[[Файл:Зерносушилка БОНФАНТИ модельного ряда ECOS.jpg|мини|Шахтная зерносушилка]]
'''Зерносушилка''' — оборудование для сушки семян [[Зерновые культуры|зерновых]], [[Масличные культуры|масличных]], [[Зернобобовые культуры|зернобобовых]] и других сельскохозяйственных культур.
'''Зерносушилка''', или '''Зерновая сушилка''', — приспособление (оборудование) для сушки [[Зерновые культуры|зерновых]], [[Масличные культуры|масличных]] и [[Зернобобовые культуры|зернобобовых]] культур.
== Описание ==
== Описание ==
Зерносушилка представляет собой устройство для стабильнойиндустриальной обдувки зерна.Основнаяфункция —сушказерновыхимасличныхкультур,тоесть снижение влажности осушаемого продукта до значений,прикоторыхпродукт(зерно) можно безопасно заложить на длительное хранение,неопасаясьвозникновенияочагов самосогревания. При правильно подобранном режиме сушки происходит физиологическое дозревание зерна и улучшение его качества.
Зерносушилка представляет собой устройство для удаления из зерна лишней влаги. Снижение влажности до определённых для каждой культуры значений важно для закладывания урожая на длительное хранение. Во влажном зерне могут возникнуть очаги самосогревания. При правильно подобранном режиме сушки происходит физиологическое дозревание зерна и улучшение его качества.
Одной из важнейших задач, обеспечивающих продовольственную безопасность страны, является увеличение производства зерна за счет сокращения производственных потерь зернового подкомплекса АПК, улучшения качества послеуборочной обработки. Особое значение имеет технология сушки, которая в природно-климатических зонах с повышенным увлажнением является наиболее проблемным звеном в послеуборочной обработке зерна<ref>{{Cite web|url=http://textarchive.ru/c-1992110-pall.html|title=Имитационное моделирование процессов сушки зерна в зерносушилках. Автореф. дис... д.т.н.|author=Манасян С.К.|website=|date=2008|publisher=ФГОУ ВПО «Красноярский государственный университет»}}</ref>.
Одной из важнейших задач, обеспечивающих продовольственную безопасность страны, является увеличение производства зерна за счет сокращения производственных потерь зернового подкомплекса [[Агропромышленный комплекс|АПК]], улучшения качества послеуборочной обработки. Особое значение имеет технология сушки, которая в природно-климатических зонах с повышенным увлажнением является наиболее проблемным звеном в послеуборочной обработке зерна<ref>{{Cite web|url=http://textarchive.ru/c-1992110-pall.html|title=Имитационное моделирование процессов сушки зерна в зерносушилках. Автореф. дис... д.т.н.|author=Манасян С.К.|website=|date=2008|publisher=ФГОУ ВПО «Красноярский государственный университет»|access-date=2019-05-29|archive-date=2019-05-29|archive-url=https://web.archive.org/web/20190529132122/http://textarchive.ru/c-1992110-pall.html|deadlink=no}}</ref>.
[[Файл:Mega Tamala.jpg|альт=|мини|355x355px|Зерносушилка Mega (Пензенская область)]]
== Классификация по типу ==
;[[Файл:Зерносушилка на элеваторе.jpg|мини|355x355пкс|Зерносушилка на элеваторе]]
'''Описание:
Зерносушилка представляет собой устройство для стабильной индустриальной обдувки зерна. Основная функция — сушка зерновых и масличных культур, то есть снижение влажности осушаемого продукта до значений, при которых продукт (зерно) можно безопасно заложить на длительное хранение, не опасаясь возникновения очагов самосогревания. При правильно подобранном режиме сушки происходит физиологическое дозревание зерна и улучшение его качества.
* '''смешанного потока''' – воздух распространяется в зерновой массе в различных направлениях,
* [[Файл:Зерносушилка STRAHL 3000 FR.jpg|альт=Шахтная зерносушилка производительностью 30 т/ч|мини|Шахтная зерносушилка производительностью 30 т/ч]]'''одностороннего потока''' – потоки воздуха и зерна параллельны,
* '''противотока''' – воздух движется в сторону, противоположную движению зерна.
=== - по принципу движения воздуха ===
Наиболее распространёнными являются зерносушилки смешанного потока и поперечного потока.
Наиболее распространёнными являются зерносушилки смешанного потока и поперечного потока.
==== Зерносушилки поперечного потока ====
Обычно по такому принципу организованы башенные и модульные зерносушилки.
