«ПРОЕКТ УСТРОЙСТВА СИСТЕМЫ АКТИВНОГО ВЕНТИЛИРОВАНИЯ ЗЕРНА УСТАНОВКОЙ СВУ-1М В ЧАСТИЧНО МЕХАНИЗИРОВАННОМ СКЛАДЕ Е= 3,2 ТЫСЯЧИ ТОНН»
методическая разработка на тему

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

Краснодарского края

«Славянский сельскохозяйственный техникум»

ДОПУЩЕНА К ЗАЩИТЕ

                                                             Заместитель директора по учебной работе

_______________________ О.Г. Коротких

                                            «___»__________________________2015 г.

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

(дипломный проект)

на тему «ПРОЕКТ УСТРОЙСТВА СИСТЕМЫ АКТИВНОГО ВЕНТИЛИРОВАНИЯ ЗЕРНА УСТАНОВКОЙ СВУ-1М В ЧАСТИЧНО МЕХАНИЗИРОВАННОМ СКЛАДЕ Е= 3,2 ТЫСЯЧИ ТОНН»

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 35.02.06 «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции»

  Выпускника  Молчанова С.А.

Группы   4Т1

Дипломный  руководитель Булах М. С.

__________________________________

Славянск-на-Кубани, 2015

Содержание

1.ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………...3

Глава 1. Теоретический анализ проектирования  зерноскладов, с системой активного вентилирования  установкой СВУ-1М………………………………....5

1.1. Современное состояние элеваторной промышленности……………...……...5

1.2. Значение зернового сырья для страны………………………………………...8

1.2.1. Производство зернового сырья………………………………………………8

1.2.2. Роль зерна в формировании структуры питания населения……………...12

Глава 2.Характеристика предприятия…………………….………………………15

2.1. Обоснование проектирования системы активного вентиляций в складах и силосах элеваторов…………………………………………………………………15

2.2. Ассортимент продукции, выпускаемый предприятием……………………..19

2.3. Структура предприятия………………………………………………………..21

Глава 3.Технологическая часть…………………………………………………....24

3.1. Заготовляемое сырье…………………………………………………………..24

3.2. Виды активного вентилирования ………………………………………….....25

3.3. Объекты применения активного вентилирования зерна…………………....29

3.3.1. Применение  установок активного вентилирования зерна в силосах элеваторов ………………………………………………………………………….29

3.3.2.  Применение установок активного вентилирования зерна в складах.. ….30

3.4. Проектирование установки активного вентилирования в частично-механизированном складе Е=3,2 тыс.т. …………………………………………..31

3.5. Расчет подачи воздуха для вентилирования и продолжительность вентилирования……………………………………………………………………..35

ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………………..39

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ  ИСТОЧНИКОВ ………………………………...41

ВВЕДЕНИЕ

На современном этапе технического развития предприятий послеуборочная обработка зерна  играет решающую роль. Она позволяет улучшить качество семян и продовольственного зерна.

Обеспечение сохранности зерна в нашей стране одна из важнейших задач государства, которая по масштабам и содержанию базируется на широкой научной основе. Для её успешного расширения хлебоприёмные предприятия, наряду с отчисткой, широко используют сушку и активное вентилирование зерна.

Ежегодно на предприятиях переработки зерна сушке и активному вентилированию подвергается до 70-90% всего заготовляемого зерна.

Эффективное использование установок для активного вентилирования зерна, большое их разнообразие может быть достигнуто лишь на основе применения научно обоснованных режимов обработки зерна с учётом периодов безопасного хранения различных культур [10, с.98].

Активное вентилирование - это принудительное продувание массы зерна холодным или подогретым воздухом.

В отличие от естественной вентиляции активное вентилирование позволяет создать и поддерживать равные оптимальные условия в больших объёмах продукции и благодаря этому снизить потери сельскохозяйственной продукции при хранении и эффективности использовать объём хранилищ.

Основными элементами системы активного вентилирования являются: вентилятор, воздухораспределительные каналы и ёмкости для хранения зерна.

В соответствии с особенностями технологии хранения разных видов продукции в системах активного вентилирования предусматривают устройства для регулирования влажности, температуры и загрузки зерна в бункера.

Системы активного вентилирования в крупных хранилищах оборудуются автоматическим управлением.

Этот способ обработки зерна позволяет предотвратить и ликвидировать самосогревание зерна, а так же охладить его до температуры, обеспечивающей длительное хранение. Вентилирование насыпи теплым воздухом с низкой относительной влажностью позволяет подсушить зерно и ускоряет процесс послеуборочного дозревания, повышая энергию прорастания, всхожесть и улучшая хлебопекарные качества зерна [12;20].

Охлаждение и подсушивание зерна создают в насыпи условия, неблагоприятные для развития вредителей и микроорганизмов. Являясь высокомеханизированным, а в некоторых случаях и автоматизированным процессом обработки неподвижных партий, активное вентилирование относят к числу производительных и эффективных способов обработки зерна, как в технологическом, так и экономическом отношениях.

Целью настоящей работы является разработка схемы устройства активного вентилирования хранящегося зерна в складах и силосах элеваторов.

Для выполнения поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:

1. проанализировать технологические процессы активного вентилирования зерна;
2. спроектировать схему активного вентилирования СВУ -1М в складе Е= 3,2 тысяч тонн;
3. сделать расчет времени вентилирования.
4. сделать расчет подачи воздуха для вентилирования 3,0 тыс.т. пшеницы.

Глава 1. Теоретический анализ проектирования  зерноскладов, с системой активного вентилирования  установкой СВУ-1М

1.1.Современное состояние элеваторной промышленности

Элеваторная промышленность – это одна из отраслей пищевой индустрии. Так как зерно относится к одному из важнейших источников питания человека и потребность в нем осуществляется всегда, то, следовательно, вопрос  хранения его без  ухудшения качества является важнейшим после окончания уборки урожая.

Растущее с каждым годом производство зерна в сельском хозяйстве и увеличение его закупок в государственные ресурсы требуют развитой сети для приема и хранения огромных масс закупаемого государством товарного зерна.
Народнохозяйственное значение зерна в значительной степени определяется тем, что зерновые продукты при соответствующих условиях могут храниться в течение длительного времени без существенного изменения качества и пищевой ценности.

Централизация хлебных запасов привела к созданию в стране новой отрасли — элеваторной промышленности — для первичной послеуборочной обработки и хранения государственных запасов, входящей в систему Министерства заготовок России [9, с.145].

Элеваторная промышленность — это материально-техническая база, обеспечивающая накопление хлебных ресурсов, сохранность их в виде зерна и продуктов его переработки и передачу их потребителю, в том числе и отгрузку на экспорт.

Под технической базой следует понимать всю систему исправно действующих зданий, сооружений, устройств и оборудования, расположенных на территории предприятия в определенной взаимной связи и предназначенных для выполнения основных производственных операций.

Наличие в стране элеваторной промышленности с широкой сетью хлебоприемных предприятий позволяет решать три важнейшие экономические задачи:

- сосредоточение в централизованном распоряжении основной массы товарного зерна;

- создание наилучших условий для послеуборочной обработки зерна и формирования его в крупные однородные партии для использования их по назначению;

- обеспечение хранения зерна и продуктов его переработки до их потребления [1,с.358].

Предприятия элеваторной промышленности представляют собой комплексно-механизированные и автоматизированные зернохранилища, оснащенные высокопроизводительным технологическим и транспортным оборудованием.

