумевается под свежесть зерна.
5. Какие кондиции должны быть у зерна.
Рекомендуемая литература:
1. Карпов Б.А. Технология послеуборочной обработки и хранения зерна.–
М.: ВО «Агропромиздат», 1987. – 288 с.
2. Вобликов Е.М. и др Послеуборочная обработка и хранение зерна - М.2001 г . - 240 с.
3. Вобликов Е.М. Технология элеваторной промышленности –М. – 2003г.
4. Резчиков В.А., Налееев О.Н., Савченко С.В. Технология зерносушения –
Учебник. - Алматы, 2000. - 400 с.
5. Вобликов Е.М. Технология хранения зерна - М. - 2003 г -448с.
СРСП № 2 Жизнедеятельность зерновой массы
Послеуборочное дозревание зерна. Зерновые культуры убирают при
наступлении технической спелости, т. при таком состоянии посевов, когда
накоплена максимальная масса урожая зерна и его состояние по влажности
обеспечивает благоприятные условия для обмолота. Прямое комбайнирование
зерновых культур начинают при снижении влажности зерна до 20 % и ниже,
при раздельной уборке растения скашивают на
нескольку дней раньше,
примерно в середине восковой спелости при влажности зерна 30 %.
Однако ко времени уборки урожая в зерне еще продолжаются сложные
биохимические процессы преобразования органических веществ, в результате
которые улучшаются технологические и посевные качества зерна.
Эти процессы продолжаются в течение некоторого периода после уборки и
обусловливают послеуборочное дозревание зерна. В этот период хранения
зерновая масса дышит в несколько раз интенсивнее, чем после его завершения.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 133 из 207
Поэтому хранить свежеубранную зерновую массу гораздо сложнее, чем хорошо
вызревшее зерно при тех же условиях по температуре и влажности.
Продолжительность периода послеуборочного дозревания зависит, кроме
сортовых особенностей, от условий формирования, налива и созревания зерна в
поле и условий последующего его хранения. Определяющими параметрами
являются температура и влажность среды. Если во время налива и созревания
была дождливая и прохладная погода, зерно нуждается в большем периоде
послеуборочного дозревания. Это особенно характерно для зерна, выращенного
в Сибири, когда в отдельные годы семена не успевают полностью дозреть ко
времени весеннего сева.
Послеуборочное дозревание значительно ускоряется, если зерно сразу после
уборки хорошо просушено и в первый период времени хранится при
повышенной (20... 22 °С) температуре. Для тех районов, где в естественных
условиях послеуборочное дозревание семян затягивается на длительный
период, разработан специальный технологический прием для его ускорения —
воздушно-тепловой обогрев семян. Семена обогревают обычно перед посевом в
течение нескольких суток.
Для ускорения послеуборочного дозревания зерно сушат на установках
активного вентилирования или хранят его сразу после уборки в сухом
состоянии при температуре зерна 20...22 °С в течение двух-трех недель с
последующим охлаждением активным вентилированием.
В перспективной технологии обработки зерна и семян послеуборочное
дозревание зерна должно стать составной частью технологического процесса
его обработки с использованием тепла, приобретенного зерном в процессе
сушки.
Прорастание зерна и семян. При резком нарушении режима обработки и
хранения зерно может прорасти. Зерно начинает прорастать только при
поглощении капельно-жидкой влаги и увлажнении до 40 % и выше. Это
возможно лишь при сильном увлажнении зерновой Массы осадками или
грунтовой влагой или в результате конденсации воды при резких перепадах
температуры в пределах зерновой массы. Любой случай прорастания зерна при
хранении надо рассматривать, как результат упущений и ошибок в организации
обработки и хранения вызывающий большие потери продукции.
Микроорганизмы зерна
Микроорганизмы — неизбежные спутники зерна, он главный фактор
снижения его качества и порчи. Микроорганизмы появляются на зерне в период
вегетации растений, поселяются на поверхности семян, стеблей, листьев и
питаются в основном выделениями растений, процессе уборки и обработки
при контакте семян с пылевидными частицами почвы количество и видовой
состав микроорганизмов на зерне резко возрастают. В результате на каждом
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 134 из 207
отдельном зерне свежеубранной пшеницы, ржи, ячменя находятся тысячи и
десятки тысяч микроорганизмов.
Видовой состав микроорганизмов зерна разнообразен но наибольшее значение
для качества и сохранности зерна имеют бактерии и плесневые грибы.
Количество гигророскопических плесневых грибов на свежеубранном зерне
обычно не превышает 1...5 % от общего количества микроорганизмов, но их
особая опасность обусловлена тем, что они наименее прихотливы и активно
развиваются на зерне влажностью 15...18 %, тогда как бактерии более
влаголюбивы и могут развиваться лишь на зерне влажностью выше 20 % и
особенно при наличии капельно-жидкой, конденсационной влаги.
По этой причине при хранении свежеубранного повышенной влажности
первыми на нем начинают развиваться плесневые грибы, и за короткий срок в
результате быстрого размножения они вытесняют почти другие группы
микроорганизмов. Таким образом, при хранении зерна повышенной влажности
происходит доминирующее развитие наиболее приспособленных плесневых
грибов и исчезают многие другие группы микроорганизмов.
Влажность зерна оказывает существенное влияние на жизнедеятельность
микроорганизмов. При влажности ниже критического уровня, т. е. на сухом
зерне» ни плесневые грибы, ни бактерии развиваться не могут и
отрицательного влияния на качество и сохранность не оказывают. В процессе
длительного хранения сухого зерна происходит постепенное отмирание
микроорганизмов, в первую очередь менее долговечных бесспоровых бактерий
и позднее — спорообразующих плесневых грибов. Однако последние могут
оставаться жизнеспособными на зерне в течение многих лет, и если произойдет
увлажнение сухого зерна, например, после пяти лет хранения, оно подвергнется
быстрому поражению.
Здоровые покровы зерна хорошо защищают его от поражения плесневыми
грибами. Однако после уборки комбайном 20...50 % зерен пшеницы и 50...90 %
зерен ржи имеют механические повреждения, и очень часто — в области
зародыша. Эти микроповреждения опасны сами по себе, но, главное, они
лишают зерно защиты от поражения микроорганизмами. Через такие
повреждения гифы грибов легко проникают внутрь зерна. При этом в первую
очередь поражается зародыш. Он обычно более влажен, чем эндосперм, богат
запасами водорастворимых питательных веществ, наиболее сильно
травмируется при обмолоте и послеуборочной обработке и поэтому поражается
плесневыми грибами значительно раньше, чем эндосперм. При сильном
поражении колонии плесневых грибов видны в области зародыша
невооруженным глазом.
Микробиологические процессы в зерне протекают с большой скоростью. На
свежеубранном зерне уже через несколько дней всхожесть семян снижается в
опасных пределах и появляется устойчивый затхлый запах.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 135 из 207
Основной способ борьбы с микрофлорой зерна заключается в возможно
быстрой послеуборочной просушке его до сухого состояния. Снижение
температуры также угнетающе действует на активность микроорганизмов.
Однако при температуре 5...10°С плесневые грибы способны медленно
развиваться на зерне повышенной влажности. Поэтому сырое охлажденное
зерно, особенно семенного назначения, может удовлетворительно храниться
лишь непродолжительное время. Длительная сохранность семян возможна
лишь в сухом состоянии.
Вредители хлебных запасов
Более сотни видов насекомых постоянно или часть жизненного цикла проводят
в зерновой массе, около 50 видов значительно повреждают зерно. Наиболее
опасными вредителями являются амбарный и рисовый долгоносики, хлебный
точильщик, хрущаки, гороховая зерновка, амбарная и зерновая моль, огневки,
мучной клещи, другие. Насекомые выедают зародыш и эндосперм, загрязняют
зерно, выделяют большое количество тепла, что способствует самосогреванию.
Насекомые, в отличие от микроорганизмов, могут активно развиваться в сухом
зерне. Следовательно, сушка и доведение зерна до сухого состояния не
гарантируют, защиты от вредителей. Лишь влажность зерна ниже 9... 10 %, что
практически встречается сравнительно редко, угнетает их развитие.
Государственные стандарты определяют зерно как зараженное при наличии
даже одного; живого представителя насекомых-вредителей.
Фактором, сильно ограничивающим жизнедеятельность насекомых, является
пониженная и низкая температура. Потомство у амбарного долгоносика при
температуре 25...26 °С появляется примерно через 30 сут, а при 12 °С — через
209 сут. Большинство насекомых плохо переносит температуру 10... 11 °С, при
0°С быстро наступает холодовое окоченение, а при отрицательное температуре— смерть. При температуре —15°С вредители погибают в течение суток.
Оптимальные условия для развития вредных насекомых создаются при
температуре 20...28 °С. Это определяет их широкое распространение в южных
районах страны и ограниченное в северных. Эта биологическая особенность
определяет и меры борьбы с насекомыми путем охлаждения. Однако в южных
районах страны пониженные; температуры в зерновой массе можно создать
лишь спустя один — три месяца после уборки при наступлении; устойчивых
холодов. За это время насекомые способны; дать одно-два поколения, сильно
заразить зерно, вызвать: большие потери. Поэтому наряду с охлаждением необходим комплекс профилактических мероприятий, чтобы не допустить
заражения, а если это случилось — применять химические средства
уничтожения вредителей.
Клещи менее требовательны к высокой температуре и длительно выдерживают
отрицательную температуру. Однако клещи могут обеспечить себя пищей
только при а обитании в зерновой массе повышенной влажности. Сушка семян
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 136 из 207
до сухого состояния (12...13 %) практически исключает заражение клещами.
Такие биологические
особенности клещей предопределяют их
распространение в центральных и северных районах, где иногда на хранение
закладывают зерно повышенной влажности. Клещи менее опасны как
вредители зерна, поэтому государственными стандартами допускается к
приемке зерно, зараженное клещами.
Самосогревание зерновой массы
В процессе аэробного дыхания сырого, особенно свежеубранного, зерна
выделяется тепло, которое повышает температуру зерновой массы. Это часто
происходит даже при размещении свежеубранного зерна сравнительно
невысокой (0,7...1,0 м) насыпью в результате того, что зерно обладает очень
низкой теплопроводностью и почти все образующееся тепло расходуется на его
нагрев. В свою очередь, повышение температуры зерновой массы усиливает
интенсивность ее дыхания. Таким образом, в оставленной без надлежащего
присмотра зерновой массе повышенной влажности неизбежно начнется
саморегулирующийся процесс повышения температуры (самосогревание), как
результат ее высокой физиологической активности и малой теплопроводности
Начавшееся самосогревание зерновой массы не может остановиться само по
себе до полного завершения этого процесса. Естественное окончание процесса
самосогревания происходит лишь тогда, когда температура возрастает до таких
пределов, которые не выдерживают живые компоненты зерновой массы.
Таким образом, самосогревание, если его не остановить, завершается полной
утратой семенных, продовольственных, кормовых и технических достоинств
зерна. Предельная температура, которую достигает зерновая масса при
самосогревании, 55...65 °С.
Процесс самосогревания свежеубранного зерна особенно скоротечен, и
температурный максимум может быть достигнут за 2...4 сут. Поэтому, если
обнаружено начало самосогревания зерновой массы, должны быть приняты все
меры для его скорейшего прекращения. Следует, однако, учитывать, что
нередко применяемое в таких случаях перелопачивание и даже
механизированное перемещение зерна не столько охлаждает, сколько
обогащает зерно кислородом и усиливает в последующем процесс
самосогревания.
Радикальное средство борьбы с самосогреванием — незамедлительная
просушка зерна до сухого состояния и последующее его охлаждение.
Эффективным средством ликвидации самосогревания зерна является также
активное вентилирование атмосферным воздухом при высоких, удельных
подачах. Главное его преимущество по сравнению с перелопачиванием —
непрерывность и необходимая длительность обработки.
Самосогревание зерна может возникать в виде очагов в отдельных участках
зерновой насыпи послойно (пластовое) или распространяться на всю зерновую
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 137 из 207
массу. Самосогревание свежеубранного зерна обычно захватывает всю
зерновую насыпь. При длительном хранении достаточно стойкого зерна
возможно возникновение пластового самосогревания, как результат
конденсации влаги и увлажнения отдельных слоев зерновой насыпи. Наблюдается низовое (у пола), верховое и вертикально-пластовое самосогревание
зерна у стен хранилища.
Во всех случаях самосогревания снижение посевных достоинств семян
происходит в самом начале этого процесса. Поэтому основная практическая
задача в борьбе с самосогреванием сводится к созданию условий, предупреждающих его возникновение: очистке семян от примесей, сушке до сухого
состояния, охлаждению активным вентилированием, профилактическому
проветриванию семян активным вентилированием. Если же самосогревание
возникло, его немедленно устраняют.
Вопросы для самоконтроля:
1. Что такое самосогревание зерновой массы.
2. Каких вредителей хлебных запасов вы знаете.
3. Что подразумевается под послеуборочным дозреванием зерна.
Рекомендуемая литература:
1. Карпов Б.А. Технология послеуборочной обработки и хранения зерна.–
М.: ВО «Агропромиздат», 1987. – 288 с.
2. Вобликов Е.М. и др Послеуборочная обработка и хранение зерна - М.2001 г . - 240 с.
3. Вобликов Е.М. Технология элеваторной промышленности –М. – 2003г.
4. Резчиков В.А., Налееев О.Н., Савченко С.В. Технология зерносушения –
Учебник. - Алматы, 2000. - 400 с.
5. Вобликов Е.М. Технология хранения зерна - М. - 2003 г -448с.
СРСП № 3
Сепарирование в потоке воздуха. Сепарирование на решетах.
Сепарирование в потоке воздуха. Основано на различиях компонентов по
аэродинамическим свойствам. Нередко эту технологическую операцию
характеризуют термином «отвеивание», т.е. отделение легких частиц потоком
воздуха. Основной различительный признак воздушного сепарирования —
скорость витания, или критическая скорость частиц зерновой смеси. Под этим
термином понимают такую скорость воздушного потока, при которой частицы
зерновой смеси переходят во взвешенное состояние — витают в воздухе. Если
скорость воздуха превышает скорость витания данных частиц, они выносятся за
пределы рабочего канала. При невысокой скорости воздуха частицы оседают
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 138 из 207
вниз. Величина скорости витания значительно различается зерна и многих
компонентов примеси (таблица 1).
Если поместить твердую частицу в вертикально восходящий поток, она
подвергается воздействию двух главных сил: направленной вниз силы тяжести
и направленной вверх силы давления воздушного потока. Частица
перемещается в сторону большего давления. Примерное равенство давлений
соответствует скорости витания (критической скорости).
Сила, с которой воздушный поток воздействует на твердую частицу, зависит
от его скорости (динамического напора) и аэродинамических свойств частицы
(парусности), ее способности сопротивляться воздушно» потоку. Величина
парусности характеризуется площадь* проекции частицы на плоскость,
перпендикулярную воз душному потоку, т. е. площади тени частицы на этой
плоскости.
1. Физико-механические свойства семян сорных растений
Растения
Скорость длин мм Ширина, Толщина, Плотность
витания, а
мм
мм
, г/см3
м/с
Амброзия полыннолистная
3,2. ..5, 9
2,2...
Белена черная
2,6. ..5,4
1,0.. .
Бодяк полевой
1,4.. 5,6
1.8. .
Василек синий
2,1. ..5,9
4,6...
Вьюнок полевой
5,1. ..8,9
Горчак ползучий
5,4
1,7. ..3,0
1,6.. .2,7
1,0
2,0
1,1. ..1,5
0,4.. .0,8
0,7. ..1,1
.3.8
0,7. ..1,3
0,4. ..1,0
0,7... 1,4
8,2
1,0. ..2,2
0,7.. .1,7
0,7... 1,4
2,4...
4,4
1,7. ..3,1
1,4... 2,6
0,9. ..1,5
2, 7.. .5,5
2,6...
4,0
1,1. ..2.1
0,7.. .1,3
0,7.. .1,5
Горчица полевая
4,2. ..7,2
1,1...
1,9
0,9. ..1,8
0,8... ,6
0,8... ,4
Донник белый
2,4. .4,4
2,9 ..
4,9
1,2. ..2,0
0,8... ,4
0,7... ,3
Дурман однолетний
3,9.. .5, 7
2,8...
3,8
2,1. ..3,1
1,1... ,7
1,0... ,2
Марь белая
2,1. ..5,1
1,0...
2,0
1,0. ..1,8
0,4... ,4
1,7... ,2
Пикульник
2,3. ..5, 9
1,5...
2,9
1,0. ..1,8
0,7... ,2
0,8... ,2
Повилика мелкосемянная
4,3... 6,9
0,8...
1,5
0,7. ..1,3
0,5.. .1,1
0,8... ,4
Подмаренник цепкий
4, 2. ..6, 8
1,6...
2,8
1,4. ..2,4
1,1. ..2,2
0,9.. .1,2
Подорожник ланцетолистный 2,9.. .5,1
1,9...
3,1
0,9. ..1,5
0,6. ..1,1
1,2.. .1,4
Просо куриное
2,2. ..4,4
2,9...
4,5
1,5. ..2,3
1,0.. .1,8
0,7.. .1,2
Овсюг
5, 5. ..8,3
10,0...
18,6
1,6. ..3,2
1,3.. .3,0
0,95
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 139 из 207
Редька дикая
3,1. ..7,3
2,2...
6,9
2,0. . 4,2
1,8. ..4,0
0,7. ..1,0
Смолевка
2,8.. .5,2
1,1...
1,6
0,9. ..1,3
0,6.. .1,0
1,1, ..1,3
Спорынья
6,0. ..9,5
2,5...
18,5
1,4. ..4,2
1,4... 4,0
0,80
Чистец однолетний
2, 6. ..5, 2
1,4. .
2,0
0,9. ..1,6
0,8. ..1,1
0,7. ..1,2
Щетинник зеленый
2, 2. ..5,6
1,8..
9,4
0,8. ..1,4
0,5.. .1,1
0,8... 1,4
Щирица
3,3. ..6,3
1,8 ..
2,5
0,7. . 1,3
0,4. ..1,0
1.1... 1,5
Ярутка полевая
2,5.. .4,8
1,4...
2,2
• 0,9. ..1,5
0,5.. .1,1
0,8.. .1,3
Рис. 1. Линейные размеры зерна
пшеницы:
в—толщина; б — ширина; в — длина.
Применяют разнообразные меры повышения эффективности воздушного
сепарирования: увеличивают высоту канала и профилируют его сечение по
высоте, повышают равномерность подачи зерна по толщине слоя и площади
канала, устанавливают выравнивающие решетки и рассекатели потока зерна,
уменьшают скорость его поступления в рабочую зону канала.
В зерноочистительных машинах сельскохозяйственного типа чаще всего
применяют вертикальные пневмосепарирующие каналы. Технологический
эффект
работы пневмоканала зависит от скорости и равномерности воз
душного потока при движении по сечению канала, равномерности и
интенсивности (удельной нагрузки) подачи зерновой смеси в канал. Для
повышения
надежности
воздушного
сепарирования
в
сложных
ворохоочистительных и зерноочистительных машинах устанавливают по два
пневмосепарирующих рабочих органа, как правило, начинающего и
завершающего обработку зерна.
Сепарирование на решетах. Зерновую смесь на решетах разделяют
просеиванием тех ее компонентов, которые имеют меньшие размеры, чем
отверстия рабочего органа. Просеивание является механическим способом
сепарирования, при помощи которого можно разделить сыпучий материал на
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 140 из 207
две фракции по размеру зерен, главным образом по ширине и толщине (рис.
1). Разделение по длине проводят на ячеистых
поверхностях — триерах.
Сущность просеивания заключается в том, что частицы, которые по размерам
меньше отверстий решета, проваливаются через них и образуют проходовую
фракцию, или проход. Крупные зерна, которые не могут пройти через
отверстия решета, остаются на нем и образуют сходовую фракцию, или сход.
Сход и проход имеют более однородный по размеру состав частиц и
отличаются по качеству между собой и от исходной смеси зерна.
В большинстве случаев решета представляют собой плоские стальные листы с
выштампованными
отверстиями
определенной
формы
и
размера.
Металлическую ситовую ткань используют редко. Решета с пробивными
отверстиями благодаря высокой точности размеров отверстий обеспечивают
лучшее сепарирование.
Решето характеризуется двумя основными параметрами: рабочим размером
отверстий и показателем живого сечения. Процентное отношение суммы всех
отверстий решета к общей его полезной поверхности называют живым
сечением решета. Чем больше живое сечение, тем лучше обеспечиваются
возможности для просеивания и выше производительность решет.
Рабочим размером круглого отверстия является его диаметр, для треугольного
— сторона правильного треугольника. У решет с прямоугольным отверстием
рабочим размером является его ширина. Длина таких отверстий делается с
большим запасом и не является параметром, по которому происходит
сепарирование. Она должна быть такой, чтобы не препятствовать разделению
по толщине даже самых длинных зерен. С увеличением длины продолговатых
прямоугольных отверстий увеличивается живое сечение и производительность
решет. Длина продолговатых отверстий изменяется в пределах от 10 до 50 мм,
но чаще она составляет 20 мм.
Процесс просеивания на плоском решете делится на следующие
функциональные части:
 формирование слоя зерна и заполнение им поверхности решета;
разрыхление, перемешивание и поступательное движение слоя зерна по
решету;
 сравнение размеров частиц зерновой смеси с размерами отверстий
решета;
 проход мелких частиц через отверстия или отбрасывание крупных частиц
с площади сечения отверстия;
 раздельный вывод прохода мелкой фракции и схода с решета крупной
фракции.
