Расчет пункта послеуборочной обработки и хранения зерна овса продовольственного назначения на току

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное Бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«российский государственный аграрный университет - МСха имени К.А. Тимирязева» (ФГБОУ ВО ргау - МСХА имени К.А. Тимирязева)

Технологический факультет

Кафедра хранения, переработки и товароведения продукции растениеводства

КУРСОВАЯ РАБОТА на тему:

«Расчет пункта послеуборочной обработки и хранения зерна овса продовольственного назначения на току»

Выполнил (а)

студент(ка) 3 курс 305 группы

Трамбовецкая Любовь Федоровна

Москва, 2018

Аннотация

Тема курсовой работы: «Расчет и проектирование пункта послеуборочной обработки и хранения зерна овса продовольственного назначения ». Данная работа содержит теоретическую и расчетную части. В работе приведены основные стадии обработки зерна и условия его хранения.

Цель: проанализировать условия культивирования зерна овса на заданной территории, подобрать оборудование для каждой ступени послеуборочной обработки, рассчитать выход очищенного сырья.

Данные курсовой работы:

Площадь S - 378 га

Урожайность - 3 т/га

Сорная примесь - 7%

Зерновая примесь - 11%

Влажность - 20(22)%

Натура - 460 г/л

Содержание

оборудование послеуборочный зерно очистка

Введение

1. Характеристика хозяйства

2. Послеуборочная обработка зерна

3. Токовое хозяйство

3.1 Предварительная очистка

3.2 Сушка зерна и семян в зерносушилках

3.3 Послеуборочная обработка зерна активным вентилированием

3.4 Вторичная очистка (сортирование) и выделение трудноотделимых примесей

4. Хранение зерна

5. Расчетная часть

Заключение

Источники и литература

Введение

Сохранение и рациональное использование всего выращенного урожая, получение максимума изделий из сырья - одна из основных задач. В связи с сезонностью сельскохозяйственного производства возникает необходимость хранения сельскохозяйственных продуктов для их использования на различные нужды в течение года и более. Развитие науки о хранение сельскохозяйственных продуктов и широкое внедрение механизации позволили ввести в практику усовершенствованные новые технологические приёмы, обеспечивающие сокращение потерь продуктов и снижение издержек при хранении.

Для бесперебойного снабжения населения продуктами питания и промышленности сырьём необходимо иметь достаточные запасы каждого вида продукта. Много зерна в течение года нужно животноводству. Значительная часть урожая должна быть сохранена в качестве посевных фондов. Наконец, для нормального развития экономики и жизни населения в случае неурожая, стихийных бедствий и т.д. необходимы резервы.

Лишь небольшая часть сельскохозяйственной продукции непосредственно от производителя поступает к индивидуальному потребителю. Бульшую часть её (а некоторые виды сырья полностью) сначала сохраняют, подрабатывают или перерабатывают в различных звеньях народного хозяйства. Сохранение продуктов растениеводства до времени их использования - важнейшее дело. Можно повысить урожайность всех культур и резко увеличить их валовые сборы, но не получить должного эффекта, если на различных этапах продвижения продуктов к потребителю произойдут большие потери массы и качества. При неумелом обращении с продуктами в послеуборочный период потери могут быть велики.

Несмотря на развитие науки и техники, в мировом хозяйстве теряется значительная часть урожая. По данным международной организации по продовольствию и сельскому хозяйству (ФАО), потери зерна и зернопродуктов при хранении ежегодно составляют 10….15%. Потери продуктов при хранении - следствие их физических и физиологических свойств. Только знание природы продукта, происходящих в нём процессов, разработанных режимов хранения позволяют свести потери до минимума, и тем самым способствует реальному росту урожайности. Уменьшение потерь продуктов при хранении рассматривается как один из важнейших путей сокращения дефицита продовольствия.

Проблемы хранения семян культурных растений являются наиболее давними и важными в жизнедеятельности человека. Считается, что прибавки урожая от хороших полноценных семян составляют от 10 до 50 % при среднем уровне порядка 20 %.

Качество семян при хранении зависит от комплекса взаимосвязанных факторов, которые можно условно разделить на 3 группы.

К первой группе относят биотические факторы. Они включают живые компоненты зерновой массы - микроорганизмы, насекомых, клещей, грызунов. Исходя из степени их развития можно, сделать заключение об уровне технологии, подготовке и состоянии зернохранилищ, профессионализме исполнителей. Трудно обеспечить высокое качество семян, если при хранении они испытывают усиленное влияние со стороны биотических факторов. При этом считается, что стоимость истребительных работ, направленных на снижение вредителей зерна, гораздо выше стоимости предупредительных мер.

Ко второй группе относят абиотические факторы, которые включают ряд показателей - влажность, температуру, свет, состав воздуха межзерновых пространств. При обеспечении соответствующей материально-технической базой для сушки, очистки, вентилирования, охлаждения можно влиять на эти показатели при хранении и гарантировать качество семян.

К третьей группе относят факторы антропологического порядка, которые косвенно определяют стойкость при хранении. К ним причисляют

К технико-технологические воздействия на семена в процессе выращивания, уборки, послеуборочной обработки. Так при выращивании создают условия для хорошего питания растений и вызревания семян, а уборку и доработку ведут, не допуская их травмирования, засорения, применяют различные методы стимуляции. Подготовленные таким образом семена обладают повышенной устойчивостью и иммунитетом к неблагоприятным факторам хранения.

Степень сухости семенного зерна при хранении определяется его влажностью. При влажности до 14 % зерно считается сухим. В соответствии со стандартом максимальная влажность семян зерновых культур должна составлять 13-15,5 % в зависимости от культуры и зоны ее выращивания.

1. Характеристика хозяйства

Зерновое хозяйство является основой всего сельскохозяйственного производства. Главную роль в зерновом хозяйстве нечернозёмной зоны играют озимые хлеба, посевы которых в Московской области составляют 28% от общей посевной площади. На территории области ранние яровые зерновые культуры занимают 123 тыс. га, что составляет 13% всей посевной площади. Самый распространённый сорт овса - « Орёл». С наступлением восковой спелости (середина июля - третья декада августа) можно приступать к уборке яровых раздельным способом.