Основные операции с зерном на этих предприятиях выполняют с применением наиболее современной и прогрессивной технологии и организации производственного процесса.

В зависимости от целевого назначения хлебоприемных предприятий и их места по перемещению зерна в разветвленной сети элеваторной промышленности их можно условно разделить на три звена:

1-е звено — прием зерна от сельхозпроизводителей. К ним относятся линейные (пристанционные и пристанские) и глубинные хлебоприемные заготовительные предприятия, располагающие элеваторной и складской емкостью, оснащенной необходимыми техническими средствами. Глубинные предприятия могут быть постоянно действующими или временными. Постоянные предприятия делятся на основные и подсобные, которые подчиняются основным и не имеют законченной отчетности. Как правило, они имеют небольшие объемы работы. Предприятия первого звена располагаются главным образом в районах производства зерна. Работа этих предприятий носит сезонный характер, так как основная масса зерна поступает на них в течение 20—30 суток, а отгружают зерно в основном равномерно в течение всего года;

2-е звено — длительное промежуточное хранение зерновых запасов между поставщиком зерна и его потребителем или перевалка зерна с одного вида транспорта на другой. Это звено обслуживают базовые, фондовые, перевалочные хлебоприемные предприятия;

3-е звено — зерно отпускают потребителям через производственные и портовые элеваторы (на экспорт).

Элеваторная промышленность отрасли тесно связана с сельским хозяйством страны, она является продолжением сферы производства зерна, принимает от сельхозпроизводителей для размещения значительную часть урожая и передает его потребителям — зерноперерабатывающим предприятиям, населению (через торговую сеть), а также отгружает его на экспорт [8, с.265].

Вся работа элеваторной промышленности, требующая перемещения больших количеств хлебных грузов, связана с автомобильным, железнодорожным и водным транспортом. От автомобильного транспорта зависит быстрота и равномерность поступления на хлебоприемные предприятия зерна от колхозов и совхозов, а от железнодорожного и водного транспорта — быстрота его передвижения при перемещении и бесперебойность снабжения потребителей.

Основным потребителем зерна является мукомольно-крупяная промышленность, которая перерабатывает в муку и крупу более 80% всего товарного зерна. Зерно в качестве сырья используют и другие отрасли промышленности — комбикормовая, крахмало-паточная, спиртовая, пивоваренная и др.

Наличие в системе министерства заготовок предприятий, перерабатывающих зерно в муку и крупу, связывает его с широкой сетью таких потребителей, как предприятия пищевой промышленности, торговля.

Основные задачи элеваторной промышленности сводятся к следующему:

- прием зерна;

- обеспечение полной сохранности всего принятого зерна, не допуская качественных и количественных потерь;

- улучшение качества зерна очисткой его от примесей, сортированием, сушкой сырого и влажного зерна, вентилированием с доведением зерна до уровня требований, предъявляемых потребителями и в соответствии с назначением;

- бесперебойное снабжение промышленности и населения зерном и продуктами его переработки необходимого качества и в количествах, необходимых для переработки и потребления;

- длительное хранение хлебных резервов государства [14, с.145].

1.2.Значение зернового сырья для страны

1.2.1.Производство зернового сырья

Зерно – важнейший стратегический продукт, определяющий стабильное функционирование аграрного рынка и продовольственную безопасность страны.

Зерновое производство – главная и решающая основа развития всех отраслей сельского хозяйства, а также многих перерабатывающих отраслей промышленности.

Народнохозяйственное значение зерна в огромной степени возрастает в силу таких исключительных качеств зерновых продуктов, как способность в определенных условиях к длительному хранению без существенного изменения их свойств и пищевой ценности, а также высокая транспортабельность. Зерно и получаемые из него продукты питания по сравнению с другими пищевыми средствами наиболее дешевые. Все это исторически определило значение и место зерна и продуктов его переработки в питании – они стали продуктами массового и повседневного потребления человека.

Хлеб – важнейший продукт питания для человечества. Зерно используют для сельскохозяйственных животных, также, зерно — это сырье для пищевой промышленности.

В развитых странах, к коим относится Россия, расходуется около 60-70% всего зерна. Зерновые, особенно зернобобовые — это источник белка, важнейший для организма людей и животных. К примеру, ячмень используется в пивоварении, другие культуры для производства спирта, а значит, в фармацевтической, химической, технической промышленности. Зернофуражные корма используются для производства продукции животноводства [15;20;23].

Пшеница занимает первое место среди других сельскохозяйственных культур. Ее используют в виде муки более половины населения земного шара в хлебопечении и кондитерской промышленности. Вкусовые качества продукта высоки, прекрасно усваиваются организмом. Используется для производства макаронных изделий крупы.

Пшеница в нашей стране – главная продовольственная культура. В свое время институт питания Академии медицинских наук СССР разработал научно обоснованные нормы потребления. По этим нормам в общем объеме производства зерна, выделяемого на продовольственные цели, пшеница должна занимать около 75%, рожь — 14, крупяные (рис, гречиха, горох, фасоль, чечевица) – 9%. Остальные 2% приходятся на овес, ячмень, кукурузу. (11)

Огромное значение зерновых культур определяется тем, что продукты, получаемые из зерна (хлеб, крупа, макароны)служат основой питания человека.

Непосредственно за счет продуктов переработки зерна (хлеб, мука, крупа) обеспечивается около 40% общей калорийности питания, почти 50% потребности в белках, 60% потребности в углеводах. Если же учесть еще и долю зернофуражных кормов, идущих на производство потребляемых населением продуктов животноводства, то доля зерна и продуктов его переработки в калорийности питания (без алкогольных напитков)возрастает до 56%, а в потребляемом белке – до 90%, в углеводах – до 62%.

Среди получаемых из зерна продуктов питания первое место занимает хлеб. Хлеб – настолько существенная часть рациона, что без него практически невозможно обойтись. Он – главная пища подавляющего большинства людей. Установлено, что человек за 60 лет жизни съедает 30 т пищи, половину которой составляет хлеб. В 2012  году на душу населения в России потреблялось 119 кг хлеба, в 2013  году – 118 кг, в 2014 – 120 кг [6, с.158; с.356].

Зерно является объектом хранения в элеваторной и сырьем для переработки в мукомольной, крупяной и комбикормовой промышленности. Мука представляет собой основное сырье для хлебопекарной, макаронной и частично кондитерской промышленности.

Зерно кукурузы, ячменя, сои, сорго и других культур является ценным сырьем для технического производства. Зерно и продукты его переработки находят применение в пивоваренной (ячмень),крахмалопаточной, спиртовой, и других отраслях промышленности.

Важна в народном хозяйстве кукуруза. Это сырье для производства круп, патоки, пива, масла, кукурузных хлопьев, лечебных препаратов, консервов, главный компонент комбикормов, важнейшая силосная культура в России. Используются стебли, листья, обертки и стержни початков кукурузы для производства бумаги, целлюлозы, линолеума, пластмассы, изоляционные и строительные материалы.

От уровня производства зерна зависит удовлетворение потребностей населения в главном продукте питания – хлебе, промышленности – в сырье, а также создание необходимых государственных ресурсов. Кроме того, высокоразвитое зерновое хозяйство играет большую роль в подъеме мясного и молочного скотоводства, свиноводства и птицеводства. Поэтому зерновые культуры возделываются во всех зонах России, а для хозяйств являются одной из основных культур растениеводства [11;21].

