Технологический процесс послеуборочной обработки зерна в ОАО Агрофирма им ВМ Зайцева

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Производственно-техническая характеристика предприятия

1.1 Общие сведения о предприятии

1.2 Природно-климатические условия

1.3 Характеристика землепользования

1.4 Технология возделывания овса

1.5 Характеристика МТП и показатели его использования

1.6 Ремонтно-обслуживающая база хозяйства и организация ТОР

1.6.1 Нефтехозяйство предприятия

1.7 Основные показатели производственной деятельности

1.7.1 Реализация сельскохозяйственной продукции. Экономические показатели эффективности производства

1.8 Состояние послеуборочной обработки зерна на предприятиях

2. Анализ технологий и технических средств послеуборочной обработки зерна

2.1 Общие сведения

2.2 Способы очистки и сортирования

2.3 Зерноочистительные агрегаты и комплексы

2.3.1 Зерноочистительный агрегат ЗАВ-40

2.4 Способы сушки

2.4.1 Классификация зерносушилок конвективного действия

2.5 Технология сушки

2.5.1 Зерноочистительно-сушильный комплекс КЗС-20Ш

2.5.2 Зерноочистительно-сушильный комплекс КЗС-20Б

2.6 Шахтные зерносушилки

2.6.1 Зерносушилка шахтная стационарная СЗШ-16

2.6.2 Зерносушилка М-819

2.6.3 Зерносушилка СЗСБ-8

2.6.4 Зерносушилка шахтная стационарная “Антти”

2.6.5 Бункер активного вентилирования БB-25

2.7 Анализ средств послеуборочной обработки зерна

3. Технологический расчет зерносушилки

3.1 Определение размеров и исходных данных для теплового расчета сушилки

3.2 Расчет количества испаряемой влаги

3.3 Расчет расхода воздуха и тепла

3.4 Устройство и работа зерносушилки

4. Конструктивный расчет зерносушилки

4.1 Расчет ковшового элеватора

4.2 Расчет клиноременной передачи

4.3 Расчет циклона-пылеотделителя

5. Экономический расчет годовой эффективности производства зерна

6. Охрана труда и окружающей среды

6.1 Техника безопасности при обслуживании зерноочистительных агрегатов и комплексов

6.2 Охрана труда в ОАО агрофирме им В. Н. Зайцева

6.3 Промышленная санитария

6.4 Пожарная профилактика и безопасность

6.5 Анализ вредных и опасных факторов при работе и обслуживании

Зерноочистительных агрегатов и комплексов

6.6 Мероприятия по защите рабочего от опасных и вредных факторов при работе и обслуживании зерноочистительных агрегатов и комплексов

6.7 Расследование несчастного случая на производстве

6.7.1 Порядок расследования

6.7.2 Описание несчастного случая

6.7.3 Анализ несчастного случая

6.7.4 Расчет вероятности несчастного случая

Заключение

Список использованных источников

Приложения

ВВЕДЕНИЕ

В рамках национального проекта “Развитие АПК Республики Карелия на 2006-2010 гг.” по направлению “Ускоренное развитие животноводства” предусматривается значительное увеличение производства мяса и молока, что требует создания в хозяйствах прочной кормовой базы, основой которой является производство собственных энергетически полноценных высокобелковых кормов.

Низкое содержание протеина в растительной массе приводит к несбалансированности кормовых рационов, перерасходу кормов и удорожанию продукции животноводства. Ведущее значение в этих условиях приобретает развитие производства зерновых культур для получения дешевых и питательных кормов.

Многолетний производственный опыт с/х предприятий республики по выращиванию зерновых, а также данные государственных сортоиспытательных участков (Олонецкого, Сортавальского, 3аонежского и Кондопожского) свидетельствуют об успешном возделывании таких зерновых культур, как озимые рожь, ячмень, овес. Включение этих культур в полевые и кормовые севообороты заметно повышает производительность каждого гектара мелиорированной пашни, эффективность применения органических и минеральных удобрений, улучшает кормовую базу для животноводства.

В условиях Карелии технология производства зерна включает обязательный процесс сушки.

Сушка – важное звено в цепи мероприятий, предназначенных для сохранения и улучшения качества зерна. Однако при небольших объемах его производства, что является типичным для хозяйств республики, использование сушилок, выпускаемых промышленностью, не всегда экономически оправдано. В связи с этим целью дипломного проекта является модернизация зерновой сушилки ОАО Агрокомплекс им. В. Н. Зайцева.

1. ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕДПРИЯТИЯ 1.1 Общие сведения о предприятии

Открытое акционерное общество “Агрофирма им. В. М. Зайцева” расположено на южных территориях республики Карелия, в Прионежском районе, на расстоянии 18 км от столицы Карелия – г. Петрозаводска. В 30-35 км находится второй по величине город республики, город Кондопога.

Непосредственная близость хозяйства к республиканским центрам сказывается на реализации продукции, а следовательно возникает необходимость специализации производства, направленную на повышение прибыли за счет большого спроса на реализуемую продукцию. Специализация предприятия осуществляется в направлении молочно-мясного скотоводства, с дополнительно овощекартофелеводческой отраслью в растениеводстве.

Продукция животноводства – основной продукт, выпускаемый на предприятии. В частности удельный вес ее в структуре товарной продукции составляет 81,7-83,8%, в том числе мясная продукция 46,8-55,2%. Продукция растениеводства составляет 16-18%.

На сегодняшний день административно-хозяйственное устройство агрокомплекса выглядит следующим образом (рис.1.1). Из схем видно, что хозяйство состоит из нескольких производственных подразделений, которые работают, как отдельное предприятие, но в тоже время их связывает, прежде всего общий управляющий в роли которого выступает директор агрокомплекса, и различные взаимоотношения основанные прежде всего на производстве с/х продукции.

Из структурной схемы предприятия можно выделить следующие производственные подразделения:

– производственное подразделение “Восход” – ферма предприятия, производство мясо-молочной продукции;

– производственное подразделение “Созидатель” – строительство, пилорама;

– производственное подразделение “Автосервис” – это условное название осталось от старой формы предприятия, когда все подразделения хозяйства были разделены на отдельные предприятия, взаимосвязь между которыми осуществлялась на основе рыночных отношений. “Автосервис” – автомобильный парк предприятия;

– производственное подразделение “Ремонтник” – это машинно-тракторный парк предприятия.

В настоящее время никакого разделения между авто – и тракторным парками не существует, они действуют, как единое целое.

Рис. 1.1. Административно-хозяйственное устройство агрокомплекса

В каждом производственном подразделении есть свой управляющий, который отвечает в целом за деятельность подразделения, отчитывается о проделанной подразделением работе перед директором.

Каждую пятницу, в конце рабочей недели проводится планерка, на которой решаются вопросы организации труда.

1.2 Природно-климатические условия

Предприятие находится в зоне рискованного земледелия. Климат характеризуется продолжительной, но относительно теплой зимой, коротким прохладным летом, длительным вегетативным днем. Наблюдается достаточное увлажнение. Влияет на климат и сильно расчлененный рельеф, который является неоднородным по всем площадям хозяйства в силу большого разброса полей, а также большое число рек, озер и болот.

Самые холодные месяцы являются январь и февраль, среднемесячная температура воздуха изменяется от -12 до -130 С. Высота снежного покрова достигает наибольших значений в марте и составляет 35-55 см на открытых полевых участках и 50-70 см в лесу. Дней со снежным покровом от 160 до 170.

В среднем по республике почвы промерзают до 40-70 см на супесях и до 45-60 см на суглинках.

Сход устойчивого снежного покрова происходит с 15 апреля по 5 мая.

Теплый период, то есть период с положительной средне суточной температуры начинается с середины апреля и длится до конца октября – начала ноября, составляя 175-210 дней. Теплая погода нередко сменяется холодом. До конца мая – начало июня возможны заморозки. Обычно первые заморозки осенью отмечаются в конце августа.

Самый теплый месяц года июль, температура воздуха 14-160 С.

Количество осадков достигает до 600-650 мм. В отдельные годы осадки значительно изменяются: в сухие годы их выпадает 350-450 мм., в необычно влажные – 800-900 мм. Минимум осадков наблюдается в марте, а максимально приходится на август; ноябрь, в этот период выпадает до 70% осадков от годовой суммы.