Во второй декаде августа в большинстве районов, и в третьей декаде на севере области у ранних яровых культур наступает полная спелость. Во влажные годы созревание яровых может наблюдаться и в сентябре. С наступлением полной спелости приступают к уборке хлебов прямым комбайнированием.

1. Сведения о количестве и качестве зернового вороха культур хозяйстве

2.Сведения о материально-технической базе хозяйства по уборке и послеуборочной обработке зерна

					Общаяуточная	,	тсутки/
		Паспортная			производительность
Название и марка	Производимая	производительность	Количество
машины	операция			машин, шт.
		т/ч	т/сутки
Зерноуборочный	Уборка	-	10	5		100
комбайн СК-5
Очиститель вороха	Предварительная	25	500	2		1000
ОВП-20А	очистка
Бункера активного	Временная
вентилирования		-	32,5 т	8		260
	консервация
К-878
Сушилка	Сушка	4 пл.т	80 пл.т	2		80 пл.т
СВУ-5А
Сушилка	Сушка	4 пл.т	80 пл.т	2		80 пл.т
«Петкус»
Зерноочистительная	Первичная	20	400	1		400
машина ЗВС-20А	очистка
	Предварительная,
Зерноочистительный	первичная,	25	500	1		500
агрегат ЗАВ-25	вторичная
	очистка

2. План послеуборочной обработки зерна овса на току

К послеуборочной обработке зерновых масс относят очистку зерна от примесей, активное вентилирование и сушку. К послеуборочной обработке можно отнести охлаждение зерна и различные виды консервации зерновых масс.

Зерновая масса содержит некоторое количество семян сорных растений, зерен других культур, поврежденных, дефектных и мелких зерен основной культуры, а также органические и минеральные примеси. Наличие в зерне этих примесей ухудшает его качество, поэтому основное условие количественно-качественной сохранности зерна - это своевременная эффективная его очистка. Допустимое содержание различных примесей установлено соответствующими стандартами.

Целью очистки является обеспечение требуемого качества зерна, улучшение условий хранения, освобождение транспортных средств от перевозки части сора, а, следовательно, снижение стоимости транспортирования зерна; снижение зараженности зерна вредителями хлебных запасов, создание более благоприятных условий для сушки зерна. Очистку зерновой массы семенного овса считают эффективной: если содержание сорной примеси в ней составляет не более 1%, зерновой - не более 2% и вредной примеси (головни) - 0,2%.

Очистка и сортирование зерновой массы основаны на различии физико-механических свойств зерна и примесей и разделяются по следующим признакам: геометрическим размерам (длина, ширина, толщина), аэродинамическим свойствам (скорость витания), форме и состоянию поверхности (фрикционные свойства), плотности (гравитационные свойства).

Свежеубранная зерновая масса (ворох) характеризуется высокой физиологической активностью и низким качеством. Поэтому она не может быть заложена на хранение или реализована без проведения послеуборочной обработки. Послеуборочная обработка заключается в очистке, сушке и охлаждении зерна. Её проводят на специальнооборудованных механизированных токах. Для чёткой и слаженной работы тока необходимо знать продолжительность каждой операции и массу зерна, получаемую врезультате её проведения.

Очистка зерновых масс

Различают предварительную, первичную и вторичную очистку. Вторичную очистку чаще называют сортировкой.

Предварительная очистка проводится сразу после поступления зерна на ток. Еёцель состоит в снижении физиологической активности вороха и повышение его сыпучести за счёт выделения наиболее влажных, крупных и лёгких фракций сорной примеси. Предварительную очистку проводят на самоходных и стационарных ворохоочистителях. Ворохоочистители рассчитаны на обработку зерновой массы с влажностью до 40% и содержанием сорной примеси до 20%, в том числе фракции соломистых примесей - до 5%. Их паспортная производительность составляет 20 - 25 т/ч (самоходные) и 50 т/ч(стационарные). Операция считается удовлетворительно выполненной в том случае, когда содержание соломистых примесей длиной частиц до 50 мм не более 0,2%, а частиц длиной более 50 мм нет вообще. При этом потери полноценногозерна в отход не должны превышать 0,05% от массы зерна основной культуры в исходном материале.

Первичная очистка зерна проводится после сушки. Цель первичной очистки заключается в доведении зерновой массы по чистоте до требований стандарта напродовольственной зерно обрабатываемой культуры. При проведении операции из зерна удаляется как сорная, так и зерновая примеси. Проводится первичная очистка на воздушно-решётных машинах типа ЗВС. При оптимальных режимах работы за один проход через машину из зерна удаляется приблизительно 60% примесей. Допустимые суммарные потери основного зерна в отходы не должны превышать 1,5%. Данный класс машин рассчитан на обработку зерновых масс влажностью до 18% и содержанием сорной примеси до 8%. Их паспортная производительность составляет 20 т/ч.

Вторичная очистка или сортировка применяется после проведения первичной очистки при подготовке семенного материала, или в случае необходимости выделения трудноотделимых примесей из партии продовольственного зерна. Сортировка отличается от всех видов очистки тем, что при её проведении из зерновой массы помимо примесей выделяется зерно II сорта, полноценное в семенном отношении. Для проведения этой операции используются воздушно-решётные машины типа СВУ с паспортной производительностью 5 т/ч, триерные блоки, пневмосортировальные столы и т.д. Коперации предъявляются следующие требования: количество семян основной культуры, попадающих в отходы, не должно превышать 1%, а попадание полноценных семян во II сорт - не более 3% от массы основной культуры в исходном материале. В процессе триерования содержание полноценных зёрен не должно в отходах превышать 0,5% при обработке продовольственного зерна и 3% - при очистке семян. Общее дробление семян допускается до 1%. Влажность и содержание сорной примеси в зерне, поступающем на обработку, должны быть менее 18% и 3% соответственно.

Очистку промышленного сырья сои проводят на агрегатах ОВС-25 (предварительная очистка), ЗАВ-20 (первичная очистка), ЗАВ-40 (вторичная очистка) с соответствующим переоборудованием их для сои. Для уменьшения травмированности зерна в нижних головках норий устанавливают отражательные щитки, исключающие попадание семян между барабаном и ковшовой лентой, а также снижают скорость движения ленты нории.