На результат просеивания влияют состав
зерновой массы, особенности
применяемого решета и параметры его работы. Если зерно по своим размерам
относится к проходу, это еще не означает, что в процессе просеивания оно
обязательно пройдет через решето. Для этого необходимы еще некоторые
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 141 из 207
условия. Проходовая частица обязательно должна находиться над открытым
отверстием решета и должна быть повернута к отверстию таким образомг
чтобы не было препятствий ее свободному проходу через решето. Чем быстрее
после этого над отверстием появится новая проходовая частица, т. е. чем чаще
происходит сравнение размера отделяемого зерна с размером отверстий
решета, тем больше будет производительность решета. Для этого слой зерна на
решете должен перемещаться, разрыхляться и постоянно перемешиваться.
Зерно на неподвижном решете может начать двигаться только в том случае,
если угол его наклона превышает угол трения по данному материалу. У
начавшего двигаться зерна будет непрерывно увеличиваться скорость.,
Скользящие зерна располагаются своей длиной по направлению движения, а
шириной—в плоскости решета. При этих условиях нельзя ожидать четкого
разделения ни по толщине, ни по ширине, т. е. на неподвижном наклонном
решете нет благоприятных условий для разделения зерен по размерам.
Достаточно успешно на таком решете с круглыми отверстиями можно
отсеивать лишь мелкие и короткие примеси.
Равномерную скорость движения зерна по решету и его достаточно хорошее
перемешивание можно обеспечить, если придать решету возвратнопоступательное движение вдоль направления движения зерновой массы.
При этом решето должно иметь определенный, по возможности регулируемый
наклон для обеспечения заданной скорости движения зерновой массы разного
исходного качества.
В процессе возвратно-поступательного движения решета зерна при движении
вперед и вниз приобретают большее ускорение, чем при движении назад и
вверх. Эта разность сил обеспечивает не только перемещений зерна вперед, но
и разрыхляет слой, разворачивает зерна, придает им на определенный момент
вертикальное положение, что является обязательным условием хорошего
просеивания продолговатых зерен на решетах с круглыми отверстиями.
Оптимальное разрыхление слоя и необходимое пространственное положение
зерен можно получить лишь при определенной амплитуде и частоте колебания
решета.
Наименьший размер зерновки—толщина. Это наиболее удобный и широко
используемый параметр сепарирования зерна по размерам. Для разделения
зерновой смеси по толщине используют решето с выштампованными
отверстиями продолговатой прямоугольной формы, Длина зерновки не должна
препятствовать просеиванию. Основной рабочий размер решета—ширина
отверстия (рис. 2). Зерна, имеющие размеры по толщине меньшие, чем ширина
отверстия, должны попадать в проход. Для создания благоприятных условий
разделения слой зерна на решете должен хорошо
разрыхляться
и
перемешиваться. Для улучшения попадания частиц в продолговатые отверстия
в некоторых случаях применяют гофрированные решета. При калибровании
семян кукурузы применяют специальные решета.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 142 из 207
Зерновые смеси по ширине сепарируют на решета с круглыми отверстиями.
Ширина продолговатой зерновки соответствует ее наибольшему поперечному
размеру (см. рис. 2). Чтобы проходовые частицы, особенно продолговатой
формы, хорошо сепарировались через круглы отверстия, они должны в
процессе движения по решет принимать вертикальное положение. Это вполне
обеспечивается при возвратно-поступательном движении решета с
определенной амплитудой и углом наклона.
Рис. 2. Разделение семян на решетах с продолговатыми (/) и круглыми ( I I ) отверстиями:
«, б, в —семена проходят через решето; г «-семена идут сходом с решета.
Полнота разделения материала на фракции зависит от скорости
перемещения частиц по решету, длины пути частоты взаимодействия с
отверстиями. Если частота колебаний решета слишком велика, семена
начинают подпрыгивать на решете и должным образом не сепарируются. При
недостаточной частоте колебаний движения зерен замедляется, и они при
слабом разрыхлении слоя плавно скользят по решету и не просеиваются.
Большое влияние на результат сепарирования оказывает своевременная очистка
отверстий решет. Во время работы отверстия решет забиваются частицами
сходовой фракции зерновой смеси, и, если их не очищать, фактическая рабочая
площадь живого сечения решета уменьшится настолько, что разделение смеси
практически полностью
прекратится.
Поэтому устройство для очистки
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 143 из 207
решет
является
обязательным
элементом
воздушно-решетных
зерноочистительных машин. Для очистки применяют щетки, ударники, ролики
и другие приспособления
В
воздушно-решетных
зерноочистительных
машина
отечественного
производства приняты две основные технологические схемы расположения
решет (рис. 3) Схему I применяют в машинах ОВП-20А, ОВС-25 ЗАВЮ.ЗО.ОООА, ЗВС-20А, схему II —в семяочистительных машинах СВУ-5А и
СВУ-10. Для обеих схем принимают условное обозначение решет: Б{—
фрикционное Б2— колосовое, бь В2—подсевные, Гь Г2 — сортире вечные.
Фракционное решето Б{ первым воспринимает поте зерна, поступающего на
очистку. Его подбирают чтобы разделить весь поток зерна на две равные части
———»- Очищенное зерна
— -—^Мемое и щуплое зерна
——-.»- Мелкие отходы
—-.-^-Крупные отходы
Рис. 3. Расположение решет в зерноочистительной машине:
я — схема I; б — схема II.
при этом сходом с решета идет крупное зерно и крупные примеси, а проходом
через отверстия решета относительно мелкое зерно и все мелкие примеси. Это
решето не дает ни очищенного зерна, ни фракции удаляемой примеси.
Технологический эффект от сепарирования на решете Б1 заключается в том, что
оно разделяет зерновую массу на крупную и мелкую фракции и облегчает
последующее выделение как крупных, так и мелких примесей. Решето должно
быть полностью покрыто зерном. Однако слой зерна должен быть таким, чтобы
все мелкие примеси успели выделиться через отверстия решета.
Колосовое решето Б2 состыковано в одной плоскости с решетом Б{ и принимает
от него крупное зерно и крупные примеси. Размер его отверстий подбирают
так, чтобы все зерно могло быть выделено проходом, а крупные примеси,
включая колосья, сходом с решета выделяются в отдельную фракцию. Чтобы
крупные зерна основной культуры не падали в отход, площадь поверхности
решета Б2 должна быть покрыта зерном лишь на 0,6...0,8 его длины.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 144 из 207
Подсевное решето В{ является первым решетом нижнего яруса. Оно
воспринимает половину потока зерна, поступающего в машину и прошедшего
проходом через отверстия фракционного решета Б!. На подсевном решете
необходимо выделить проходом через отверстия возможно большую часть
мелких примесей, но без зерен основной культуры. Средние и мелкие семена
основной культуры
направляются
сходом по решету в смежное
сортировочное решето Г (см. схему I, рис. 10) Размер отверстий
сортировочного решета Г несколько больший, чем решета В. Это обеспечивает
выделение на решете проходом через отверстия мелких и щуплые зерен
основной культуры, а сходом — очищенного зерна Таким образом, чистое
зерно выделяется проходом через отверстия решета БЧ и сходом с решета Г.
Оба эти потока очищенного зерна объединяются вместе при выходе из
зерноочистительной машины.
По схеме II решета устанавливают в три яруса. Это дает возможность
расширить площадь подсевных и сортировочных решет, улучшить качество
выделения мелких примесей, а также мелкого и щуплого зерна основ ной
культуры. Такую схему размещения решет применяют на завершающем этапе
обработки зерна семенной назначения в машинах СВУ-5, СВУ-5А, СВУ-10.
На основании научного и производственного
опыт для сепарирования
зерновой массы различных культу определены оптимальные наборы решет по
форме и раз меру отверстий. Таблицы наборов решет приводятся техническом
паспорте на каждую
машину. Учитывая, что средний размер зерен одной
культуры и сорта из меняется в широких пределах в зависимости от района
выращивания и других факторов, рекомендации по подбору
решет
приводятся с определенным диапазоном размеров рабочих отверстий.
Поэтому для обеспечения наибольшего эффекта сепарирования каждый раз
необходимо подбирать
решета
применительно к особенностям данной
партии зерна. В производственных условиях это делают пробным
просеиванием зерновой смеси на лабораторных решетах, а при его отсутствии
— на рабочих решетах.
Пример подбора решет. Допустим, необходимо
очистить партия зерна
пшеницы на воздушно-решетной машине ЗВС-20А. Согласно рекомендациям,
для очистки зерна пшеницы могут быть использованы решета с
продолговатыми отверстиями (ширина отверстий, Лу 51—2,8; 52 —3,25, В —
2,0; Г —2,2. Экспериментально проверяв в какой мере набор решет отвечает
задаче очистки конкретной парт, тин зерна пшеницы. Для этого проводим
решетный анализ навеска зерна массой 100 г, выделенной из средней пробы.
Анализ проводим в такой последовательности.
1. Проверяем пригодность для работы фракционного решета с шириной
отверстий 2,8 мм. Это решето берем из лабораторного набора, насыпаем на
него навеску исходного зерна и сепарируем. Через решето должно пройти
примерно 50 % зерна, включая все мелкие примеси. Если через решето
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 145 из 207
проходит значительно больше половины зерна или в проход попадают крупные
примеси, значит, решето слишком велико для такого зерна, и необходимо
повторить просеивание навески на решете с отверстиями шириной 2,6 мм. Если
решето обеспечивает выполнение технологической задачи, его устанавливают в
машину.
2. Для проверки пригодности решета 52 берем лабораторное решето с
отверстиями шириной 3,25 мм и просеиваем на нем ту часть навески зерна,
которая осталась на выбранном ранее решете В\. После просеивания на решете
Б2 не должно оставаться даже самое крупное зерно обрабатываемой культуры, а
только крупные растительные остатки, целые колосья и их части. Если на
решете остается некоторое количество зерна, необходимо использовать решето
с отверстиями большего размера. Если в проход поступает часть крупной
примеси, уменьшаем размер отверстий решета. Допустим, что в нашем случае
хорошие условия сепарирования обеспечивает решето с шириной отверстий 3,4
мм.
3. При подборе подсевного решета В проход зерна через решето просеиваем на
рекомендуемом решете В с шириной отверстий 2,0 мм. Это решето должно
обеспечивать выделение всех мелких примесей и песка. Если через него будут
проваливаться зерна основной культуры, решето заменяем на решето с
меньшим размером отверстий, и наоборот, если часть мелких примесей
останется на решете, подбираем решето с большими отверстиями, например 2,2
мм. Допустим, что для нашего образца подходит последнее решето.
4. Подбираем решето Г, которое должно выделять проходом мелкое и щуплое
зерно основной культуры. Для этого его отверстия должны быть несколько
крупнее, чем у решета В. Поскольку в нашем примере оказалось, что
выявленный размер отверстий решета В равен рекомендуемому размеру решета
Г (2,2 мм), последний необходимо увеличить на один номер, т. е. проверять
пригодность решета с шириной отверстий 2,4 мм. Просеиваем на нем сход с
решета В и, если результат отвечает выполняемой задаче, решето используем в
машине.
Таким образом, в результате решетного анализа внесены необходимые
коррективы и в машину должны быть установлены решета с отверстиями (в
мм):
БГ—2,6; Б2 — 3,4; В, — 2,2; Г — 2,4.
Производительность решетных сепараторов зависит не только от технической
характеристики и параметров их работы, но в значительной мере от вида
обрабатываемой культуры, уровня засоренности, влажности зерна. С
увеличением влажности ухудшается сыпучесть зерновой массы и
соответственно снижается пропускная способность решет. Установлено, что
при влажности зерна выше 16 % производительность зерноочистительных
машин снижается в среднем на 5 % с каждым процентом увеличения
влажности. Этот норматив узаконен ГОСТ 5888—77 «Зерноочистительные
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 146 из 207
машины общего назначения». На каждый процент увеличения содержащихся
примесей свыше 10 % производительность зерноочистительных машин
снижается на 2 %.
Паспортная производительность зерноочистительный машин рассчитана на
обработку зерна пшеницы влажностью до 16 % и засоренностью до 10 %.
Зерновая масса других культур имеет другую сыпучесть и в связи с этим
производительность сепарирующих рабочие органов существенно изменяется.
Для приведения производительности зерноочистительных машин на очистке
различных культур к производительности на очистке пшеницы вводится
специальный коэффициент эквивалентности Кз.
Для создания оптимального режима очистки зерна каждая воздушнорешетная машина должна иметь полный набор сменных решет, отвечающих
следующим требованиям: на поверхности решет не должно быть вмятин и
выступающих мест, размещение отверстия равномерное, прямолинейное,
одного размера и формы; полотна должны быть без трещин, деформированных
порванных перемычек, без заусенцев на рабочей поверхности, свободно
входить в пазы и плотно прилегать к ним.
На основе результатов лабораторного анализа засоренности и решетного
анализа сменный мастер подбирает решета по форме и размеру отверстий,
устанавливает их в специальные рамы и затем по направляющим пазам в стан
машины. Неправильный подбор решета является обычно главной причиной
недостаточной очистки зерна от примесей. После установки решет
обеспечивают плотное прилегание очистительных щеток и других очищающих
устройств к поверхности решет. Воле щеток должен выступать из отверстий
решет на высоте около 1 мм по всей поверхности.
Следовательно, предпочтительнее использовать решета с продолговатыми отверстиями. Однако решета с круглыми отверстиями имеют некоторое
преимущество по качеству сепарирования. При использовании их как решета Б2
обеспечивается более тщательное выделение сходом грубых примесей
продолговатой формы. Подсевные решета с круглыми отверстиями лучше
выделяют битое поперек зерно.
Если позволяет технологическая схема очистки зерна, целесообразно в
одну машину устанавливать решета только с продолговатыми или только с
круглыми отверстиями. Это обусловлено тем, что оптимальная частота
колебаний решет с прямоугольными и с круглыми отверстиями различна. При
последовательной работе двух воздушно-решетных зерноочистительных машин целесообразно в одной из них использовать решета только с
продолговатыми отверстиями, а в другой — с круглыми.
Для снижения потерь основного зерна во фракции отхода размер отверстий
верхних проходных решет у машин предварительной и первичной очистки
должен быть несколько больше, чем у машин вторичной очистки и сортировки.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 147 из 207
Размер отверстий подсевных решет должен быть несколько больше у машин
вторичной очистки.
Во время работы на воздушно-решетных машинах обслуживающий персонал
должен:
 обеспечить постоянную подачу зерна при максимально возможной
производительности (операцию выполняют с помощью градуированной
заслонки);
 исключить сход полноценных зерен вместе с крупными примесями,
обеспечить возможно более полное выделение мелких примесей на
подсевных решетах (наличие зерна в отходах более 2 % от их массы
указывает на неправильный подбор решет или значительный подсор
зерна через щели);
 обеспечить эффективную работу пневмосепарирующих устройств
регулированием скорости воздушного потока с учетом влажности зерна,
характера засоренности, крупности зерен основной культуры;
 добиться путем равномерного распределения зерна по всей длине
пневмосепарирующих каналов возможно более полного удаления легких
примесей без выноса полноценного зерна в отходы в пределах более 2 %
от массы относов; скорость воздуха в пневмосепарирующих каналах
устанавливают с помощью дроссельных заслонок; сначала полностью их
открывают и контролирую относы на содержание в них зерна; при
необходимое рукоятку клапанов постепенно перемещают и уменьшают
подачу воздуха;
 добиться равномерной подачи зерна на решета шины по всей их ширине
и равномерного перемещении ровного слоя зерна по всей площади решет;
при работе машины с полной производительностью сортировочное
решето должно быть заполнено зерном до 2/з...3/4 длины.
После 60...80 ч работы сортировочные и подсевные решета вынимают,
проверяют состояние полотен, тщательно очищают от заклинившихся в
отверстиях частиц. Перед каждой сменой обслуживающий персонал дол жен
подготовить машины к передаче следующей смене Зерноочистительные
машины сдают на ходу. Перед установкой машин
подачу зерна в них
прекращают за 3...5 мин для того, чтобы оставшееся зерно и отходы успели
полностью выйти из машины. При переходе на очистку зерна другой культуры
для очистки машин производят работу на холостом ходу до тех пор, пока
полностью не выйдут зерно и отходы. Затем машину останавливают, очищают,
при необходимости заменяют решета.
Вопросы для самоконтроля:
1. Как осуществляется сепарирование на решетах.
2. Как осуществляется сепарирование в потоке воздуха.
Рекомендуемая литература:
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 148 из 207
1. Карпов Б.А. Технология послеуборочной обработки и хранения зерна.–
М.: ВО «Агропромиздат», 1987. – 288 с.
2. Вобликов Е.М. и др Послеуборочная обработка и хранение зерна - М.2001 г . - 240 с.
3. Вобликов Е.М. Технология элеваторной промышленности –М. – 2003г.
4. Резчиков В.А., Налееев О.Н., Савченко С.В. Технология зерносушения –
Учебник. - Алматы, 2000. - 400 с.
5. Вобликов Е.М. Технология хранения зерна - М. - 2003 г -448с.
СРСП № 4
Сепарирование зерна по форме и состоянию поверхности на установках
фрикционного действия.
Зерновую смесь на фракции можно разделить на основе различия
компонентов по величине трения частиц о какую-либо поверхность. По
разности в коэффициенте трения отделяют не только примеси, но и
неполноценные семена данной культуры. Возможно также сепарирование на
фракции полноценных семян с учетом их различий по форме.
Сепарирование проводят на подвижной или неподвижной наклонной
поверхности, изготовленной из материалов с различными фрикционными
свойствами. Простейшим рабочим органом является винтовая горка (змейка)
для разделения округлых и плоских или продолговатых семян, например викоовсяной смеси. При скатывании по наклонной винтовой плоскости семена вики
приобретают большую скорость и инерцию, чем скользящие семена овса.
Семена образуют смещенные по отношению друг к другу потоки, которые с
помощью перегородок улавливают и направляют в разные приемные
устройства.
Семена многих сорных растений отличаются от семян основной культуры по
фрикционным свойствам. Такие примеси выделяют на фрикционных
сепараторах (полотняных горках). Угол наклона полотняной горки подбирают
так, чтобы он превышал угол трения гладких семян и был меньше угла трения
шероховатых. При этом шероховатые семена увлекаются полотном вверх, а
гладкие соскальзывают или скатываются вниз.
Технологическая схема работы полотняной льносемя-очистительной горки
ОСГ-0.2А приведена на рисунке 15, а. При очистке семян льна углы наклона
двух подвижных полотен устанавливают в пределах 37...42° и осевой наклон
3...4°. Поступающие на очистку семена подаются тонким ровным слоем на
нижнюю часть обоих полотен.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
.а
Исходная смесь
Ред. № 1 от ________________
Страница 149 из 207
•——••-Очищенное зерна
Рис. 1. Технологическая схема полотняной горки (фрикционного сепаратора):
а — льняной; б — свекловичной; I — приемный бункер; 2 — скребковый
транспортер; 3 — полотняные транспортеры; 4 — шнеки; 5 — щетки. 1
Их рабочая поверхность из байковой хлопчатобумажной ткани,
наклеенной на клеенку, захватывает шероховатые семена сорных растений и
примеси уносит вверх. Семена основной культуры соскальзывают снова вниз и
благодаря осевому наклону горки продвигаются поперек полотна и сходят с
него на противоположной стороне.
Горка хорошо работает, когда на поверхности поля поступает тонкий
слой
семян, что определяет небольшую производительность. Для обеспечения бол«
эффективного разделения семенной смеси применяют горки из нескольких
секций (плоскостей), располагая их одна над другой.
Секции могут работать последовательно или параллельно. В первом
случае улучшает качество очистки, во втором — увеличивается
производительность. Технологическая схема работы свекловичной горки из
четырех полотен показана на рисунке 1, б. Полотна горки работают
параллельно при угле наклона 19:;>8 и линейной скорости полотен 0,5...0,7
м/с. Очищенные семена со всех полотен поступают в одно приемное
устройство.
Сепарирование семян в электромагнитных установках. Семена клевера,
люцерны, льна трудно отделить в воздушно-решетных и триерных установках
от семян таких злостных сорняков, как повилика, плевел, василек, горчак
ползучий, подорожник, смолевка, и некоторых других. Эти семена успешно
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 150 из 207
выделяют магнитным способом в специальных электромагнитных
семяочистительных машинах.
Смесь семян предварительно обрабатывают небольшим количеством
магнитного порошка, который хорошо прилипает к шероховатой (ворсистой)
поверхности семян сорных растений и почти не пристает к гладкой
поверхности семян указанных культурных растений. Подготовленную смесь
семян подают на поверхность вращающегося электромагнитного барабана
машины, который притягивает и удерживает определенную часть пути только
семена с магнитным порошком. Таким образом, с поверхности барабана
первыми соскальзывают и выводятся из машины полноценные семена основной
культуры, затем промежуточная фракция поврежденных и менее выполненных
семян основной культуры и частично семян сорных растений, содержащих на
оболочках небольшое количество порошка, и в последнюю очередь семена
сорных растений с шероховатой поверхностью. Промежуточную фракцию при
необходимости обрабатывают повторно.
Применяемый магнитный порошок состоит из смеси, включающей 80 % окисизакиси железа и 20 % мела. Расход порошка 1...2.5 % от массы семян. Если в
составе примеси находятся семена сорных растений, к которым плохо
прилипает магнитный порошок (горчак ползучий, подорожник и др.), смесь
предварительно немного увлажняют и затем смешивают с порошком.