За период вегетации сумма осадков в среднем составляет 135 – 225 мм.

Продолжительность солнцесияния в летние месяцы 200 – 300 часов, причем наибольшая продолжительность в июне – июле (260 – 300 ч.), где световой день в среднем длится 19 -19,5 часов.

Агроклиматические условия по теплообеспеченности наиболее благоприятны для возделывания озимой ржи и ранних яровых зерновых культур, капусты, многолетних и однолетних трав, кормовых корнеплодов, ранне – и среднеспелых сортов картофеля. Из садово-ягодных культур возможно выращивание яблок, смородины, малины, крыжовника.

Хозяйство расположено на реке Шуя, одной из водных артерий республики, поэтому, ведение всех основных мелиоративных работ связанно с забором воды из этой реки. В настоящее время хозяйство полностью обеспечено водоисточниками для производственных и бытовых нужд.

По характеру рельефа территория Прионежского района неоднородна, но в основном выровнена. Рельеф представлен Онежско-Ладожским водораздельным плато, отметки которого колеблются от 50 м до 100-130 метров. Поверхность плато плоская, заболоченная, встречаются песчаные холмы и гряды, что оказывает влияние на термический режим района.

Лесная растительность территории хозяйства относится к подзоне средней тайги, почвенно-климатические условия которой обеспечивают благоприятный рост всех пород лесной растительности и развитие подлеска из мелколиственных пород (черемуха, рябина, ива), а также кустарника и полукустарника (брусника, черника, вереск). Район входит в зону хвойных лесов с незначительной примесью лиственных пород.

1.3 Характеристика землепользования

Почвенный покров ОАО “Агрофирмы им. В. Н. Зайцева” представлен подзолистыми, дерново-подзолистыми и торфяно-болотными почвами. По степени окультуренности среди старопахотных почв преобладает средне и хорошо окультуренные. Обеспеченность пахотных почв подвижным фосфором высокая и очень высокая. Низким содержанием фосфора характеризуются 3,7% пашни, а средним – 13,1%. Подвижным калием пахотные почвы ОАО “Агрофирмы им. В. Н. Зайцева” также хорошо обеспечены. Повышенная и высокая – характеризует 73,7 % пашни, средняя – 8,6 %, низкая – 17,7 %.

В хозяйстве имеется значительное количество пахотных угодий с легкими по механическому составу почвами, пригодными для возделывания овощей и картофеля. Около 1/3 всех сельскохозяйственных угодий представлены торфяными почвами. Большая их часть в весенне-осенний периоды имеет избыточную влажность и требует тщательного ухода и правильной эксплуатации.

Из-за того, что значительная часть почв в хозяйстве кислые – это отрицательно сказывается на их продуктивности. Большинство с/х растений плохо переносит кислую реакцию почвы, в результате чего резко падает их урожайность и продуктивность.

В основном все поля располагаются на равнинной местности, с удаленностью друг от друга не более пятнадцати километров. Так же поля располагаются в непосредственной близости от центральной усадьбы хозяйства, что опять же дает плюс в использовании как техники, так и земли.

Деятельность агрофирмы направлена на использование с максимальной пользой всей площади земельных ресурсов. Разрабатываются новые площади, на используемых площадях ведутся севообороты, обеспечивающие более рациональное и качественное использование почвы, с наибольшей пользой. Так же улучшается эксплуатация техники.

Есть поля с большой удаленностью от хозяйства. Это в свою очередь придает ряд проблем, которые необходимо решать, в частности бесперебойное обеспечение с/х машинами, при выполнении механизированных работ, равномерная загрузка как машин по уборке, так и машин, обеспечивающих этот процесс.

В настоящее время в хозяйстве имеется 100% мелиорированных земель.

Общая площадь хозяйства на 2005г. составляет 4600 га.

Под пашню в хозяйстве занято 2660 га площади. Из них:

– многолетние травы 1629 га;

– улучшенные сенокосы 195 га;

– долголетние культуры и пастбища 240 га;

– пропашные 201 га (картофель 80га, капуста 45 га, морковь 26 га, свекла25 га, частные огороды 25 га).

Более подробная экспликация почв ОАО “Агрокомплекс им. В. Н. Зайцева” приведена в таблице 1.1.

Таблица 1.1

– Экспликация почв ОАО “Агрокомплекса им. В. Н. Зайцева”

ПочвыС/х угодья
Пашни, (га)Сенокосы, (га)
Подзолистые супесчаные131,851,7
Подзолисто-глееватые и глеево-супесчаные126,864,2
Торфяно-глеевые103,9127,6
Торфяные почвы117,192,3
ИТОГО:479,7336,8

1.4 Технология возделывания овса

Овес – весьма ценная фуражная культура. Хорошим грубым кормом являются солома и мякина: в 1 т соломы содержится 310, а мякины – 460 к. ед. В зерне содержится 10,2% протеина, 4,4% жира, 61% БЭВ,8,2%клетчатки. В составе белков имеются все незаменимые аминокислоты.

Овес менее требователен к почве, чем ячмень, так как имеет более мощное развитие корневой системы и высокую усвояющую способность.

Овес-универсальная культура. Он может быть использован нa зерно, силос, сено, травяную муку. При освоении торфяников обычно первой культурой высевается овес в чистом виде или в смеси с бобовыми (горохом или викой).

В Карелии районированы следующие сорта овса:

3олотой дождь – сорт высокоурожайный, имеет крупное зерно, на сортоучастках получают урожай зерна до 37 ц/га; вегетационный период превышает 100 дней.

Кюто – сорт скороспелый, желтозерньrй, с вегетационным периодом 81 день.

Осмо – сорт высокоурожайный, зерно черного цвета, рекомендуется для посева на осушенных торфяниках; вегетационный период 75-80 дней.

Овес прорастает при температуре 3…4°, но оптимальной считается температура 15° тепла. При набухании овес поглощает воды 65% веса зерна. Всходы легко переносят заморозки в -3…-4°, но в период цветения температура -2° является губительной. Всходы появляются на 7-8-й день, а при пониженной температуре – на 12-й день и позднее.

Лучшие предшественники-пропашные культуры (картофель, корнеплоды), а также пласт многолетних трав и бобовые.

Основная обработка почвы – зяблевая вспашка, весной на легких почвах – боронование и культивация, на тяжелых почвах – перепашка.

С тонной зерна из почвы выносятся азота 33 кг, фосфорной кислоты 14 кг и окиси калия 29 кг. Особенно отзывчив овес на внесение азотных удобрений, что повышает урожай зерна овса на 24,2ц/га, а соломы на 29,2 ц/га. Столь высокий эффект объясняется тем, что при внесении минерального азота растение увеличивает использование азота, находящегося в торфяной почве.

В предпосевную культивацию вносят полное минеральное удобрение на основе данных анализа почвы и планируемого урожая.

Овес высевают рядовым способом, норма семян 2,3-2,5 ц/га, глубина заделки 2-3 см. После посева поле прикатывают.

Созревание овса начинается с верхних колосков метелки. Убирают его комбайнами при наступлении полной спелости зерна.

В бункер комбайна вместе с зерном поступают и примеси – кусочки соломы, колосьев, семенных головок, семена сорняков, комочки почвы и мелкие камни. Влажность зерна, как правило, выше кондиционной, и без сушки при хранении самосогревается, теряет свои посевные и продовольственные качества. Поэтому зерно от комбайнов отвозят на стационарные агрегаты и комплексы, в которых оно подвергается после-уборочной обработке.

Задача послеуборочной обработки – получение семенного, продовольственного и фуражного зерна, соответствующего определенным требованиям, предусмотренным стандартами.

Семенное зерно по показателям чистоты, всхожести и засоренности подразделяется на три класса. Для продовольственного зерна установлены базисные и ограничительные кондиции, отражающие его качество и гарантирующие сохранносгь и нормальные технологические свойства при дальнейшем использовании. Специальных требований к зерну, используемому в хозяйствах на корм нет. Как семенное, так и продоволь-ственное зерно должны иметь нормальные запах и цвет. Зараженность амбарными вредителями не допускается.