Сушка зерна

В большинстве регионов (за исключением засушливых зон) сушка является ключевой операцией послеуборочной обработки зерна. В результате её проведения резко снижается физиологическая активность зерновых масс, зерно приобретает способность к длительному хранению, при этом повышается его качество. В то же время при несоблюдении рекомендуемых режимов процесса качество зерна может значительно ухудшаться, вплоть до полной потери потребительских свойств. Под режимами сушки понимают сочетание таких параметров процесса, как температура агента сушки и нагрева зерна, экспозиция сушки (время контакта агента сушки с зерном) и разовый съём влаги. Режимы сушки определяются типом сушильной установки (сушилки), исходной влажностью зерна, его ботаническим видом и целевым назначением партии

В настоящее время в хозяйствах распространены три типа сушильных установок: камерные, шахтные и барабанные.

Камерные сушилки являются установками периодического действия. В их работе выделяют пять периодов: размещение зерна на установке, выход на режим сушки, сушка зерна при установленном режиме, охлаждение зерна и снятие его с установки. Камерные установки отличаются самыми мягкимирежимами и самой продолжительной экспозицией сушки. На них можно сушить ворох зерна любой влажности, засорённости и целевого назначения.

Небольшие по массе партии зерна можно сушить только на установках этого типа. Обслуживание камерных сушилок требует значительных затрат ручного труда. Их производительность ниже шахтных и барабанных установок.

Шахтные сушилки относят к установкам непрерывного типа. Будучи приведены в действие, они могут работать без остановки в течение всего сезона. Режимы обработок зерна на них более жёсткие, чем на камерных установках. Для бесперебойной работы сушилке требуется большой, постоянно возобновляющийся запас зерна. Из перечисленных типов установок шахтные сушилки имеют наибольшую производительность (от 8 до 50 т/ч). Возможность применения этих сушилок ограничивается низкой сыпучестью зерновой массы. Поэтому ворох, не прошедший предварительной очистки и имеющий влажность более 25% не подлежит сушке нашахтных установках.

Барабанные сушилки по типу действия аналогичны шахтным, но менее производительны и имеют более жёсткие режимы сушки. На них не рекомендуетсясушить зерно с высокой влажностью, из-за возможности возникновения у него теплотравм, а также семена склонные к растрескиванию (бобовые, рис и т.п.). На барабанных установках за счёт принудительного перемещения зерна внутри сушилки имеетсявозможность обрабатывать ворох любой степени засорённости.

Активное вентилирование

Свежеубранный зерновой ворох можно привести в физиологически пассивное, стойкое при хранении состояние не только за счёт уменьшения его влажности, но и посредством снижения температуры. Для этого используют приём активного вентилирования. Под активным вентилированием понимают интенсивное продувание атмосферного воздуха через неподвижную массу зерна. Для осуществления приёма используют напольные и трубные установки, бункера и аэрожелоба. Напольные установки могут быть стационарными и переносными, а трубные - вертикальными и телескопическими.:

· стационарные напольные установки представляют собой склады, в полах которых установлена система воздухоподводящих и воздухораспределительных каналов;

· переносные напольные установки состоят из двойных деревянных щитов, которые можно раскладывать как на открытом пространстве тока, так и в складах;

· вертикальные трубные установки применяются в основном в складских помещениях;

· телескопические могут быть разложены как в хранилище, так ина току.

Аэрожелобами оборудуются зерносклады и завальные ямы поточных линий. Они, как правило, применяются там, где необходимо не только обрабатывать зерновую массу потоком воздуха, но и осуществлять её перемещение из одной ёмкости в другую или подавать с места временного хранения на переработку.

Бункера активного вентилирования представляют собой зернохранилища вертикального типа. Обычно они располагаются группами (блоками), объединёнными общей системой загрузки и выгрузки зерна и ограждающих конструкций.

Для успешного проведения приёма активного вентилирования необходимо устанавливать оптимальные режимы обработки и соблюдать определённые правила. Основным параметром режима активного вентилирования является удельная подача воздуха в зерновую массу. Она устанавливается исходя из влажности зерна, зависит от производительности вентилятора, обслуживающего установку, и массы зерна размещённого на ней. Производительность вентилятора для конкретной установки является величиной постоянной, поэтому в производственных условиях создание необходимой удельной подачи воздуха добиваются изменением массы зерна размещённой на установке. Для установок, имеющих фиксированную площадь или объём (стационарные напольные, бункера, закрома и завальные ямы, оборудованные аэрожелобами), выход на режим обеспечивается изменением высоты насыпи.

При охлаждении зерна на установках активного вентилирования необходимо учитывать несколько правил.

Во-первых, надо помнить, что эффективное охлаждение зерна будет происходить в том случае, когда разница между температурами зерна и окружающего воздуха более существенна.

Во-вторых, следует учитывать, что в процессе продувания холодного воздуха через насыпь зерна может меняться не только его температура, но и влажность, причём в ряде случаев влажность будет уменьшаться, а в ряде увеличиваться. Повышение влажности охлаждаемого зерна приведёт к увеличению затрат на сушку, что может вызвать сомнения в целесообразности проведения приёма активного вентилирования. Для установления целесообразности обработки зерна атмосферным воздухом следует определить уровень равновесной влажности, к которой при этом будет стремиться зерно.

При работе на установках всех типов, за исключением бункерных, необходимо следить за равномерным распределением насыпи зерна по всей площади установки. В противном случае будут образовываться зоны преимущественного прохождения потока воздуха и так называемые «глухие» зоны, через которые воздух не будет проходить вовсе. В «глухих» зонах возможна быстрая порча зерна из-за интенсивного развития микроорганизмов.

Послеуборочная обработка (ПОЗ) - это комплекс технологических операций, выполняемых в послеуборочный период с целью повышения стойкости зерновой массы и ее качества.

Основные операции ПОЗ:

· 1 задача - приведение зерна в стойкое состояние.

1. Предварительная очистка зерна.

2. Сушка.

3. Временная консервация зерна.

· 2 задача - повышение качества.

1. Первичная очистка.

2. Вторичная очистка (сортировка) - семенное зерно.