===По принципу сушки ===
Зерно продвигается сверху вниз между двух перфорированных стенок зерносушилки. Рабочий агент подаётся в середину зерносушилки и проходит наружу через слой зерна и перфорацию, двигаясь поперёк потоку зерна.
* '''Поточные''' – процессы загрузки, сушки, охлаждения, выгрузки происходят непрерывно.
Преимуществом зерносушилок такого типа является их простота в изготовлении.
* '''Циклические''' – загрузка новой партии зерна возможна после завершения полного цикла сушки предыдущей.
Недостатки:
=== По конструкции ===
* Зерно, которое продвигается возле внутренней стенки будет более горячее, чем зерно, которое движется возле внешней стенки, где воздух уже не такой горячий. Это приводит к неоднородности влажности зерна на выходе из зерносушилки. Некоторые производители используют специальные системы, которые позволяют уменьшить влияние этого недостатка: дифференциальные системы разгрузки зерна (когда зерно, которое движется у наружной стенки выгружается медленнее, чем зерно, которое движется возле внутренней стенки) и системы перемешивания зерна, которые обычно расположены посередине сушилки.
* Нет способа установки дополнительных систем пылеподавления, так как отработанный воздух выходит по всей поверхности зерносушилки (перфорированных листов металла).
* вертикальные,
==== Зерносушилки смешанного потока ====
* горизонтальные.
Обычно по такому принципу организованы шахтные зерносушилки.
[[Файл:Мобильная зерносушилка Fratelli Pedrotti серия XL.jpg|альт=Мобильная зерносушилка Fratelli Pedrotti серия XL|мини|'''Мобильная зерносушилка производительностью 400 т/сутки''' ]]
[[Файл:Воздуховоды зерносушилки.jpg|альт=Воздуховоды зерносушилок смешанного потока|мини|355x355пкс|Принцип прохождения воздуха в зерносушилках смешанного потока.]]
Воздух в таких зерносушилках распространяется через множество воздуховодов, расположенных по зерновой колонне в шахматном порядке. Каждый воздуховод открыт с одной стороны и закрыт с другой стороны в шахматном порядке таким образом, чтобы рабочий агент заходил в шахту с одной стороны, а отработанный воздух выходил с другой стороны. Таким образом обеспечивается более равномерное прохождение рабочего агента сквозь слой зерна.
=== По мобильности ===
Преимущества:
* стационарные,
* Равномерный прогрев зерна и, как результат, более однородная конечная влажность сухого зерна.
* передвижные.
* Возможность установки дополнительных систем пылеподавления в месте выхода отработанного воздуха: циклоны или циклофены.
== Типы зерносушилок ==
==== Зерносушилки противотока ====
В таких зерносушилках зерно продвигается сверху вниз под действием силы тяжести, а горячий воздух подаётся наоборот, снизу вверх (против вектора движения зерна).
=== Барабанные зерносушилки ===
Недостаток: сухое зерно обдувается более горячим воздухом, что подвергает его риску ухудшения органолептических свойств.
В барабанных зерносушилках зерно проходит внутри барабана с винтовыми направляющими. Воздух греется от топки и проходит вдоль оси барабана, просушивая зерно. Процент повреждения зерна из-за большого количества вращающихся элементов велик.
Преимущество: Благодаря конструкции, сам корпус зерносушилки может быть использован как силос для хранения зерна.
=== Карусельные зерносушилки ===
==== Зерносушилки одностороннего потока ====
Одна из первых конструкций зерновых сушилок. Карусельные сушилки сушат зерно в горизонтальном слое. Слой зерна насыпается в дискообразный бункер, дно которого прогревается. Нижние слои зерна постепенно убираются, а сверху постоянно поступает влажное зерно.<ref>{{Книга|автор={{nobr|Малин Н. И.}}|заглавие=Справочник по сушке зерна|год=1986|место=М.|издательство=Агропромиздат}}</ref>
Векторы движения рабочего агента и зерна совпадают: воздух и зерно продвигаются по зерносушилке сверху вниз.
Зерносушилки карусельного и барабанного типов практически не используются в современных хозяйствах. Эти конструкции были популярны в советское время, сейчас такие зерносушилки практически не выпускаются, а устаревшие модели имеют низкую производительность и высокий процент брака.<ref name=":0">{{Книга|автор={{nobr|Жидко В. И., Резчиков В. А., Уколов В.С.}}|заглавие=Зерносушение и зерносушилки|год=1982|место=М.|издательство=Колос}}</ref>
Встречается редко.