Технологическая схема работы электромагнитной семяочистительной машины
показана на рисунке 16.
Электросепарирование. Большое разнообразие компонентов зерновой смеси
по физико-механическим свойствам (размеру, плотности, особенностям
покровов, влажности и др.) обусловливает разную проводимость электрической
энергии, величину приобретаемого заряда, Различия в диэлектрических
свойствах. Эти различия позволяют провести сепарирование по электрическим
свойствам.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 151 из 207
•Смесь семян с порошком и бодай
Рис. 2. Технологическая схема электромагнитной семяочистительной машины:
1-электромагнитный барабан; 2 — транспортер; 3-шнек; 4-приемный бункер;
5—аппарат дозировки порошка; 6 — увлажнитель; 7 — смесительные шнеки; 8
— очищенные семена первого сорта; 9 — семена второго сорта; 10 — отходы.
Рис. 3. Технологическая схема диэлектрического сепаратора:
а — односекционного СД-1: б — многосекционного СД-2; /—бункер; 2 —
рабочий орган; 3 — щетка; 4 — делительная плоскость; 5 —приемник семян; /,
//, ///, IV — фракции.
Сущность процесса электросепарирования заключается в том, что под
воздействием электрического поля, создаваемого электросепаратором,
компоненты смеси приобретают заряд различной величины и с разной силой
удерживаются его рабочей поверхностью. В качестве рабочего органа
электросепаратора обычно используется вращающийся барабан. В результате
отрыв частиц от поверхности барабана происходит на разном удалении от
места их первоначального соприкосновения с барабаном, таким образом,
выделяются фракции с различными электрическими свойствами.
Исследования в этом направлении показали, что путем электросепарирования
можно выделить из подготовленных к посеву семенных фракций наиболее
полноценные по биологическим свойствам семена. Таким образом, этот метод
позволяет повысить качество сортирования семенного материала, снизить
потери от использования на посев семян с пониженной полевой всхожестью.
Сепаратор семян диэлектрический однобарабанный СД-1 (рис. 3)
производительностью 150 кг/ч предназначен для сортирования небольших
партий семян зерновых, овощных, кормовых трав и других культур по их
электрофизическим свойствам, связанным с посевными качествами: энергией
прорастания, лабораторной и полевой всхожестью, силой роста, плотностью,
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 152 из 207
массой 1000 семян и др. Семенную массу влажностью до 30 % подают в бункер
загрузочного устройства, затем тонким слоем на поверхность рабочего
барабана по всей его длине. Разделение семенной массы происходит в
результате неоднородного электрического поля. В процессе сепарирования в
зависимости от диэлектрических свойств семян получают три фракции.
Изменением напряжения на рабочем органе регулируют количество семян в
выделяемых фракциях.
Сепаратор семян диэлектрический трехбарабанный СД-2 производительностью
500 кг/ч предназначен для механизации работ в условиях промышленного
семеноводства при сортировании семян большинства культур, Он имеет три
расположенных один над другим барабана, работающих по последовательной
схеме. Выделенную на первом барабане основную массу полноценных семян
последовательно подают на второй и затем на третий барабаны, на которых из
нее дополнительно выделяют фракцию неполноценных семян и отходы. Работу
каждого барабана регулируют изменением напряжения рабочем органе.
Сепаратор достаточно экономичен, потребляемая им мощность 1,5 кВт.
Диаметр рабочих барабанов 400 мм, частота вращения 32 об/мин.
Фотоэлектронное сепарирование.
В нашей стране за рубежом начато
использование фотоэлектронных сепараторов, разделяющих зерновую смесь по
окраске зерен (коэффициенту отражения светового потока). Таки сепараторы
позволяют разделить одинаковые по физике механическим свойствам зерна,
различающиеся толь окраской, например семена гороха, фасоли, чечевицы
других культур.
Технологическая схема работы фотоэлектронного сепаратора «Сортекс»
показана на рисунке 4.
Семена бункера поступают на бесконечную ленту, размещают на ней в
специальный желобок и в виде однострочного потока сбрасываются в
оптическую камеру. Во время свободного падения семена пересекают поток
лучей фотоэлемента, которые одновременно направлены на квантовые эталоны,
соответствующие цвету основной продукции.
Если семена отличаются по цвету от эталона, фотоэлемент автоматически
подает сигнал на исполнительный механизм, который включает тонкую струю
сжатого воздуха. В результате воздушного удара отклоняющиеся по цвету
семена меняют траекторию полета.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 153 из 207
Рис. 4. Технологическая схема фотоэлектронного сепаратора:
/_ бункер; 2 —питатель; 3 — лента; 4 — оптическая камера; 5—фотоэлемент; 6 —игла; 7—
эталон; 8 — перегородка; /— первая фракция; // — вторая фракция.
Вопросы для самоконтроля:
1. Как осуществляется электросепарирование.
2. Как осуществляется секпарирование на электромагнитных установках.
Рекомендуемая литература:
1. Карпов Б.А. Технология послеуборочной обработки и хранения зерна.–
М.: ВО «Агропромиздат», 1987. – 288 с.
2. Вобликов Е.М. и др Послеуборочная обработка и хранение зерна - М.2001 г . - 240 с.
3. Вобликов Е.М. Технология элеваторной промышленности –М. – 2003г.
4. Резчиков В.А., Налееев О.Н., Савченко С.В. Технология зерносушения –
Учебник. - Алматы, 2000. - 400 с.
5. Вобликов Е.М. Технология хранения зерна - М. - 2003 г -448с.
СРСП № 5
Технология очистки зерна и семян разных культур
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 154 из 207
Поступившее с поля свежеубранное зерно подлежит очистке от примесей в
стационарных ворохоочистительных и зерноочистительных машинах,
имеющихся в составе агрегатов и комплексов, а также в передвижных
зерноочистительных машинах (рис. 1).
рис. 1. Схема вторичной очистки семян зерновых
культур:
/ — легкие примеси; // — крупные примеси: /// — мелкий отход; IV—
мелкие и щуплые семена основной культуры; V — легкие семена основной культуры и примеси; VI, X— ВОЗМОЖНЫЙ
ВЫХОД
очищенных семян
VII—короткие примеси, битые поперек семена; /А"— длинные
примеси; XI — легкие семена основной культуры, плоды дикой
редьки; XII — очищенные семена.
Зерно очищают в воздушно-решетных машинах ворохоочистителях и
сепараторах), а также с помощью триеров или в комбинированных воздушнорешетно-триерных машинах, укомплектованных необходимыми щетками и
триерными цилиндрами.
При
необходимой
дополнительную
очистку
проводят
на
вибропневматических и других машинах.
Предварительную очистку зерна от грубых и лег»; примесей проводят в
ворохоочистителях, а при их отсутствии — в сепараторах с использованием
решет, применяемых в ворохоочистителях.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 155 из 207
При недостаточном эффекте очистки зерна от примесей предусматривают
повторный пропуск через второй сепаратор или возврат через накопительный
бункер в первый сепаратор с возможен заменой решет в зависимости от состава
примесей.
Зерно пшеницы очищают в сепараторах с применением решет, указанных в
таблице.
1. Примерные размеры решет для очистки зерна и семян различных культур
Культура
Размеры отверстий решет, мм
верхние (проходные) (Б!, Б г )
нижние (подсевные) В,, В,
с продолговатыми отверстиями
с круглыми
отверстиями
с круглыми
отверстиями
Зерновые изернобобовые
Пшеница
5,0.. .7,0
3,2. ..4,0
Рожь
4,0.. .6,5
3,0. ..3,5
Ячмень
5,0.. .8,0
3,5. ..5,0
Овес
5,5.. .6,0
2,6. ..3,0
Кукуруза
9,0.. .10,0 6,0. ..8,0
Гречиха
5,0.. .6,5
3,0. ..4,0
Просо
3,0.. .4,0
2,0. ..2,2
Рис
5,5.. .6,0
3,0. ..3,5
Горох
8,0.. .9,0
6,0. ..7,0
Масли
ч н ы е и те х ни ч е с к и е
Лен
Подсолнечник
Соя
Свекла сахарная
Горчица
Бобов
Клевер, люцерна
Эспарцет
Тимофеевка
Ежа сборная
Овсяница лу.
говая
3,0..
8,0..
8,0..
.4,0
.10,0
.9,0
1,1. ..1,2
4,0. ..5,5
5,5. ..6,5
с продолговатыми отверстиями
культуры
2,0. ..2,5 1,7..
2,0. ..2,5 1,5..
2,5. ..2,8 2,0..
2,0. ..2,5 1,7..
5,0. ..6,0 3,0..
2,5. ..3,5
1,8. ..2,0 1,3..
2,5. ..3,0 2,0..
3,5. ..5,0 2,4..
кул ь т у ы
1,9. р..2,0 0,8..
2,5. ..3,5 2,0,,
4,0. ..5,0 4,0..
.2,2
.1,7
.2,4
.2,0
.4,
0
.1,5
.2,2
.4,0
.0,9
,2,4
.5,0
7,0.. .8,0
2,0.. .2,75 1,8. ..2,0
ые и з л а к о в ы к о р
е
м
2,0. ..3,0 2,0..
1,3. ..1,5 1,1. .
о в ы е тр а вы
.3,0
.1,2
1,5..
5,0..
1,1..
4,0..
2,5..
1,1.
3,0.
0,8.
1,1.
1,1-
.0,8
.2,4
.0,7
.0,8
.0,8
.2,0
.6,0
.1,5
.5,0
.3,0
1,2.
4,0.
1,0.
1,5.
1,5.
..1,5
..5,0
..1,2
..1,7
..1,7
..1,3
..3,5
..1,0
..1,3
..1,3
0,6..
2,2..
0,6..
0,6..
0,6. .
2. Размеры отверстий (мм) решет для обработки побочных продуктов
Разгрузочных
Подсевных
Культура
диаметр
отверстий
ширина прямоугольных
отверстий
с прямоугольными
отверстиями
Пшеница
4,0
3,0
1,7
Рожь
Ячмень
Овес кормовой
Просо
Гречиха
Рис
Кукуруза
4,0
4,0. ..4, 5
4,0. ..4, 5
3,0. ..4,0
5,0. ..5, 5
4,0. ..5,0
10,0. ..11,0
3,0
3,0. ..3,5
3,0... 3,5
3,0. ..3,5
4,0. ..5,0
—
—
1,4
2,2
1,5*
1,2. ..1,4
3,0*
2,0
3,5.... 45*
* Решето с круглыми отверстиями.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 156 из 207
Для повышения эффекта очистки, особенно семенного зерна, примени
фракционное сепарирование с использованием решет с отверстиями размером
2,2x20 мм. Сход с этих решет идет крупное зерно, а проходом — мелкое,
которое затем очищают в другом сепараторе с размер отверстий подсевных
решет 1,7x20 мм. В пневмосеприрующих каналах сепараторов устанавливают
скоростью
воздушного потока 5,5...6,5 м/с. Очистку крупной фракции
пшеницы от длинных примесей (овса, овсюга и проводят в триерах с ячеями
08,0...9,0 мм.
Из пшеницы семена дикой редьки выделяют на рейках с треугольными
отверстиями с размером сторон 5, 6,0мм, в триерах с ячеями 04,5...5,0 мм и на
пневмосортировальных столах. При наличии в основном зерна после очистки в
сепараторе
повышенного
содержания мелких семян сорных растений
проводят дополнительную обработку в триере-куколеотборнике для выделения
коротких примесей. Мелкую фракцию зерна при необходимости также
направляют в куколеотборник для деления семян мелких сорных растений. К
мелкой фракции относят зерно, получаемое проходом через решета с
отверстиями размером 2X20 мм или 2,2X20 мм и сходом с решет с отверстиями
размером 1,7X20 мм.
рис. 2. Схема вторичной очистки семян зерновых культур:
/ — легкие примеси; // — крупные примеси: /// — мелкий отход; IV— мелкие и
щуплые семена основной культуры; V — легкие семена основной культуры и
примеси; VI, X— возможный выход очищенных семян; VII—короткие примеси,
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 157 из 207
битые поперек семена; VII— длинные примеси; XI — легкие семена основной
культуры, плоды дикой редьки; XII — очищенные семена.
Мелкую фракцию можно отнести к категории «зерна» только в том случае,
если в ней содержится зерен данной культуры, относимых к основному зерну и
зерновой примеси, не менее 85%. Если в получаемой в процессе очистки
фракции содержится любых зерен данной культуры, а также других
продовольственных, крупяных, фуражных и бобовых культур менее 85, но
выше 50 %, то такую смесь называют «побочным продуктом». При содержании
всех указанных видов зерна в совокупности менее 50 % получаемая при
очистке фракция относится к зерновым отходам. В зерновых отходах I
категории содержание зерна составляет свыше 10 до 50 %, во второй категории
отходов выше 2 до 10 % ив отходах III категории не более 2 %.
При наличии в побочном продукте от первичной обработки зерна, а также в
отходах свыше 10 % зерен пшеницы или ржи или свыше 20 % зерен других
культур такая зерновая смесь или отходы подлежат дополнительной обработке
для извлечения из них основного зерна.
Побочные продукты и зерновые отходы I категории очищают в сепараторах с
развитой площадью подсевных решет. Размеры отверстий решет подбирают по
таблице 2 и на основании лабораторного решетного анализа.
Скорость воздушного потока и положение приемного желоба триера
устанавливают на основе пробных очисток. Зерно ржи от примесей после
ворохоочистителя очищают на сепараторах с применением решет, указанных в
таблице 1. Рожь, засоренную костром ржаным, очищают с использованием
подсевных решет с отверстиями размером 1,8x20...2,0x20 мм при толщине слоя
зерна 5... 10 мм для хорошего контакта семян костра с поверхностью решет.
Сходом с этих решет получают чистое крупное зерно, проходом — мелкие,
изъеденные, битые зерна ржи и семена костра ржаного. При недостаточной
очистке от костра обработку проводят повторно.
Для выделения из ржи рожков спорыньи сход с подсевных решет с отверстиями
размером 1,7x20 мм обрабатывают в триерах с ячейками 0 9,5 мм для
выделения длинных и 0 4,5 мм — коротких рожков спорыньи. При
необходимости
проводят
дополнительную
обработку
на
пневмосортировальных столах для выделения рожков спорыньи, равных по
длине зернам ржи.
Плоды редьки дикой из ржи выделяют сходом с верхних решет с отверстиями
размером 2,6X20...3,0X20 мм с последующей обработкой прохода (зерна) в
триерах с ячеями 0 6,3...7,1 мм. Семена гречихи вьюнковой и вьюнка полевого
из ржи выделяют на подсевных решетах с треугольными отверстиями с
размером сторон 5... 5,5 мм.
Для выделения из очищенного в сепараторе ячменя длинных примесей (овса,
овсюга, софоры лисохвостной) проводят обработку в триерах с ячеями
08,5...11,2 мм. Короткие примеси (куколь, горошек, битое зерно) в мелкой
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 158 из 207
фракции зерна ячменя выделяют в триерах с ячеями 04,5; 6,3 и 7,1 мм. Для
очистки овса от овсюга используют триеры с ячеями 0 14...16 мм, а для
выделения коротких (гречихи вьюнковой, вьюнка полевого, горошка, семян
дикой редьки, пшеницы, ржи, ячменя, голых зерен овса) — триеры с ячеями 0
8,0...9,5 мм.
Семенное зерно очищают от примесей по общей технологической схеме, но
применяют более строгие требования.
Скорость воздушного потока и положение приемного желоба триера
устанавливают на основе пробных работ. Зерно ржи от примесей после
ворохоочистителя помещают на сепараторах с применением решет, указанных
в таблице 2. Рожь, засоренную костром ржаным, помещают с использованием
подсевных решет с отверстиями размером 1,8x20...2,0X20 мм при толщине
слоя зернам 10 мм для хорошего контакта семян костра с поверхностью решет.
Сходом с этих решет получают чистое крупное зерно, проходом — мелкие,
изъеденные, зерна ржи и семена костра ржаного. При недостаточной очистке от
костра обработку проводят повторно.
Для выделения из ржи рожков спорыньи сход с подсевных решет с отверстиями
размером 1,7X20 мм обрабатывают в триерах с ячейками 0 9,5 мм для
выделения длинных и 0 4,5 мм — коротких рожков спорыньи. При
необходимости
проводят
дополнительную
обработку
на
пневмосортировальных столах для выделения рожков спорыньи, равных по
длине зернам ржи.
Плоды редьки дикой из ржи выделяют сходом с верхних решет с отверстиями
размером 2,6X20...3,0X20 мм с последующей обработкой прохода (зерна) в
триерах с ячеями 06,3...7,1 мм. Семена гречихи вьюнковой и вьюнка полевого
из ржи выделяют на подсевных решетах с треугольными отверстиями с
размером сторон 5...*,5мм.
Для выделения из очищенного в сепараторе ячменя Длинных примесей (овса,
овсюга, софоры лисохвостной) проводят обработку в триерах с ячеями
08,5...11,2 мм.
*Короткие примеси (куколь, горошек, битое зерно) в мелкой фракции зерна
ячменя выделяют в триерах с ячеями 04,5; 6,3 и 7,1 мм. Для очистки овса от
овсюга используют триеры с ячеями 0 14...16 мм, а для выделения ^Коротких
(гречихи вьюнковой, вьюнка полевого, горошка, семян дикой редьки, пшеницы,
ржи, ячменя, голых зерен овса) — триеры с ячеями 0 8.0...9.5 мм.
Семенное зерно очищают от примесей по общей технологической схеме, но
применяют более строгие требования к качеству выполнения всех операций в
соответствии с высокими требованиями к качеству семян государственных
стандартов.
Для очистки семенного зерна используют все воздушно-решетные машины
(ворохоочистители, сепараторы и др.) применяемые при очистке
продовольственного зерна. Для максимального отделения семян сорных рас-
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 159 из 207
тений увеличивают скорость воздуха в пневмосепарирующих каналах и
применяют подсевные решета с большими отверстиями, чем для
продовольственного зерна.
Семена должны быть очищены до норм I класса семенного стандарта и при
наличии трудноотделимых сорняков не ниже норм II класса.
Зерноочистительные машины подбирают соответственно особенностям данной
партии семян с учетом состава и свойств засорителей. Для выделения
недоразвитых, щуплых, изъеденных, битых зерен, а также семян некоторых
сорных растений применяют форсированный режим воздушного потока,
особенно во втором аспирационном канале, или используют специальные
пневмосепарирующие колонки типа ОПС-2. Скорость воздушного потока
регулируют так, чтобы в тяжелые аспирационные относы попало максимальное
количество указанных примесей.
При обработке семенного зерна обязательным этапом является вторичная
очистка в сложных воздушно-решетных зерноочистительных машинах СВУ5А, К.-547А и др.
Для выделения длинных и коротких примесей используют цилиндрические
триеры, режим работы которых устанавливают с расчетом на максимальное
выделение примесей при несколько повышенной норме перехода основного
зерна во фракцию фуража.
При очистке сортовых семян нельзя допускать их засорения семенами других
сортов той же культуры и семенами других культур. Для этого при
последовательной очистке нескольких партий семян одного сорта, но разных
репродукций или категорий сортовой чистоты сначала очищают более ценные
семена высших репродукций и категорий, а затем низших.
При очистке семян применяют последовательную и разветвленную
технологическую схему обработки. Для обеспечения необходимой чистоты
семян часто увеличивают выход фракции фуражного зерна. Выход просушенного и полностью очищенного семенного материала в разных зонах страны
колеблется от 75 до 50 %.
При необходимости применяют повторные пропуски через сепарирующие
устройства с соответствующим регулированием рабочих органов машин. На
завершающем этапе очистки семян применяют пневмосортировальные столы.
Трудноотделимые семена:
- Ячмень, рожь, софора лисохвостная,
головчатка сирийская, синеглазка,
мышатник, татарская гречиха, пшеница, ячмень, костер ржаной;
- Пшеница, овес, овсюг,
софора лисохвостная, головчатка сирийская,
мышатник, синеглазка, редька дикая;
- Ячмень, овсюг, овес щетинистый;
- Щетинник сизый, тысячеголов, гумай, просо рисовое и крупноплодное,
синеглазка, горчак ползучий, гелиотроп опушенношюдный, шерстяк волосистый, просо куриное;
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 160 из 207
- Пшеница, ячмень, татарская гречиха, дикая редька, куколь (в мелкосемянной
гречихе), синеглазка;
- Просо рисовое, просо крупноплодное;
- Пелюшка;
- Плоскосеменная вика, софора лисохвостная и толстоплодная.
Вопросы для самоконтроля:
1. Приведите схему очистку зерна и семян.
2. Какие культуры являются трудноотделимыми.
3. Какие размеры решет используют для очистки.
Рекомендуемая литература:
1. Карпов Б.А. Технология послеуборочной обработки и хранения зерна.–
М.: ВО «Агропромиздат», 1987. – 288 с.
2. Вобликов Е.М. и др Послеуборочная обработка и хранение зерна - М.2001 г . - 240 с.
3. Вобликов Е.М. Технология элеваторной промышленности –М. – 2003г.
4. Резчиков В.А., Налееев О.Н., Савченко С.В. Технология зерносушения –
Учебник. - Алматы, 2000. - 400 с.
5. Вобликов Е.М. Технология хранения зерна - М. - 2003 г -448с.
СРСП № 6
Способы выделения вредной, особо учитываемой и карантинной примесей
из зерна
Амброзию полыннолистную выделяют из пшеницы в триерах с ячейками 0 5
мм и сильной аспирацией из ячменя и овса — в триерах с ячеями 0 6,3 мм.