Российская Федерация, которая вне далеком прошлом производила зерна на душу населения вдвое больше среднемирового уровня, в сравнительно короткий период аграрных преобразований допустила такие темпы снижения его производства в мирное время, каких не знала не только российская, но и мировая история.  Если в 2000  году в мире было произведено 241 млн. т зерна, в том числе в России –48 млн. т, то в 2010-2011  годах мировое производство зерна приблизилось к 2 млрд. т, из них в России – в среднем 72 млн. т.  Таким образом, за столетие мировое производство зерна увеличилось в 8 раз, а в России – в 1,5 раза. Если сто лет назад на долю России приходилось 20% общего производства зерна в мире, то в 90-е годы только 3 — 4%.

В 90-е годы развитие отечественного зернового производства определялось воздействием сложного комплекса природных, экономических, организационных, научно-технических и других внутренних и внешних факторов.

Мировое производство зерна в 2014  году составило 1,83 млрд. т; это был самый низкий урожай за последние 7 лет. На международный рынок поступило 236 млн. т зерна.

На изменение структуры зернового клина существенное влияние оказали экономические факторы и, прежде всего, цены, которые в большей степени стимулировали производство продовольственного зерна, чем фуражного. Сказалось также стремление отдельных регионов расширить посевы продовольственных культур и в первую очередь пшеницы с целью более полного и гарантированного снабжения населения своих территорий хлебом и хлебными изделиями. Поэтому на фоне увеличения валового сбора зерновых культур проявилась довольно четко выраженная тенденция увеличения в нем доли зерна озимой и яровой пшеницы, которая достигла свыше половины (58,4 %) общероссийского объема производства зерна. Этими двумя зерновыми культурами засевался почти каждый второй гектар российского зернового поля.

Современный объём производства зерна не удовлетворяет растущих потребностей населения страны, в необходимом количестве зерновых на выпечку хлеба и хлебопродуктов [21, с.247].

Норматив потребления составляет115 кг, фактически в России потребляется 114 кг. В России ситуация с производством зерна следующая. Посевная площадь всех сельскохозяйственных предприятиях снизилась за период 2000  по 2014  год на 40%.С 2012  года урожайность зерновых культур в весе после доработки возросла на 22,5%. Самый высокий урожай зерна за последние пять лет в России  был получен в 2012 году.

1.2.2.Роль зерна в формировании структуры питания населения

Питание — основа жизнедеятельности человека, одно из основных условий его существования, влияющее на продолжительность жизни, работоспособность, самочувствие и настроение, сопротивляемость инфекциям и другим неблагоприятным факторам окружающей среды. Используя в пищу и на корм животным большое количество продуктов и кормов, человек формирует спрос и, следовательно, непосредственно влияет на их производство, определяя его объем и структуру. Кроме того, оптимизация рациона питания используется для профилактики и лечения многих заболеваний.

Пища — не только источник пластического материала и энергии, но и комплекс биологически активных веществ, регулирующих функции организма. Ни один продукт питания, за исключением грудного молока в — первые полгода жизни, не обеспечивает организм всеми необходимыми нутриентами. Нужен целый комплекс питательных веществ, содержащихся в различных продуктах питания человека, состав и количество которых меняются в течение жизни. При всем многообразии пищевых продуктов лишь одна их группа постоянно присутствует во всех пищевых рационах — это продукты на основе зерновых культур. Хлеб — главный их представитель, обладает высокой пищевой ценностью и уникальным свойством не придается [2, с.245].

Существуют различные теории питания. Теории сбалансированного, адекватного и оптимального питания являются основой современных рационов и диетологических рекомендаций. Кроме того, разработаны теории функционального, раздельного, вегетарианского, питания по группам крови и др. Каждая из них декларирует определенные принципы, имеет своих поклонников и противников. В России в основу рационального питания положен принцип сбалансированности пищевых рационов, благодаря чему обеспечивается потребность организма человека в макро- и микронутриентах. Теория рационального питания предусматривает соблюдение трех основных принципов:

• баланс питательных веществ, т.е. оптимальное количественное соотношение основных пищевых веществ — белков, углеводов, жиров, а также эссенциальных компонентов, включающих незаменимые аминокислоты, полиненасыщенные жирные кислоты, витамины и минеральные вещества;

•баланс энергии, т. е. соблюдение равновесия поступающей и расходуемой энергии в процессе жизнедеятельности человека;

•соблюдение режима питания [19;27].

В соответствии с законом сохранения энергии человек должен получать с пищей столько энергии, сколько затрачивает в процессе своей жизнедеятельности. Нарушение этого равновесия приводит либо к ожирению, либо к истощению организма. Энергетические затраты человека на внутреннюю работу (основной обмен веществ: дыхание, работа сердца и т. д.)зависят главным образом от его возраста, пола, массы, в то время как затраты энергии на внешнюю работу (жизнедеятельность) определяются в основном характером груда, местом и образом жизни. При кратковременном недостатке энергии, получаемой с пищей, организм частично расходует запасные вещества. При длительном недостатке энергетически ценной пищи он расходует не только резервные углеводы и жиры, но и белки, что приводит к истощению нервной системы, уменьшению массы скелетных мышц и общему ослаблению организма. В то же время при длительном избыточном потреблении пищи часть жиров и углеводов не используется организмом непосредственно, а откладывается в жировых депо, увеличивая массу тела, что впоследствии способствует ожирению. Недостаточное потребление энергии приводит к негативным последствиям, прежде всего к сокращению продолжительности жизни.

В начале XXIв. по продолжительности жизни населения Россия находится на уровне таких стран, как Индия и Пакистан, и существенно отстает от Китая, Германии, не говоря уже о США, Франции, Японии.

Сбалансированное питание с учетом возраста, а также энзиматического статуса человека создает нормальные условия для обмена веществ [8, с.143].

Современная концепция оптимального питания, сформулированная в 2001 г. академиком В.А.Тутельяном, предусматривает необходимость и обязательность полного обеспечения потребностей организма человека не только в пищевых веществах, энергии и эссенциальных факторах, но ив целом ряде пищевых биологически активных компонентов пищи. Концепция оптимального потребления питательных веществ определяет пищевой рацион как оптимальный, если он может способствовать улучшению физической и умственной деятельности или продлению и оздоровлению жизни.

Глава 2. Характеристика предприятия

2.1. Обоснование проектирования активной вентиляции в складах и силосах элеваторов

Для решения задачи сохранения качества и улучшения качества принятого зерна проводят различные мероприятия. Среди них важную роль играют активное вентилирование зерна атмосферным, подогретым или искусственно  охлажденным воздухом. Этот способ обработки зерна позволяет предотвращать и ликвидировать самосогревание зерна, охлаждать его до температуры, обеспечивающей длительное хранение.

Под активным вентилированием понимают принудительное продувание зерновой насыпи холодным или прогретым воздухом посредством вентиляторов. Воздух с помощью вентиляторов, обеспечивающих необходимую подачу и развивающих нужный напор, через систему специальных каналов или труб нагнетается в зерновую массу и оказывает существенное влияние на её состояние [17, с124].

 Активное вентилирование основано на воздухопроницаемости зерновой массы, её скважистости.  Скважистость зерна определяют по формуле:

где W- общий объем, занимаемый зерновой массой;

V- истинный объем твердых частиц зерновой массы, м3.

«На рис. 1» показаны принципиальные схемы движения воздуха в зерновой массе при активном вентилировании.