Очистка зерна на току от примесей, щуплых, недозрелых и битых зерен улучшает его качество, повышает товарную ценность. Качество зерна улучшится, если очищенное и подсушенное зерно 10 - 15 дней полежит на току.

Послеуборочную обработку проводят на специально оборудованных механизированных токах. Для четкой и слаженной работы тока необходимо знать продолжительность каждой операции и массу зерна, получаемую в результате ее проведения.

В районах большой влажности для сохранения зерна до сушки применяют временную консервацию активным вентилированием и, кроме того, этой технологической операции подвергают зерно поздноубираемых культур в сухостепных районах. В районах с невысокой уборочной влажностью зерна послеуборочную обработку начинают с первичной очистки, минуя предварительную.

Зерновой ворох		Предварительная
				Потери в отход
mисх.		очистка
		ОВП-20А

Ворох после предварительной

Очистки ^mовп

Временная		Сушка
консервация		Сушилка «Петкус»		Усушка
К-878 mав		mС1

Масса зерна после сушки

^mС2

Очистка и отбор			Первичная и		Отход
на пневмостоле			вторичная очистка
			ЗАВ-25
					Фуражное зерно
Товарные
семена

Схема послеуборочной обработки зерна

3. Токовое хозяйство

3.1 Предварительная очистка

Цели: Снижение физиологической активности вороха и повышение его сыпучести за счет выделения наиболее влажных, крупных и легких фракций сорной примеси.

Своевременное удаление (во время уборки урожая) удаление из зерновой массы семян сорняков, дробленых зерен, частей стеблей и листьев, полова, чешуек, комочков земли, пыли и значительного количества микроорганизмов резко снижает ее физиологическую активность. Особенно недопустима задержка с очисткой семенных фондов. Проведение этой работы в более поздние сроки позволяет довести партии семян только до уровня посевных кондиций первого и второго класса по содержанию примесей (отхода), но не влияет положительно на состояние семян при хранении, их жизнеспособность и полевую всхожесть.

Эффективность очистки зависит от правильности подбора зерноочистительных машин, установки и регулирования рабочих органов. Хорошие результаты при очистке получают, если предварительно проверяют состав примесей в партии зерна. С учетом этого составляют схему очистки.

Очистка семян - удаление различных примесей из семян основной культуры - основана на различных их физических свойствах, из которых наиболее практическое значение имеют аэродинамические свойства, размеры и форма семян.

Предварительную очистку проводят на самоходных и стационарных ворохоочистителях. Их паспортная производительность составляет 20 - 25т/ч (самоходные) и 50т/ч (стационарные). Легкие мелкие и крупные примеси выделяют на воздушно-очистительных машинах, используя аэродинамические свойства семян. Зерновой ворох предварительно очищают на машинах ОВП-20, ОВП-20А, ЗВС-10, ЗВС-20А, (эти машины кроме воздушной очистки имеют решетный стан), а также, МПО-50, МПО-50С, СЗГ-25 (недостаток - не имеют решетного стана) входящих в состав оборудования зерноочистительных агрегатов и зерноочистительно-сушильных комплексов. Для озимой пшеницы я использовала машину МПО-50С с производительностью 50 т/ч.

Машины с предварительной очисткой выполняют очистку свежеубранного зернового вороха влажностью до 40% с содержанием сорной примеси до 20%, в том числе фракции соломистых примесей - до 5%.

Операцию считают выполненной удовлетворительно, когда за один проход зерна через ворохоочиститель удастся выделить почти все или все соломистые частицы, мелкие семена сорняков и до 50 - 60% остальных фракций сорной примеси.

В очищенном материале содержание соломистых примесей длиной частиц до 50мм должно быть не более 0,2%, частиц длиной более 50мм не должно быть. Содержание полноценных зерен в отходах не должно превышать 0,05% от массы зерна основной культуры в исходном материале.

Рисунок 1 Технологическая схема машины МПО-50С 1 -- аспирационный канал, 2 -- сетчатый конвейер, 3 -- загрузочный шпек, 4 -- вентилятор, 5 -- дроссельная заслонка, 6 -- выпускной шнек, I -- зерновой ворох, 11 -- крупные примеси, III -- очищенное зерно, IV -- воздушный поток, V -- легкие примеси, VI -- воздушный поток с легкими примесями

Принцип работы ворохоочистителя: зерновой материал поступает в загрузочный шнек, посредством клапана распределяется по ширине и подается на скельператор. Крупная примесь (солома, колоски, камни и др.) выносится сеткой в выход крупных примесей. Основной материал дважды проходит сетку скельператора, расслаивается и поступает в пневмосепарирующий канал, откуда часть легких примесей, выделяемых воздушным потоком, выносится в осадочную камеру и выводится шнеком. Основной материал выгружается из машины вниз в приемник.

Рисунок 2 Принцип работы машины МПО-50С

3.2 Сушка зерна и семян в зерносушилках

Условия и режимы: очищенное зерно должно быть просушено до кондиционной влажности. Влажное зерно засыпать в хранилище нельзя, иначе в нем создаются благоприятные условия для развития грибковых болезней, амбарных вредителей, может произойти самосогревание. В солнечную погоду семена досушивают на открытых токах: на ночь зерно собирают в бурт и накрывают брезентом. Более надежно и быстро можно просушить семена в специальных зерносушилках активного вентилирования подогретым воздухом.

В большинстве районах (за исключением засушливых зон) сушка является ключевой операцией послеуборочной обработки зерна. В результате ее проведения резко снижается физиологическая активность зерновых масс, зерно приобретает способность к длительному хранению, при этом повышается его качество (возрастает процентное содержание сухого вещества, у слабой пшеницы укрепляется клейковина). В тоже время при несоблюдении рекомендуемых режимов процесса качество зерна может значительно ухудшиться, вплоть до полной потери потребительских свойств.

Режимы сушки - это создание таких условий, при которых обеспечивается максимальная производительность сушилок и полная сохранность качества зерна.

При сушке необходимо соблюсти следующие моменты:

1. экспозицию;

2. температуру нагрева зерна и агента сушки;

3. разовый съем влаги.