Технологическая карта производства овса в ОАО “Агрофирме им. В. Н. Зайцева” представлена в прилож.1.

1.5 Характеристика МТП и показатели его использования

Численность тракторов, автомобилей, с/х машин и их использования представлены в таблицах 1.2., 1.4., 1.6., 1.7.

В марочном составе тракторного парка преобладающий вес занимают универсально-пропашные трактора МТЗ (69%) и трактора общего назначения ДТ-75, Т-150К (20%). Это связано с тем, что хозяйство дополнительно специализируется на выращивании картофеля и овощей открытого грунта.

Автомобильный парк представлен в основном грузовиками ГАЗ-53, ГАЗ-САЗ-3507, ГАЗ-3307 и их модификациями (до 90%). Имеется также небольшое количество машин марок ЗИЛ-130/131 и КАМАЗ. Кроме того, большой объем транспортных работ выполняется тракторами, для чего в хозяйстве есть 9 тракторных прицепов.

Анализ марочного состава кормоуборочной техники показал, что на предприятии, в основном, используются самоходные комбайны серии Е-281, Марал-125 и косилки серии Е-300, ворошилки ВРН, грабли ГВД/ГВР, прицепные косилки КИР-1,5, навесные косилки КРН-2,1, КРР-1,85, пресс-подборщики ПРФ-145, К-454, ПРП-1,6 и их модификации:

Многие марки машин изготавливаются промышленностью уже более 30 лет и в какой-то степени морально устарели.

Однако используемая на предприятии техника устарела не столько морально, сколько физически. Средний срок службы тракторов и автомобилей составляет соответственно 14,0 и 10,8 года, а амортизация – 93 и 78%.

Возраст самоходных комбайнов и косилок находится в пределах 11…14 лет при уровне амортизации 94% и нормативном сроке службы 9 лет. У прицепных и навесных с/х машин сравнительные показатели не лучше. В этих условиях практически не может использоваться такой важный фактор развития инженерно-технической сферы АПК, как амортизационные отчисления, которые призваны играть решающую роль в накоплении средств на обновление техники.

Анализ затрат на машинно-тракторный и автомобильный парки (табл.1.3.,1.5.) позволяет отметить, что на техническое обслуживание и ремонт тракторов, автомобилей и с/х машин тратиться в 5 – 10 раз больше денежных средств, чем на амортизационные отчисления. Следовательно, эксплуатируемые в хозяйстве машины, отработав положенный аморти-зационный срок, перестали зарабатывать деньги на свое обновление, а то, что было получено – обесценилось в 90-е годы из-за инфляции. В результате процесс накопления происходит в настоящее время очень медленно, и для хозяйства решить задачу технического переоснащения собственными силами не представляется возможным. Количество списанной техники намного превышает приобретение новой.

Таблица 1.2. – Тракторный парк

№ п/п

Марка

Трактора

Год

Выпуска

Срок службыУсл. эт. тракторов% амортизации
1ДТ-751991161100
2ДТ-751989181100
3ДТ-751992151100
4К-7021995101,34100
5МТЗ-1221199981,3460
6МТЗ-801990170,73100
7МТЗ-801988190,73100
8МТЗ-801988190,73100
9МТЗ-801990170,73100
10МТЗ-801987200,73100
11МТЗ-821990170,73100
12МТЗ-821993140,73100
13МТЗ-821987200,73100
14МТЗ-82199980,7360
15МТЗ-821991160,73100
16МТЗ-821994130,73100
17МТЗ-821988190,73100
18МТЗ-821991160,73100
19МТЗ-821993140,73100
20МТЗ-821994130,73100
21МТЗ-821993140,73100
22МТЗ-821988190,73100
23МТЗ-821987200,73100
24МТЗ-821988190,73100
25МТЗ-82.1199981,3460
26МТЗ-82.1199981,3460
27МТЗ-82.1199981,3460
28Т-150К1985221,85100
29Т-150К1984231,85100
30Т-150К1990171,85100
31Т-150К1990171,85100
32Т-1701991161,34100
33Т-251990170,3100
34ТДТ-551989181,34100
35ЭО-3323А199891,3470
Итого15,693,4

Таблица 1.3. – Показатели использования тракторов

ПоказательЗначение
1.Выполнено трактор. работ, усл. эт. га40786
2.Выработка на физ. трактор, усл. эт га670
3.Потребность в горючем, всего, т96
4.Расход горючего на 1 усл. эт. га, л9,3
5.Всего затрат на тракторы, тыс. руб.9672
В т. ч. з/плата2786
ГСМ2698
Амортизация231
ТО и ремонт2468
Прочее1489
6.Себестоимость 1 усл. эт. га, руб.237
7.Коэф. Техн. Готовн.0,91
8.% амортизации93,4
9.Средний срок службы, лет13,6

Таблица 1.4. – Автомобильный парк

№ п/пМарка автомобиляГод выпускаСрок службы% амортизации
1ВАЗ-210432001660
2ГАЗ-31029199314100
3ГАЗ-31029199413100
4ГАЗ-31101999880
5ГАЗ-330212000770
6ГАЗ-3307199314100
7ГАЗ-3307199017100
8ГАЗ-3307199116100
9ГАЗ-3307199314100
10ГАЗ-3307199314100
11ГАЗ-3307199314100
12ГАЗ-3307ац199314100
13ГАЗ-3307ЗСА950199314100
14ГАЗ-3307ЗСА950199314100
15ГАЗ-5312199215100
16ГАЗ-5312-Г6ОТЛ199116100
17ГАЗ-5312КО5035199215100
18ГАЗ-53М33607198126100
19ГАЗ-САЗ-35072003440
20ГАЗ-САЗ-35072003440
21ГАЗ-САЗ-3507199215100
22ГАЗ-САЗ-3507199215100
23ГАЗ-САЗ-3507199314100
24ГАЗ-САЗ-3507199215100
25ГАЗ-САЗ-35072000770
26ГАЗ-САЗ-35072000770
27ГАЗ-САЗ-3507199215100
28ГАЗ-САЗ-3507199314100
29ГАЗ-САЗ-3507199314100
30ГАЗ-САЗ-3507199314100
31ГАЗ-САЗ-3507199215100
32ГАЗ-САЗ-35072002550
33ГАЗ-САЗ-3511199314100
34ГАЗ-САЗ-351166199215100
35ЗИЛ-130198621100
36ЗИЛ-131199215100
37ЗИЛ-133ГЯКС3575А199017100
38ЗИЛ-431412198918100
39ЗИЛ-431412199314100
40ЗИЛ-ММЗ-4502199017100
41КАВЗ-3976199314100
42КАМАЗ-53212199314100
43ПАЗ-3205199512100
44ПАЗ-32051998990
45ПАЗ-32052000770
46УАЗ-22062001660
47УАЗ-22062000770
48УАЗ-22062000770
49УАЗ-31512199017100
50УАЗ-31512199314100
51УАЗ-31514199512100
52УАЗ-315192002550
53УАЗ-3303199017100
54УАЗ-330361999880
55УРАЛ-4320199215100
Итого12,890,4

Таблица 1.5. – Показатели использования автомобилей

ПоказательЗначение
1.Производство, всего, т/км1134438
2.Потребность в горючем, всего, т76
3.Расход горючего на 1 т/км, гр414
4.Всего затрат на автотранспорт, тыс. руб8404
В том числе:
Зарплата, тыс. руб2656
ГСМ, тыс. руб2346
Амортизация, тыс. руб183,00
ТО и ремонт, тыс. руб2307
Прочие, тыс. руб912
5.Себестоимость 1 т/км, руб7
6.% амортизации84,9
7.Средний срок службы, лет10,8

