15.09.2015 Сельское хозяйство

Как и на чем высушить зерно с наименьшими затратами энергоносителей?

Проще и дешевле сушили зерно в старину наши деды и прадеды. Для этого зерно оставалось в снопах, ожидая обмолота. Под действием сухого окружающего воздуха, зерно досушивалось в колосе и окончательно созревало. При этом использовалась только дармовая энергия солнца, накопленная в воздухе. Даже когда проходил дождь, зерно не прело, так как между зернами было достаточно воздуха, что быстро отводило избыток влаги.
С ростом интенсификации производства, когда главным орудием обмолота стали комбайны, зерно начало поступать на тока в большом количестве, в значительной мере не полностью созревшим, достаточно влажным, с большим содержанием пыли и пожнивных остатков. Очень часто влажность зерна превышает 25-30 ° С. В таком состоянии срок безопасного хранения зерна составляет не более 2-5 суток, и для того, чтобы зерно оставалось кондиционным, его необходимо проветривать и досушивать с применением средств и источников дополнительной энергии. Наиболее серьезной эта проблема становится тогда, когда при уборке урожая наступает дождливая погода, и поднимается влажность воздуха.
Тогда применяют высокотемпературные зерносушилки, которые используют тепловую энергию сгорания газа, дизтоплива или других теплоносителей. При сушке кукурузы, рапса или сои, вообще практически невозможно обойтись без продуктивной шахтной зерносушилки, такой как Strahl, Petkus, Araj, Tornum и другие. Эффективность работы зерносушилок по затратам энергоносителей, главным образом, зависит от их конструктивных особенностей. Наименее эффективны такие конструкции, в которых теплоноситель проходит перпендикулярно к движению зерна. Это простые по конструкции зерносушилки, такие как модульные, башенные сушилки или конвейерные зерносушилки типа английских Alvan Blanch .
При эксплуатации такого типа зерносушилок, расход теплоносителя может более чем в два раза превышать расход топлива в сушилках шахтного типа, в которых теплоноситель проходит через зерно в трех направлениях - поперек, напротив и за движением зерна. В этом случае каждое зерно во время движения по шахте обдувается теплым воздухом из трех различных направлений, и процесс сушки проходит наиболее эффективно. Кроме того, в шахтных зерносушилках более экономно используется электроэнергия для вентиляторов, которые продувают зерно. Вентиляторам нет необходимости преодолевать дополнительное сопротивление сеток или перфорированных листов, между которыми находится зерно во время сушки, и которые постоянно забиваются отходами. Особенно значительное сопротивление создает перфорация в сушилках, предназначенных для сушки рапса, а потому такие сушилки практически не пользуются спросом. Настоящий хозяин подсчитает, что за счет вышеприведенных преимуществ, он за два-три сезона окупит свою универсальную шахтную зерносушилку только за счет энергоносителей.
Рассмотрим родоначальников в сушке зерна - США. Там всегда были относительно низкие цены на энергоносители, а потому даже стационарные высокопроизводительные американские зерносушилки имеют конструкцию «сетка в сетке», то есть башенные и модульные зерносушилки типа GSI, SUKUP, Mathews Company, GSCOR. Главное внимание конструкторы этих сушилок обращали на получение максимальной производительности. Такой показатель, как удельный расход топлива, даже не предоставляется в технических характеристиках оборудования. К тому же, большая часть США находится в зоне субтропического климата со среднегодовой температурой выше 14° С, что обусловливает невысокую влажность собранного с поля зерна и благоприятные для процесса сушки условия. Большая часть России находится в зоне умеренного климата, поэтому зимой, при отрицательных температурах, при сушке кукурузы с высокой влажностью (30% и выше) на внешних листах перфорации или сетки образуется большое количество конденсата, который мешает процессу сушки. Внутри зерносушилки, у внутренней сетки, зерно будет пересушиваться и подгорать, а у внешней, наоборот, недосушиваться, несмотря на системы перемешивания зерна.
В Европе к экономии энергоресурсов изначально подходили с большим вниманием, а потому сейчас здесь трудно найти мощную зерносушилку примитивной конструкции. Практически все европейские производители производят зерносушильное оборудование шахтного типа, применяя частичную или полную рекуперацию отработанного воздуха, такие как итальянские Strahl. Эти данные подтверждает справочник для фермеров Великобритании Кена Мак-Леана, где сказано, что меньше энергии используется при низкотемпературном методе сушки зерна, а при высокотемпературной интенсивной сушке наиболее экономически эффективным инструментом является шахтная зерносушилка. Она может почти в два раза опередить конкурентов по экономии затрат на энергоносители.
При анализе технических показателей различного типа зерносушилок, по данным производителей, видно, что шахтные зерносушилки с рекуперацией тепла более экономно используют топливо. Наиболее очевидным становится этот факт после обследования фактических эксплуатационных показателей зерносушильной техники, используя такой весомый показатель, как расход газа или дизтоплива на один тонно-процент высушенного зерна. В условиях постоянного роста цен на энергоносители, именно на этом показателе должно быть сосредоточено внимание прикладных ученых; именно на этот показатель, а не на максимальную производительность, нужно обращать внимание.