Экспозиция и температура нагрева агента сушки зависит от типа сушки. При пониженной температуре агента сушки по сравнению с рекомендуемой зерно нагревается до нужной температуры и для достижения этого увеличивают срок его пребывания в сушильной камере, что снижает производительность зерносушилок. Температура агента сушки выше рекомендуемой не допустима, так как вызывает перегрев зерна. Зерна и семена различных растений обладают неодинаковой термоустойчивостью. Одни из них при прочих равных условиях выдерживают более высокие температуры нагрева и более длительное время. Другие и при более низких температурах изменяют свое физическое состояние, технологические и физиологические свойства. Зерно пшеницы, предназначено для выработки хлебопекарной муки, можно нагревать только до температуры 48 - 50 ?С, а зерно ржи - до 60 ?С. При нагреве пшеницы выше указанных пределов резко снижается количество клейковины и ухудшается ее качество.

Основной агент сушки - смесь топочных газов с воздухом. Для получения нужной температуры агента существуют регулирующие устройства.

Типы сушилок:

· камерные

· шахтные

· барабанные

· рециркуляционные

Характеристика зерносушилок

1.Камерные сушилки. Сушка насыпи зерна активным вентилированием. Их относят к сушилкам периодического типа действия. В их работе выделяют пять периодов: размещение зерна на установке, выход на режим сушки, сушка зерна при установившемся режиме, охлаждение зерна и снятие его с установки.

Преимущества: мягкий режим сушки, можно сушить любую культуру, нет ограничений по влажности, засоренности, целевому назначению; небольшие по массе партии зерна можно сушить только на установках этого типа.

Недостатки: неравномерное послойное высушивание, самая продолжительная экспозиция сушки по сравнению с другими сушилками, требуются значительные затраты труда, низкая производительность по сравнению с шахтными и барабанными сушилками.

2.Шахтные сушилки. Они относятся к установкам непрерывного типа действия. Могут работать без остановки в течение всего сезона. Режимы обработки зерна на них более жесткие, чем в камерных сушилках. Для бесперебойной работы сушилке требуется большой, постоянно возобновляющийся запас зерна.

Преимущества: можно сушить зерно любого целевого назначения, быстрота сушки, регулируется продолжительность и режим, наибольшая производительность по сравнению с другими типами сушилок (8-50 т/ч).

Недостатки: ограниченный съем влаги, ограничения по влажности - не более 25%, ограничения по засоренности - не более 3% (так как возможность применения ограничивается низкой сыпучестью зерновой массы), поэтому ворох не прошедшей предварительную очистку и имеющий влажность более допустимой, не подлежит сушке в шахтных сушилках.

3.Барабанные сушилки относятся к установкам непрерывного типа действия. В зерносушилках данного типа агент воздействует при пересыпании зерна во вращающемся барабане (одном или нескольких).

Преимущества: нет ограничений по засоренности, быстрота сушки.

Недостатки: ограниченный съем влаги, зерно подвергается жесткому механическому воздействию (способ перемещения зерна в барабанах (захват полками и пересыпание) не позволяет использовать эти сушилки для сушки семян зернобобовых, риса, кукурузы, так как они растрескиваются), трудно регулировать продолжительность сушки, не рекомендуется сушить зерно с высокой влажностью из-за возможности возникновения теплотравм.

4.Рециркуляционные сушилки. Используется 2 агента сушки - нагретый воздух с топочными газами и нагретое зерно.

Преимущества: высокая скорость сушки, частичная очистка от легких примесей, можно смешивать партии зерна с различной влажностью и засоренностью.

Недостатки: можно сушить только зерно продовольственного и фуражного назначения (так как очень жесткий температурный режим).

Я использовала зерносушилку «Петкус» производительностью 20 т/ч. Рабочий процесс зерносушилки «Петкус» протекает следующим образом. Шахтная зерносушилка непрерывного действия PETKUS WU - это результат многолетнего труда в области разработки и производства технологий и оборудования для переработки и хранения зерна. Сушилки PETKUS обеспечивают эффективную, бережную и энергосберегающую сушку зерна.

Отличительной особенностью сушилок типа WU является внедрение принципа рециркуляции воздуха: охлаждающий воздух и не в полном объеме насыщенный теплый воздух из секций сушилки выше зоны охлаждения всасывается через вентилятор и смешивается с теплым воздухом через дополнительный канал. Применение данной технологии позволяет значительно снизить расход энергии.

Принцип действия зерносушилки: выработка горячего воздуха производится косвенно с помощью теплообменника и вентиляторной горелки газового или жидкого топлива. Теплообменник расположен внутри канала теплого воздуха. С помощью задвижки подсоса наружного воздуха, встроенной в канале вытяжного воздуха, регулируется скорость воздуха внутри шахты соответственно для каждой культуры. В шахте сушилки встроены конические крышеобразные воздушные каналы. Эти воздушные каналы односторонне закрыты и расположены рядами так, что над каждым рядом подводящих воздух каналов находится ряд каналов отводящих. Они могут служить как всасывающим, так и отсасывающим каналом. Такое расположение воздушных каналов гарантирует проход воздуха через столб продукта. Осевые вентиляторы, встроенные в крыше сушилки, создают необходимый поток воздуха через столб продукта. Осевой вентилятор работает в режиме отсасывания, и в сушилке создаётся разрежение. После осевого вентилятора встроенные жалюзи закрываются во время выгрузки продукта. Таким образом, пыли не удаётся выйти во время выгрузки. Путь продукта зигзагообразно идёт по столбу до выхода. При этом зерно периодически обтекается воздухом сверху и снизу, что обеспечивает эффективную и щадящую сушку.



Рисунок 4 зерносушилка «Петкус» 1 --топка, 2--воздуховод для подачи агента сушки, 3, 12--патрубки для отвода отработавшего агента сушки, 4, 9 -- шахты сушилки, 5, 11 -- отводящие диффузоры, 6, 10--вентиляторы, 7, 8 -- охлаждающие колонки; 13 -- выпускное устройство, 14 -- надсушильный бункер, 15 -- сливная самотечная труба, I -- сухое зерно, II -- сырое зерно

Анализ качества зерна после сушки

Его проводят по таким органолептическим показателям, как запах, цвет, состояние оболочек (потемневшие, поджаренные, обуглившиеся, трещиноватые - для риса). Для пшеницы определяют количество и качество клейковины. При нарушении режимов сушки зерно может повергаться запариванию и закалу.