Таблица 1.6. – Сельскохозяйственные машины

№ п/пМарка с/х машиныГод выпускаСрок службы% амортизации
1Борона БДТ-3199017100
2Борона БДТ-31998990
3Борона Туме1999880
4Борона Туме-4300199710100
5Грабли ГВР-61998990
6Грабли ГВР-6199512100
7Грабли ГВР-6199512100
8Грабли ГВР-6199512100
9Картофелекопалка КТ-2Б199017100
10Картофелекопалка КТ-2Б199611100
11Картофелекопалка КТ-2Б1998990
12Картофелекопалка КТ-2Б199611100
13Картофелекопалка КТ-2Б1998990
14Картофелесажал. КСМ-4198225100
15Картофелесажал. КСМ-4198720100
16Картофелесажал. САЯ-4198819100
17Комбайн ЕМ-11199611100
18Комбайн ЕМ-11199611100
19Комбайн КПК-2,01199314100
20Комбайн КПК-2,01199215100
21Комбайн КПК-2,01199611100
22Комбайн КПК-2,01199017100
23Комбайн МММИ-1А199215100
24Комбайн свеклов.1998990
25Кормораздатчик КТУ-10199116100
26Кормораздатчик КТУ-10199413100
27Кормораздатчик КТУ-10199512100
28Косилка КИР-1,5199215100
29Косилка КИР-1,5199512100
30Культиватор КОН-2,8198720100
31Культиватор КОН-2,8199710100
32Культиватор КЩП-8198720100
33Культиватор-доминатор199710100
34Опрыскиватель Каси1998990
35Опрыскиватель Юнкари199314100
36Опрыскиватель Юнкари199611100
37Орос. уст-ка Гидрофоглия199611100
38Орос. уст-ка Гидрофоглия199611100
39Плуг ПКГ-3-35198819100
40Плуг ПКГ-3-40199017100
41Плуг ПКГ-5-40199512100
42Посад. машина РТ-2199611100
43Посад. машина РТ-21998990
44Пресс-подбор. ПРФ-145199710100
45Пресс-подбор. ПРФ-145199710100
46Пресс-подбор. ПРФ-145199512100
47Пресс-подборщик К-454198621100
48Пресс-подборщик К-454198621100
49Прицеп 2ПТС-4198720100
50Прицеп 2ПТС-4198918100
51Прицеп 2ПТС-4199017100
52Прицеп 2ПТС-4198819100
53Прицеп 2ПТС-4198720100
54Прицеп 2ПТС-4199116100
55Прицеп 2ПТС-4198621100
56Прицеп 2ПТС-4199512100
57Прицеп 2ПТС-4199314100
58Разбрасыватель МВУ-8198819100
59Разбрасыватель МЖТ-10199512100
60Разбрасыватель ПРТ-10199413100
61Разбрасыватель ПРТ-10199215100
62Разбрасыватель ПРТ-10199611100
63Разбрасыватель РОУ-6198522100
64Разбрасыватель РОУ-6198819100
65Разбрасыватель РОУ-6199017100
66Сеялка SV-260198918100
67Сеялка ручн.199017100
68Сеялка СЗТ-3,6198918100
69Сеялка Туме-300199710100
Итого14,398,7

Таблица 1.7. – Уборочная техника и др.

№ п/пМарка комбайнаГод выпускаСрок службы% амортизации
1Марал-123199413100
2Е-281199314100
3Е-281199117100
4Е-281199215100
5Е-281199413100
6Е-303199413100
7Е-303199116100
8Е-303199215100
9Е-301199315100
Итого15,3100,0

Основной организационной формой машиноиспользования в ОАО “Агрокомплекс им. В. М. Зайцева” являются бригады. Они составляются из машинистов – трактористов и водителей.

Кадровый состав подразделяется на водителей в количестве 34 человек (данные по 2006 г.), в том числе первого класса – 12 человек, второго – 10 человек, третьего – двенадцать человек. Трактористы-машинисты – 25 человек, из них первого класса – 9 человек, второго – 11 человек, и третьего – 5 человек.

Бригады разделяются по виду выполняемых работ. Среди водителей фургонов сформирована группа которая постоянно задействована на обслуживании молочного комбината г. Петрозаводска. При заготовке силоса в хозяйстве формируется бригада, состоящая из нескольких механизаторов, которые работали на комбайнах Е – 281.

Если говорить в целом об условиях труда и быта работников, то можно сказать что они удовлетворительны. Есть столовая платная, в которой в принципе можно, легко перекусить, в ней в основном питаются городские работники.

1.6 Ремонтно-обслуживающая база хозяйства и организация ТОР

Ремонтно-обслуживающая база представлена специально оборудованными боксами со всем необходимым оборудованием для выполнения как мелкого ремонта, так и проведения технического обслуживания, более крупных ремонтов, проведения диагностирования техники. Имеются специальные автомобили, для обеспечения передвижного, универсального ремонта или ТО, которое может проводиться непосредственно в поле, на месте проведения работы.

Для обеспечения бесперебойной работы МТП необходимо иметь хорошо налаженную и четко действующую ремонтно-обслуживающую базу, которая должна включать в себя комплекс построек и сооружений, оборудования, средств механизации как стационарных, так и передвижных. Имеющееся оборудование центральной ремонтной мастерской представлено в табл. 1.8.

Таблица 1.8. – Ремонтно-технологическое оборудование

Наименование и марка оборудованияКоличество в хозяйстве
12
Металлорежущее оборудование
1.Станки токарно-винторезные5
2.Станки фрезерные:1
3.Прочие:1
Моечное оборудование
4.Установки моечные:1
Кузнечно-прессовое оборудование
5.Горн:1
6.Прессы:1
7.Молот пневматический:1
Сварочное оборудование
8.Трансформатор сварочный4
9.Преобразователь сварочный2
10.Генератор передвижной1
Подъемно-транспортное оборудование
11.Электротали:3
Контрольно-диагностическое оборудование
12.Стенды для испытания и регулировки:3
Ремонтно-технологическое оборудование
13.Наборы инструментов:10
Электроинструмент
14.Дрели электрические:2
Организационно-технологическая оснастка
15.Верстаки:6
16.Стеллажи:4

Основу материальной базы диагностирования составляют диагностические комплекты приборов, оборудования и приспособлений, базирующихся как в стационарных условиях, так и на передвижных средствах ТО и ремонта. Они должным образом обеспечивают проверку технического состояния машин на всех уровнях с/х производства, и при этом вписываются в уже имеющуюся систему технологического оборудования. Применение этих средств в хозяйстве позволяет оперативно обнаружить признаки неисправности машин и их механизмов, а так же с достаточной точностью определить ресурс безотказной работы элементов и машин в целом.

Для бесперебойной работы МТП так же необходимо иметь развитое материально-техническое обеспечение, что обеспечит нормальное функционирование машин. На предприятии имеется склад запасных частей, который в связи с неустойчивым финансовым положением, пополняется по мере поступления денежных средств. Склад обеспечивает работу предприятия примерно на 70%. Остальную долю, а именно 30% составляют ремонтные работы, проводимые внутри хозяйства. Например, работы проводимые токарным цехом предприятия. С помощью оборудования, находящегося в этом цехе, можно изготовить валы, шпонки, гайки и т. д.

Кроме токарного цеха в гараже предприятия находится моторный цех, позволяющий проводить монтажно-демонтажные работы по ремонту двигателей, коробок передач, мостов тракторов и автомобилей. Цех имеет подъемно-транспортное оборудование, способное проводить, как монтаж узлов и механизмов, так и их транспортировку. Так же имеется и ряд вспомогательных цехов, без которых ремонтно-обслуживающая база существовать не может, а именно: шиномонтажный (вулканизационный) цех, электроцех, сварочный цех.

Сочетание всех этих подразделений создает довольно сильную ремонтную базу, которая позволяет эффективно использовать технику.

Недостатком является наличие неработающей рабочей кузницы. Причиной этому является отсутствие на предприятии сотрудника данной квалификации, и нежелание городских жителей работать в деревне. Рабочая кузница позволила бы облегчить некоторые работы, способствовала бы быстрейшему ремонту и техническому обслуживанию.

Структура управления машинотракторным и автомобильным парком хозяйства в последние годы претерпела ряд различных изменений, связанных со сменой руководства предприятия, а следовательно и переменой в организации предприятия. В настоящее время два парка автомобильный и тракторный объедены в единое целое, в прошлом они существовали раздельно. Руководителем парка является гл. инженер предприятия. Структура управления машинотракторным парком представлена на рис. 1.2.

Рис 1.2 – Структура управления машинотракторным парком

Управление работой парка является многогранной задачей и включает оперативное планирование, регулирование и учет выполняемых механизированных работ.