Активное вентилирование применяется для понижения температуры зерновой массы, смены воздуха межзерновых пространств, снижения влажности зерна, газации и дегазации. Этот приём обработки зерновой массы может быть применён и для теплового обогрева семян перед высевом их в поле.

Активное вентилирование устраняет механические потери и повреждения зерна, а также сокращает расходы по уходу за ним, так как проветривание и охлаждение производится без перемещения зерновой массы.

Активное вентилирование зерна представляет собой весьма важную и ответственную операцию, при выполнении которой следует руководствоваться специальными правилами.

При неправильном вентилировании может произойти увлажнение зерна за счёт поглощения паров воды из воздуха или повышение температуры за счёт повышенной температуры воздуха, нагнетаемого в зерновую массу. Поэтому активное вентилирование целесообразно производить только в том случае, если оно не сопровождается увлажнением или нагреванием вентилируемого зерна.

Рисунок 1 - Принципиальные схемы движения воздуха в зерновой массе при активном вентилировании.

1  - вертикальная;

1.  - горизонтальная;
2.  - радиальная;
3.  - послойно-вертикальная.

При проведении активного вентилирования надо помнить, что не всякое количество воздуха, подаваемого внутрь зерновой массы, оказывает благоприятное воздействие на зерно. Если это количество не обеспечивает достаточного понижения температуры и влажности зерна в насыпи, то такое вентилирование окажет отрицательное воздействие на зерно.

Установлено, что при недостаточном количестве воздуха, нагнетаемого вентилятором в зерновую насыпь, зерно охлаждается очень медленно, при этом часто наблюдается отпотевание и увлажнение верхних горизонтов зерновой насыпи. Чем выше влажность зерна, тем больше воздуха необходимо подавать в зерновую насыпь [16;28].

Разработал нормы подачи воздуха в зерновую насыпь при активном вентилировании (табл. 1).

Таблица 1

 Минимальная удельная подача воздуха и высота насыпи зерна при вентилировании зерна различной влажности

Количество воздуха, проходящего через зерновую насыпь за один час, называется удельной подачей. Удельная подача (q) выражается следующим уравнением:

q=Q/M.                                                    (2)

где q - удельная подача воздуха, м (ч*т), зерна;

Q - производительность вентилятора (количество воздуха, подаваемого вентилятором в насыпь зерна), м3/ч;

М - количество вентилируемого зерна, т.

Норму расхода воздуха на конкретной установке с учётом влажности зерна чаще всего регулируют, изменяя высоту насыпи зерна, вентилятор и размеры установки остаются прежними.

Опытным путем  доказано, что зерно с влажностью 20...21% можно вентилировать круглосуточно при любой температуре и влажности воздуха. Такое зерно не увлажняется даже при относительной влажности воздуха 90.95%.

Необходимым условием при любом способе вентилирования является наличие определённой высоты насыпи зерновой массы (не менее 1,5м). При малой высоте воздух не встречает достаточного сопротивления и распределяется в зерновой массе не равномерно. По этой же причине насыпь должна быть выравнена по высоте.

Вентилировать зерно целесообразно во всех случаях, когда температура его выше температуры наружного воздуха на 4.5°. При этих условиях зерно охлаждается, но не увлажняется [3, с.456].

Активное вентилирование даёт весьма положительный эффект в сочетании с тепловой сушкой. Доказано, что в случае охлаждения зерновой массы после сушки с помощью установок активного вентилирования влажность её снижается в среднем на 1,2%, т.е. на 20% больше, чем в охладительной камере.

Для предотвращения порчи зерна, замедления негативных процессов, до очистки и сушки зерна, возможно  применение активного вентилирования зерна атмосферным, подогретым или искусственно охлажденным воздухом.

Целью аттестационной работы является проектирование системы активной вентиляции  в складе Е=3,2 тыс. тонны и в силосах элеватора. Устройство системы активного вентилирования в складе емкостью 3,2 тыс. тонны позволит обеспечить хранение без перемещения семян любых культур в течении длительного времени, а устройство системы активного вентилирования в силосах элеваторов обеспечит хранение зерна практически до поступления зерна нового урожая [16, с.214].

2.2. Ассортимент продукции выпускаемый предприятием

ОАО  Славянский «Комбинат хлебопродуктов» выпускает комбикорм, крупы, муку.

Крупа — это целое или дробленое зерно, полностью или частично освобожденное от оболочек, алейронового слоя и зародыша. Крупа обладает высокой пищевой ценностью. Так, в ней содержатся биологически активные вещества — незаменимые аминокислоты, витамины, минеральные соли. Крупы пользуются постоянным спросом у населения, так как хорошо хранятся, их широко применяют в кулинарии для приготовления разнообразных блюд. В пищевой промышленности это составная часть концентратов и консервов. Пищевая ценность крупы зависит от ее химического состава и равна 300—350 ккал на 100 г.

Основной составной частью всех видов крупы являются углеводы (60—80%). Наибольшим содержанием крахмала отличаются крупы из риса, пшеницы, кукурузы. Важной составляющей крупы всех видов служат белковые вещества (в среднем 12%). Больше всего полноценного белка в крупах из бобовых; по содержанию незаменимых аминокислот ценными являются также крупы из гречихи, риса, овса. Жира в крупе немного (1—2%), исключение составляют крупы из овса, проса, кукурузы. Клетчатки в крупах от 0,2% (в манной) до 2,8% (в овсяной); клетчатка снижает качество круп и их усвояемость. Кроме того, в крупах имеются минеральные вещества и некоторые витамины. Таким образом, при разнообразии крупы в пищевом рационе организм человека получает в достаточном количестве все необходимые для его роста и развития вещества [4, с.142].

Для получения крупы зерно очищают от примесей. При выработке крупы из овса, гречихи, кукурузы, гороха могут применять гидротермическую обработку (паром под давлением) и сушку. Такая обработка облегчает обрушивание зерна, повышает стойкость при хранении и сокращает срок варки (быстроразваривающиеся крупы). Сортировка зерна по размеру обеспечивает лучшее обрушивание зерна. Обрушивание (шелушение) — это удаление цветочных пленок (просо, рис, ячмень, овес), оболочек плодовых (гречиха, пшеница) и семенных (горох). Сортировка после шелушения увеличивает выход крупы, улучшает ее внешний вид. Для более тщательного удаления плодовых и семенных оболочек и частично алейронового слоя и зародыша крупу шлифуют, что придает крупе хороший товарный вид. Затем крупу очищают от примесей, отвеивают мучель, отсеивают битые крупинки и сортируют, а ячменную, пшеничную и кукурузную крупы сортируют на ситах по размеру, соответствующему номеру крупы, после чего крупы упаковывают.

Мука - пищевой продукт, полученный размолом зерна различных культур (в основном пшеницы, а также ржи, ячменя, кукурузы, гороха и др.); основное сырье для хлебопекарного, макаронного и кондитерского производств. Пшеничная мука содержит 69-71% углеводов, около  11% белков, в небольшом количестве витамины и минеральные соли [18, с.24].

Для приготовления комбикормов применяют измельченное зерно и измельченные в порошок вещества минерального (например, известковая мука), растительного (например, сенная мука) или животного (например , костная мука) происхождения.