эрозию трехраздельную — сходом с решет с отверстиями размером 4,0X20
(пшеница, ячмень). Вязель разноцветный (семена) в пшенице и ячмене —
входом через решето с отверстиями размером 2X20 мм в триерах с ячеями 0 4,5
мм, рожь и овес — в триерах ячеями 4,5 мм. Членики вязеля — сильной
аспирацией проходом через решето с отверстиями 2,2X20 мм.
Телиотроп опушенноплодный (семена) в пшенице — проходом через решето
с отверстиями размерами 2,2X20, в триерах с ячеями 04,5 мм (частично);
плоды и сростки плодов — на триерах с ячеями 4,5мм и сильной аспирацией
(частично).
Головня (мешочки, комочки) в пшенице и ржи — сильной аспирацией; в
ячмене — аспирацией при скорости воздушного потока до 8 м/с. Сходом с
решета с отверстиями размером 2,8X20 (частично), а также на
пневмосортировальном столе.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 161 из 207
Горчак ползучий (семена) в пшенице — триерование, ячеи 0 4,5 ми. Куколь в
пшенице и ячмене — на триере с ячеями 04,5 мм. При наличии крупных семян
куколя зерно пшеницы предварительно делят на две фракции на решетах с
отверстиями 03,0X20 мм и затем крупную фракцию зерна обрабатывают на
триере с ячеями 0 5,0 мм, а мелкую — с ячеями 0 4,0 мм. Рожь — в триерах с
ячеями 0 5,0 мм; овес — в триерах с ячеями 0 5,6 мм.
Плевел опьяняющий в овсе и ячмене — сильной аспирацией (частично),
обработкой в триерах с ячеями 0 8,0 мм.
Паслен черный в пшенице, конопле, кукурузе проходом через решето с
отверстиями размером 2,0X20 мм; просо— 1,6X20 мм.
Подсолнечник Максимилиана в пшенице и ячмене — проходом через решето с
отверстиями размером 1,8... 20мм, на триерах с ячеями 04,5мм; овес —в
триерах с ячеями 0 4,5 мм.
Повилика перечная, повилика Лемана в горохе, фасоли, бобах —проходом
через решета с отверстиями 0 3,5 мм.
Спорынья в пшенице и ржи — крупные рожки: сходом с решета с отверстиями
0 6...7 мм и на триерах с ячеями 0 8 мм; мелкие рожки: сильной аспирацией,
проходом через решето с отверстиями размером К8Х20 (рожь), 2,2X20
(пшеница), а также в триерах с 0 4,5... 5 мм, на пневмосортировальном столе.
Софора лисохвостная, софора толстоплодная в ячмене и овсе — обработка в
триерах с ячеями 08,0 мм, рожь — сходом с решет с отверстиями 0 3,5...4,0 мм.
Термопсис ланцетный (семена) — в пшенице и ржи — обработкой на триерах с
ячеями 0 4,5 мм; плоды — сходом с решета с отверстиями размером 3,0X20,
обработкой в триерах с ячеями 0 8,5 мм, сильной аспирацией. Ячмень, овес —
семена выделяют в триерах с ячеями 0 4,5 мм, плоды удаляют сильной
аспирацией и в триерах с ячеями 0 11,2 мм.
Триходесма седая (орешки) в зерне пшеницы, ржи, ячменя, овса — двухтрехкратное сепарирование сходом с решет с отверстиями 0 5,0 мм, частично
сильная аспирация.
Вопросы для самоконтроля:
1. Назовите параметры решет для очистки трудноотделимых семян.
Рекомендуемая литература:
1. Карпов Б.А. Технология послеуборочной обработки и хранения зерна.–
М.: ВО «Агропромиздат», 1987. – 288 с.
2. Вобликов Е.М. и др Послеуборочная обработка и хранение зерна - М.2001 г . - 240 с.
3. Вобликов Е.М. Технология элеваторной промышленности –М. – 2003г.
4. Резчиков В.А., Налееев О.Н., Савченко С.В. Технология зерносушения –
Учебник. - Алматы, 2000. - 400 с.
5. Вобликов Е.М. Технология хранения зерна - М. - 2003 г -448с.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 162 из 207
СРСП № 7
Подбор вентилятора для активного вентилирования зерновых насыпей
Силовой установкой для активного вентилирования является вентилятор.
Правильно подобранный вентилятор должен преодолевать сопротивление,
которое оказывает зерновая насыпь проходу воздуха, подавать необходимое
количество воздуха в соответствии с паспортной характеристикой и
обеспечивать обработку зерна при минимальном расходе электроэнергии.
Главным в характеристике вентилятора является его производительность и
развиваемое давление. Промышленность выпускает вентиляторы низкого,
среднего и высокого давления. Для вентилирования зерновых насыпей высотой
до 3...5 м необходимо использовать вентиляторы среднего давления.
Полный напор, развиваемый вентилятором, включает два вида давления —
статическое и динамическое, способных переходить из одного состояния в
другое. Статическое давление — это давление сжатия, сопоставимое с
давлением накачанной автомобильной камеры. Это основной вид давления,
обеспечивающий возможность перемещения воздуха через зерновую насыпь в
сторону по направлению снижения уровня статического давления.
Динамическое давление выражает состояние движущегося потока воздуха.
Если на пути воздушного потока поставить экран (перегородку), значительная
часть динамического давления преобразуется в статическое и будет продолжать
обеспечивать возможность прохода воздуха через зерновую насыпь.
Чтобы электродвигатель вентилятора не перегружался (особенно во время
пуска) и не выходил из строя, его мощность должна превышать расчетную в
среднем на ...20 %.
Приведенная формула позволяет решать многие производственные вопросы
активного
вентилирования,
в
том
числе
определять
мощность
электродвигателя,
необходимую
для
вентилятора
заданной
производительности и давления или величину давления, если известны мощсть электромотора и производительность вентилятора. Для обеспечения
благоприятных
условий
вентилирования
необходимо
учитывать
аэродинамическое сопротивление, которое оказывает насыпь зерна воздушному
потоку. Чем крупнее зерна и больше межзерновые пространства, тем легче
проницаемость такой зерновой массой для воздуха. Величина сопротивления
насыпи зерна, например гороха или кукурузы, в 3 раза меньше, чем у пшеницы
или ржи, и в 10 раз меньше, чем у семян льна. поэтому регулирование высоты
насыпи зерна или семян учетом их плотности и скважистости является непременным условием эффективной работы вентиляционных установок.
При изменении высоты насыпи зерна ее сопротивление проходу воздуха
изменяется по линейному закону, т. е. увеличение высоты насыпи в 2 раза
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 163 из 207
приведет к увеличению сопротивления также примерно в 2 раза. Однако
примеси, особенно мелкий сор, а также уплотнение зернового слоя значительно
повышают сопротивление зерна, вызывают образование участков повышенной
уплотненности, которые воздух стремится обойти. Это одна из причин
образования застойных непродуваемых участков, где зерно портится так же
быстро, как и при отсутствии вентилирования. Необходимо избегать образования таких зон, а если это случилось, необходимо уменьшить высоту насыпи
зерна в этих местах.
Помимо зернового слоя, существенные потери давления происходят
непосредственно в воздухораспределительной системе установки, включая
воздухоподводящие каналы и особенно места входа воздуха в зерновую насыпь.
При вентилировании зерна для охлаждения и предотвращения самосогревания
скорость воздушного потока в насыпи обычно не превышает 40...50 м/с. В этом
случае, чтобы преодолеть сопротивление трехмерного слоя зерна пшеницы,
давление воздуха при входе в зерновую насыпь должно быть не менее 500 Па.
С учетом этого давления и давления на преодоление сопротивления
воздухораспределительной системы, включая каналы и места входа воздуха в
зерновую насыпь, общее давление вентилятора должно быть в пределах 1000...
2000 Па. Практика показывает, что основные потери давления, особенно в
каналах воздухораспределительной системы, приходятся на места входа
воздуха в зерновую насыпь, где его скорость в несколько раз выше, чем у
поверхности насыпи. Последнее обусловлено тем, что при увеличении скорости
воздуха в 2 раза сопротивление зерна проходу воздуха возрастает значительно
больше. Эта закономерность является серьезным препятствием значительного
повышения скорости воздушного потока при вентилировании высоких
зерновых насыпей.
Характеристика основных вентиляторов, выпускаемых промышленностью и
пригодных для вентилирования зерна атмосферным воздухом, указана в
таблицах 27...30.
Для каждого вентилятора в соответствии с его производительностью
оборудуется установка определенной площади. Соотношения между
производительностью вентилятора, размерами рабочей площадки и
количеством одновременно вентилируемого зерна приведены в таблице..
Один и тот же вентилятор при постоянной частоте вращения ротора может
подавать различное количество воздуха в зависимости от сопротивления слоя
зерна и воздухораспределительной сети. У центробежных вентиляторов с
увеличением расхода воздуха выше мощность, что может вызвать перегрев и
выход из строя электромотора.
Если бы не было перегрева электромотора, необходимо проводить
дросселирование — частичное перекрытие каждого патрубка вентилятора
поворотной или выдвижной заслонкой. Этот прием позволяет в необходимых
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 164 из 207
пределах увеличить общее сопротивление системы и тем самым обеспечить
нормальный режим работы вентилятора.
Осевые вентиляторы
Марка
Подача воз- Развиваемое Мощность
Частота вра3
вентилятора духа,
10 давление, Па электромото- щения
м"/ч
ра, кВт
ротора,
об/мин
ОМ
8..13
1500. ... 400
6,5
2850
М
9. ..14
2250. ..1450
11,0
2900
-5М
7. ..14
1700. ..600
6,5
2950
6М
12. ..25
2450. ..1700
14,0
2950
Центробежные вентиляторы ЭВР
Пода Работа
при Частота Мощно
ча
максимальном врасть
возду КПД
щения электро
ха,
ротора, мот о3 3
10 м / подача развива об/мин ра, кВт
ч
воземое
духа,
давлени
3
10' м /ч е, Па
..3
.5
..8
..10
..12
..15
2
4
6
7
9
11
680
560
1200
900
700
1300
1500
1000
1500
1000
750
1000
1,7
1,7
1,5.
..7
4,5
4,5 ..10
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 165 из 207
Центробежные вентиляторы Ц9-57 (ЦАГИ СТД-57)
вен- Подача воздуха.
ля- 103 ма/ч
ра
Работа при максимал ьном КПД
подача воздуха,
10" м3/ч
4
4
*
•
5
.
5
^
6
8
6
8
2.
3.
3,6
5,5
.
4,8
.
6,5
.
13,0
.
15,0
.
.
..5,8
..8,5
..11,5
..16,
..13,0
0
..18,0
..30
..40
3,6
5,6
7,2
11,0
развиваемое
давление, Па
430
1000
670
1600
550
1100
900
1800
9,0
12,0
20,0
30,0
Частота
вращения
ротора,
об/мин
Мощность
электромотора,
кВт
2,8
4,5
4, 5. ..7,0
7,0. ..10,0
4, 5. ..7,0
10,0.
10.
..14
..14,0
950
1450
95Э
1450
730
970
730
970
20
Примерные размеры рабочей площадки и количество одновременно
вентилируемого зерна в зависимости от производительности вентилятора
Производительность
вентилятора,
Влажность
зерна, %
Количество
обрабатываемого зерна,
т
4000
16... 20
20... 24
Более 24
16... 20
21... 24
Более 24
16... 20
21. ..24
Более 24
16. ..20
21... 24
Более 24
16... 20
21 . . .24
Более 24
16... 20
21... 24
Более 24
50..
33..
20..
75..
50..
30..
100.
65..
.
40..
125.
85..
.
50..
150
100.
..
60..
.
175.
120.
.
70..
.
М3/Ч
6000
8000
10000
12000
14000
.65
.40
.25
.95
.60
.40
.130
.80
.50
.160
.100
.65
.190
.120
.75
.220
.140
.90
Средняя Размер вентивысота ляционной
насыпи, площадки, м2
м
2,5
1,5
1,0
2,5
1,5
1,0
2,5
1,5
1,0
2,5
1,5
1,0
2,5
1,5
1,0
2,5
1,5
1,0
35.
..40
50.
..60
65.
..80
85.
..100
105.
..120
120.
..140
Центробежные вентиляторы (особенно больших размеров) целесообразнее
запускать при закрытой заслонке, постепенно открывая ее после полного
разгона электродвигателя. Осевые вентиляторы этого недостатка не вызывают,
поэтому во время пуска и работы дросселирования на них не проводят. Часто
неудовлетворительные результаты при вентилировании зерна получают при
плохой работе вентилятора.
• Подача воздуха вентилятором может резко понизиться в результате
уменьшения числа оборотов, неправильного подключения электродвигателя и
вращения его в обратную сторону. Для безопасности входной патрубок
вентилятора всегда должен быть защищен крупноячеистой сеткой.
Иногда возникает необходимость использования на установке сразу двух
вентиляторов. Оба вентилятора могут быть включены последовательно
(нагнетающий патрубок первого вентилятора соединяется с входным
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 166 из 207
отверстием второго) или параллельно — нагнетают патрубки обоих
вентиляторов, которые соединены с общим магистральным каналом установки.
При параллельном включении двух одинаковых вентиляторов почти в 2 раза
увеличивается подача воздуха, а при последовательном — примерно в 2 раза
возрастает давление (производительность же увеличивается незначительно).
Последовательное
включение
применяют, когда давление, развиваемое
одним вентилятором, недостаточно для преодоления сопротивления зерновой
насыпи.
При отсутствии высокопроизводительных вентиляторов более целесообразно
параллельное включение. Совместная работа двух небольших вентиляторов
менее экономична, чем одного большого.
Вопросы для самоконтроля:
1. Как осуществляется подбор вентилятора.
2. Какие марки вентилятора вам известны.
Рекомендуемая литература:
1. Карпов Б.А. Технология послеуборочной обработки и хранения зерна.–
М.: ВО «Агропромиздат», 1987. – 288 с.
2. Вобликов Е.М. и др Послеуборочная обработка и хранение зерна - М.2001 г . - 240 с.
3. Вобликов Е.М. Технология элеваторной промышленности –М. – 2003г.
4. Резчиков В.А., Налееев О.Н., Савченко С.В. Технология зерносушения –
Учебник. - Алматы, 2000. - 400 с.
5. Вобликов Е.М. Технология хранения зерна - М. - 2003 г -448с.
СРСП № 8
Работа установок для активного вентилирования зерна
Подготовку установок к работе необходимо заканчивать до начала уборки. К
этому времени должна быть проверена пригодность вентиляторов к работе,
отремонтированы деревянные щиты, воздухораспределительные сетки, каналы,
диффузоры, щиты-ограждения. Приготавливают материал для уплотнения
стыков между реками (фанеру, брезент, мешковину). Особое внимание
необходимо обращать на исправление решеток. При изготовлении из сырого
материала сетки после одного сезона работы сильно коробятся, появляются
щели и отверстия, через которые зерна могут забивать воздухоподводящие
каналы и прекращать путь воздуху, вызывать образование в зерне, насыпи
застойных зон, где зерно может быстро испортиться.
Для удобства загрузки и разгрузки зерна установку следует размещать так,
чтобы к ней с двух сторон могли подъезжать автомобили.
Собирать напольно-переносную установку начинают с фузора, который
плотно соединяют с выходным отверстием вентилятора. Затем по заранее
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 167 из 207
сделанной раскладке укладывают щиты и решетки, обращая особое внимание
на плотность прилегания их друг к другу. Чтобы оно не просыпалось и не
забивало каналов, все стыки и с боков перекрывают полосками из брезента,
фанеры. Во избежание утечек воздуха для крайних решеток и последнего щита
в канале заделывают отверстия досками.
|При наличии в хозяйстве нескольких установок сначала загружают одну из них
(если зерно одной культуры, сорта и репродукции), а затем последовательно
остальные. В процессе загрузки щиты и решетки не должны быть смещены.
Для загрузки зерна высоким слоем используют различные транспортеры и
зернопогрузчики. В первую очередь зерно засыпают около вентилятора.
Высота
Удельная
участков
подача
насыпи
воздуха,
зерно
на м3/(ч-т)
одной
установке,
м
2... 2 ,5
3...3.5
4,0
4,5
228
112
67
42
В тех случаях, когда установка большая, а зерна поступает мало,
рекомендуется ее загружать примерно на высоту насыпи. Это позволяет в
течение одною дня закрыть зерном все решетки и на ночь включить вентилятор.
Высоту насыпи зерна во время загрузки устанавливают по отметкам,
нанесенным на стенах склада.
Сразу же после включения вентилятора на удельную подачу воздуха
могут возникать воронки, которые свидетельствуют о том, что зерно
просыпается. Место, где обнаружена воронка, необходимо тут же очистить
от зерна и устранить неисправность. После окончания загрузки поверхность
насыпи необходимо выровнять. При разной высоте насыпи зерна удельная
подача воздуха может изменяться.
Чтобы обеспечить эффективную работу установок и не допустить ухудшения
качества зерна во время вентилирования, необходимо систематически
контролировать температуру зерна, а также состояние наружного воздуха и его
равномерное распределение.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 168 из 207
Температуру в различных точках насыпи зерна определяют термоштангой —
металлическим стержнем, в нижней части которого в защитном кожухе
размещен термометр.
В начальный период вентилирования особенно важно убедиться в том, что
установка работает правильно и обеспечивает достаточно равномерное
продувание всех участков насыпи. Косвенно об этом можно судить по данным
послойного измерения температуры в различных участках зерновой насыпи за
первые часы работы установки. Наблюдая за равномерностью охлаждения
зерна, ориентировочно можно установить, имеются ли в насыпи зоны, плохо
обрабатываемые воздухом. Для таких зон характерно длительное сохранение
повышенной температуры даже в самых нижних слоях насыпи, которые
должны охлаждаться в первую очередь. При недостаточной продувке в таких
местах возможно повышение температуры зерна и возникновение
самосогревания. Наиболее надежный метод
проверки равномерности
выработки зерна воздухом — непосредственное определение
скорости
воздушного потока в различных участках с использованием крыльчатого
анемометра, оборванного специальным воздухоприемником. Последний
представляет собой жестяной раструб с соотношении площадей сечения
большой и малой горловины 1: 10:20.
При вентилировании необходимо учитывать физические особенности зерна
различных культур. Насыпь зерна таких крупносемянных культур, как бобы,
люпин, горох, фасоль, кукуруза (особенно в початках), оказывает большое
сопротивление
проходу
воздуха.
Межзерновые промежутки в таких
насыпях велики, и воздух легко проникает через них. При этом поток воздуха
идет вверх и почти не растекается в стороны. Поэтому при сборке установок,
предназначенных
для
вентилировании
таких
культур,
воздухораспределительные решетки следует укладывать сплошным настилом
или с небольшими промежутками (до 0,5 м) между рядами. Такая укладка
решеток позволяет
избежать образования застойных, малопродуваемых
воздухом, зон зерновой насыпи.
Насыпь зерна мелкосемянных культур (проса, льна, горчицы и др.) имеет
малую скважистость и оказывает большое сопротивление воздушному потоку.
При одинаковом слое зерна и скорости воздуха сопротивление продувов 2...3
раза выше, чем у пшеницы. Если насыпь проса высокая, вентилятор может не
обеспечить расчетной производительности и, следовательно, нужной удельной
подачи воздуха.
Поэтому зерно мелкосемянных культур втилируют при
небольшой высоте насыпи. Зерно этих культур обладает повышенной
сыпучестью и способно засыпать воздушные каналы через небольшие щели и
неточности. Чтобы зерно не просыпалось и не забивало воздушных каналов,
следует закрывать мешковиной или
тканью всю поверхность
воздухораспределительных решеток и каналов.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 169 из 207
В большинстве типовых
вентиляционных
установок соседние
воздухораспределительные
каналы
удалены руг от друга на 0,5...2 м.
Поэтому через участки зерновой насыпи, наиболее удаленные от каналов,
проходит значительно меньше воздуха по сравнению со средней расчетной
нормой его расхода. Это серьезный технологический недостаток канальных
воздухораспределительных систем. Для быстрого охлаждения зерна в застойных участках насыпи надо увеличивать общий расход воздуха и среднюю
удельную подачу его (табл. ).
Коэффициент увеличения удельной подачи воздуха для застойных
зон
Размер глухого промежутка
Высота
между воздухораспределительными каналами, м
зерновой
насыпи, м
0,5
1
1,5
2,0
1,0
1,03
1,37
1,80
2,15
1,5
1,02
1,25
1,54
1,75
2,0
1,01
1,19
1,39
1,57
2,5
1,00
1,15
1,32
1,45
3,0
1,00
1,12
1,26
1,38
3,5
1,00
1,10
1,22
1,33
4,5
1,00
1,08
1,18
1,26
Степень неравномерности распределения воздуха в зерновой насыпи зависит не
только от расстояния между каналами, но также от высоты насыпи и величины
ее аэродинамического сопротивления. Чем выше насыпь, тем при большем
промежутке между каналами обеспечивается достаточно равномерное
распределение воздуха по ее объему. Поэтому снижением высоты загрузки
зерна на установке и увеличением таким образом средней удельной подачи
воздуха невозможно эффективно повысить расход воздуха в застойных зонах.