Служба управления выполняет две функции:

– определяет требуемое состояние МТП;

– приводит МТП к требуемому состоянию.

Первая функция решается оперативным планированием, вторая диспетчерской службой.

Главное лицо гаража предприятия – это главный инженер. Он выполняет большой объем работ по планированию, обеспечению, руководству. В целях облегчения деятельности инженера на предприятии введены должности механиков по выпуску тракторов, сельскохозяйственных машин, и автомобилей, а также механиков по их ремонту. Они непосредственно подчиняются главному инженеру, имеют отчетность перед ним, выполняют его поручения, являются посредниками с работниками.

Механики, отвечающие за выпуск техники следят за тем, чтобы на линию выходили только исправные машины, чтобы на линию выходили здоровые и трезвые водители или механизаторы, распределяют работы между трактористами, осуществляют непосредственный контроль за качеством проведения работ в поле.

Механики отвечающие за проведение ТО и ремонта, должны помогать мастерам – наладчикам определять неисправности, давать руководства по их устранению, контролировать ремонт, отвечать за работу ремонтного звена. Должны уметь составлять акты на неисправную технику, куда входит перечень неисправностей.

Для учета механизированных работ проведенных в хозяйстве, каждый механизатор в начале дня получает путевой лист, в который заносятся различные данные. Заполнение листа трактористом – машинистом включает в себя: подпись о получении и сдаче исправного трактора, подпись врача о допуске к работе, подпись механика или главного инженера о допуске к работе, также механиком проставляется количество необходимого топлива, указывается вид работы, место проведения работы, груз, в путевом листе проставляется отработанное время, вредность работ в процентах, сменная выработка.

Учет работы МТА осуществляется бригадиром того подразделения или отделения, где производится данная механизированная работа.

Контроль качества выполняемой работы подразделяется на текущий, выполняемый самим механизатором и приемочный, выполняемый агрономической службой, осуществляется непосредственно на месте проведения работ. В качестве агрономической службы выступает главный агроном со своими помощниками. В настоящее время механизированные работы выполняются высоко квалифицированными механизаторами, что приводит к уменьшению нарушения агротехнических требований, и улучшению качества работ.

1.6.1 Нефтехозяйство предприятия

Организация нефтехозяйства налажена следующим образом.

На предприятии построено место хранения ТСМ, место заправки ТСМ, было установлено соответствующее заправочное оборудование, сооружен пост заправщика.

Как такового планирования завоза нефтепродуктов в хозяйстве нет. Завоз осуществляется по мере поступления денежных средств. Поставщиками ТСМ являются нефтехозяйства г. Петрозаводска. За организацию поставок со стороны хозяйства отвечает отдел снабжения.

При поступлении нефтепродуктов в хозяйство, заправщиком оформляется документация о приходе. Таким образом, ведется учет завоза нефтепродуктов. Учет расходования нефтепродуктов осуществляется так. На каждый трактор, сельскохозяйственную машину или автомобиль заводится учетная карта, в которой отмечается дата заправки, количество и сорт заправленного топлива, ФИО тракториста или водителя. В конце каждого месяца создаются отчеты в виде таблиц, в которых отражаются данные о затратах топлива как по отдельным машинам и тракторам, так и в целом по маркам и классам. Отчеты также сдаются в бухгалтерию предприятия.

В организации нефтехозяйства задействованы два человека. Один находится непосредственно на заправочной станции. Он должен работать в каждый день с 7.00 до 10.00 и с 15.00 до 18.00. Рабочее время разбито в связи с тем, что МТП нуждается в заправке только в утренние и вечерние часы. С утра производится заправка непосредственно на текущий день, вечером осуществляется дозаправка на вечернюю смену, а также заправка на следующий день, если существует необходимость выезда до 7.00 т. е. до открытия заправочного пункта. Второй человек – это водитель бензовозов. Его тоже можно назвать организатором нефтехозяйства, т. к. он является постоянным водителем, к нему приписаны два бензовоза. Организация заправки в хозяйстве отработана очень хорошо. Основной поток машин идет с утра, в течении дня в основном происходят дозаправки. Топливо выдается водителю или механизатору при наличии подписи либо механика, либо гл. инженера, с указанием необходимого его количества. Стационарный пост заправки расположен только на центральной усадьбе, т. к. все производственные подразделения располагаются в непосредственной близости от хозяйства, т. е. менее 15 км, что разрешает проводить заправку техники на центральной усадьбе.

Техника, хранящаяся на месте проведения работ, заправляется с помощью заправщика на базе автомобиля ГАЗ – 53, который в каждый день обеспечивает их заправку. При этом встает вопрос об учете топлива, заправляемого в полевых условиях.

В целом в хозяйстве стараются применять схемы обеспечения и заправки, хранения ТСМ, способствующие наименьшим потерям как количественным, так и качественным. Прежде всего, стараются обеспечить наименее возможное количество переливов топлива.

На работников нефтехозяйства возлагаются обязанности по:

– составлению и реализации планов завоза нефтепродуктов;

– хранению ТСМ и осуществлению контроля их качества;

– отпуску и учету нефтепродуктов;

– эксплуатации и техническому обслуживанию оборудования и установок;

– осуществлению мероприятий по экономии ТСМ;

– обеспечению пожарной безопасности и норм по охране труда.

Основными путями снижения потерь нефтепродуктов в хозяйстве являются:

– содержание оборудования нефтехозяйства в исправном состоянии;

– поддержание оптимальных регулировок топливных систем и технического состояния машин в соответствии с техническими условиями;

– внедрение технически обоснованных норм расхода ТСМ при выполнении механизированных работ.

1.7 Основные показатели производственной деятельности

Главной задачей в развитии хозяйства является производство цельного молока и говядины. Основное направление производства – молочное животноводство.

Данные о поголовье скота и основные характеристики приведены в таблице 1.9. и 1.10.

Таблица 1.9. – Характеристики животноводческой отраслив ОАО “Агрокомплекс им. В. Н. Зайцева”

ПоказателиЕд. изм..Годовой план 2007 г.2006 г.% выпол-нения
ПланФакт
Среднее поголовьеГол.970970986102
В т. ч. коровГол.435435435100
Производство молокаЦ.18274182741672692
Производство мяса (привес)Ц.81081079997
Приплод телятГол.47047043793

Таблица 1.10 – Качественные показатели производства продукции

Показатели

Ед.

Изм..

Годовой

План

2007 г.

2006 год

%

Выпол-нения

Отчет за

Пред. год

% выпол

К пред году

ПланФакт
Надой на 1 фур. коровуКг.42004200384592446686
Среднесуточный привесГ.4154153979646785

Расход кормов

На 1 ц. молока

К. е.10510583,98078107
На 1 ц. привесаК. е.1010101011271111105101

Из таблицы 1.9 видно, что поголовье КРС несколько увеличилось, по сравнению с 2005 годом.

Система содержания крупного рогатого скота принята следующая: в зимний период – стойловая на привязи с обязательным моционом животных на выгульных дворах; в летний период – стойлово-пастбищная и пастбищная.

Содержание всего поголовья скота предусматривается только в типовых животноводческих помещениях с полной механизацией доения, поения, приготовления и раздачи кормов, а также очистке помещений от навоза.

На каждой ферме, кроме коровников, предусмотрены молочное отделение, лаборатория для определения качества молока, родильное отделение с профилакторием для новорожденных телят, пункт искусственного осеменения.

Для улучшения санитарно-гигиенических условий в помещениях и условий отдыха предохранения их от простудных заболеваний и травы в качестве подстилочного материала предусмотрен сухой торф.

1.7.1 Реализация сельскохозяйственной продукции. Экономические показатели эффективности производства

Для оценки эффективности сельскохозяйственного производства воспользуемся данными за 2006 г. И предыдущего периода. Основные экономические, финансовые, показатели использование МТП и грузовых автомобилей и другие показатели, связанные с ними приведены в таблицах 1.11.-1.18

Таблица 1.11 – Себестоимость 1 кг продукции, руб.

Показатели

Годовой

План

2007 г.