=== Шахтные зерносушилки ===
=== - по принципу сушки ===
Шахтные зерносушилки – самый распространённый тип сушилок на [[Зерновой элеватор|элеваторах]]. Они обладают высокой производительностью и подходят для просушивания больших объёмов зерна.<ref>{{Книга|автор={{nobr|Мельник Б. Е., Лебедев В. Б., Малин Н. И.}}|заглавие=Производство зернового сырья на элеваторах|год=1996|место=М.|издательство=Колос}}</ref>
[[Файл:Циклические зерносушилки STRAHL AR 609.jpg|альт=Шахтные циклические зерносушилки|мини|'''Шахтные циклические зерносушилки''' ]]
Организованы по принципу смешанного потока. Воздух распространяется через множество воздуховодов, расположенных в зерновой колонне в шахматном порядке.
Недостатками такой конструкции являются высокий процент повреждения зерна при падении и ударах, а также частые возгорания. Попавшая в бункер солома или шелуха может загореться.
=== Колонковые (модульные) зерносушилки ===
==== Поточные ====
Конструкция основана на принципе поперечного потока. В верхней части зерно горизонтально распределяется и делится на несколько колонн. В каждой колонне зерно движется слоем между перфорированными стенками и продувается перпендикулярно направленными потоками горячего и холодного воздуха.
Процесс загрузки, сушки, охлаждения, выгрузки происходит в поточном режиме. К плюсам данного принципа работы относят сушку больших партий высушиваемого продукта (например зерна) в поточном режиме. Существуют мнения, что в таких зерносушилках нельзя высушить продукты особо повышенной влажности (40% и более), так как высушиваемый продукт придется пропускать через сушилку 2-3 раза.
Из-за трения и забивания решёт модульная конструкция имеет довольно высокий процент повреждения зерна и возгораний.<ref name=":1">{{Книга|автор={{nobr|Атаназевич В. И.}}|заглавие=Сушка зерна|год=1989|место=М.|издательство=Агропромиздат}}</ref> Шахтные и модульные зерносушилки используются, в основном, для сушки зерновых культур.
==== Циклические ====
Процесс загрузки, сушки, охлаждения, выгрузки происходит последовательно (циклично). К плюсам данного принципа работы можно отнести универсальность (за один цикл можно снять как 2 % так и 20 % влажности). К минусам можно отнести ограниченный объём высушиваемого продукта за одну сушку (цикл).
=== - по принципу конструкции ===
=== Конвейерные зерносушилки ===
==== Мобильные сушилки ====
[[Конвейерная зерносушилка|Конвейерные зерносушилки]] стали популярны во второй половине XX века в Великобритании. Зерно в них сушится в горизонтальном слое. Материал перемещается транспортёром по вентилируемому ложу и просушивается нагретым воздухом. Сушка происходит в [[Кипящий слой|кипящем псевдоожиженном слое]].<ref>{{Книга|автор={{nobr|Гинзбург А. С., Резчиков В. А}}|заглавие=Сушка пищевых продуктов в кипящем слое|год=1966|место=М.|издательство=Пищевая промышленность|страницы=92-93}}</ref> Зерносушилки конвейерного типа наиболее универсальны и подходят для сушки масличных, мелкосеменных культур и других продуктов.
Могут быть как цикличными, так и поточными, как шахтными, так и бункерными. Наибольшей популярностью у потребителей среди мобильных зерносушилок пользуются цикличные мобильные зерносушилки. Они удобны в использовании и менее затратны, так как не требуют дополнительных строительных работ, разработок проектов и смет, получения множества согласований. Среди многообразия мобильных зерносушилок, а модельный ряд может достигать от 9 до 102 м/куб за одну сушку, что позволяет им соперничать со своими стационарными собратьями.
Из-за отсутствия трения и падений зерна процент повреждения продукта в таких конструкциях незначителен. Устройство конвейерных зерносушилок позволяет контролировать процесс сушки на всех этапах, поэтому вероятность возгорания даже неочищенного зерна в них исключена.<ref name=":0" />
==== Башенные зерносушилки ====
Принцип действия такой же, как у всех поточных зерносушилок: продукт поступает влажным, а после того, как он прошел через машину сверху вниз, он выходит сухим и охлажденным. Сушка продукта происходит за счет продувки нагретым воздухом при прохождении между двумя сетчатыми цилиндрами, которые имеют вертикальное расположение. Плюсом данной конструкции можно отнести незастреваемость высушиваемого продукта, так как отсутствуют наклонные плоскости (шахты) на которых могло бы произойти зависание продукта, сушка происходит между двух вертикальных сетчатых цилиндров, где застревание продукта практически невозможно..