Запаривание. Возникает при замедленном процессе испарения влаги в результате недостаточной скорости агента сушки, образования застойных не продуваемых участков. Сырое разогретое зерно увеличивается в объеме, на его поверхности образуется капельно-жидкая влага, возможно ухудшение семенных и технологических достоинств. Во время сушки важно на только удалять влагу с поверхности зерна, но и содействовать ее притоку из центра зерновой массы.

Закал. Выражается в резком изменении физических свойств оболочки зерна под воздействием недопустимо высокой температуры агента сушки. Оболочка зерна как бы спекается, а эндосперм остается сырым. В результате разрываются ткани зародыша, деформируются клетки, появляются внутренние и внешние трещины. Закал чаще случается в барабанных сушилках.

Правильно проведенная тепловая сушка не только обеспечивает ксероанабиоз, но и часто улучшает посевные и технологические качества партий. Удаление избытка влаги способствует послеуборочному дозреванию семян. Иногда после сушки всхожесть семян и энергия их прорастания возрастают на несколько процентов. Тепловая сушка оказывает слабое стерилизующее действие на зерновую массу. Наблюдаемое после нее уменьшение численности микрофлоры (особенно плесневых грибов) обычно происходит вследствие выноса их спор с потоком агента сушки.

3.3 Послеуборочная обработка зерна активным вентилированием. Временная консервация зерна

В период массовой уборки количество поступающего на обработку зерна превышает пропускную способность сушильного оборудования. Возникает необходимость во временном (до сушки) хранение зерна на току. Чтобы избежать порчи, его размещают в бункерах, на напольных установках и площадках с применением активного вентилирования наружным воздухом, при этом необходимо учитывать температуру и влажность зерна.

Активное вентилирование (АВ) - один из важнейших приемов послеуборочной обработки зерна. В системе заготовок 60% зерна подвергается активному вентилированию. АВ - заключается в интенсивном продувании через неподвижную насыпь зерна холодного или нагретого воздуха, нагнетаемого вентилятором. Этот технологический прием основан на воздухопроницаемости зерновой массы вследствие ее скважистости.

Достоинства АВ:

1. исключается травмирование зерна;

2. позволяет сократить потребность в площади навесов и асфальтированных площадок в 3 - 5 раз;

3. можно очень быстро охладить зерновую массу (за 4 - 5 часов в бункерных установках);

4. очень дешево (исключение затрат на перемещение зерновой массы и значительное сокращение потребности в рабочей силе) и технологически эффективно.

Активное вентилирование применяют в складах, на площадках, в специальных бункерах и силосование элеваторов. В сельском хозяйстве используют следующие установки: стационарные напольные; напольно-переносные; трубные; бункера; аэрожелоба.

Условия и режимы активного вентилирования. Успех активного вентилирования зависит не только от конструкции установки и правильности ее эксплуатации. На эффективность вентилирования влияют температура и относительная влажность используемого воздуха, влажность зерновой массы и ее температура, расход воздуха на 1 тонну зерна, высота насыпи и продолжительность вентилирования.

При послеуборочном дозревании зерна целесообразна обработка его теплым и сухим воздухом при сравнительно малом его расходе в дневные часы. Перед посевом семена можно обогревать теплым и даже влажным воздухом. Сухое зерно охлаждают холодным и достаточно сухим воздухом. Зерновую массу высокой влажности, находящуюся в состоянии самосогревания, успешно охлаждают даже холодным воздухом, насыщенным влагой. Сушку активным вентилированием не подогретым воздухом применяют при влажности зерна до 17%. При применение активного вентилирования для снижения жизнедеятельности насекомых зерно охлаждают до температуры ниже 15°С. Перспективное применение складов, оборудованных активной вентиляцией, для хранения (без сушки) кормового зерна повышенной влажности (17 - 19%) на протяжении нескольких месяцев, т.е. до момента реализации. Для вентилирования используют искусственно охлажденный воздух.

Свежеубранное зерно влажностью 20% и более до отправки на сушку допустимо вентилировать непрерывно днем и ночью. При вентилировании менее влажного зерна во избежание его увлажнения учитывают погодные условия. Нельзя проводить вентилирование во время дождя или тумана. Обычно опасность увлажнения зерна влажностью выше 17 - 18% возникает редко, так как воздух, проходя через вентилятор, всегда несколько нагревается и подсушивается.

При известных условиях активное вентилирование может вызвать увлажнение зерна. Чтобы избежать этого, учитывают равновесную влажность зерна, относительную влажность воздуха и руководствуются номограммами (планшетками), разработанными во ВНИИЗе, для определения целесообразности вентилирования.

Таким образом, прежде чем приступить к активному вентилированию, определяют температуру и влажность зерновой массы. С помощью психрометра измеряют температуру и влажность атмосферного воздуха. Возможность проведения вентилирования проверяют через каждые 6 часов (в 1, 7, 13 и 19 часов). Так как параметры воздуха могут изменяться довольно быстро и резко, что может привести к увлажнению зерна при неустойчивой погоде, целесообразность вентилирования определяют через 3 часа, а иногда и чаще (в зависимости от условий).

При отсутствии психрометра вентилирование проводят, если температура атмосферного воздуха в ясную погоду ниже температура зерна на 4-5°С и более. В дождливую и туманную погоду разница должна составлять не менее 8-10°С. Семена влажностью более 18% вентилируют воздухом с относительной влажностью до 85% в любое время суток. Для устранения обнаруженного очага самосогревания зерно вентилируют при любой погоде.

Эффективность вентилирования обеспечивает только определенное количество воздуха. Если воздуха недостаточно, зерно охлаждается медленно, возможно отпотевание и порча верхних слоев. Чем влажнее зерно, тем быстрее его необходимо охладить и тем больше воздуха подают в насыпь. Однако при большой удельной подаче воздуха резко возрастает потребляемая мощность и расходы на охлаждение. Поэтому устанавливают такие удельные подачи, которые обеспечивают необходимое охлаждение зерна без порчи и потерь при минимальных затратах на вентилирование.