Для этого необходимо устанавливать более высокопроизводительный
вентилятор.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 170 из 207
Технологически правильное вентилирование атмосферным воздухом должно
сопровождаться охлаждением и подсушиванием зерновой массы. Однако при
вентилировании зерна без учета погодных условий зерно может иногда
увлажняться. Зерно влажностью 20...21 % и выше можно вентилировать
круглосуточно при любой влажности воздуха. Даже при ночном
вентилировании, когда относительная влажность воздуха нередко повышается
до 90...95%, зерно практически не увлажняется.
Во время дождя вентилятор обычно выключают, однако при длительной
ненастной погоде влажное зерно необходимо все же периодически
вентилировать (в течение 1...1.5 ч через каждые 4...6 ч). В этом случае
всасываюшее отверстие работающего вентилятора прикрывают козырьком для
защиты от дождевой воды. Вентилирование зерна целесообразно во всех
случаях, когда температура его выше температуры атмосферного воздуха на
4...6°С. Зерно при этом нормально охлаждается и не увлажняется.
При влажности зерна ниже 20 % и особенно
ниже % в процессе
вентилирования в отдельных случаях возможно его небольшое увлажнение.
Чтобы не допустить этого, необходимо регулярно контролировать уровень
относительной влажности воздуха и поэтому показателю определять величину
равновесной влажности, к которой будет стремиться зерно при
вентилировании, зерно будет подсушиваться, если равновесная влажность ниже
фактической влажности зерна. Вентилировать зерно можно. Если же
равновесная влажность выше фактической влажности зерна, оно будет
увлажняться — вентилирование проводить не следует.
Таким образом, для определения возможности вентилирования необходимо
регулярно определять относительную влажность воздуха через каждые 6 ч при
установившейся погоде, обычно в 1, 7, 13 и 19 ч, а при переменной — через 3
ч и чаще. Относительную влажность воздуха определяют по показанию
психрометра на сухом и смоченном термометрах. Равновесную влажность для
сравнения ее с фактической влажностью зерна находят по таблице в графе для
данной культуры с учетом температуры зерновой массы.
Пример. Влажность зерна пшеницы 17%, температура 20°С. Температура
сухого термометра
18,5 и смоченного
16,0°С. Используя показания
смоченного термометра и разность показаний сухого смоченного термометра
(2,5 °С), по таблице 35 находим относительную влажность воздуха (75 %). При
данной относительной влажности воздуха и температуре зерна 20 °С
равновесная
влажность равна 15,1 %. Следовательно, вентилировать эту
партию пшеницы можно, так как зерно будет охлаждаться и одновременно
несколько подсыхать.
Главная цель активного вентилирования зерна атмосферным воздухом
заключается в охлаждении зерновой массы, повышении ее сохраняемости.
Поэтому, чем ниже температура наружного воздуха, тем сильнее проявляется
технологический эффект вентилирования и более продолжительное время
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 171 из 207
зерно будет сохранять исходное качество. Температура наружного воздуха
непрерывно
Относительная влажность воздуха по показаниям психрометра
Разность показаний сухого и смоченного термометров, град
по
смоченном
у
термометр 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3.5 4,0 4,5 5,0 5.5 6.0 6,5 7.0 7,5 8,0 8,5 9,0 9,5 10.0
у, град
0
1
2
3
Уо оо /о
100 90 81 100
90 82 100 90
83 100 90 83
73
74
75
76
7 3 7 10 — —
11 10
14 13
17
—
—
4
100 91 84
77 70 64 57 51
46 41 36 32 28 24 20 16 14 11 —
—
—
5
100 91 85
78 71 65 59 54
48 43 39 34 30 27 23 19 17 13 10
—
—
6
100 92 85
78 72 66 61 56
50 45 41 35 33 29 26 22 19 16 13
10
—
7
100 92 86
79 73 67 62 57
52 47 43 39 35 31 28 25 22 18 15
12
14
8
100 92 86
80 74 68 63 58
54 49 45 41 37 33 30 27 25 21 18
15
14
9
100 93 86
81 75 70 65 60
55 51 47 43 39 35 32 29 27 24 21
18
17
10
100 94 87
82 76 71 66 61
57 53 48 45 41 38 34 31 28 26 23
21
19
11
100 94 88
82 77 72 67 62
58 55 50 47 43 40 36 33 30 28 25
23
20
13
100 94 89
83 78 73 69 64
61 57 53 50 46 43 40 37 34 32 29
27
24
14
100 94 89
83 79 74 70 66
62 58 54 51 47 45 41 39 36 34 31
29
26
15
100 94 89
84 80 75 71 67
63 59 55 52 49 46 43 41 37 35 33
31
28
16
100 95 90
84 80 75 72 67
64 60 57 53 50 48 44 42 39 37 34
32
30
17
100 95 90
84 81 76 73 68
65 61 58 54 52 49 46 44 40 39 36
34
31
18
100 95 90
85 81 76 74 69
66 62 59 56 53 50 47 45 42 40 37
35
33
19
100 95 91
85 82 77 74 70
66 63 60 57 54 51 48 46 43 41 39
37
34
20
100 95 91
86 82 78 75 71
67 64 61 58 55 53 49 47 44 43 40
38
36
21
100 95 91
86 83 79 76 71
68 65 63 59 56 54 51 49 46 44 41
39
37
22
100 95 91
87 83 79 76 72
69 65 63 60 57 55 52 50 47 45 42
40
38
23
100 96 91
87 83 80 76 72
69 66 63 61 58 56 53 51 48 46 43
41
39
64
66
67
69
57
59
61
63
50
52
54
56
43
45
47
49
36
39
42
44
31
33
36
39
26
29
31
34
20
23
26
29
16
18
23
26
И
15
18
21
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 172 из 207
24
100 96 92
88 84 80 77 73
70 67 64 62 59 56 53 52 49 47 44
42
40
25
100 96 92
88 84 81 77 74
70 68 65 63 59 58 54 52 50 47 45
44
42
26
100 96 92
88 85 81 78 75
71 69 65 63 60 58 55 53 51 49 47
45
43
27
100 96 92
89 85 82 78 75
72 69 66 64 61 59 56 54 52 50 48
46
44
28
100 96 92
89 85 82 79 76
73 70 67 65 62 60 57 55 53 51 49
47
45
изменяется, но в ночное время она значительно ниже, чем днем. Следовательно,
вентилирование, преимущественно в ночные и утренние часы, обеспечивает
более высокий технологический эффект консервации зерна. Однако возможен и
другой режим работы установки.
При оптимальной удельной подаче воздуха 100 м3/ /(ч-т) зерно полностью
охладится до температуры наружного воздуха после 20 ч вентилирования.
Пример. Партию зерна пшеницы продовольственного назначения влажностью
20 % необходимо законсервировать на 4...5 сут до подачи в сушилку. Зерновая
насыпь высотой 2 м находится в закроме, оборудованном активным
вентилированием, и имеет температуру 25 °С. Без вентилирования такое зерно
будет непременно подвергаться поражению плесневыми грибами и
самосогреванию. Вентилированием его необходимо охладить и сохранить без
порчи на данной установке с наилучшим технологическим эффектом. Возможны несколько технологических схем работы вентиляционной установки.
1. Работа в течение двух ночей с остановкой вентилятора на день. В этом
случае в течение первой ночной смены за 10 ч работы вентилятора будет
охлаждена до температуры наружного ночного воздуха нижняя половина
зерновой насыпи толщиной 1 м. Температура верхней половины насыпи
останется почти без изменения, и до начала второго этапа работы эта часть
насыпи практически не испытывает защищающего воздействия активного
вентилирования. Но суточное пребывание зерна при температуре 25 °С
соответствует допустимому сроку, за который не происходит заметного
снижения качества. В течение второй ночи и эта часть насыпи будет охлаждена.
В последующие 3...4 сут охлажденное зерно будет сохранять пониженную
температуру, а следовательно, и качество без существенных изменений.
Непрерывное вентилирование в течение 20 ч с началом работы утром и вечеро.
Если начать работу утром, продолжать днем и закончить к следующему утру,
результат вентилирования будет несколько отличный по сравнению с первой
схемой вентилирования. В дневное время при высокой температуре воздуха
охлаждение зерна будет сравнительно небольшим и распространится оно на
нижнюю половину насыпи. При последующем ночном вентилировании
холодным воздухом начнется повторное более глубокое охлаждение той же
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 173 из 207
нижней половины насыпи, а температура верхней половины насыпи будет
снижаться незначительно, примерно так же, как при дневном вентилировании.
Потребуется дополнительное вентилирование и только ночным воздухом,
чтобы охладить эту часть насыпи. Если же после ночи продолжать вентилировать днем, то прогреется нижняя часть насыпи, что нежелательно. Последнее
указывает, что начинать вентилирование в ночную смену и заканчивать его
днем наименее целесообразно. Таким образом, вентилирование требует
примерно в два раза больше рабочего времени на охлаждение зерна и
малопригодна для работы.
На практике используют и такой способ для стационарных установок с
постоянным вентилятором — ведут работу непрерывно в течение всего срока
консервации, включая периоды, которые могут вызвать увлажнение зерна. В
этом случае зерно принимает температуру, близкую к среднесуточной,
обеспечивается дополнительная подсушка зерна и небольшое дополнительное
охлаждение зерна в связи с его подсушкой. Средние затраты при такой
сушке не выше, а часто ниже, чем на пилках, однако сушка протекает очень
медленно и не обеспечивается
максимально возможное
при данных
условиях охлаждение зерна. Таким образом, наилучший технологический
эффект обеспечивает вентилирование зерна ночью и рано утром
при
минимальной суточной температуре воздуха с остановкой вентилятора днем.
Вопросы для самоконтроля:
1. Как осуществляется работа установок для активного вентилирования
воздуха.
2. В какое время дня необходимо проводить вентилирование воздуха.
Рекомендуемая литература:
1. Карпов Б.А. Технология послеуборочной обработки и хранения зерна.–
М.: ВО «Агропромиздат», 1987. – 288 с.
2. Вобликов Е.М. и др Послеуборочная обработка и хранение зерна - М.2001 г . - 240 с.
3. Вобликов Е.М. Технология элеваторной промышленности –М. – 2003г.
4. Резчиков В.А., Налееев О.Н., Савченко С.В. Технология зерносушения –
Учебник. - Алматы, 2000. - 400 с.
5. Вобликов Е.М. Технология хранения зерна - М. - 2003 г -448с.
СРСП № 9
Сушка неподвижной зерновой насыпи
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 174 из 207
Для сохранения и улучшения качества зерна необходима его сушка, которая,
являясь наиболее быстрым эффективным мероприятием, способствует его
сохранности.
Сушка зерна в насыпи. Сушка зерна в неподвижно насыпи представляет
собой самый простой способ конвективной сушки, широко применяемый в
сельском хозяйстве. Этим способом сушат зерно и семена всех культур, а
также малосыпучие материалы (льняной ворс клеверную пыжину, семенники
овощных культур). Для сушки используют простейшие напольные камерные и
бункерные установки.
Схема простейшей двухкамерной установки для сушки зерна приведена на
рисунке 1, которая представляет собой приподнятое над полом решетное
основание и тепловентиляционное устройство, обеспечивающее нагрев и
подачу агента сушки в подрешетное пространство.
Агент сушки под воздействием избыточного давления проникает через решето
и проходит затем через зерновую насыпь снизу вверх.
Рассмотрим процесс сушки в такой камере зерна пшеницы. Высота насыпи 1 м,
влажность зерна 20 %, температура 20 °С. Допустим, что для сушки
используется неподогретый атмосферный воздух температурой 20°С и
относительной влажностью 70%, что характерно для дневных часов суток в
период уборки во многих районах страны.
Рис. 1. Двухкамерная установка для сушки зерна в насыпи:
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 175 из 207
1 — воздухоподогреватель; 2 — патрубок; 3 — диффузор с поворотной заслон,
кои; 4 — воздухораспределительный канал; 5 — решетное основание- 6 — стенка; / — съемная часть стенки.
При включении вентилятора наружный воздух начнет поступать в
зерновую насыпь, заполнять межзерновые промежутки, при этом он будет
выталкивать вверх за пределы зерновой насыпи ранее находившийся там воздух. Такая смена воздуха в межзерновых пространствах обеспечивает
необходимые условия для сушки зерна, воздух межзерновых пространств
находится в гигроскопическом равновесии с влажностью зерна, и его относительная влажность составляет 90 %.. Так как в межзерновые пространства
поступил
воздух
с
относительной влажностью 70 %, это нарушило
равновесие между влажностью зерна и воздуха. Давление паров воды над по
верхностью зерна стало больше, чем в воздухе, и это вызвало испарение
влаги и повышение влажности воздуха до состояния равновесия, т. е. до 90%.
При произошло некоторое подсушивание
зерна, и уже дующие объемы
воздуха, которые поступят на смену увлажнившемуся, отработавшему
агенту сушки, будут увлажняться не до 90 %, а до несколько меньшей
влажности 88, 85, 80 % и т. д. до тех пор, пока влажность зерна не придет в
равновесие с влажностью агента сушки и влагообмен между зерном
и
воздухом прекратится.
В данном анализе не были учтены время и высота насыпи. На прохождение
метрового слоя зерна воздух затрачивает определенное время. Если взять за
основ средние для производственных условий скорости движения воздуха
100...200 мм/с, то время его прохождения через зерновую насыпь составит
5...10 с. Возникает важный в практическом отношении вопрос о том, успеет ли
агент сушки за время прохождения через зерновую насыпь повысить свою
относительную влажность до равновесного уровня, т. е. с 70 до 90 %.
Исследования и производственный опыт показывают, что агент сушки
насыщается влагой до равновесного состояния по отношению к
обрабатываемому зерну быстро, в течение долей секунды в начале процесса и
за 1...2 с при установившемся процессе. Таким образом, при прохождении слоя
зерна толщиной 1 м агент сушки мог бы полностью увлажниться несколько раз.
Следовательно, в действительности влагообмен между зерном и воздухом
начинается и завершается сначала в небольшом по толщине нижнего слоя
насыпи зерна, куда поступает свежий агент сушки. Толщина этого слоя обычно
100...250 мм. Всю вышележащую часть зернового слоя агент сушки проходит в
таком состоянии, при котором он не может поглощать дополнительное
количество воды.
Следовательно, сушка начинается и протекает на первом этапе работы сушилки
лишь в небольшой нижней части зерновой насыпи, куда поступает воздух от
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 176 из 207
вентилятора. До тех пор, пока она не будет высушена до равновесной
влажности, остальное
зерно
сохраняет неизменную первоначальную
влажность. Через него будет проходить воздух, уже полностью насыщенный
влагой. В последующем начнется сушка зерна, более удаленного от места
поступления воздуха в зерновую насыпь. Такое перемещение зоны сушки по
направлению потока воздуха продолжается до тех пор, пока в последнюю
очередь не высохнет зерно в самой верхней части насыпи. Это можно
проследить на примере сушки насыпи зерна ячменя .
Таким образом, сушка зерна в неподвижной насыпи происходит
послойно. В процессе работы установки образуется небольшая по толщине,
обычно 200...400 мм, зона сушки, которая постепенно перемещается в
направлении потока воздуха. Ниже зоны сушки формируется зона
высушенного зерна, которое находится в равновесии с влажностью агента
сушки.
В данном примере при относительной влажности агента сушки 70 %
равновесная влажность зерна пшеницы будет примерно 14 %. Зона
высушенного зерна по мере продолжения работы установки и продвижения
зоны сушки вверх увеличивается. Соответственно этому зона сырого зерна
постепенно уменьшается, пока не исчезнет полностью. Когда верхняя граница
зоны сушки приблизится к поверхности зерновой насыпи, начнется процесс ее
ликвидации, и когда он завершится — зона сухого материала распространится
на весь объем зерна. Таким образом, в неподвижной зерновой насыпи сушка
первоначально происходит в небольшом нижнем слое зерновой насыпи. Зерно
высушивается сразу до равновесной влажности, и таким образом за один прием
удаляется вся избыточная влага. Если воздух слишком сухой, зерно неизбежно
будет пересушиваться ниже оптимального
предела.
Агент сушки полностью использует свою влагопоглотительную
способность, и только в период ликвидации зоны сушки влагонасыщение
воздуха постепенно снижается. Так как верхняя часть насыпи высыхает в|
последнюю очередь, качество зерна может ухудшиться и, следовательно, сушку
необходимо закончить раньше, чем это произойдет. В зоне сушки происходит
поглощение влаги воздухом, на это затрачивается тепло, в результате чего
температура зерна постепенно понижается до уровня температуры смоченного
термометра. При температуре сухого термометра 20 °С и повышении
относительной
влажности воздуха с 70 до 90 % температура зерна и
отработавшего воздуха снизится примерно на 2,5°С. Таким образом, в процессе
сушки будет обеспечиваться некоторое охлаждение сырого зерна, что
повышает его сохранность. При этом у зерна увлажненной зоны понизится
влажность в соответствии с количеством тепла, которое будет удалено в
процессе охлаждения сырого
зерна. Сырое зерно можно просушить,
обработав его неподогретым атмосферным воздухом. Однако из-за того, что
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 177 из 207
энергетическое содержание такого воздуха весьма низкое, сушка протекает
очень медленно и для высушивания каждой тонны зерна требуется огромное
количество воздуха. Каждый кубический метр воздуха удаляет из зерна
примерно 0,7 г воды. Для высушивания 1 т зерна необходимо уда лить 70 кг
воды и использовать 100000 м3 воздуха. Дл охлаждения зерна активным
вентилированием необходим мо всего 2000 м3 воздуха на 1 т. Таким образом,
сушка по сравнению с охлаждением в десятки раз более энергоемкий процесс.
Поэтому весьма мало надежды хорошо высушить зерно на
установках,
предназначенных для охлаждения зерна. Они подают мало воздуха, и зон
сушки будет перемещаться слишком медленно. Поэтому зерно в верхней части
слоя заплесневеет раньше, чем высохнет. Следовательно, для сушки зерна
необходимо использовать специальные установки с удельным расходом
воздуха 1000. ..1500 м3/(ч-т).
Главный фактор ускорения сушки — повышение температуры агента
сушки до пределов, безопасных для качества зерна. Этот способ широко
используется при сушке неподвижной насыпи зерна.
Для
повышения
производительности
установки
используют
максимально допустимый нагрев агента сушки.
Исходным параметром для расчета является допустимая температура
нагрева непосредственно зерна. Если зерно пшеницы семенного назначения, то
при влажности 20 % его возможно сушить, нагревая до 45 °С. Температура
агента сушки также должна быть 45 °С. Это объясняется тем, что после того,
как сформируется зона сушки и под ней начнет образовываться зона
высушенного материала, температура последнего будет равна температуре
агента сушки. Если нагреть агент сушки выше 45 °С, высушенное зерно будет
перегреваться, что недопустимо. Насыпь зерна целесообразно сушить при
температуре агента сушки 45°С. По сравнению с атмосферным воздухом
скорость сушки в этом случае возрастет в 3…5 раз. Однако при этом проявит
себя очень серьезный отрицательный фактор, связанный с резким пересушиванием зерна в нижней и средней частях насыпи до 6...8%. Это естественно,
так как, нагревая наружный воздух с 20 до 40...45ЭС, мы не только резко
повышаем его способность к поглощению влаги, но одновременно делаем его
очень сухим, снижаем его относительную влажность примерно до 20 %.
Влияние температуры и влажности воздуха на продолжительность сушки
насыпи семян ячменя высотой 800 мм
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Темп
ература
воздуха,
°С
Влаж
ность
воздуха,
%
Ред. № 1 от ________________
Прод
олжите
льность
сушк
и, ч
Влажность
зерна
после
сушки, %
средн в том числе по
яя
слоям
нижн средний
ий
верхний
17,8
130
15,7
14,5
15,6
17,5
23,1
81
11,9
10,3
11,5
15,2
29,4
58
10,7
8,4
10,5
14,4
34,5
48
9,8
7,0
9,3
15,3
Примечание.
13 см/с.
Страница 178 из 207
Исходная влажность зерна 20,8%, скорость воздушного потока
Следовательно, влажность высушенного зерна, которая стремится к
равновесной влажности по отношению к агенту сушки, будет близка к 7 %. Это
не ухудшает посевных качеств семян, но связано с большой дополнительной
работой по сушке зерна. В данном случае съем первых 7 % влаги с 21 до 14 %
характеризует эффективную часть работы сушилки, тогда как съем других 5.. .6
% с 14 до 8. ..9 % соответствует непроизводительной части работы сушилки.
Важнейшей технологической задачей повышения эффективности сушки зерна в
неподвижной
насыпи
при использовании агента сушки с высокой
температурой заключается в том, чтобы не допустить или устранить резкое
пересушивание зерна. Найдено
достаточно
эффективное решение этой
задачи.
Суть
такой
технологии заключается в том, чтобы проводить
непрерывную сушку, насыпи зерна горячим воздухом и закончить ее в тот
момент, когда средняя влажность зерна по всей насып»: достигнет нужного
уровня 13...14%. При этом нижняя, часть насыпи будет значительно
пересушена, а верхняя останется еще сырой. После охлаждения зерна
холодным воздухом его выгружают из сушильной камеры с одновременным
механическим перемешиванием пересушенной и недосушенной зон насыпи.
В результате послойная неравномерность зерна по влажности преобразуется
в неравномерность по влажности между отдельными зернами. В этом случае
начнется
быстрый
межзерновой влагообмен, который в основном
завершается за 2...3 сут и приводит к выравниванию
влажности,
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 179 из 207
достаточному; для надежного длительного хранения семенного и
продовольственного зерна.
Перемешивание зерна в процессе сушки менее эффективно, так как после
перемешивания снова начинается; сушка нижней части насыпи зерна, а сырой
отработавший воздух при движении вверх начинает воздействовать на сухое
зерно и увлажнять его.