Конструкция с рекуперацией: все тепло от процесса охлаждения зерна захватывается и поступает в зону нагрева, в результате очень эффективной сушки уже подогретым воздухом получается значительная экономия топлива на нагрев воздуха. Охлаждающий зерно воздух приходит от улицы через нагретое зерно в зоне охлаждения и предварительно нагревается. В данных зерносушилках стеновые панели выполнены из перфорированных листов с большой поверхностью испарения, которые подвергаются воздействию наружных потоков воздуха, по сравнению с другими сушилками, позволяя проходить большему объёму воздуха в единицу времени, чтобы поглотить и удалить влагу.
Стационарные башенные сушилки также обладают преимуществом, которое позволяет использовать высоту для увеличения мощности сушки мощности без увеличения площади на земле (особенно при ограниченном пространстве на зерносушильных комплексах).
=== Мобильные зерносушилки ===
==== Модульные сушилки ====
В отличие от остальных типов зерносушилок, которые чаще всего устанавливаются стационарно, мобильные зерносушилки представляют собой передвижную конструкцию. Для обеспечения мобильности они компактны и имеют невысокую производительность. Передвижные сушилки могут работать от вала отбора мощности трактора, что позволяет использовать их для сушки урожая прямо в поле. Чаще всего мобильная зерносушилка представляет собой цилиндрический бункер с перфорированными стенками и проходящим вдоль центральной оси воздуховодом.<ref name=":1" />
[[Файл:Мобильная зерносушилка Fratelli Pedrotti Super 200 и XL 400.jpg|альт=Мобильная зерносушилка Fratelli Pedrotti Super 200 и XL 400|мини|'''Мобильная зерносушилка''' ]]
Горизонтальные (или вертикальные) модульные сушилки основаны на принципе поперечного потока. Модульными или колонковыми сушки принято называть из-за конструктивной особенности её компоновки, сушилка состоит из модулей и колонн (секций, количество которых зависит от заявленной потребителем производительности агрегата. На рынке представлено множество производителей подобного типа сушилок, безусловным лидером в применении данной технологии являются производители из США. Поэтому их также называют "американскими". Принцип работы таких сушек довольно прост и состоит в следующем: — зерно поступает в верхнюю часть сушилки, где расположен шнек, который распределяет зерно по всей длине сушилки и загружает колонны поочередно. Возможно исполнение сушилки в виде круглой башни с двойными перфорированными стенками — в этом случае заполнение всей сушилки происходит под действием гравитации и верхний шнек отсутствует.
Зерносушилка с таким типом конструкции, в отличие от колонковых, барабанных, карусельных, и мобильных зерносушилок, равномерно распределяет зерно и агент сушки по всей камере, так как работает по принципу смешанного потока. Подработка проходит максимально эффективно и с наименьшими потерями тепла. Этот тип конструкции является востребованным по всем критериям, и составляет на предприятиях главную линию по подработке самых разных культур. Сушка зернового материала проходит в вертикальных шахтах, внутри которых зерно передвигается самотеком тонким слоем (140 мм), что сильно снижает расход топлива. Широкий диапазон съёма влажности в этой конструкции позволяет сушить все виды культур. Производительность шахтных зерносушилок - до 100-150 т/ч.
==== Карусельные сушилки ====
Карусельная сушилка предназначена для сушки зерна, содержит образованную внешним и внутренним ограждениями и перфорированным днищем сушильную камеру, причем перфорированное днище выполнено в виде карусельной платформы.
При выборе зерносушильного оборудования необходимо учитывать множество факторов для того, чтобы выбранное оборудование максимально соответствовало потребностям хозяйства или элеватора, было экономичным и простым в эксплуатации прежде всего стоит обратить внимание на такие показатели как: энергосбережение, производительность, металлоёмкость.
==== Горизонтальные сушилки ====
В горизонтальных зерносушилках зерно обычно продвигается в горизонтальном направлении, а воздух проходит в вертикальном направлении (сверху вниз или снизу вверх). Движение воздуха сверху вниз позволяет сушить легкие продукты, например, древесные опилки (если их сушить воздухом, который подаётся снизу, они могут легко улетучиться, что не позволяет осуществлять сушку воздухом с высокой скоростью). Для сушки зерна достаточно, чтобы воздух проходил снизу вверх.