Комбикорм - комбинированный корм, это готовые смеси из измельчённых кормов, составленные по научно обоснованным рецептам. Предназначены для кормления животных и птиц. Для каждой возрастной и хозяйственной группы животных (телят, молочных коров, откормочного скота и др.) выпускают специальный  комбикорм. Основным сырьём служат зерновые, животные и грубые корма, травяная и хвойная мука, побочные продукты технического производства. Вырабатывают комбикорм  трёх видов: полнорационные, содержащие все необходимые животным питательные вещества  (скармливают их без добавок др. кормов); концентраты, предназначенные для компенсации недостатка в рационах основных питательных веществ ; балансирующие кормовые добавки — белково-витаминные, белково-витаминно-минеральные, а также премиксы [21, с.254].

2.3. Структура предприятия

Предприятие расположено вблизи населенного пункта. При этом облегчается укомплектование штата рабочих и служащих.

При выборе участка около населенного пункта было учтено направление господствующих ветров (розу ветров). Это позволило расположить строящиеся объекты так, чтобы ветер относил зерновую пыль, отработанные газы из зерносушилки, в противоположную сторону от жилой зоны населенного пункта.

Участок  имеет достаточный по дебиту источник водоснабжения, дающий воду нужного качества для питья, производственных и противопожарных нужд.

Производственная территория делится на отдельные зоны: предзаводскую, производственную, подсобную и складскую. В каждой из них расположены однородные по характеру производства, согласно пожарным и санитарно-гигиеническим условиям, по энергопотреблению, грузообороту и др. Взаимное расположение основных зданий соответствует требованиям технологического процесса и обеспечивает поточность производства.

        При выборе участка застройки соблюдались следующие требования:

- сохранение по возможности естественного рельефа;

- выполнение минимального объема земляных работ по выемке  грунта;

- планировочные отметки поверхности участка увязаны с отметками полов первого этажа здания;

- размещение земляных масс не нарушет режим грунтовых вод и не вызывает заболачивание территории[1;14].

Расположение зданий и сооружений на территории обеспечивает поточность приема, взвешивания, разгрузки, обработки, хранения и отпуска продукции.

Расположение производственных зданий на территории предприятия  обеспечивает рациональную механизированную транспортную связь этих цехов со складским хозяйством при наиболее компактной застройке территории с учетом общности транспортных путей, грузовых и людских потоков, санитарных и противопожарных требований.

Территория  предприятия  покрыта асфальтом. Остальная территория обсажена зелеными насаждениями – деревьями и кустарниками. Вдоль наружных стен основных зданий устраивают асфальтные отмостки, для защиты от проникновения дождевых вод  под фундаменты и в хранилища [14, с.365].

Зерноперерабатывающий комплекс спроектирован с учетом требований, установленных строительными нормами и правилами. (СниП).

В состав комплекса входят:

элеватор, РЗС 5х175, емкостью 110,0 тыс.т. зерна риса,  осуществляющий хранение, сушку, очистку зерна, суточная мощность ( прием зерна- 5600т/сут, сушка – 4200 пл. тон в час.)

производственно-заготовительный элеватор, сетка силосов 6/4, количество силосных корпусов- 3 штуки, общее количество силосов для хранения 71 штука (через 1 силос проходят нории  зерносушилки РД2 х 25 №5), звездочек 45 штук. Специализируется на пшенице, но участвует и в приемке риса.  Проектная мощность  для хранения пшеницы 38000 тонн, для риса- 27143 тонны[22, с.195].

Суточная мощность элеватора:

Прием зерна пшеницы – 4500т/сут., риса – 1800т/сут.т 4 склада емкостью 17,9 тыс. тонн риса , склад- 2600 тонн риса, склад на 20950 тонн зерновых, склад обмолочных семян кукурузы – 3010 тонн.

В перерабатывающей деятельности:

- рисовый завод, производительностью 520 т/сут., комбикормовый завод,

   производительностью 630 т/сут.;

- непроизводственные объекты:

• механическая мастерская;
• электроцех;
• транспортный цех;
• пождепо;
• лаборатория;
• бытовой корпус;
• административный корпус;
• очистные сооружения;
• спортзал;
• котельная.

Глава 3. Технологическая часть

3.1. Заготовляемое зерно

Предприятия, введенные в эксплуатацию до 1991 года, как правило представляют собой комплексы, выполняющие заготовительную и перерабатывающую функции.

Имея большие элеваторные емкости: элеватор РЗС5х175 – 110 тыс. тонн, элеватор М4х175 – 40,0 тыс. тонн, и складские емкости более 40,0 тыс. тонн предприятие обеспечивает и размещение и хранение поступающего зернового сырья, идущего на выработку крупы, комбикормов, муки, а так же масличных культур, семенного зерна.

Большие партии зерна – рис, пшеница- размещают в силосах элеваторов после предварительной обработки в зерносушильном оборудовании и очистки от примесей в сепараторах.

При заготовке ценной, семенной, продовольственной пшеницы, поступающей на предприятие, масличных и зернобобовых культур их размещение осуществляют в складах, что исключает обезличивание и смешивание не только разных культур, но и культуры одного вида, но разного качества [25;27].

В период уборки и поставки зерна на предприятие, могут складываться различные погодные условия, поэтому и зерно может иметь различную влажность. Кроме того, поставляемое зерно может быть разной степени засоренности, иметь различные показатели качества.

Сырое и влажное зерно в потоке проходит сушку на сушилках, очистку в рабочих башнях (СОБ,МОБ,  РБО), привязанных к складам или  в рабочей башне элеватора. В складах проектируемого предприятия размещают следующие культуры:

- пшеница ценная и высокостекловидная;

- пшеница фуражная (для производства комбикормов);

- рис семенной;

- рис длинных сортов;

- кукуруза;

- ячмень;

- овес;

- подсолнечник;

- соя.

В склады направляется только сухое и очищенное зерно [25].

Для обеспечения сохранности зерна, предохранения его от порчи, исключения процессов самосогревания, необходимо осуществлять профилактические мероприятия. Такими мероприятиями являются:

1. дополнительный пропуск через сушку;
2. перемещение в другой склад.

Но эти мероприятия энергозатратны, экономически невыгодны.

Наиболее эффективным является проведение активного вентилирования зерна непосредственно в складах. Такие культуры как: подсолнечник, соя, кукуруза, семенное зерно размещаются только в складах, оборудованных стационарными установками для проведения активного вентилирования зерна.

3.2 Виды активного вентилирования

Активное вентилирование заключается в интенсивном принудительном продувании атмосферного воздуха через неподвижную насыпь зерна. Это один из важнейших технологических приемов послеуборочной обработки и хранения зерновых масс. Современные вентиляторы, позволяют успешно проводить активное вентилирование зерновых насыпей высотой до 5-6 м в складах, на площадках и в бункерах.

Активное вентилирование основано на использовании скважистости зерновой массы: многочисленные межзерновые пространства образуют в зерновой массе воздухопроводящую систему, делают ее проницаемой для воздуха или газов, которые могут перемещаться по всему ее объему в любом направлении. Поток воздуха оказывает воздействие на температуру и влажность зерна, изменяет газовый состав воздуха межзерновых пространств, то есть воздействует на те факторы, от которых в первую очередь зависит уровень жизнедеятельности всех живых компонентов зерновой массы, а значит и ее сохранность [7;28].

Главный технологический эффект активного вентилирования заключается в снижении интенсивности биологических процессов порчи зерна, что консервирует его на некоторый период. Таким образом, при помощи активного вентилирования повышается 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 зерновых масс имеет широкий спектр использования. Его применяют для временной консервации свежеубранного зерна повышенной влажности, профилактической обработки зерна, находящегося на хранении, охлаждения, сушки, ликвидации самосогревания, а также для воздушно-теплового обогрева семян перед севом. Используя установки для активного вентилирования можно, при необходимости, легко и быстро осуществить дегазацию зерновых масс после обработки их фумигантами [27;28].