Для получения равномерного по влажности зерна первую половину
времени сушку проводят горячим воздухом, а затем ведут обработку только
холодным воздухом. На втором этапе обработки холодный воздух начинает
увлажнять до оптимального уровня влажности ранее пересушенную нижнюю
часть насыпи зерна, при этом агент сушки становится более сухим, что
обеспечивает досушивание верхней части насыпи. Однако этот режим сушки
требует на 40...50 % больше времени, чем сушка только горячим воздухом с
последующим механическим перемешиванием зерновой насыпи, совмещении»
с выгрузкой зерна из сушилки.
Технология сушки насыпи зерна и семян в установках камерного типа.
Технология ускоренной сушки зерна в насыпи ориентирована на достижение
суточного цикла выполнения всех операций, включая загрузку зе на в
сушильную камеру, просушку до сухого состоят за один прием, независимо от
исходной влажности, последующую выгрузку
и
зачистку
сушильной
камеры. Для ускоренной сушки зерна и семян в насыпи необходимо выполнить
следующие технологические процессы.
1. Механизированную загрузку в сушильную камеру 25...30 т сырого зерна в
течение 1...3 ч и выравнивание поверхности насыпи с тем, чтобы ее высота во
всех участках камеры была одинакова и составляла 70...80 см. Загружать
неочищенное зерно можно в исключительных случаях.
2. Немедленный после загрузки пуск в работу воздухоподогревателя или
другого тепловентиляционного агрегата, обеспечивающего нагрев воздуха
через теплообменник до 40...50°С и его удельную подачу в количестве
1300...1500 м3/(ч-т). Необходимую норму расхода агента сушки обеспечивают
правильным определением размеров сушильной камеры и высоты насыпи зерна
с учетом производительности тепловентиляционного агрегата.
3. Непрерывную сушку зерна нагретым воздухом, независимо от времени суток
и погодных условий. Заканчивать сушку можно при достижении зерном
влажности 13...14%. Для охлаждения и некоторого выравнивания влажности
зерна по слоям насыпи в течение 1,5 ч необходимо вентилировать его
холодным воздухом и затем выгружать.
4. Зерно выгружать за один проход самопередвижного зернопогрузчика ЗПС-60
(ЗМ-60, ЗПС-100) вдоль сушильной камеры в течение 1...1.5 ч. Ширина камеры
должна соответствовать ширине захвата зернопогрузчика. В процессе выгрузки
перемешиваются нижние, средние и верхние слои насыпи и таким образом
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 180 из 207
выравнивается влажность зерна в пределах насыпи. Процесс перемешивания
продолжается при транспортировании и последующей обработке зерна.
Различия по влажности зерна отдельных проб не должны превышать 1,5...2,5%.
5. Сушильную камеру зачищают от остатков зерна.
Перспектива использования технологии ускоренной сушки семян в насыпи
в простейших камерных сушилках определяется их способностью выполнять ту
часть объема работ по сушке, которую на существующих сушилках
непрерывного действия провести невозможно или невыгодно.
Камерные сушилки удаляют за один прием любое избыточное количество
влаги, поэтому они эффективны
и часто незаменимы при сушке
высоковлажных семян. При сушке в насыпи семян с различной влагоотдачи
обеспечивается практически одинаковая скорость съема влаги. Поэтому данный
метод
эффективно
можно пользовать
для сушки семян с плохой
влагоотдачей например зернобобовых культур.
Камерные сушилки универсальны, поэтому их можно применять для
сушки всех культур, в том числе семян трав, клеверной пыжины, льняного
вороха, семя и семенников овощных культур и другой сельскохозяйственной
продукции с малой сыпучестью или чрезвычайно высокой влажностью.
Камерные сушилки эффективно используют при обработке сравнительно
небольших партий семян. Сушилки легко очищаются, их можно быстро
подготовить для сушки семян новой культур.
Благодаря относительно мягкому температурному режиму
камерные
сушилки обеспечивают
надежную сохранность исходного уровня качества
семян и способствуют его повышению. Эта особенность данного способа
сушки в сочетании с простотой обслуживания и для рабочего процесса
определили его широкое пользование.
Достаточно производительные и механизированные камерные сушилки,
оборудованные в соответствии с новыми или рабочими проектами в виде
пунктов двух—четырех установок, могут быть основой для здания
самостоятельных поточных линий.
Напольные сушилки могут быть оборудованы в отдельных сушильных камер
или в виде пунктов сушки зерна и семян из двух и более установок.
На рисунке приведена схема отделения вороха высоковлажных семян
производительно 100 т/сут в камерах напольного типа. Отделение назначено
для сушки вороха высоковлажных семян различных культур в девяти камерах с
площадью обслуживания по 108 м2. Ворох сушат вентилированием его на
гретым воздухом в неподвижном слое. Высота слоя насыпи 0,5...0,7 м.
Ворох загружают в камеру, разравнивают, формируя равномерную толщину
слоя по всей площади культуры.
Сушку проводят непрерывно до тех пор, пока влажность материала не
понизится до заданного уровня, для зерновых и зернобобовых культур до 14%.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 181 из 207
Сухой ворох из камеры выгружают зернопогрузчиком ЗПС-100 на
автотранспорт и перевозят на очистительный агрегат. Технологическая схема и
планировка камер позволяют одновременно сушить несколько партий семян.
В отделении сушки установлены три топочных камер для подогрева воздуха.
Каждый из них соединены тремя вентиляторами. Производительность
вентилятора 55...60 тыс. м3/ч, удельная подача воздуха
500...6С на 1 м2
площади пола. Каждый вентилятор обслуживает одну камеру. Сушильные
камеры и вентиляторы размещены под навесом.
Вопросы для самоконтроля:
1. Как происходит сушка зерна в сушилках камерного типа.
2. Как осуществляется сушка зерна в насыпи.
Рекомендуемая литература:
1. Карпов Б.А. Технология послеуборочной обработки и хранения зерна.–
М.: ВО «Агропромиздат», 1987. – 288 с.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 182 из 207
2. Вобликов Е.М. и др Послеуборочная обработка и хранение зерна - М.2001 г . - 240 с.
3. Вобликов Е.М. Технология элеваторной промышленности –М. – 2003г.
4. Резчиков В.А., Налееев О.Н., Савченко С.В. Технология зерносушения –
Учебник. - Алматы, 2000. - 400 с.
5. Вобликов Е.М. Технология хранения зерна - М. - 2003 г -448с.
СРСП № 10
Технология сушки зерна в барабанных зерносушилках
В сельском хозяйстве широко используются для сушки зерна стационарные
барабанные сушилки СЗСБ-8 и СЗСБ-8А производительностью 8 т/ч, а также
передвижные барабанные сушилки СЗПБ-2,5 производительностью 2,5 т/ч.
Сушильная камера этих установок изготавливается в виде вращающегося
цилиндра (барабана), что позволяет успешно сушить засоренный, малосыпучий
материал. Сушильный барабан оборудован подъемно-лопастной системой.
Лопасти барабана в процессе вращения захватывают зерно и поднимают его
вверх. Затем зерно свободно ссыпается после достижения им угла ската. Агент
сушки перемещается вдоль оси барабана и активно взаимодействует с зерном в
процессе его пересыпания. Благодаря хорошему контакту агента сушки с
зерном представляется возможным за более короткий срок, чем в шахтных
сушилках, удалить 3...5 % влаги, используя для этого более интенсивный
нагрев.
Время пребывания зерна в барабане 15...20 мин. Температура агента сушки при
сушке зерна семенного назначения должна быть 100...110°С, а при обработке
продовольственного или фуражного зерна 180...250°.
В барабанной сушилке практически не регулируется продолжительность
сушки. Время пребывания зерна в барабане и скорость его перемещения по
барабану определяются интенсивностью потока агента сушки и механическим
подпором слоя зерна, поступающего в барабан. Это серьезный технологический
недостаток барабанных сушилок.
Для полного высушивания зерна повышенной влажности его пропускают через
сушилку несколько раз или используют последовательно несколько сушилок.
Так как зерно в барабане подвергается повышенным температурным и
механическим воздействиям, эти сушилки не рекомендуется использовать для
сушки семян, подверженных растрескиванию (горох и другие бобовые,
кукуруза). Для сушки семенного зерна предпочтительнее использовать
шахтные или камерные сушилки.
2. Учет работы зерносушилок
Работу сушилок учитывают по массе сырого зерна, Поступившего в сушилку.
При нескольких пропусках через сушилку зерна одной партии каждый пропуск
учитывают отдельно.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 183 из 207
Массу зерна и производительность сушилок выражают в естественном
(физическом) и в условном исчислении — плановых единицах (в тоннах и в
тоннах за 1 ч Соответственно). План сушки, выработку сушилок при уценке
эффективности их работы, оплату за работу обслуживающего персонала
необходимо исчислять только плановых единицах.
Необходимость учета работы зерносушилок в условных единицах — плановых
тоннах — обусловлена тем, что фактический объем работы по затратам
времени, топлива и энергии для высушивания 1 т зерна в зависимости от
первоначальной влажности может изменяться во много раз. Кроме того, зерно и
семена разных культур требуют различного расхода тепла на удаление одного и
того же количества воды. Существенно изменяется производительность
сушилок и в зависимости от первоначального уровня влажности зерна. Нельзя
обеспечить одинаковую выработку сушилки при обработке зерна
продовольственного и семенного назначения, температурные режимы сушки
которых различны.
За плановую единицу сушки принят объем работы по сушке, который
необходимо затратить на высушивание 1 т зерна пшеницы продовольственного
назначения при снижении влажности на 6 % с 20 до 14 %. Выработка в размере
1 план. ед. соответствует одному пропуску зерна через сушилку при
выдерживании оптимального температурного режима обработки.
Массу просушенного зерна в плановом исчислении (в плановых единицах)
можно рассчитать для всех типов сушилок по формуле
Мпл = Мф К* Кк,
масса сырого зерна, поступившего в сушилку, в физическом исчислении, т; Кв,
Кк — коэффициенты пересчета массы просушенного зерна в плановые
единицы, соответственно, в зависимости от влажности зерна до и после сушки,
культуры и назначения зерна кроме сушки зерна на семенные цели).
Пример. Просушено 230 т зерна ржи продовольственного Назначения при
снижении влажности с 19 до 14 % на сушилке СЗШ-16А. Определить массу
просушенного зерна в плановых единицах.
Необходимые коэффициенты пересчета: /(в=0,92; Як = 0,91.
Массу просушенного зерна в плановом исчислении рассчитываем по формуле
Мпл = 230-0,92-0,91 = 192,5т.
Приведенный расчет относится к продовольственному зерну. При сушке
семенного зерна необходимо применять более мягкий температурный режим
обработки, поэтому производительность сушилки в физическом исчислении
будет значительно меньше плановой (паспортной) производительности
сушилки. Для пересчета массы просушенного семенного зерна в плановые
единицы вводится дополнительный коэффициент /Сс==2. Он распространяется
на все культуры и означает, что фактическая выработка при сушке семян в 2
раза меньше, чем паспортная производительность сушилок.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 184 из 207
Выработка сушилки в плановых единицах при обработке 230т семян ржи с
начальной влажностью 19 % и конечной 14 % составит А?пл- 192,5.2 = 385 т.
Результаты работы зерносушилки отражают в вахтенном журнале и журнале
учета работы зерносушилок за смену. Вахтенный журнал является первичным
документом оперативного учета качества работы зерносушилки. Записи в
журнале ведут зерносушилыцик и сменный лаборант.
Результаты определения влажности, температуры атмосферного воздуха и
агента сушки, а также температуру зерна в сушильной камере и после
охлаждения записывают в вахтенный журнал через каждые 2ч работы сушилки,
остальные графы заполняют один раз в смену по каждой партии зерна.
Журнал учета работы сушилок за смену ведет заведующий током или агроном.
В журнале регистрируют средние результаты работы за смену по каждой
просушенной партии зерна на основании данных вахтенного журнала и
лаборатории. Подсчитывают сменную выработку сушилки в плановых
единицах, а также расход топлива, электроэнергии, продолжительность и
причины простоев, характеристику качества зерна до и после сушки.
Вопросы для самоконтроля:
1. Как осуществляется сушка зерна в барабанных сушилках.
2. Как ведется учет работы сушилок.
Рекомендуемая литература:
1. Карпов Б.А. Технология послеуборочной обработки и хранения зерна.–
М.: ВО «Агропромиздат», 1987. – 288 с.
2. Вобликов Е.М. и др Послеуборочная обработка и хранение зерна - М.2001 г . - 240 с.
3. Вобликов Е.М. Технология элеваторной промышленности –М. – 2003г.
4. Резчиков В.А., Налееев О.Н., Савченко С.В. Технология зерносушения –
Учебник. - Алматы, 2000. - 400 с.
5. Вобликов Е.М. Технология хранения зерна - М. - 2003 г -448с.
СРСП №11
Обработка зерна на зерноочистительных агрегатах
В
колхозах
и
совхозах
страны
широко
распространены
зерноочистительные агрегаты ЗАВ-20 и ЗАВ-40. В настоящее время
промышленность выпускает более совершенные зерноочистительные агрегаты
ЗАВ-25, ЗАВ-50 и 1АВ-100. Они оснащены новыми машинами и оборудовали,
имеют более высокую производительность, но основная технологическая схема
послеуборочной обработку зерна на агрегатах типа ЗАВ остается единой.
Технологическое оборудование агрегата состоит из воздушно-решетной
машины первичной очистки и триеров. Агрегаты дополнены машиной МПО-50
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 185 из 207
предварительной очистки зернового вороха для удаления крупных и легких
примесей. Все зерноочистительные машины размещены над блоком бункеров,
что обеспечивает широкую возможность их самотечной загрузки.
Вспомогательное оборудование агрегата включает автомобилеразгрузчик,
приемный бункер, транспортирующие устройства для вертикального и
горизонтального перемещения зерна. Расстановка оборудования и система
транспортирующих устройств обеспечивает возможность проведения
обработки зерна по различным технологическим схемам. Основная
технологическая схема очистки зерна предполагает
последовательный
пропуск его рез все зерноочистительные машины агрегата. Зерно, снятое с
транспортных средств или поступившее из резерервного бункера, очищают. В
зерноочистительной машине выделяют легкие, крупные и мелкие примеси и
фуражные отходы. Очищенное зерно подают в блок триеров с послеуборочной
влажностью зерна около 20 %.
Только в этом случае обеспечивается
законченный цикл обработки зерна за один пропуск его
через машины с
номинальной производительностью.
На комплексах можно обрабатывать зерно с более высокой влажностью, однако
в этом случае из-за резкого снижения производительности зерносушильного
отделения значительно недоиспользуете зерноочистительное оборудование и
снижается обща пропускная способность комплекса.
При обработке высоковлажного зерна производители ность комплексов КЗС
снижается в 2...4 раза и еще сильнее при работе на семенном зерне. Основным
сдерживающим фактором в пропускной
способности комплекса является
недостаточная производительность сушилок при обработке высоковлажного
зерна.
Для зон с уборочной влажностью зерна выше 25 рекомендуется использовать
зерноочистителыю-сушильный комплекс КЗС-20Ш, в котором шахтная
зерносушилка СЗШ-16А снабжена комплектом дополнительного оборудования
КШС-20 для сушки высоковлажного зерна. На таком комплексе можно
проводить послеуборочную обработку зерна с начальной влажностью до 35 %.
Комплекс
включает устройство для предварительного нагрев зерна и
частичной его рециркуляции.
Зерноочистительно-сушильный комплекс КЗС-40 имеет зерноочистительное
оборудование производительностью 40 т/ч и одну шахтную сушилку
производительностью 16 т/ч. Такой комплекс наиболее эффективно пользуется
в районах с невысокой уборочной влажность зерна или там, где на тока сырое
зерно поступает каждый год и в небольшом количестве.
Зерноочистительно-сушильные комплексы, так же как и зерноочистительные
агрегаты, не могут, гарантировано обеспечить получение первоклассного по
качеству семенного зерна, так как не имеют специализированно оборудования
для окончательной очистки семенного материала. Агрегаты и комплексы
дооборудуют сел очистительными приставками СП-10 и СП-10А.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 186 из 207
Семяочистительные
приставки
представляют
се комплекс машин для
окончательной очистки семян по их обработки на агрегатах и комплексах.
Пристав можно использовать во всех сельскохозяйственных машинах страны.
В составе приставок имеется универсальная семяочистительная машина СВУ-5
и пневмосортировальные столы. Это позволяет за один пропуск довести семена
до I, II классов по чистоте.
Все поточные технологические линии универсальны. На них можно
обрабатывать зерно и семена зерновых, зернобобовых, крупяных и
мелкосеменных культур. Для этого машины агрегатов и комплексов
обеспечены набором сменных рабочих органов. Для обработки семян таких
культур, как рис, семена масличных культур, сахарной свеклы, дополнительно
изготавливают и по специальным заказам поставляют наборы решет, триерных
цилиндров, необходимые приспособления.
Обработка зерна на зерноочистительных агрегатах
В колхозах и совхозах страны широко распространены зерноочистительные
агрегаты ЗАВ-20 и ЗАВ-40. В настоящее время промышленность выпускает
более совершенные зерноочистительные агрегаты ЗАВ-25, ЗАВ-50 и ЗАВ-100.
Они оснащены новыми машинами и оборудованием, имеют более высокую
производительность, но основная технологическая схема послеуборочной
обработки зерна на агрегатах типа ЗАВ остается единой.
Технологическое оборудование агрегата состоит из воздушно-решетной
машины первичной очистки и триеров. Агрегаты дополнены машиной МПО-50
предварительной очистки зернового вороха для удаления крупных и легких
примесей. Все зерноочистительные машины размещены над блоком бункеров,
что обеспечивает широкую возможность их самотечной загрузки.
Вспомогательное оборудование агрегата включает автомобилеразгрузчик,
приемный бункер, транспортирующие устройства для вертикального и
горизонтального перемещения зерна.
Расстановка оборудования и система транспортирующих устройств
обеспечивает возможность проведения обработки зерна по различным
технологическим схемам.
Основная технологическая схема очистки зерна предполагает
последовательный пропуск его через все зерноочистительные машины агрегата.
Зерно, принятое с транспортных средств или поступившее из Резервного
бункера, очищают. В зерноочистительной машине выделяют легкие, крупные и
мелкие примеси и фуражные отходы. Очищенное зерно подают в блок триеров,
где выделяются длинные и короткие примеси, а очищенное зерно поступает в
бункер чистого зерна. Фракции отходов поступают в соответствующие бункера
и по мере накопления выгружаются в транспортные средства.
Использование триерного блока различно в зависимости от целевого
назначения зерна. При обработке продовольственного зерна триерный блок для
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 187 из 207
обеспечения максимальной производительности настраивают на параллельную
работу всех цилиндров. При очистке семенного зерна цилиндры триерного
блока настраивают на последовательную работу с выделением длинных и затем
коротких примесей, что обеспечивает повышение качества очистки, но при
меньшей производительности машины. В связи с этим должен быть
отрегулирован и режим работы воздушно-решетной зерноочистительной машины — примерно вдвое уменьшена ее производительность, уточнен набор решет,
заново налажена работа аспирационной системы.
Приведенная технологическая схема обработки зерна обеспечивает при
правильной наладке машин получение продовольственного зерна базисных
кондиций или семян с чистотой не ниже III класса. Если исходная влажность
зерна не превышает 16 % и засоренность 10 %, машины агрегата обеспечивают
паспортную производительность при обработке продовольственного зерна
пшеницы или половинную производительность при обработке семенного зерна.
Расчетную производительность агрегата при обработке зерна или семян других
культур определяют с учетом коэффициента эквивалентности по культурам.
Расчетную (эксплуатационную) производительность агрегата при обработке
зерна влажностью выше 16 % и засоренностью выше 10 % определяют с учетом
коэффициентов С2 или с использованием обобщенного коэффициента.
Фактическую производительность каждой машины и агрегата в целом, а
также технологическую эффективность его работы определяют снятием
минутного баланса всех фракций зерна и отходов и анализом их качества.
Технологическую схему № 2 применяют при обработке преимущественно
продовольственного и фуражного зерна, не требующего выделения длинных и
коротких примесей. Эта схема соответствует первой, но ограничивается
использованием только воздушно-решетной зерноочистительной машины.
Технологическая схема № 3 (наладочная) обеспечивает индивидуальный запуск
любой машины без блокировки с остальным оборудованием. Это необходимо
при вентилировании работы машин, обкатке оборудования, ремонтных
работах.
Необходимую последовательность включения машин обеспечивает система
автоматической блокировки, установленная на пульте дистанционного
управления агрегата. Чтобы предотвратить завалы зерна в машине, особенно в
период пуска, электродвигатели машин надо почать в порядке, обратном
движению зерна. В случае необходимости экстренной остановки одной из
машин автоматически выключаются электродвигатели всех существующих по
линии машин и одновременно заслонка перекрывает входное отверстие
нижней головки, предотвращая ее завал.
Зерноочистительный агрегат ЗАВ-25. Предназначен для поточной
послеуборочной обработки зерновых, зерно-бобовых и масличных культур в
засушливых зонах страны. Агрегат имеет блочную структуру и состоит из
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 188 из 207
унифицированных технологических отделений: для приемки и временного
хранения зерна и окончательной обработки.
3ерно на агрегате ЗАВ-25 обрабатывают в такой последовательности.