При вентилировании учитывают физические особенности зерна различных культур. Насыпь крупносемянных культур оказывает небольшое сопротивление проходу воздуха; мелкосеменных - характеризуется малой скважистостью и оказывает большое сопротивление воздушному потоку. Поэтому зерно мелкосеменных культур вентилируют при небольшой высоте насыпи.

После окончания загрузки поверхность насыпи выравнивают. В противном случае значительная часть воздуха уходит через участки насыпи, а интенсивность обработки остальной массы зерна резко снижается. В образовавшихся «глухих» зонах (через которые не проходил воздух) возможна быстрая порча зерна из-за интенсивного развития микроорганизмов.

Особое внимание при вентилировании уделяют выравниванию температуры зерна по всему объему насыпи, чтобы не образовались застойные зоны. Поэтому потребный удельный расход воздуха должен быть выше нормы с учетом неравномерности распределения воздуха в зерновой насыпи.

Для озимой пшеницы я использовала машину активного вентилирования БВ-50.

Технологический процесс вентилирования и сушки зерна в бункерах заключается в следующем. После первичной очистки влажные зерно направляют в один из бункеров. Во время заполнения бункера необходимо следить за тем, чтобы не было уплотненных зон по высоте бункера. Для этого при загрузке бункера зерно из нории должны попадать на распределитель зернового потока, расположенный над центральным цилиндром.

Рисунок 6 Бункер вентилируемый БВ-50 1 - лебедка; 2 - кольцевая рама; 3 - корпус; 4 - пробоотборник; 5 регулятор влажности ВДК; 6 и 8 - грузики; 7 - флажок; 9 - датчик уровня зерна; 10-кронштейн с блоками; 11 - клапан; 12 - распределитель зерна; 13 - конус; 14 труба воздухораспределительная; 15 - люк; 16 - кольцо регулировочное; 17 - шибер; 18 -вентилятор; 19 -электрокалорифер

3.4 Первичная очистка

Первичную очистку проводят после сушки. Основная задача - доведение зерновой массы по чистоте до требований стандарта на продовольственное зерно обрабатываемой культуры. Выделение как можно больше крупных, мелких и более легких примесей при минимальных потерях основного зерна.

Зерновая масса, поступающая на первичную очистку, должна иметь влажность не выше 18% и содержать сорной примеси не более 8%.

Проводят первичную очистку на воздушно-решетных машинах: ЗВС-20, ЗВС-20А, К-527-А, «Петкус-Гигант». Их паспортная производительность составляет 10 - 20 т/ч. Для озимой пшеницы я выбрала машину ЗВС-20 с производительность 20 т/ч (рис. 6).

Машины выполняют не только очистку, но и сортирование по фракциям. Для этого в решетный стан включено дополнительно сортировочное решето, которое отделяет щуплые и мелкие зерна основной культуры.

Исходный материал делится на 4 фракции: 1). очищенное зерно продовольственного назначения; 2). фуражное (щуплые и мелкие); 3). крупные и мелкие примеси; 4). мелкие отходы.

Технологическая эффективность выделения крупных, мелких и легких примесей составляют 60%.

Суммарные потери основного зерна во все фракции отхода не должны превышать 1,5% от массы основной культуры в исходном материале. В обработанном материале не должно содержаться более 3%примесей.

Рисунок 7 Воздушно-решетная машина ЗВС-20А

3.5 Вторичная очистка (сортирование) и выделение трудноотделимых примесей

Сортирование - обязательный прием подготовки семян, его проводят с целью выделения для посева крупных, тяжеловесных и выровненных семян. Такие семена имеют более крупный зародыш и большой запас питательных веществ, что обеспечивает получение более высокой полевой всхожести, лучшую выживаемость растений и формирование высокого урожая.

Семена в партии неоднородны по массе, есть крупные, средние, мелкие, тяжелые и легкие.

Основная цель - выделить трудно отделимые примеси и довести семена до семенных кондиций по чистоте (удалить мелкие, щуплые и легковесные семена).

Влажность и содержание сорной примеси в зерне, поступающем на обработку, должны быть менее 18% и 3%.

Сортируемые семена пропускают через систему решет с отверстиями разного диаметра и формы с учетом параметров зерна: длины, ширины, толщины. Лучшими являются те семена, которые обладают оптимальным соотношением этих параметров.

Проводят вторичную очистку на воздушно-решетных машинах: СВУ-5, СВУ-5А, СВУ-10, ОСЗ-50, К-531, ОС-4,5А, СМ-4, «Петкус-Гигант». Их паспортная производительность составляет 5 - 50 т/ч. Использование сортировальных машин позволяет выделить из партии 60 - 75% семян, лучших по посевным качествам. Для своей работы я выбрала машину СВУ-5 с производительностью 5 т/ч.

Принцип работы. Очищаемый материал загружают в приемную камеру норией или самотеком из машин, расположенных выше. Из приемной камеры материал по аспирационному каналу поступает на решета. В аспирационном канале из очищаемого материала воздушный поток выделяет и уносит легкие примеси, легкие и щуплые семена. Решета разделяют материал на очищенные семена, мелкие примеси, крупные примеси, II сорт. Очищенные семена поступают в канал II аспирации для выделения оставшихся примесей, щуплого и битого зерна. Все фракции очистки по соответствующим лоткам и течкам выходят наружу.

Исходный материал делится на 4-е фракции: семена, зерно II сорта, аспирационные отходы и прочие примеси, мелкие примеси.

К операции предъявляют следующие требования: потери семян во все фракции примесей не должны превышать 1%, и попадание полноценных семян во II сорт должно составлять не более 3% от массы основной культуры в исходном материале. Общее дробление семян допускается до 1%.

После сортирования и сушки зерно должно быть выровненным, чистым от семян сорняков и примесей, его влажность не должна превышать 14-16%, семенное зерно должно соответствовать требованиям ГОСТа. Очищенные, просушенные и отсортированное зерно (семена) закладывают на хранение в продезинфицированные зерно- и семенохранилища. Во время хранения зерна (в том числе семян) должна быть исключена возможность их засорения, снижения всхожести.