1. Временная консервация свежеубранного зерна повышенной влажности. Это одна из основных задач, решаемых с помощью активного вентилирования. Она заключается в обработке предварительно очищенного свежеубранного зернового вороха воздушным потоком для снижения его температуры, выравнивания влажности между отдельными компонентами и участками зерновой насыпи. Консервация свежеубранного зерна повышенной влажности активным вентилированием позволяет в 3-4 раза увеличить срок его безопасного хранения до сушки. Если погодные условия позволяют охладить зерно до 14-15 °С, сроки безопасного хранения увеличиваются примерно в 2 раза по сравнению с приведенными в таблице нормативами, а при охлаждении до 10 °С возрастают в 3-4 раза.

2. Профилактическое вентилирование. Применяют для насыщения воздуха межзерновых пространств кислородом, выравнивания температуры и влажности в объеме зерновой насыпи, ликвидации амбарного запаха, сохранения жизнеспособности семян, предотвращения возникновения очагов самосогревания и  других причин порчи зерна. Для профилактического вентилирования применяют сравнительно невысокие удельные подачи воздуха порядка  30-50 м3/т в час. 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.

3. Вентилирование для охлаждения зерна. Проводят для повышения устойчивости хранящегося зерна, снижая его температуру до 10 °С (первая степень охлаждения) 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 0 °С, и невысоких отрицательных температурах (вторая степень охлаждения). Учитывая, что 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/т в час и общий его расход для выполнения поставленной задачи составит 2000 м3 на 1 т зерна.

4. Вентилирование для ликвидации самосогревания. Проводят в любое время суток, независимо от погодных условий, при высоких удельных расходах воздуха. Вентилирование заканчивают при полном устранении очага самосогревания. Для дальнейшего повышения стойкости такое зерно направляют на сушку и в последующем тщательно за ним наблюдают.

5. Вентилирование для воздушно-теплового обогрева семян. Семена яровых культур после зимнего хранения имеют низкую, часто отрицательную температуру и находятся в состоянии глубокого анабиоза. Для повышения физиологической активности таких семян, вывода их из состояния покоя, для завершения процессов послеуборочного дозревания проводят специальное агротехническое мероприятие – воздушно-тепловую обработку семян. Лучше всего ее можно выполнить с помощью активного вентилирования нагретым до 25-30 °С воздухом. На вентиляционных установках такую обработку проводят при средней удельной подаче воздуха 10-120 м3/ т в час в течение  15-20 часов. Если в каких-либо участках насыпи температура зерна после обработки будет ниже 20 °С, проводят дополнительное вентилирование до тех пор, пока зерно хорошо не прогреется во всех участках насыпи. Воздушно-тепловой обогрев семян следует закончить не позднее недели до начала сева. Зерно, прогретое вентилированием, остается достаточно теплым до посева. Если всхожесть и энергия прорастания семян отличаются на 10-20 %, а это свидетельствует о незавершенности их послеуборочного дозревания, воздушно-тепловую обработку необходимо провести за две-три недели до посева. Воздушно-тепловой обогрев полезен и для семян озимых культур, высеваемых в год уборки урожая, особенно в увлажненных районах.

6. Вентилирование для сушки зерна и семян. Проводят в камерных сушилках и на установках для активного вентилирования. Так, сырые семена кукурузы в початках перед обмолотом сначала сушат активным вентилированием во избежание их травмирования.  Для ускорения сушки воздух желательно нагреть до 35-50 °С [16, с 243].

3.3. Объекты применения  активного вентилирования зерна

3.3.1.  Применение установок активного вентилирования зерна в силосах элеваторов

Вентилирование зерна в силосах элеваторов наиболее эффективно при поперечном продувании зерновой насыпи, поэтому при проектировании следует отдавать предпочтение серийно выпускаемым установкам. В зависимости от типа силосов элеватора подбирают установки и компонуют их в секции. В силосах элеваторов, снижают высоту вентиляционных труб в зависимости от высоты силоса.

Для элеваторов вследствие более низкой высоты силосов, чем в типовых элеваторах, можно проектировать и установки с вертикальным продуванием зерновой насыпи [26].

В первую очередь необходимо предусматривать вентилирование зерна в силосах, используемых в качестве накопительных ёмкостей. Эти силосы должны быть расположены со стороны зерносушилки и иметь минимальную протяженность транспортирующих механизмов от приёмных устройств к зерносушилке.

Для длительного хранения зерна в силосах элеватора желательно оборудовать установками максимально возможное количество силосов, учитывая при этом экономические возможности элеватора. Обычно оборудуют установками вентилирования зерна один - два силосных корпуса. В элеваторах, специализирующихся на обработке нестойких в хранении культур (например, риса-зерна), установками оборудуют практически все силосные корпуса.

Для охлаждения зерна в потоке в оперативном бункере или непосредственно в силосе на элеваторе создается специальная технологическая линия. Она включает существующее транспортное оборудование элеватора для подачи на охлаждение и закладки на хранение охлаждённого зерна и специально оборудованный бункер или силос. Проектирование такой линии заключается в выборе ёмкости, оборудуемой для поточного охлаждения зерна, её привязки к существующему транспортному оборудованию (нориям, надсилосным и подсилосилосным конвейерам) и определению места установки нагнетающего и отсасывающего вентиляторов. При этом необходимо проектировать технологическую линию таким образом, чтобы на охлаждение можно было подавать зерно из любого силоса элеватора без дополнительного подъёма зерна.

В большинстве случаев установка дополнительного транспортирующего оборудования не требуется. При охлаждении зерна в силосе рекомендуется установить дополнительную норию для подачи охлаждённого зерна на надсилосные конвейеры без использования основных норий рабочей башни элеватора [26;28].

3.3.2. Применение установок активного вентилирования зерна в складах

В связи с большим разнообразием установок активного вентилирования их проектирование заключается в выборе типа установки, наиболее полно отвечающей условиям и возможностям предприятия. При достаточной мощности зерносушилок на комбинате хлебопродуктов вместимость складов, оборудованных установками активного вентилирования, должна составлять примерно 15%. На хлебоприёмных предприятиях данная цифра значительно больше (до 60%). Это объясняется тем, что установки, кроме временной сохранности зерна до сушки, используют для охлаждения зерна при переводе его на зимнее хранение, для постепенной подсушки и ускорения послеуборочного дозревания зерна влажностью до 17%, для обеспечения сохранности семенного зерна, сушка которого в зерносушилках менее желательна, и в ряде других случаев. При работе предприятия с культурами, нестойкими в хранении (рис, масличные культуры), целесообразно всю складскую ёмкость, занятую этими культурами, оборудовать установками активного вентилирования зерна.

В первую очередь оборудуют установками активного вентилирования зерна механизированные склады, связанные транспортными галереями с механизированными башнями различного назначения или с элеватором.

При вентилировании очень важно правильно подобрать вентилятор, обеспечивающий расход воздуха при требуемых технологических режимах обработки зерна.

Изученные данные показывают, что, выбирая соответствующий вентилятор, можно изменять расход и удельную подачу воздуха в 1,5...2,0 раза. В производственных условиях удельную подачу воздуха регулируют, изменяя высоту насыпи, если нет возможности применить более высоко производительный  вентилятор [5, с.312].