Транспортные средства с зерном, поступающим от комбайнов, въезжают на
автомобилеразгрузчик ГУАР-15Н и разгружаются в приемный бункер
вместимостью 20 т, в котором установлен питатель-дозатор, обеспечивающий
равномерное истечение вороха зерна на передаточный транспортер. Затем
зерно поступает в норию, которая может выполнять следующие операции:
направлять поток зерна в машину предварительной очистки или через
дополнительную норию подавать в бункера временного хранения.
В машине предварительной очистки зерновой ворох очищается от крупных и
частично легких примесей. Отобранное и очищенное зерно самотеком
ссыпаются в бункера стекает в распределитель и делится на два потока. Зерна
поступает в норию очистительного отделения, (другая часть — на временное
хранение. При необходимости весь предварительно очищенный материал
может направлен в бункера на временное хранение. Зерно, поступающее в
очистительное отделение, подобработке в машине первичной очистки 3ВС-203
20А, в которой удаляются легкие, крупные и мелкие меси. Затем проводится
дополнительная очистка зерна в двух параллельно работающих триерных
блоках, где выделяются длинные или короткие примеси или одноименно те и
другие. Очищенное зерно ссыпается в бункер для чистого зерна, а отходы из
машины первичной очистки и триеров поступают в бункера для отходов и
ража.
При отсутствии длинных или коротких примесей применяют сокращенную
технологическую схему очистки зерна, при которой обработка заканчивается в
машине первичной очистки ЗВС-20А и очищенное зерно сразу направляется в
бункер для чистого зерна.
Кроме описанных выше последовательных схем обработки зерна, в
агрегате
ЗАВ-25
предусмотрена
очистка зерна по так называемой
фракционной схем согласно которой зерно, очищенное в машине ЗВС-20Л
минуя триеры, подается в бункер, а отходы, содержащие некоторое количество
ценного зерна, подаются норией через распределители в триерные блоки для
выделения зерновой фракции, которая затем ссыпается в бункер.
Важной технологической особенностью агрегата ЗАВ-25, положительно
отличающей его от агрегата ЗАВ-20 и ЗАВ-40, является наличие бункеров для
временного хранения запаса зерна в расчете на 8., .12 ч боты
зерноочистительного отделения. Бункера для временного хранения зерна
оборудованы специальной вентиляционной системой, которая обеспечивает
активную аэрацию зерна и вместе с тем предназначена для улучшения условий
выгрузки его из бункеров.
В случае неисправности зерноочистительного отделения приемное отделение
агрегата может продолжать работать самостоятельно. В этом случае зерно
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 189 из 207
принимают от комбайнов, проводят в потоке предварительную очистку вороха
в машине МПО-50, заполняют резервные бункера, избыток предварительно
очищенного зерна направляют в бункер чистого зерна для последующей
загрузки.
Зерноочистительные агрегаты ЗАВ-50 и ЗАВ-1Ц
Предназначены для приемки, очистки и временного нения зерновых,
зернобобовых, крупяных и других культур продовольственного и фуражного
назначения с достижением их до базисных кондиций. Расчетная
производительность цехов послеуборочной обработки зерна па базе
зерноочистительных агрегатов ЗАВ-50 и ЗАВ-100 составляет 6800 и 13600т за
сезон при влажности поступающего вороха до 18%, засоренности до 15%.
Выход готовой продукции 85 % от общего количества вороха.
Зерноочистительный агрегат ЗАВ-100 состоит из двух агрегатов ЗАВ-50.
На агрегате ЗАВ-50 зерно обрабатывают в такой последовательности. Из
приемного бункера зерно двумя стабилизаторами и норией подается в две
машины предварительной очистки. Избыток зерна по зерносливам возвращается в приемный бункер.
От одной машины предварительной очистки зерно направляется в бункера
временного хранения для создания технологического запаса зерна, от второй
машины предварительно очищенный материал направляется на первичную
очистку в машину, состоящую из двух блоков.
Крупные и легкие примеси, выделенные в машинах предварительной очистки,
направляются самотеком в бункера отходов с последующей выгрузкой на
автомобильный транспорт.
Зерно, прошедшее машину первичной очистки, в зависимости от назначения и
качества может быть направлено в бункера готовой продукции и на
дополнительную очистку в триерные блоки. В агрегате ЗАВ-50 установлены
три таких блока. Очищенное в триерах зерно самотеком поступает в бункера
чистого зерна, а зерновые отходы — в бункер для фуража. В случае
переполнения бункеров чистого зерна очищенное зерно можно
транспортировать в отделение временного хранения (до 400т). В случае
временного хранения влажного зерна в отделении предусмотрено
вентилирование.
Управление работой оборудования и механизмов осуществляется из кабины
оператора. Агрегат работает в три смены, в смене работают два человека.
На агрегате ЗАВ-50 можно обрабатывать семенное зерно до норм чистоты III
класса посевного стандарта. Производительность агрегата в этом случае 40...50
% от паспортной. Для получения семян I, II классов необходима
дополнительная обработка в машинах семяочистительной приставки СП-10А.
Зерноочистительный агрегат ЗАВ-40.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 190 из 207
В агрегате две технологические поточные линии, которые при определенных
условиях могут одновременно обрабатывать две различные партии зерна. Для
этого приемный бункер необходимо разделить перегородкой на две секции. В
агрегате
установлены
две
воздушно-решетные
машины первичной
очистки ЗВС-20 (ЗВС-20А), два центробежных Д пневматических сепаратора
ЗАВ-40.02000 и два триерных блока ЗАВ-10.90000 (ЗАВ-10.90.000А).
Установленный на агрегате ЗАВ-40 комплект оборудования позволяет
организовать шесть технологических схем очистки зерна. В основном варианте
с использованием всех зерноочистительных устройств технологический
процесс включает следующие операции. На зерноочистку тельном агрегате
ЗВС-20 удаляют легкие, мелкие и круглые примеси, которые поступают в
секцию отходов. Проходом через сортировочное решето формируется
фракция, которая поступает в отдельный бункер затем очищенный материал
подается промежуточным шнеком и норией в центробежно-пневматический
сепаратор, который разделяет его на две или три фракции. Самая легкая
фракция направляется в бункер фураж, самая тяжелая — в бункер очищенного
зерна, и промежуточная — на доработку в триерный блок.
При обработке продовольственного зерна,
если не требуется очистка от
овсюга, сепаратор настраивают на разделение зернового материала на две
фракции. В этом случае фракция основного зерна направляется в бункер
чистого зерна, минуя триеры, а вторая фракция поступает в бункер фуражного
зерна.
По другим технологическим схемам в агрегате ЗАВ-40 могут работать только
одна правая или левая поточные линии.
Ремонтно-восстановительный
комплект
оборудования
ЗАВ-40В
для
модернизации
зерноочистительного
агрегата
ЗАВ-40
включает:
автомобилеразгрузчик ГУАР-1Г две нории 2НПЗ-20, две зерноочистительные
машин ЗВС-20А, два триерных блока ЗАВ-10.90.000А, системе аспирации. В
старом агрегате сохраняются и продолжают использоваться металлические
конструкции, бункер строительная часть.
Вопросы для самоконтроля:
1. Как осуществляется обработка зерна на зерноочистительных агрегатах.
2. Что входит в состав зерноочистительных агрегатов.
Рекомендуемая литература:
1. Карпов Б.А. Технология послеуборочной обработки и хранения зерна.–
М.: ВО «Агропромиздат», 1987. – 288 с.
2. Вобликов Е.М. и др Послеуборочная обработка и хранение зерна - М.2001 г . - 240 с.
3. Вобликов Е.М. Технология элеваторной промышленности –М. – 2003г.
4. Резчиков В.А., Налееев О.Н., Савченко С.В. Технология зерносушения –
Учебник. - Алматы, 2000. - 400 с.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 191 из 207
5. Вобликов Е.М. Технология хранения зерна - М. - 2003 г -448с.
СРСП № 12
Обработка семян в семяочистительных приставках
Технологические возможности зерноочистительных агрегатов типа ЗАВ и
зерноочистительно-сушильных комплексов типа КЗС не обеспечивают
получения первоклассного по чистоте семенного материала. Эту задачу решают
путем доукомплектования агрегатов и комплексов семяочистительными
приставками, которые включают набор машин и оборудования для вторичной
и специальной очистки семян, а также их взвешивания и затаривания в мешки.
В сельском хозяйстве применяют приставки СП которые более соответствует
по основным агрегатам и комплексам.
Все оборудование приставки размещено в двухэтажном здании состыкованном
с зерноочистительным агрегатом. На верхнем этаже установлены две
семяочистительные машины СП- 10А
На верхнем этаже находятся семяочистительные машины СВУ-5 (СВУ-5А)
и весовыбойный аппарат, на нижнем — два пневматических сортировальных
СПС-5 и мешкозашивочная машина. Имеются аспирационная система и три
бункера для очищения семян, мелкого и щуплого зерна и отходов. Полный
цикл обработки семян проводится в два этапа: сначала на агрегате или
комплексе, затем на семя-очистительной приставке. Технологический процесс
включает вторичную очистку семян в воздушно-решетной марине и
на
пневматическом сортировальном столе, взвешивание и затаривание семян в
мешки.
Обработку можно проводить по нескольким технологическим схемам. При
полном цикле обработки семенной материал из бункера чистого зерна
поступает в первую норию приставки и подается на второй этаж, где разденется
клапаном на два равных потока, поступающих в приемные камеры параллельно
работающих семяочистительных машин. Фракция очищенных семян поступает
самотеком
на
первый
этаж
приставки,
где
обрабатывает
на
пневмосортировальных столах. Полностью очищенные семена подаются
норией в автоматические порционные весы и затем на мешкозашивочную
машину. Отходы, мелкое и щуплое зерно поступают в соответствующие
бункера, воздушные относы — в циклон. Наполненные семенами и зашитые
мешки подают по скатной доске в транспортное средство или в склад.
Если в семенах отсутствуют трудноотделимые примеси, поток материала
направляется в обход пневмосортивальных столов. Возможна работа на одной
семяочистительной машине, а также выдача семян россыпью.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 192 из 207
Вопросы для самоконтроля:
1. Какое оборудование используют для очистки семян.
2. Какие семяочистительные машины Вам известны.
Рекомендуемая литература:
1. Карпов Б.А. Технология послеуборочной обработки и хранения зерна.–
М.: ВО «Агропромиздат», 1987. – 288 с.
2. Вобликов Е.М. и др Послеуборочная обработка и хранение зерна - М.2001 г . - 240 с.
3. Вобликов Е.М. Технология элеваторной промышленности –М. – 2003г.
4. Резчиков В.А., Налееев О.Н., Савченко С.В. Технология зерносушения –
Учебник. - Алматы, 2000. - 400 с.
5. Вобликов Е.М. Технология хранения зерна - М. - 2003 г -448с.
СРСП № 13
ХРАНЕНИЕ ЗЕРНА И СЕМЯН
1. Задачи хранения
Время когда без существенных изменений сохраняются пищевые достоинства
зерна, исчисляется годами. В то же время основная часть семенного,
продовольственного и фуражного фондов страны хранится в пределах одного
года.
Высокая сохранность зерна обеспечивается только в том случае, если оно
своевременно
и
правильно
подготовлено
к
хранению.
При
неудовлетворительной подготовке зерна нельзя обеспечить его хорошую
сохранность даже в самых совершенных хранилищах. В практике часты еще
случаи складирования на длительное хранение зерна и семян повышенной
влажности, что является одним из главных недостатков, вызывающих
значительные потери зерна при хранении.
Другой серьезной причиной возможных потерь зерна при хранении является
недостаточный контроль за этим процессом, несвоевременное проведение
профилактических и оздоровительных мероприятий. Даже в хорошо
подготовленной к хранению зерновой массе могут возникнуть процессы порчи
зерна под влиянием факторов внешней среды, активного развития вредных
насекомых и микроорганизмов. Если такие процессы не будут своевременно
обнаружены и остановлены, это может вызвать нежелательные последствия.
Возможность их возникновения и интенсивность развития во многом зависит
от степени защиты, которую обеспечивает хранилище. Только при хорошей
изоляции от осадков, грунтовых вод, резких перепадов температуры, надежной
защиты от проникновения грызунов и вредных насекомых правильно
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 193 из 207
подготовленное к хранению зерно будет длительное время храниться без
существенных изменений качества и ощутимых количественных потерь.
Современное зернохранилище и семенохранилище представляют собой
сложную инженерную конструкцию, включающую разнообразные механизмы
и машины по вертикальному и горизонтальному перемещению зерновой массы,
взвешиванию и затариванию зерна, активному вентилированию и
пневматическому транспортированию.
Крупные механизированные хранилища являются неразрывной составной
частью общего технологического процесса послеуборочной обработки и
хранения зерна. Они имеют транспортную привязку к цеху послеуборочной
обработки зерна. Оперативные зернохранилища за
сезонный период
многократно загружают зерном для консервации или хранения. Общая задача
хранения зерна и семян в колхозах заключается в том, чтобы обеспечить
возможно ее полную сохранность количества и качества складируемой
продукции при минимальных затратах труда и средств. Только при правильной
организации послеуборочной обработки и хранения хозяйство может иметь
добротный семенной материал к моменту посева и полноценное фуражное
зерно для комбикормов.
2. Режимы хранения зерна и семян
Только при благоприятных условиях зерно и семена способны длительное
время сохранять высокое исходное качество. Эти условия определяются
главным
образом Важностью и температурой зерновой массы, а также
газовым составом воздуха межзерновых пространств. Чем ниже влажность и
температура, тем дольше сохраняют семена способность к прорастанию, а
продовольственное фуражное зерно — пищевые и кормовые достоинства, а
регулировании влажности и температуры базируются основные режимы
хранения зерна и семян — в сухом и в охлажденном состоянии. Фуражное
зерно хранят в герметичных условиях без доступа воздуха, что позволяет
«складировать свежеубранное зерно любой исходной влажности, минуя
послеуборочную обработку. Перспективу имеет химическое консервирование
зерновых масс обработкой некоторыми органическими кислотами, которые
вызывают гибель всех жизненных начал зерновой массы и таким образом
защищают ее от биологических факторов порчи.
Основные этапы хранения зерна и семян. Хранение зерна начинается в бункере
комбайна в виде свежеобмолоченного
вороха. Далее зерно хранят в
транспортных средствах при перевозке на ток, затем в ожидании начала
послеуборочной обработки и между отдельными операциями. Лишь после
завершения полного цикла послеуборочной обработки зерно размещают на
длительное стационарное хранение. Таким образом, зерно и семена хранят в
несколько качественно различных этапов (периодов). Четкое представление об
этапах хранения необходимо потому, что на каждом из них действуют раз-
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 194 из 207
личные факторы, способные повлиять на качество зерна и семян.
Первый этап хранения — период
временной
консервации зерна, это
непродолжительное, в пределах допустимых сроков, хранение нестойкой
свежеубранной зерновой массы в бункерах, оборудованных активным
вентилированием с использованием атмосферного или искусственно
охлажденного воздуха; это вынужденное, экономически оправданное хранение
прошедшего предварительную очистку зернового вороха в ожидании начала
или повторных пропусков через сушилку. Временная консервация как
составная часть входит в систему послеуборочной обработки зерна
в
увлажненных районах страны.
Второй этап хранения — временное хранение зерна, прошедшего полный или
сокращенный цикл послеуборочной обработки, но не доведенного до норм
стандарта по засоренности и в отдельных случаях по влажности. Его
немедленная окончательная или повторная
обработка задерживается из-за
необходимости срочной обработки менее стойких партий свежеубранного
зерна. Такое зерно временно направляют в хранилища,
технологически
увязанные транспортными средствами с зернообрабатывающим предприятием
или поточной линией. После окончания уборки такие партии зерна или семян
возвращают на доработку, и лишь после этого их размещают на стационарное
хранение в хранилищах. При хорошо налаженной работе семяобрабатывающих
предприятий, обеспечивающих в потоке получение сухого и чистого зерна и
семян, их временное хранение может быть исключено. Третий этап хранения —
стационарное хранение зерна до момента реализации. На стационарное
хранение закладывают зерно и семена, прошедшие полную послеуборочную
обработку, отвечающие требованиям стандарта по засоренности и с
влажностью в пределах установленных норм для длительного хранения по
культурам, целевому назначению, климатическим зонам и продолжительности
хранения. Таким образом, на стационарное хранение помещают зерно и семена,
полностью подготовленные, стойкие, способные в течение длительного времени сохранять высокое качество. При соблюдении необходимых требований
контроля и ухода на данном этапе практически исключено снижение качества
продукции, несмотря на большую продолжительность хранения зерна и семян в
сухом состоянии. Сухими бывают зерно и семена, которые не имеют свободной
влаги и содержат лишь связанную влагу, малодоступную I активной
жизнедеятельности как семян, так и микро организмов. Таким образом, у
сухого зерна исключает действие основного фактора их порчи при хранении —
развитие микроорганизмов.
1.Сухое зерно и семена максимально долговечны. Поэтому хранение их в сухом
состоянии — основной и наиболее надежный
режим, обеспечивающий
длительную рсранность высокого исходного
качества
продукции. Зерно
пшеницы, ржи, ячменя, гороха считают сухим, если К> содержит влаги не
более 14 %. Поскольку влажность зерна при длительном хранении может
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 195 из 207
несколько увеличиваться в результате сорбции парообразной влаги из рздуха,
наилучшая стойкость этих культур обеспечивайся при влажности 12...13 %,
когда зерно имеет достаточный запас качества. Таким образом, оптимальная
эрма влажности для длительного хранения производст-йнных партий семян
должна быть примерно на 1...2 %
Предельная влажность семян
стационарного хранения, %
Культура
Влажность
сухих
семян по нормам, %
и
зерна,
предназначенных
При хранении в течение 7... 9
нес яровых и озимых семян,
высеваемых в год уборки, а
также
для
продовольственного
и
фуражного зерна
При длительном хранении
семян
переходящих
и
Страховых фондов
Южная зона
Южная
зона
13,0
для
всех
остальных
14,0
До 14,0
14,0
для
всех
остальных
15,0
» 14,0
14,0
15,0
13,0
14,0
Горох
» 14,0
14,0
15,0
13,0
14,0
овес
» 14,0
13,0
14,0
12,5
13,0
Просо
» 13,5
13,0
13,5
12,5
13,0
Пшеница,
ячмень
Гречиха, рис
рожь,
для
К южной зоне относятся: Азербайджан, Армения, Грузия, Таджикистан,
Узбекистан, Дагестан, Краснодарский и Ставропольский края, Алматинская,
Астраханская. Волгоградская, Ворошиловградская. Гурьевская. Джамбулская,
непролетровская. Донецкая, Запорожская, Крымская, Кзыл-Ординская. Манявлакская. Николаевская, Одесская, Ростовская, Талды-Курганская, Херсонская
и Чимкентская области.
При длительном хранении семян пшеницы, ржи и ячменя в металли-ких
бункерах влажность семян не должна превышать в южных районах и во всех
остальных — 13 %.
Такой уровень влажности зерна и семян при хранении удовлетворяет как
биологические требования к зерну, находящемуся в состоянии анабиоза при
длительном хранении, так и требования экономического характера, учитывая,
что удаление каждого дополнительного процента влаги снижает
производительность сушилок и повышает стоимость обработки зерна и семян.
Предельный уровень влажности, характеризующий сухое зерно и семена, у
разных культур неодинаков и зависит от химического состава. Чем больше
семена содержат жира, тем раньше у них появляется свободная влага и,
следовательно, тем меньшая влажность может обеспечить их надежную
сохранность.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 196 из 207
Для семян яровых культур, которые хранятся в осен-не-зимний период в
течение семи — девяти месяцев до использования на посев, допустимо, как
исключение, в районах умеренного и холодного климата закладывать на
хранение семена с влажностью на 0,5...1,0 %
выше предельного значения
сухого состояния, т. е. для пшеницы и ржи при 14,5... 15,0 %. При такой
влажности в семенах указанных культур появляется свободная влага и
становится возможным в теплое время года активное развитие
микроорганизмов.
Установленное
существующими стандартами
нормирование кондиционной влажности семян для увлажненных районов по
зерновым культурам 15,5 % и даже 16 % не обеспечивает надежной их
сохранности.
Сухие семена можно хранить насыпью высотой 10... 12 м. Следовательно, в
современных семенохранилищах семена должны загружаться на максимальную
высоту, допустимую по техническим условиям эксплуатации.
При складировании семян высокой насыпью обеспечивается лучшее
использование хранилища и создаются более благоприятные условия для
сохранения качества семян, так как их температура и влажность подвержены
менее резким колебаниям, чем зерновая насыпь небольшой высоты. Даже в
самых неблагоприятных по климатическим условиям районах сухое зерно и
семена в специальных хранилищах при размещении высокой насыпью через
один-два года хранения остаются, как правило, сухими. За это время лишь в
небольшом верхнем слое насыпи толщиной 10... 15 см возможно существенное
сниженение влажности семян. Таким образом, чем выше насыпь зерна, тем
относительно меньшая его часть подвергается увлажнению при хранении.
Сухие семена можно успешно хранить в хранилищах особых конструкций и
типов, если они отвечают необходимым техническим требованиям.
Складирование сухих семян не всегда дает полную гарантию их длительной
сохранности. В сухом зерне и семенах, особенно в южных районах страны,
возможно активное развитие насекомых— вредителей хлебных запасов.
Опасность заражения и активного повреждения зерна вредными насекомыми
резко понижается при
охлаждении
зерновой массы. Поэтому наилучшие
условия для хранения обеспечиваются, когда семена не только хорошо и
своевременно просушены, но и охлаждены до низких положительных
температур.