Рисунок 8 Воздушно-решетная машина СВУ-5

4. Хранение зерна

На выбор режима хранения влияют следующие факторы: климатические условия местности, в которой находится хозяйство; типы зернохранилищ и их вместимость; материально-технические возможности хозяйства; целевое назначение партии зерна; экономическая целесообразность применения того или иного режима и приема.

Наибольшей технологической эффективности и наибольшего сокращения издержек при хранении достигают только в том случае, если при выборе режима учитывают многообразие условий, влияющих на устойчивость зерновой массы. Лучшие результаты получают при комплексном использовании режимов, например хранение сухой зерновой массы при низких температурах с использованием для охлаждения наружного холодного сухого воздуха во время естественных перепадов температур.

Режимы и способы хранения зерновых масс основаны на свойствах последних, а также на взаимосвязях этих свойств и взаимодействия между зерновой массой и окружающей средой (хранилищем и элементами его конструкции, паровоздушной средой в нем, атмосферой, окружающей хранилище, и т.д.) обеспечивает наибольшую технологическую и экономическую эффективность при хранении.

Важнейшие факторы, влияющие на состояние и сохранность зерна, следующие: влажность зерновой массы и окружающей ее среды; температура зерновой массы и окружающей ее среды; доступ воздуха к зерновой массе (степень аэрации). Данные факторы положены в основу режимов хранения.

Применяют следующие режимы хранения зерновых масс:

1. в сухом состоянии (с влажностью до критической);

2. в охлажденном состоянии (температура зерна понижена до пределов, значительно тормозящих жизненные функции компонентов зерновой массы);

3. в анаэробных условиях (в герметичном состоянии) или в РГС.

Кроме того, обязательно используют вспомогательные приемы, направленные на повышение устойчивости зерновых масс при хранении. К таким приемам относятся:

1. очистка от примесей перед закладкой на хранение;

2. активное вентилирование;

3. химическая консервация;

4. борьба с вредителями хлебных запасов;

5. применение излучений;

6. соблюдение комплекса оперативных мероприятий.

Здесь следует также рассмотреть временное хранение зерна в бунтах и на площадке.

Временное хранение зерна в бунтах и на площадках

Несмотря на рост сети зернохранилищ в нашей стране, в период уборки в некоторых районах вынуждены еще временно хранить зерно в бунтах. Под бунтами понимают партии зерна, уложенные по определенным правилам вне хранилищ (под открытым небом), в насыпи или в таре.

При хранении зерна в бунтах насыпям придают удлиненную форму, что дает возможность легче укрыть бунт и обеспечить наибольший сток осадков.

Доступность зерновых масс в бунтах воздействию различных внешних факторов делает их неустойчивыми при хранении. В бунтах трудно наблюдать за состоянием зерновой массы во внутренних участках. Поэтому самосогревание и развитие вредителей часто нельзя обнаружить своевременно. Кроме того, зерно легко загрязняется, портится и часто истребляется птицами и грызунами, а в открытых бунтах легко прорастает. В бунтах не хранят семенные фонды.

Площадку для бунтов устраивают на ровном месте так, чтобы не задерживалась вода. Она должна быть удобной для подъезда автомобилей, доставки транспортных механизмов, зерноочистительных машин, установок для активного вентилирования. Площадку асфальтируют либо утрамбовывают грунт и делают настил из дерева, сухих соломенных (камышовых) матов или выстилают пленками. Бунты располагают узкой (торцовой) частью по направлению господствующих ветров в осеннее-зимний период. Перед укладкой в бунт зерновую массу любой влажности охлаждают до температуры 8°С и ниже. Это исключает активное развитие клещей и насекомых и в значительной степени уменьшает возможность самосогревания. Охлаждают зерно, пропуская его через цепочку транспортеров, зерноочистительные машины, применяя установки для активного вентилирования. Используют и суточные перепады температуры.

Укрывают только бунты с сухим и влажным, предварительно охлажденным зерном. Бунты с неохлажденной зерновой массой и влажностью выше критической не указывают, так как в них быстро начнется самосогревание. Для укрытия используют брезент. Соломенные и камышовые маты, солому (ее закладывают комлем в зерновую массу при засыпке, а верхнюю часть соломин наклоняют вниз). бунтах, а в грунте.

Суточное поступление зерна различных культур на ток

Культура	Урожайность, т/га	Количество уборочных агрегатов, шт	Среднесуточная производительность, га	Суточное поступление зерна, т
Овес	3 т/га	5	13,3	316,5

5. Расчетная часть

Исходные данные:

Площадь S - 378 га

Урожайность - 3 т/га

Сорная примесь - 7%

Зерновая примесь - 11%

Влажность - 20(22)%

Натура - 460 г/л

Регион:Московская область

1) определение продолжительности уборки (t _уб. ):

t _уб. = S ё (Чкґ Пр) = 378 ё(5ґ14) = 5,4 суток,

где S - убираемая площадь, га; Чк - число комбайнов, шт.; Пр - суточная производительность одного комбайна, га/сут.

2) определение суточного поступления зерна на ток (m_исх. ):

m_исх. = (Чк ґ Пр) ґУр = (5 ґ14) ґ3 = 210 т/сутки,

где Чк - число комбайнов, шт.; Пр - суточная производительность одного комбайна, га/сут.; Ур - урожайность культуры, т/га

3) эксплуатационная производительность ворохоочистителя ( П_э ):

Составим схему проведения послеуборочной обработки зерна озимой пшеницы, исходя из качества вороха, его целевого назначения и суточного поступления на ток:

П_п ґ К_э ґ К₁ ґ К₂ = 20 ґ 0,6 ґ0,9ґ0,98 = 10.584 т/ч,

где П_п - паспортная производительность машины, т/ч; Кэ - коэффициент эквивалентности, учитывающий особенности культуры; К₁ и К₂ - коэффициенты, учитывающие влажность и засорённость воздуха.

4) определение продолжительности предварительной очистки зернового вороха (t_овп):

t_овп = (m_исх: П_э): К_п = ( 210:10,584 ): 0,8 =8,27 ч.,

где К_п - коэффициент использования рабочего времени.

С учётом того, что в хозяйстве имеется в наличии 2 очистителя вороха, продолжительность предварительной очистки составит 9 часов.

5) определение массы зернового вороха после предварительной очистки ( m_овп ):

...