3.4. Проектирование установок активного вентилирования в частично-механизированном складе  Е=3,2 тыс/т

Любая установка для активного вентилирования зерна состоит из одного или нескольких вентиляторов с электродвигателями, подводящих и распределительных воздухопроводов и каналов. По конструктивным и технологическим особенностям все вентиляционные установки могут быть разделены на следующие виды: стационарные, аэрожелоба, напольно-переносные, передвижные – трубные, вентилируемые бункера.

Стационарные установки – являются неотъемлемой частью хранилища. Основа этих установок – каналы (воздуховоды), устроенные в полу хранилища, стенки которых выложены кирпичом или сделаны из бетона. На боковые стенки сверху каналов укладывают деревянные решетки, устроенные так, что исключается просыпание зерна в каналы [25;26]. 

К стационарным относятся установки СВУ-1, СВУ-1М, СВУ-2, СВУ-3, СВУ-63, УСВУ-62.

Стационарная вентиляционная установка СВУ-1 для типового склада вместимостью 3200т имеет десять сдвоенных магистральных каналов, расположенных в полу склада поперёк его продольной оси. Расстояние между осями каналов 3,1м, длина каналов 19м, ширина 0,4м, глубина в начальной части 0,5м и в конечной 0,07м.

Недостатком стационарных установок, имеющих только магистральные каналы, является неравномерное распределение воздуха и образование застойных зон в зерновой насыпи.

Стационарная вентиляционная установка СВУ-3 (рис. 9) для типового склада вместимостью 3200т имеет 20 секций, расположенных по десять вдоль каждой продольной стены склада.

Рисунок 2 - Расположение каналов установки СВУ-1 в типовом складе

вместимостью 3200т

Рисунок 3 - Размещение каналов установки СВУ-2 в типовом складе

вместимостью 3200т

        Установка СВУ-2, является более эффективной по сравнению с СВУ-1, но применяется только в полностью механизированных складах.

        Однако если склад частично механизированный, то такой типовой склад необходимо оснащать стационарной установкой для активного вентилирования зерна СВУ-1, или СВУ -1М.

        В установке СВУ-1М уменьшается расстояние между осями каналов воздухопроводов (если в СВУ-1 оно равно 3,1 -3,2 м., то в СВУ-1М 2,35-2,9 м.), что обеспечивает лучшую эффективность при проведении активного вентилирования зерна, особенно с повышенной влажностью.

        Модернизированная установка этой серии СВУ-1М имеет меньшее расстояние между осями каналов и большее сечение каналов (0,6х0,5 м вместо 0,5х0,4 м), что снижает аэродинамическое сопротивление сети. Частично устраняется, благодаря меньшему расстоянию между осями каналов и большему их сечению неравномерное распределение воздуха и образование застойных зон в зерновой насыпи [16, с.175].

        В складе емкостью 3200 тонн монтируют 216 щитов, из которых 168 одинаковых и 48 разных. Воздух в каналы проводится через 13 переходных патрубков, установленных в отверстиях продольной стены склада и соединенных через мягкие складки с осевыми вентиляторами марки СВМ-5 или СВМ-6.

        Таким образом, установка СВУ-1М имеет на 3 секции больше, по сравнению с СВУ-1, что увеличивает эффективность активного вентилирования. Воздух, подаваемый вентиляторами в канал, из проводящего канала в зерновую насыпь выходит по всей длине канала с двух сторон щитов, закрывающих канал через щели шириной 45 мм, образованные между щитами и боковыми стенками канала [7, с.46].

Рисунок 4 - Установка для активного вентилирования зерна СВУ-1М в складе емкостью 3,2 тыс. тонн

Рисунок 5 - Каналы – воздуховоды установки СВУ-1М

3.5. Расчет подачи воздуха для вентилирования и продолжительность вентилирования

При активном вентилировании практикой установлено, что  с учетом удельной теплоемкости воздуха и видом обрабатываемого зерна, для охлаждения 1 тонны зерна до температуры наружного воздуха необходимо затратить до 2000м3 воздуха. Но подвод этого воздуха к охлаждаемому зерну должен осуществляться с определенной скоростью, то есть должна быть соблюдена величина удельной подачи.

При недостаточной скорости движения воздуха может произойти полное насыщение зерна водяными парами, что приведет к их конденсации в верхних, более холодных слоях насыпи зерна,  а в средних воздух, уже насыщенный влагой, перестанет охлаждать и подсушивать зерно.

Если подача воздуха завышена, то он, пройдя насыпь зерна,  останется недоиспользованным, то есть произойдет перерасход электроэнергии. Поэтому для эффективности процесса вентилирования зерна необходимо учитывать удельную подачу, которая в свою очередь, зависит от вида, культуры, влажности и типа вентиляционной установки [16;28].

При вентилировании зерна учитывается продолжительность вентилирования, так как излишняя подача воздуха увеличивает затраты электроэнергии. Продолжительность вентилирования в часах определяется по формуле:

где T – продолжительность вентилирования, час;

m- масса вентилируемого зерна, т;

2000- постоянная величина (количество воздуха, необходимое для охлаждения 1 тонны зерна, м3);

W- подача одного вентилятора, м3/час.;

n- число вентиляторов.

Если в склад емкостью 3200 тонн, в  загружена пшеница влажностью 15-16 %, в количестве 3000 тонн, необходимо рассчитать подачу воздуха для вентилирования этой пшеницы установкой СВУ-1М и продолжительность вентилирования. Установка оборудована вентилятором СВМ – 6.

По таблице 2 находим, что удельная подача воздуха при влажности 16%, должна быть 40 м3/(ч*т). В состав установки входят 13 вентиляторов СВМ – 6.        

Расчетная подача для всей партии зерна равна:

40 м3/(ч*т) * 3000т = 120000 м3/час.

Расчетная подача при наличии 13 вентиляторов СВМ-6 равна:

W*n = 13000*13 = 169000 м/час.

        Производительность вентилятора СВМ-6 из таблицы 3  равна 13000 м3/час.

Таблица 2

Минимальные значения удельной подачи атмосферного воздуха при вентилировании для снижения температуры зерна установкой СВУ-1М

        Для расчета величины подачи воздуха необходимо знать подачу вентиляторов.        

Таблица 3

Подача вентиляторов при вентилировании зерна установкой СВУ-1м тыс. м3/час

        Таким образом, фактическая подача вполне обеспечивает вентилирование зерна.

        Производительность вентилирования  определяется «по формуле (3)»:

Т = (3000*2000)/ (13000*13) =  36 часов.

        Зерно с целью охлаждения вентилируют в  тех случаях, если температура воздуха ниже температуры зерновой массы не менее, чем на 10С0.

        Вентилируемое зерно охлаждается и, по истечении некоторого времени, в нем образуется три зоны. В первой, в которую воздух входит, температура зерна равна температуре  продуваемого воздуха. Во второй происходит охлаждение зерна, поэтому она считается зоной охлаждения или переходной зоной. Третья зона – зона неохлаждённого (теплого) зерна.

        Продолжительность вентилирования устанавливают исходя из фактической удельной подачи воздуха, исключающей за время  продувания возможность ухудшения качества зерна, в том числе и в наименее продуваемых участках [15, с.98].