При хранении сухого зерна возможны и другие нежелательные процессы.
При резких перепадах температур в пределах зерновой насыпи, особенно если
хранение проводится в
металлических
силосах,
может
произойти
заметное перераспределение влаги (термовлагопроводность, конденсационные
явления),
в
результате (его в отдельных участках насыпи возможно
повышение влажности в опасных пределах.
Надежную сохранность высокого качества сухого зерна и семян возможно
обеспечить лишь при регулярном контроле за состоянием зерна в процессе
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 197 из 207
хранения. Поэтому размещение зерна в хранилище должно быть ор-ганизовано
так, чтобы к каждой партии был свободный доступ для контроля. Чтобы
устранить возможные
неблагоприятные процессы в зерновой
массе,
хранилище должно быть оснащено установками для активного вентилирования,
средствами механизации для быстрой загрузки и выгрузки зерна, а также
приборами для контроля за процессом хранения. Хорошая сохранность продовольственного и фуражного зерна обеспечивается при той же влажности, что
и семян.
Хранение зерна в охлажденном состоянии.
Охлаждение, как и снижение влажности, резко подавляет интенсивность
всех биологических процессов в зерновой массе, угнетает жизнедеятельность
микроорганизмов, может привести к гибели большей части насекомых. При использовании естественных источников холода консервация зерновых масс
охлаждением является доступным экономически самым выгодным приемом.
Поэтому охлаждение широко используется в практике хранения.
Снижение температуры на каждые 5 °С примерно в 2 раза увеличивает
продолжительность стойкого хранения зерна. Следовательно, снижение
температуры даже в небольших пределах полезно для сохранности зерна,
однако надежную консервацию может обеспечить лишь достаточно
эффективное охлаждение.
Зерно считается охлажденным в первой степени, если его температура снижена
до ...0°С. Температуры 0...5°С наиболее благоприятны для хранения семян.
Вторая степень охлаждения соответствует отрицательной температуре
зерна и семян. Семена охлаждать до отрицательной температуры не
рекомендуется, хотя прямой опасности нет. Сухие семена могут выдерживать
практически любое охлаждение, так как находящаяся в них связанная влага не
замерзает. Разработан специальный прием длительного хранения сухих семян
коллекционных образцов в жидком азоте при температуре —196 °С. Некоторую
опасность при переохлаждении могут представлять значительные перепады
температур в насыпи зерна или семян и возможность их увлажнения в отдельных слоях в результате перераспределения влаги в межзерновых
пространствах.
В большинстве районов страны зерно и семена во второй половине зимы
постепенно охлаждаются до отрицательных температур, однако принимать
специальные меры для их прогревания нецелесообразно. Предпосевной обогрев
семян в весенний период в районах, где послеуборочное дозревание длительно,
необходим.
Основное назначение режима хранения зерна в охлажденном состоянии —
временная консервация влажного и сырого зерна на току на период, когда оно
ожидает сушку. Это важнейший прием предотвращения порчи зерна и семян в
первый период их хранения на току.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 198 из 207
Охлаждение целесообразно и для сухого зерна, так как повышает
стойкость к факторам порчи, резко снижает опасность поражения насекомымивредителями. Сухие и охлажденные семена наиболее долговечны.
Длительное хранение до посева сырых охлажденных семян
нецелесообразно. Оно замедляет процессы дозревания, затрудняет очистку
семян от примесей из сырой зерновой массы и менее надежно, чем хранение
сухого зерна и семян.
Таким образом, режим хранения в охлажденном состоянии
применительно к стационарному длительному ранению сухого зерна является
вспомогательным. Его надежность
обусловлена тем, что в пределах
охлажденной зерновой массы сравнительно быстро просеиваются до опасного
уровня периферийные слои насыпи под влиянием повышенной температуры
наружного духа, пола и стен хранилища. В таких случаях требуются повторные
обработки, и хотя в этом нуждается небольшая часть зерновой насыпи,
вынужденное повторное охлаждение должно распространяться на весь ее
объем. В естественных условиях температура она изменяется во много раз
быстрее, чем его влажность. Однако в начальный период хранения свежеубранного зерна
консервация
охлаждением
является основным
технологическим приемом его защиты от порчи.
Основной способ охлаждения
зерновых
насыпей — активное
вентилирование атмосферным воздухом. Значительно
менее эффективный
прием — механизированная переброска зерна погрузчиками и пропуск его
через зерноочистительные и другие машины. Обработка зерновых масс
искусственно охлажденным воздухом очень Эффективна. В режиме активного
вентилирования свежеубранное зерно влажностью до 20 % можно хранить без
снижения качества в течение 8...10 дней.
Хранение зерна без доступа воздуха.
Существуют технологические
приемы, с помощью которых возможно практически полностью удалить
кислород из воздуха межзерновых пространств. Это обеспечивает прекраще
ние действия факторов, способных вызвать порчу зерна при отсутствии
кислорода
не могут
развиваться все опасные для качества зерна
микроорганизмы и насекомые. Дыхание зерна значительно снижается и
принимает тип анаэробного. В результате выделение тепла уменьшается
почти в 30 раз и таким образом исключается развитие процесса
самосогревания. При таких условиях теряется жизнеспособность сырого зерна
и данный режим хранения
применяется
главным образом г для зерна
фуражного назначения.
Такая технология хранения обеспечивает консервацию зерна любой
исходной влажности и благодаря этому можно начинать уборочные работы
примерно на неделю раньше общепринятых сроков. На хранение можно
направлять зерно без проведения послеуборочной обработки. Особенности
данного режима хранения зерна определяют его перспективность во влажные и
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 199 из 207
высокоурожайные годы, когда возникают трудности с послеуборочной
обработкой и сушкой зерна. Этим способом можно хранить излишки
фуражного зерна повышенной влажности без сушки. При реализации такого
зерна на корм скоту его плющат.
Обязательным условием надежной консервации зерна при данном режиме
хранения является обеспечение достаточно полной герметизации используемых
хранилищ. Если в воздухе содержание кислорода превышает 0,5 °/о, возможно
развитие в опасных пределах плесневых грибов и порча зерна.
Трудности возникают при выгрузке зерна из таких хранилищ. В результате
разгерметизации и прямого контакта зерна с кислородом воздуха начинают
бурно развиваться микроорганизмы, способные вызвать его ускоренную порчу.
Для уменьшения опасности порчи зерна в этот период его складируют
небольшими партиями.
Применяют два основных способа создания бескислородной среды:
биологический и физико-химический. При первом способе свежеубранное
зерно по возможности быстро загружают в силос и герметизируют его. В
результате активного дыхания сырого зерна кислород воздуха межзерновых
промежутков практически полностью потребляется примерно за двое суток
хранения и таким образом происходит процесс самоконсервации. Для создания
лучших условий самоконсервации зерна силосы должны быть максимально
заполнены зерном. Чем выше влажность, тем быстрее протекает процесс
консервации зерна.
Проведены широкие производственные опыты хранения зерновой массы в
герметичных силосах с заполнением смесью газов, образующихся при
сжигании сжиженного газа в специальных генераторах. В такой газовой смеси
наряду с азотом и диоксидом углерода содержится лишь 0,6 % кислорода, и это
вполне обеспечивает удовлетворительные условия для быстрой консервации
зерна.
Для хранения зерна в герметичных условиях используют металлические силосы
различной вместимости. Самоконсервацию зерна кукурузы и других культур,
как временный прием, проводят в бетонированных траншеях укладкой
полиэтиленовой пленки снизу, с боков и сверху зерновой насыпи и
соответствующей герметизацей всех стыков.
Хранение зерна химической консервацией.
Сырое зерно без сушки можно сохранить химической консервацией. Для
этого применяют препараты, изготовленные на основе низкомолекулярных
карбоновых кислот: муравьиной, уксусной, пропионовой, масляной. Чаще
используют техническую пропионовую кислоту в чистом виде или в смеси с
другими кислотами. Норма расхода кислоты 0,6...2,0 %. Чем выше влажность
зерновой массы, тем больше необходимо кислоты. Для консервации зерна
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 200 из 207
влажностью 20 и 25 % требуется пропионовой кислоты соответственно 10 и
13 кг, или 1,0 и 1,3 %. Консервируют зерно опрыскиванием в процессе загрузки
его в хранилище.
Разработана технология консервации зерна карбоновыми кислотами.
Технологическая схема процесса консервации зерна включает подачу зерна в
бункер, его опрыскивание кислотой в необходимой дозировке и подачу из
бункера-накопителя в хранилище. Пропионовая кислота является сильным
ингибитором для микроорганизмов и в то же время безопасна для животных в
применяемых концентрациях. Она подавляет развитие плесневых грибов и
других микроорганизмов и одновременно токсична для зародыша зерновки.
Поэтому химическую консервацию карбоновыми кислотами можно применять
лишь для фуражного зерна.
Зерно после обработки кислотой может храниться 6...8 и даже 12 месяцев .
Такое зерно скармливают животным
после
обработки на плющильных
машинах. Для приготовления комбикорма зерно сушат, чтобы обеспечить
необходимый
размол. Химическую консервацию применяют в годы с
неблагоприятными условиями уборки, когда традиционные приемы консервации не могут обеспечить своевременную переработку всего урожая.
Химическая консервация дает хороший эффект только в том случае, если
обеспечивается хороший распыл кислоты при опрыскивании и практически
каждое отдельное зерно будет покрыто тонкой пленкой кислоты.
Этот метод можно применять только при
тщательном соблюдении
рекомендуемой технологии. Все применяемые кислоты оказывают сильное
коррозионное действие, поэтому требуется эффективная защита металлических
конструкций в складах, транспортеров, норий и т. Работа с кислотами требует
также соблюдения специальных правил техники безопасности.
Вопросы для самоконтроля:
1. Перечислите цели и задачи хранения зерна.
2. Как происходит химическая консервация зерна.
3. Как происходит хранение зерна в охлажденном состоянии.
Рекомендуемая литература:
1. Карпов Б.А. Технология послеуборочной обработки и хранения зерна.–
М.: ВО «Агропромиздат», 1987. – 288 с.
2. Вобликов Е.М. и др Послеуборочная обработка и хранение зерна - М.2001 г . - 240 с.
3. Вобликов Е.М. Технология элеваторной промышленности –М. – 2003г.
4. Резчиков В.А., Налееев О.Н., Савченко С.В. Технология зерносушения –
Учебник. - Алматы, 2000. - 400 с.
5. Вобликов Е.М. Технология хранения зерна - М. - 2003 г -448с.
СРСП № 14
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 201 из 207
Требования к зернохранилищам и семенохранилищам
Современное хранилище для зерна представляет собой специализированное
здание, способное обеспечить надежную и длительную сохранность семенных,
продовольственных и фуражных фондов с минимальными затратами труда и
средств на основе устойчивого поддержания принятого режима хранения в
соответствии с долговечностью продукта. Учитывая, что наибольшая
долговечность зерна обеспечивается при хранении в сухом и охлажденном
состоянии, хранилище должно характеризоваться следующими показателями:
1) иметь хорошую изоляцию от атмосферных и грунтовых вод, а также от
резких перепадов температур; 2) обеспечивать защиту от проникновения
грызунов и насекомых-вредителей хлебных запасов; 3) позволять
контролировать процесс хранения зерна и семян и проводить профилактические и оздоровительные мероприятия (активное вентилирование,
дезинсекцию и др.); 4) иметь механизированную загрузку и выгрузку и
возможность быстро перемещать зерновую массу; 5) обеспечивать одновременное хранение нескольких партий семян и предотвращать их смешивание.
Зернохранилища и семенохранилища, как и любые другие помещения,
предназначенные для длительного хранения, должны проектироваться с
обязательным учетом особенностей хранимого продукта. В процессе
жизнидеятельности зерно и семена выделяют тепло, изменяя состав воздуха.
СРСП № 15
Зернохранилища и семенохранилища бункерного типа
Бункер (силос) предназначен для хранения крупных партий сухого зерна и
семян. При наличии системы активного вентилирования можно использовать
для кратковременного хранения семян повышенной влажности.
Хранилища бункерного типа позволяют полностью синхронизировать
процессы загрузки и выгрузки зерна, зажимают мало места, обеспечивают
возможность складирования зерна и семян предельно высокой насыпью,
предотвращают смешивание материала. При строительстве хранилищ
используются индустриальные методы, широко применяют заводские детали и
элементы, значительная часть всего объема работ сводится к монтажу I. сборке
готовых частей и конструкций сооружения. Хранилища этого типа используют,
как правило, в технологической увязке с зерноочистительно-сушильными
комплексами или сами являются составной частью этих комплексов.
Семенохранилище с металлическими бункерами вмеcтимостью 1500 т.
Предназначено для строительства в составе зернообрабатывающих комплексов
и, как исключение, может быть построено отдельностоящим.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 202 из 207
Хранилище включает два отделения: бункерное из металлических
невентилируемых конструкций общей вместимостью 1500 т сухих семян и
отделение для протравливания семян, затаривания в мешки и хранения их |в
штабелях.
Все процессы, связанные с погрузкой, разгрузкой, протравливанием семян,
механизированны. Для этого предусмотрены нории, ленточные транспортеры,
весовыбойный аппарат, электроштабелер, машина для протравливания семян.
Бункерное отделение состоит из 44 бункеров, установленных в четыре ряда. В
над- и подбункерном этажах хранилища смонтировано по два транспортера,
каждый из которых обслуживает по два ряда бункеров. Верхние транспортеры
имеют подвижные разгрузочные тележки. Средства механизации позволяют
обеспечить при необходимости быструю перегрузку семян из бункера в бункер,
а также подачу их обратно в зерноочистительное отделение.
Как вариант, в проекте предусмотрена консервация влажных семян
искусственно охлажденным воздухом. Для этого часть бункеров дооборудуют
системой воздухораспределительных труб с холодильной машиной. Отделение
протравливания представляет собой одноэтажную пристройку к бункерному
хранилищу. Это отделение имеет склады для протравленных семян на 150 т,
помещение для протравливания семян, взвешивания и затаривания, кладовую
ядохимикатов, комнату для спецодежды и другие помещения.
Рис. 1. Схема хранилища вместимостью 1500т семян с металлическими
бункерами:
1 — силосный корпус; 2 — отделение для протравливания, затаривания и
хранения семян в мешках.
Производительность хранилища на приемке семян 10 т/ч. Оборудование
семенохранилища (шт.): нории (2), весы автоматические порционные Д-50 (1),
транспортеры нижние ТБ-30-22 (2), транспортеры верхние ТБ-30-20 (2),
разгрузочные тележки ЕС-5 (2), металлические бункера (44), установка для
протравливания зерна (1), весовыбойный аппарат ДВК.-25 (1), мешкоза-
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 203 из 207
шивочная машина ЗЗЕ-М (1), электроштабелер (1), стиральная машина (1),
поддоны для мешков (160).
Блок (модуль) вместимостью 2000 т для хранения продовольственного,
фуражного или семенного зерна. Блок состоит из четырех силосов,
объединенных системой зернопроводов с норией П-50. Силосы предназначены
для хранения сухого зерна или семян. Вместимость каждого силоса по пшенице
натурой 750 г/л — 500 т.
Семена на хранение принимают из семяобрабатывающих цехов самотеком в
норию. В верхней части нории семена посредством распределителя
направляются поочередно в каждый из четырех силосов. Управление распределителем ручное. Зерно или семена из силосов выгружают аэрожелобами.
Воздух к ним подают вентилятором и системой воздуховодов с заслонками. В
системе воздуховодов можно подключить холодильную машину для активного
охлаждения зерна.
При доочистке днища каждого силоса воздух поочередно подают от одного
вентилятора в одну из четырех секций нагнетательной камеры. Отработанный
воздух удаляется при выгрузке зерна. Для контроля температуры зерна в
каждом силосе установлена термоподвеска, в верхней части силоса — датчик
уровня зерна.
Вопросы для самоконтроля:
1. Как осуществляется хранение зерна в семенохранилищах бункерного
типа.
Рекомендуемая литература:
1. Карпов Б.А. Технология послеуборочной обработки и хранения зерна.–
М.: ВО «Агропромиздат», 1987. – 288 с.
2. Вобликов Е.М. и др Послеуборочная обработка и хранение зерна - М.2001 г . - 240 с.
3. Вобликов Е.М. Технология элеваторной промышленности –М. – 2003г.
4. Резчиков В.А., Налееев О.Н., Савченко С.В. Технология зерносушения –
Учебник. - Алматы, 2000. - 400 с.
5. Вобликов Е.М. Технология хранения зерна - М. - 2003 г -448с.
4.2.1 Вопросы к коллоквиуму
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Что понимают под послеуборочной обработкой зерна.
Перечислите основные цели и задачи послеуборочной обработки зерна
Дать определение скважистости.
Дать определение сыпучести.
Что такое натура зерна.
Что такое теплопроводность зерна, теплоемкость зерна.
Что такое самосортирование зерна, сыпучесть
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 204 из 207
9. Что подразумевается под сепарированием зерна.
10.Какие цели и задачи предусматривает сепарирование.
11.Какие сепараторы применяют для сепарирования зерна.
12.Как происходит сепарирование на ячеистых решетах.
13.Какой диаметр решеток используют при сепарировании.
14.Как осуществляется пневмосепарирование.
15.Как осуществляется первичная очистка зерна.
16.Как осуществляется вторичная очистка зерна.
17.Какое оборудование используют для обработки зерна.
18.Задачи активного вентилирования зерна.
19.Вентилирование как способ консервации зерна.
20.Для чего проводится активное вентилирование.
21.С какой скоростью воздуха осуществляется активное вентилирование
воздуха
22.Перечислите основные цели и задачи активного вентилирования зерна.
23.Объясните технологическую эффективность вентилирования зерна.
24.Назовите основные режимы активного вентилирования зерна.
25.Как работают вентилируемые бункера.
26.Работа аэрожелобов.
27.Стационарные вентиляционные установки.
28.Перечислите основные цели и задачи сушки зерна.
29.Перечислите основные условия сушки зерна.
30.Какие виды шахтных сушилок вы знаете.
31.Какие температурные режимы используют для сушки зерна в шахтных
сушилках.
32.Перечислите марки машин для поточной очистки зерна.
33.Что входит в состав зерноочистительного комплекса.
34.Перечислите основной принцип работы зерноочистительных комплексов.
35.Что входит в состав зерноочистительно-сушильный комплекс
КЗС20Ш.
36.Как осуществляется очистка зерна на зерноочистительно-сушильном
комплексе КЗС-20Ш.
37.Как осуществляется очистка семян.
38.Какое оборудование используют для очистки семян.
39.Как осуществляют хранение семян.
40.Какие зернохранилища используют для хранение зерна.
41.Что входит в состав семенохранилища.
42.Что такое теплопроводность?
43.Чем объясняется низкая теплопроводность зерна?
44.Агентом сушки принято называть….
45.Дайте определение угла естественного откоса
46.На чем основано определение сыпучести зерна?
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 205 из 207
47.Угол естественного откоса для большинства видов зерна составляет…
48.От чего зависит величина угла трения?
49.Общая характеристика свойств зерновой массы (состав зерновой массы)
50.Полный цикл послеуборочной обработки зерна включает в себя…
51.На что направлена послеуборочная обработка зерна?
52.Процесс тепловой сушки включает в себя …
53.Анатомическое строение зерна пшеницы
54.Перечислить виды активного вентилирования
55.Особенности вентилирования зерна некоторых культур
56.Современная техника активного вентилирования зерна. Классификация
по признакам.
57.Что представляет собой вентиляционная установка?
58.Требования к вентиляционным установкам
59.Использование вентиляционных установок
60.Перечислить различные состояния зернового слоя сушки зерна
61.Основное назначение сушки
62.Перечислить виды зерносушилок
63.Что такое натура.
64.Как определить зерно, зараженное клопом черепашкой.
65.Как определяется влажность зерна.
66.Что подразумевается под свежесть зерна.
67.Какие кондиции должны быть у зерна.
68.Что такое самосогревание зерновой массы.
69.Каких вредителей хлебных запасов вы знаете.
70.Что подразумевается под послеуборочным дозреванием зерна.
71.Как осуществляется сепарирование на решетах.
72.Как осуществляется сепарирование в потоке воздуха.
73.Как осуществляется электросепарирование.
74.Как осуществляется сепарирование на электромагнитных установках.
75.Приведите схему очистку зерна и семян.
76.Какие культуры являются трудноотделимыми.
77.Какие размеры решет используют для очистки.
78.Назовите параметры решет для очистки трудноотделимых семян.
79.Как осуществляется подбор вентилятора.
80.Какие марки вентилятора вам известны.
81.Как осуществляется работа установок для активного вентилирования
воздуха.
82.В какое время дня необходимо проводить вентилирование воздуха.
83.Как происходит сушка зерна в сушилках камерного типа.
84.Как осуществляется сушка зерна в насыпи.
85.Как осуществляется сушка зерна в барабанных сушилках.
86.Как ведется учет работы сушилок.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 206 из 207
87.Как осуществляется обработка зерна на зерноочистительных агрегатах.
88.Что входит в состав зерноочистительных агрегатов.
89.Какое оборудование используют для очистки семян.
90.Какие семяочистительные машины Вам известны.
91.Перечислите цели и задачи хранения зерна.
92.Как происходит химическая консервация зерна.
93.Как происходит хранение зерна в охлажденном состоянии.
94.Как осуществляется хранение зерна в семенохранилищах бункерного
типа.
УМК 042-14.-1.-03.1.20.20-2008
Ред. № 1 от ________________
Страница 207 из 207