2006 год

%

Выпол-нения

Отчет за

Пред. год

% выпол

К пред году

ПланФакт
Молока6,306,306,461025,36120
Привесов67,5067,558,848759,1100
Сена 1 т1400,01400,01458,01041395,2104
Силоса 1 т620,00620,00817,40131550,00148
Сенажа 1 т870,00870,001107,0127702,00157

Таблица 1.12. – Реализация продукции.

Показатели

Ед.

Измер.

Год. план

2007 г.

2006 год% выпол-нения

Отчет за

Пред. год

% выпол

К пред году

ПланФакт
ЖИВОТНОВОДСТВО
Молока всегоЦ.182401824017042932002185
В т. ч. на молокозаводЦ.148101481014530981622190
С молоковозовЦ.30003000224775328768
Ц.4304302656251352
Мяса всегоЦ.811811857106796108
В т. ч. племпродажаГол/ц.50/12550/12522/8244/661/3В 27 раз
ШкурШт.225224100
НавозаТ.1315

Таблица 1.13 – Выручка от реализации продукции

Показатели

Един.

Измер.

Годовой

План

2007 г.

2006 год% выпол-нения

Отчет за

Пред. год

% выпол

К пред году

ПланФакт
ЖИВОТНОВОДСТВО
ВсегоТыс. р.121841218411205921277988
Молока всегоТыс. р.9751,59751,59326,69610388,090
В т. ч. на молокозаводТыс. р.6664,56664,57027,21057205,298
С молоковозовТыс. р.270027002006,5742724,874
Прочие орг.Тыс. р.387387228,159458,050
Мяса всегоТыс. р.2432,42432,41703,5701337,3127
В т. ч. племпродажаТыс. р.875875339,63915,6В 22 раза
ШкурТыс. р.26,3
НавозаТыс. р.148,6

Таблица 1.14. – Средняя цена выручки (покупки) за единицу продукции

ПоказателиЕд. измер.

Годовой

План

2007 г.

2006 год

%

Выпол-нения

Отчет за

Пред. Год

% выпол

К пред году

ПланФакт
ЖИВОТНОВОДСТВО
МолокаРуб.5,345,345,431025,19104
В т. ч. на молокозаводРуб.4,504,54,831074,51107
С молоковозовРуб.9,009,008,93998,28108
Прочие орг.Руб.9.009,008,61968,20105
МясаРуб.32,1432,1419,886216,80118
В т. ч. племпродажаРуб.70,0070,0041,215951,8280
ЦЕНА ПОКУПКИ
1 кВт электроэнергииРуб.1,151,150,75650,55136
1 л дизтопливаРуб.13,513,513,51035,96129
1 л бензинаРуб.14,514,514,5996,40130
1 л маселРуб.19,519,519,5999,71106

Таблица 1.15- Расходование фонда заработной платы, тыс. руб.

Показатели

Годовой

План

2007 г.

2006 год

%

Выпол-нения

Отчет за

Пред. год

% выпол

К пред году

ПланФакт
По хозяйству910091009776,01078947,5109
В т. ч. цех растениевод.1836,71836,71922,51051808,7106
Цех животноводства2864,52864,52994,01042825,3105
Цех механизации2472,52472,52707,61092421,0112
Стройцех558,5558,5608,5108538,3113
Электроцех254,8254,8267,6105252,6106
Управление784,1784,1936,3119780,1120
Отдел сбыта328,9328,9339,5103321,5105

Таблица 1.16 – Качество реализованной продукции

Показатели

Един.

Измер.

Годовой

План

2007 г.

2006 год

%

Выпол-нения

Отчет за

Пред. год

% выпол

К пред году

ПланФакт
Товарность молока%8989891009099
Жирность молока%4,04,04,121034,12100
Вес скота, реализованного на мясоКг20320319697187105

Таблица 1.17 – Экономические показатели производственной работы

Показатели

Един.

Измер.

Годовой

План

2007 г.

2006 год

%

Выпол-нения

Отчет за

Пред. год

% выпол

К пред году

ПланФакт
Среднесписочн. число работниковЧел3003002227425686
Продукция в сопоставимых ценахТыс. руб.1956.41956.41568.4801632.296
В сопоставимых ценах на 1с/х работникаРуб.6521652170651086351111
Средняя зар. плата на 1 работника в месяцРуб.2528252836691452901126
Реализация на 1 работника в месяцРуб.72777277695396717197
Зар. плата на 1 руб. реализации%34.734.75214940130

Таблица 1.18 – Финансовые показатели, тыс. руб

Показатели

Годовой

План

2007 г.

2006 год

%

Выпол-нения

Отчет за

Пред. год

% выпол

К пред году

ПланФакт
1345678
Выручка от реализации260002600018534712211584
Себестоимость2634326343223728521994105

Прибыль (убытки)

От реализации

-143,5-143,5-3838В 26 раз+121
Дотация и пр. доходы3877,03877,073081884126177
Вт. ч на животов. продукцию3877,03877,056561453263173
На растениев. продукцию78986391
Прибыль (убытки) отчетного периода3733,73733,7347093424782
Налог на прибыль21,0
Чистая прибыль(убытки)3733,73733,7344492424781
Коэф. текущей ликвидности2,02,01,8912,281
Коэф. обеспеч. Основных фондов-0,70-0,70-0,71100– 0,71100
Дебит. задолженность9009006507299665
Кредит задолженность5500550090131645922152
В т. ч перед поставщиками и подрядчиками2020202026661322158123
По оплате труда7007001586226492322
Во внебюджетные фонды160160385В,2,4 раза162В 2,3 раза
В т. ч. пени
В бюджетные фонды237023702761116278599
В т. ч. пени
Прочие2502501615В 6 раз281В 5 раз

По данным этих таблиц видно, что предприятие находиться в довольно-таки трудном положении. Прибыль предприятия по сравнению с предыдущим периодом падает, происходит довольно таки существенная текучка кадров, уменьшилось среднесписочное число работников. Молодые специалисты неохотно идут работать, а если и идут, долго не задерживаются.

Но нужно отметь, что при всем этом средняя зарплата пусть ненамного, но увеличивается.

1.8 Состояние послеуборочной обработки зерна на предприятиях

Карелия не является зернодобывающим регионом России. Поэтому производство зерновых культур в республике связано, прежде всего, с обеспечением собственных нужд в семенах однолетних кормовых культур и фуража для дойного стада.

Производственные посевы зерновых в хозяйствах, как правило, небольшие и редко бываю более 200 га. С этим связаны и особенности технического оснащения этой производственной сферы.

Основные посевные машины – сеялки СЗТ-3,6. Кроме них имеются финские сеялки Tume и Simulta, которые лучше приспособлены для посевов зерновых и кормовых культур. Прежде всего из-за простоты их регулирования на необходимую норму высева.

В хозяйствах, занимающихся производством зерна, имеется как правило, один зерноуборочный комбайн. Основной маркой является финский комбайн Сампо-Розенлев.

Для очистки семян в четырех хозяйствах республики (Ильинский, ОПХ Вилга, Толвуйский, Сортавальский) имеются семяочистительные машины, возраст которых находится в пределах 12…15 лет.

С 1993г. в Карелию, после осуществления Минсельхозом РК программы по возрождению зернового хозяйства, были поставлены зерновые сушилки финской фирмы “Антти”. Кроме этого в некоторых хозяйствах республики имелись напольные сушилки.

Однако в настоящее время в связи резким подорожанием нефтепродуктов и электроэнергии применение этих сушилок для производства зерна в Карелии является низкоэффективным. Поэтому необходимо искать определенные технические варианты для решения проблемы сушки зерна, т. к. в условиях республики убранное зерно имеет влажность до 35% и для его нормального хранения требует обязательной сушки.

В связи с этим, целью дипломного проекта является модернизация зерновой сушилки на основе применения традиционных для Карелии источников энергии.

2. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЙ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ПОСЛЕУБОРОЧНОЙ ОБРАБОТКИ ЗЕРНА

2.1 Общие сведения

Процесс послеуборочной обработки зерна состоит из следующих операций: предварительная и первичная очистки, сушка, вторичная очистка, специальная обработка. Они выполняются последовательно нa отдельных машинах или поточных линиях зерноочистительных агрегатов (ЗАВ) и зерноочистительно-сушильных комплексов (КЗС).