Есть несколько способов продвижения зерна по горизонтальной сушилке:
===== - Конвейер =====
Продукт в конвейерной сушилке продвигается на специальном медленном конвейере с перфорированным днищем. В рамках одной сушилки может быть организовано два или три конвейера, на которые зерно передаётся последовательно сверху вниз. Таким образом, зерно на верхних конвейерах обдувается отработанным воздухом от нижних конвейеров (повторное использование или рекуперация тепла), что увеличивает тепловую эффективность сушки.
===== - Механическим ворошителем =====
Продукт продвигается с помощью специального медленно вращающегося ворошителя (проталкивателя) в форме лопаток, который перемещается по всей длине сушилки. Таким образом, продукт в процессе сушки перемешивается и проталкивается к выходу из сушилки. Это позволяет обеспечить более однородную конечную влажность зерна и также позволяет сушить продукты с очень высокой влажностью.
===== - Смешанный =====
В горизонтальных сушилках могут комбинироваться два типа столов, например верхний - с перемешивателем, а нижний - конвейерный.
Зерносушилка представляет собой устройство для удаления из зерна лишней влаги. Снижение влажности до определённых для каждой культуры значений важно для закладывания урожая на длительное хранение. Во влажном зерне могут возникнуть очаги самосогревания. При правильно подобранном режиме сушки происходит физиологическое дозревание зерна и улучшение его качества.
Одной из важнейших задач, обеспечивающих продовольственную безопасность страны, является увеличение производства зерна за счет сокращения производственных потерь зернового подкомплекса АПК, улучшения качества послеуборочной обработки. Особое значение имеет технология сушки, которая в природно-климатических зонах с повышенным увлажнением является наиболее проблемным звеном в послеуборочной обработке зерна[1].
В барабанных зерносушилках зерно проходит внутри барабана с винтовыми направляющими. Воздух греется от топки и проходит вдоль оси барабана, просушивая зерно. Процент повреждения зерна из-за большого количества вращающихся элементов велик.
Одна из первых конструкций зерновых сушилок. Карусельные сушилки сушат зерно в горизонтальном слое. Слой зерна насыпается в дискообразный бункер, дно которого прогревается. Нижние слои зерна постепенно убираются, а сверху постоянно поступает влажное зерно.[2]
Зерносушилки карусельного и барабанного типов практически не используются в современных хозяйствах. Эти конструкции были популярны в советское время, сейчас такие зерносушилки практически не выпускаются, а устаревшие модели имеют низкую производительность и высокий процент брака.[3]
Шахтные зерносушилки – самый распространённый тип сушилок на элеваторах. Они обладают высокой производительностью и подходят для просушивания больших объёмов зерна.[4]
Шахтные циклические зерносушилки
Организованы по принципу смешанного потока. Воздух распространяется через множество воздуховодов, расположенных в зерновой колонне в шахматном порядке.
Недостатками такой конструкции являются высокий процент повреждения зерна при падении и ударах, а также частые возгорания. Попавшая в бункер солома или шелуха может загореться.
Конструкция основана на принципе поперечного потока. В верхней части зерно горизонтально распределяется и делится на несколько колонн. В каждой колонне зерно движется слоем между перфорированными стенками и продувается перпендикулярно направленными потоками горячего и холодного воздуха.
Из-за трения и забивания решёт модульная конструкция имеет довольно высокий процент повреждения зерна и возгораний.[5] Шахтные и модульные зерносушилки используются, в основном, для сушки зерновых культур.
Конвейерные зерносушилки стали популярны во второй половине XX века в Великобритании. Зерно в них сушится в горизонтальном слое. Материал перемещается транспортёром по вентилируемому ложу и просушивается нагретым воздухом. Сушка происходит в кипящем псевдоожиженном слое.[6] Зерносушилки конвейерного типа наиболее универсальны и подходят для сушки масличных, мелкосеменных культур и других продуктов.
Из-за отсутствия трения и падений зерна процент повреждения продукта в таких конструкциях незначителен. Устройство конвейерных зерносушилок позволяет контролировать процесс сушки на всех этапах, поэтому вероятность возгорания даже неочищенного зерна в них исключена.[3]
В отличие от остальных типов зерносушилок, которые чаще всего устанавливаются стационарно, мобильные зерносушилки представляют собой передвижную конструкцию. Для обеспечения мобильности они компактны и имеют невысокую производительность. Передвижные сушилки могут работать от вала отбора мощности трактора, что позволяет использовать их для сушки урожая прямо в поле. Чаще всего мобильная зерносушилка представляет собой цилиндрический бункер с перфорированными стенками и проходящим вдоль центральной оси воздуховодом.[5]