        Зерно с повышенной влажностью и температурой  быстро самосогревается, поэтому его до сушки необходимо охладить за возможно более короткое время. Такое охлаждение обычно проводится в ночное время суток, когда температура воздуха более низкая. Кроме того  ночью снижается нагрузка в линиях электропередачи. Вентилирование насыпи зерна обычно заканчивают за 2-3 суток. При этом суммарное время вентилирования колеблется в пределах 25-36 часов.  Для охлаждения зерна за указанное время удельная подача воздуха должна составлять 60-85 м3/ (ч*т).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе выполнения  выпускной квалификационной работы нами был представлен проект  устройства системы активного вентилирования зерна установкой СВУ-1М в частично механизированном складе емкостью 3,2 тыс. тонн. В ходе проделанной работы были:

1. Проанализированы технологические процессы активного вентилирования. В ходе анализа выяснили, что активное вентилирование имеет широкий спектр использования. Его применяют для временного хранения свежеубранного зерна с повышенной влажностью, для профилактической обработки зерна, ликвидации самосогревания, а так же для воздушно – теплового обогрева семян перед посевом. Проведен анализ существующих систем активного вентилирования и сравнение их эффективности.
2. Спроектирована схема активного вентилирования  установкой СВУ-1М в  частично-механизированном складе емкостью 3,2 тыс. тонны. Обосновано применение именно данной установки. Преимущества СВУ-1М, во – первых, в том, что она может применяться в частично механизированном складе. Во – вторых, в этой установке уменьшено расстояние между осями каналов- воздуховодов до 2,35-2,9 м, увеличено сечение каналов, что в свою очередь, позволяет получить лучшую эффективность  при проведении активного вентилирования. Подобрано оборудование для активного вентилирования в складах. В складах монтируют 216 щитов, из которых 168 одинаковых и 48 разных. Воздух в каналы проводится через 13 патрубков. Используют вентиляторы марки СВМ-5, СВМ-6.
3. Произведен расчет времени  вентилирования, что составило 36 часов.
4. Проведен расчет подачи воздуха для вентилирования 3,0 тыс.т. пшеницы, что составило 60-85 м3/ (ч*т).

Главный технологический эффект активного вентилирования заключается в  снижении интенсивности биологических процессов порчи зерна, обеспечивается выигрыш во времени, особенно в уборочный период, и представляет возможным меньшим числом очистительной и сушильной техники и обслуживающего персонала провести качественную послеуборочную обработку урожая.

Проведение активного вентилирования  в складах позволяет уменьшить энергозатраты на перемещение зерна, обеспечивает  его качественную и количественную сохранность.

Принимая во внимание, что мелкие и средние производители зерна размещают его  в немеханизированных или частично-механизированных складах, данная проектная разработка может быть реализована в этих хозяйствах, решив вопрос сохранности зерна при его временном или длительном хранении.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Анисимова, Л.В. Проектирование элеваторов с основами САПР / Л.В. Анисимова // Учебное пособие. Барнаул, 2004г. – 546 С.
2.  Ауэрман, Л. Я. Технология хлебопекарного производства, - 8-е изд., перераб. и дополн. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 2006. – 416 С.
3. Баум, А. Е. «Сушка зерна», Москва «Колос» 2003г.- 546 С.
4. Банзекуливахо, Ж.М. Экономика предприятия и организация производства: учебно-методический комплекс / Ж.М. Банзекуливахо.- Новополоцк: ПГУ, 2010г.- 456 С.
5. Бахтеев, Ф. Х. Новосибирск: Наука, 1987. Процессы и аппараты пищевой промышленности. В 2-х книгах.- М.: «КолосС», 2004г. -547 С.
6. Боуманс, Г. В. Эффективная обработка и хранение зерна/Пер. с англ. В.И. Дашевского. – М.: Агропромиздат, 2008. – 608 С., с ил.
7. Бородин, И. Ф. Автоматизация технологических процессов, М.: Агропромиздат 2006 г.-254 С.
8. Бутковский, В.А. Технология зерноперерабатывающих производств: учебник / В.А. Бутковский, А.И. Мерко, Е.М. Мельников.- М.: Интерграф сервис, 2005г.-405 С.
9. Вобликова, Е.М. Элеваторная промышленность / Е.М. Вобликова// Элеваторная промышленность,2009г.-203 С.
10.  Гаража, В.В. Технологические свойства зерна пшеницы, обработанной  фуроланом / В.В. Гаража, Н.И. Ненько, Г.И. Букреева // Известия вузов. Пищевая технология.- 2006г. – 130 С.
11.  Каганов, И.Л. Курсовое и дипломное проектирование, Москва «Агропромиздат», 2004г.- 205 С.
12.  Колесник, А.Л. Курсовое и дипломное проектирование, М.: «Колос», 2008г.- 145 С.
13.  Кудрявцев, И.Ф. Электрооборудование и автоматизация с/х агрегатов и установок, Москва, 2004г. – 546 С.
14.  Литвинов, А.Н. Современное состояние и тенденции развития элеваторной промышленности / А.Н. литвинов, С.А. Карабанов, Е.Д. Макшанова – М.: Колос,2007г.- 425 С.
15.  Мельни, Б.Е. Технология приемки, хранения и переработки зерна.- М.: Агропромиздат,2004г. – 238 С.
16.  Мельник, Б. Е. Справочник по сушке и активному вентилированию зерна Москва «Колос», 2005 г. – 315 С.
17.  Нормы технологического проектирования хлебоприемных предприятий и элеваторов. ВНТП-05-88 хлебопродуктов /Утв. Приказ №133 от 03.07.1989г.-М.: ЦНИИПРОМЗЕРНОПРОЕКТ,2004г.-366 С.
18.  По материалам Госкомстата России. Производство зерна в России в 1991-2000 годах / Экономика сельскохозяйственных и перерабатывающих предприятий. № 2, 2004г. – 95 С.
19.  Пунков, С.П. Справочное пособие по курсовому и дипломному проектированию для студентов специальности 270100 «Технология хранения и переработки зерна», 2010г. – 56 С.
20.  Рыбалкин, П.Н. Повышение эффективности производства зерна – М.: Агропромиздат,2005г. – 239 С.
21.  Трисвятский, Л.А. и др. Хранение и технология сельскохозяйственных продуктов / Б.В. Лесик, В.Н. Курдина; под ред. Л.А. Трисвятского // – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Агропромиздат, 1991. – 415  С., ил.
22.  Филатов, О.К. Экономика предприятия пищевой промышленности – М.: Гуманитарный центр «Монолит»,2005г.- 268с.
23.  Шепелев, А.Ф. Товароведение и экспертиза зерномучных товаров / А.Ф. Шепелев // Учебное пособие.- Ростов-на-Дону: издательский центр МарТ, 2001г.-172 С.
24. Зерносушилки (назначение, принцип действия, характеристики). [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.apt.kirov.ru.
25. Влияние влажности зерна при уборке и послеуборочной обработке на посевные качества семян [Электронный ресурс] ― Режим доступа: URL: http://www.agromage.com/stat_id.php?id=15.
26. АГРО-ЛЮК: технические характеристики машин, описание работы [Электронный ресурс]. - Режим доступа: URL: http://agroluxzhitomir.ucoz.ru.
27. AGRO.RU: Послеуборочная обработка зерна [Электронный ресурс].- Режим доступа: URL: http://www.agro.ru/blog/blog.aspx?id=83.
28. Агрозерномаш: бункер активного вентилирования БВ-40 [Электронный ресурс].- Режим доступа: URL: http://www.agrozernomash.ru/index.php/bv-40a.