Ha рис.2.1. приведена схема технологического процесса после-уборочной обработки семян зерновых, продовольственного и фуражного зерна. В зависимости от исходного качества и назначения зернa возможна обработка зернового материала по различным технологическим вариантам

(как правило, сокращенным). Например, обработка зерна и семян без сушки, первичной очистки, пневмосортирования и др.

О ч и с т к а – это разделение (сепарация) зерновой смеси на отдельные фракции, различающиеся no каким-либо физико-механическим свойствам (размеру, плотности и др.). Очистка может быть предварительная, первичная и вторичная.

Предварителькую очистку используют для свежеубранного зерна влажностью до 35 %. При этом в очищенном зерне снижается содержание наиболее крупных и мелких примесей (с 15…20 до 3 %), удаляется часть избыточной влаги, увеличивается его сыпучесть, облегчаются последующие процессы (особенно сушка), повышается устойчивость зерна к самосогреванию при временном хранении в насыпи.

Первичной очистке подвергают свежеубранное зерно влажностью нe более 22 % или предварительно обработанное и высушенное зерно влажностью нe более 18 %. При этом из зерна выделяются крупные, легкие и мелкие примеси, дробленое и щуплое зерно; содержание примесей в зерне снижается с 8…10 до 1…3 %. Исходный зерновой ворох разделяется на три фракции: очищенное зерно, фуражные отходы и примеси.

Вторичная очистка способствует выделению из зерна близких к нему по размерам примесей, трудноотделимых семян сорняков. В результате исходный зерновой ворох разделяется на семенную фракцию, зерно второго сорта, легкие, мелкие и крупные примеси.

Продовольственное и фуражное зерно подвергают в основном предварительной и первичной очистке, а семенное – еще и вторичной.

С у ш к а – это процесс снижения влажности зерна от исходной до кондиционной (14…17 %), благодаря чему зерно может длительно храниться. Наряду с предотвращением порчи зерна сушка облегчает выделение примесей при очистке, выравнивает механические свойства зерновой массы, облегчает транспортирование зерна по самотечным трубам.

Рис. 2.1.. Схема технологического процесса послеуборочной обработки семян зерновых, продовольственного и фуражного зерна

С о р т и р о в а н и е з е р н а – это разделение очищенного от примесей зерна на фракции, различающиеся хлебопекарными (для продовольственного) или посевными (для семенного) качествами.

К а л и б р о в а н и е – это разделение очищенных семян на фракции по их размерам. Калиброванием семена подготавливают к высеву сеялками точного высева или к переработке зерна в муку и крупу.

2.2 Способы очистки и сортирования

Очистка и сортирование зерна основаны на различии размеров, аэродинамических свойств, плотности, формы, состояния поверхности, электропроводности, цвета и других физических свойств компонентов зернового вороха.

При предварительной очистке потери зерна в отходах должны быть не более 0,05 %, дробление – 0,1 %, а полнота выделения сорной примеси – нe ниже 50 %. При первичной очистке потери полноценного зерна должны быть не более 1,5 % в фуражных отходах и 0,05 % в примесях, дробление – нeболее l%, полнота выделения сорных примесей – нe ниже 60 %. При вторичной очистке потери семян основной культуры в отходах должны быть не более 7 %, дробление – нe более 0,8 %. Вторичная очистка должна обеспечить подготовку семян II и I классов посевного стандарта, при которых чистота семян составляет соответственно 98 и 99 %, а всхожесть – 90 и 95 %.

С учетом большого разнообразия свойств существует много способов очистки.

Разделенне семян по размерам. Любое семя имеет форму эллипсоида, геометрические параметры которого определяются тремя размерами: толщиной, шириной и длиной. Если размеры зерна существенно отличаются от размеров частиц примесей, то разделение по этому признаку возможно.

По т о л щи н е и ш и р и н е зерна разделяют на плоских или цилиндрических решетах с отверстиями одинакового размера (продолговатыми или круглыми).

Плоское решето помещают в решетный стан, который подвешивают к раме горизонтально или наклонно на пружинных или шарнирных подвесках и приводят в колебательное движение от эксцентрика, кривошипа или коленчатого вала. Горизонтальное и наклонное цилиндрические решета устанавливают на подшипниках и приводят во вращательное движение, а вертикальное – во вращательное и колебательное. .Зерновой ворох подают на начало решета тонким слоем. Частицы начинают двигаться по его поверхности и много раз перемещаются над отверстиями. Если размеры зерен или частиц примесей меньше размеров отверстий, то они проходят сквозь отверстия и образуют массу, называемую проход Пр, а если их размеры больше, то они сходят с поверхности решета и образуют сход Сх. Зерна, размер которых близок к размеру отверстия, могут застревать в них и нарушать разделение. Чтобы исключить такие случаи, решета снабжают щеточным или шариковым очистителем. Воздействуя нa нижнюю поверхность решета, щетки выталкивают, а эластичные шарики ударами выбивают застрявшие семена.

Качество очистки зерна на плоских решетах зависит от угла их наклона, частоты и амплитуды колебаний, а на цилиндрических – от частоты вращения и угла наклона. При больших значениях этих параметров зерновая смесь движется по решету быстро, часть зерна не успевает пройти сквозь отверстия, из-за чего качество разделения снижается.

По т о л щ и н е семена делят на решетах с продолговатыми отверстиями. Сквозь продолговатое отверстие может пройти только такое зерно, толщина которого меньше ширины отверстия. Длина зерна не имеет значения, она всегда меньше длины продолговатого отверстия. Так как ширина зерна всегда больше толщины, то зерно, которое не проходит сквозь продолговатое отверстие по толщине, тем более не пройдет по ширине. Размеры отверстий указаны на полях решета.

По ш и р и н е семена делят на решетах с круглыми отверстиями, Сквозь круглое отверстие зерно может пройти только в том случае, если его ширина меньше диаметра отверстия. Длина и толщина зерна не препятствуют его проходу сквозь круглое отверстие.

По д л и н е семена делят в дисковых или цилиндрических триерах. Цилиндрический триер – это вращающийся стальной цилиндр с ячейками на внутренней поверхности и желобом, установленным внутри цилиндра по всей его длине. В желобе вращается шнек. Зерновой ворох подают на внутреннюю поверхность цилиндра. Частицы начинают скользить по поверхности цилиндра и взаимодействуют с ячейками. Мелкие и короткие семена полностью погружаются в ячейки, длинные – частично. При повороте цилиндра на небольшой угол (менее 90°) из ячеек выпадают длинные зерна, а при дальнейшем повороте цилиндра – короткие зерна, которые падают в желоб.

Принцип разделения зерен по длине заключается в том, что длинные зерна при повороте цилиндра выпадают из ячеек раньше, чем короткие.

Для одновременного выделения из зернового вороха длинных и коротких примесей применяют два цилиндра. Триер для выделения коротких примесей (кукольный) снабжен мелкими ячейками, для выделения длинных примесей (овсюжный) – крупными. В ячейки овсюжного триера западают семена основной культуры, в ячейки кукольного – короткие примеси.

При вращении кукольного цилиндра мелкие примеси поднимаются выше края неподвижного желоба и выпадают из ячеек в желоб, из которого удаляются шнеком. Семена основной культуры перемещаются по дну цилиндра к выходу. Овсюжный цилиндр забрасывает семена основной культуры в желоб, а длинные примеси сходят по дну цилиндра. Чтобы отрегулировать полноту выделения примесей, поворачивают желоб, устанавливая его верхнюю кромку выше или ниже.

Частота вращения триерного цилиндра должна быть такой, чтобы все зерна выпадали из ячеек. Если частота вращения цилиндра выше критической, то центробежная сила удержит часть семян в ячейках и точность разделения зерна на фракции снизится. Обычно частота вращения триерного цилиндра находится в пределах 35…50 мин -1 .

Триерные цилиндры устанавливают в сложных зерноочистительных машинах, зерноочистительных агрегатах и комплексах. Промышленность выпускает триерные цилиндры с ячейками диаметром 6,3; 8,5 и 11,2 мм для сортирования зерновых культур и диаметром 1,8; 2,8 и 3,5 мм для выделения мелких семян.

Разделение семян по аэродинамическим свойствам. Перемещаясь в воздушной среде, любое тело преодолевает сопротивление воздуха, зависящее от его размеров, формы, массы и расположения в воздушном потоке. Чем больше сопротивление воздуха, тем медленнее движется свободно падающее тело. На этом принципе основан процесс выделения примесей и разделения зерна горизонтальным или вертикальным воздушным потоком. Обычно разделяемую смесь вводят в воздушный поток, создаваемый вентилятором, или подбрасывают, заставляя двигаться в воздухе.

Смесь зерна можно разделить воздушным потоком только в том случае, если критические скорости семян и примесей различны. Критическая скорость семян зерновых культур 8…17 м/с (пшеницы 8…11,5 м/с, овса 8,1…9,1 м/с, гороха 15,5м/с). Критическая скорость одного и того же тела неправильной формы – непостоянная величина, так как зависят от площади поверхности тела, на которую действует поток воздуха. Площадь же поверхности тела зависит от его расположения относительно направления воздушного потока. Например, площадь поверхности зерна пшеницы будет наименьшей, если его продольная ось совпадает с направлением потока воздуха, и наибольшей, если продольная ось зерна перпендикулярна направлению потока.

Тела разделяют по аэродинамическим свойствам с помощью пневмосепараторов или аспирационных систем, встроенных в зерноочистительные машины. Пневмосепараторы применяют для предварительной очистки зерна, поступающего от комбайна. Воздушным потоком выделяют из зерна кусочки соломы, полову, пыль и семена некоторых сорных растений. Пневмосепараторы используют также для очистки плодов машинного сбора от примесей. Существует большое разнообразие схем и конструкций пневмосепараторов. По принципу действия их можно разделить на три типа: пневмогравитационные, пневмоимпульсные и пневмоцентро-бежные.

Пневмогравитационные сепараторы с наклонным или вертикальным воздушным потоком состоят из вентилятора, воздушного канала, загрузочного устройства, осадочной камеры и приемника для сбора зерна. В этих сепараторах зерновой ворох подается в воздушныи канал самотеком или перемещается поперек канала колеблющимся решетом. Под воздействием воздушного потока расщепляются траектории движения частиц зерновой смеси : тяжелое зерно сохраняет первоначальное направление движения и сходит в приемники и, а легкие примеси отклоняются от направления ввода и уносятся воздушным потоком.

В пневмогравитационных сепараторах на частицу вороха действуют две силы: сила тяжести Q и аэродинамическая сила R.. Направление аэродинамической силы может меняться в зависимости от направления движения воздушного потока. В таких сепараторах скорость ввода материала в камеру сепарации нe превышает 1…2 м/с. Поэтому скорость воздушного потока v в должна быть меньше критической скорости зерна v кp, т. е. λ = v в /v кp ≤ 1. В зависимости от обрабатываемой культуры скорость воздушного потока в канале изменяют, регулируя частоту вращения вентилятора, также перекрывая заслонкой канал или окна вентилятора.

В пневмоимпульсных сепараторах ворох выбрасывается в камеру сепарации ленточным, или роторным метателем. На частицу вороха также действуют сила тяжести и аэродинамическая сила. Скорость ввода ма териала в камеру сепарации может быть сколь угодно большая, а следовательно, частица будет иметь запас кинетической энергии для преодоления сопротивления воздуха. В таких сепараторах значение λ может быть больше 1. Увеличивая скорость воздуха и скорость вбрасывания, можно интенсифицировать рабочий процесс. Однако при этом возрастают размеры камеры сепарации.

В пневмоцентробежных сепараторах ворох раскручивается в камере разгона и подается в делительную камеру или. Воздушный поток, всасываемый вентиляторами, взаимодействует с частицами, совершающими вращательное движение по поверхности делительной камеры. Воздух уносит легкие примеси к вентилятору и далее в осадочную камеру, а зерно сходит к горловине и поступает в бункер. В пневмосепараторе ворох раскручивается винтовыми желобами, а поток воздуха направлен вниз к горловине воздухопровода – приемника. В пневмосепараторе ворох раскручивает лопастной ротор-распределитель, а поток воздуха направлен вверх.

В том и другом варианте воздух обдувает рабочую перфорированную поверхность с кольцевыми каналами для его прохода. В данных сепараторах на частицы вороха действуют сила тяжести, аэродинамйческая и центробежная силы. Придавая частицам вороха вращательное движение с любой угловой скоростью, можно увеличивать скорость воздушного потока до значений, при которых λ будет значительно больше 1. Камера сепарации имеет кольцеобразную форму. Поэтому габаритные размеры пневмоцентробежных сепараторов могут быть значительно меньше, чем пневмоимпульсных при одинаковой их пропускной способности.

Разделение семян по плотности в жидкостных сепараторах или нa пневматических сортировальных столах обеспечивает выделение из зернового вороха наиболее жизнеспособных семян (сортирование по плотности) или очистку зерна от трудноотделимых примесей (например, дикой редьки от семян ячменя, гречихи и др.). В жидкостных сепараторах используют жидкость заданной плотности, в которой тяжелые семена тонут, а легкие всплывают. На пневматических столах на слой зерна воздействуют одновременно колебаниями и воздушным потоком. При этом слой зерна на столах “псевдоожижается”, т. е. приобретает свойства жидкости: тяжелые частицы опускаются, а легкие всплывают.

Разделение семян по состоянию поверхности и форме. Семена разных культур имеют различные поверхности (гладкую, шероховатую, пористую, бугристуго, покрыты пленками, пушком) и форму (длинные, шарообразные, трехгранные). Коэффициент трения при движении таких семян по наклонной поверхности также различен. С учетом этого для разделения семян созданы устройства, имеющие наклонные фрикционные поверхности: горки, винтовые сепараторы, фрикционные триеры.

Обычно в качестве фрикционной поверхности применяют наклонное шероховатое полотно, движущееся равномерно вверх. Если на это полотно подавать зерновую смесь, частицы с малым коэффициентом трения, слабо сцепляющиеся с полотном, скатятся вниз. Частицы, сильнее сцепляющиеся с полотном, уносятся вверх. Таким способом можно выделить овсюг из овса, отделить клубочки семян сахарной свеклы от клубочков со стебельками, очистить семена льна и клевера.

Используют также способность шероховатых семян удерживать порошок тонкого помола. Для этого семена смешивают с порошком, содержащим железо, и пропускают смесь через электромагнитную очистительную машину, магнитный барабан которой притягивает порошок и вместе с ним шероховатые семена. Длинные и круглые семена можно отделить одни от других, используя устройство с винтовой поверхностью (змейка). Семена высыпают небольшой равномерной струей на верхнюю часть винтовой поверхности. Длинные зерна (например, овес) из-за значительного сопротивления скользят по винтовой поверхности и сходят с нижнего витка в лоток. Круглые зерна (вика, куколь) движутся быстрее, скатываются к наружному краю винтовой поверхности и падают за ее пределы. Семена сорняков трехгранной формы выделяют на решете с треугольными отверстиями.

Разделение семян по упругости происходит на отражательных столах, на которые сбрасывают семена. После удара семена с различными упругими свойствами по-разному отражаются от поверхности стола и движутся по разным траекториям.

Разделение семян по цвету происходит на установках, снабженных фотоэлементами. Семена движутся мимо фотоэлементов дискретным потоком. Светлые зерна возбуждают в фотоэлементе электрический ток, вырабатывается сигнал и открывается клапан нa пути этих семян в бункер. Темные семена клапан направляет в другой канал.

По электропроводности, диэлектрической проницаемости и другим электрическим свойствам семена разделяют в электрическом поле. При этом могут быть использованы электрический, коронный и диэлектрический методы разделения.

Типы зерноочистительных машин. Для очистки и сортирования зерна применяют безрешетные, воздушно-решетные, комбинированные и специальные машины

Зерноочистительные машины подразделяются нa машины общего назначения, предназначенные для очистки зерна и семян зерновых, технических и бобовых культур и трав, и специального назначения (электромагнитные машины, горки, пневматические сортировальные столы и др.), по способу очистки – нa воздушные, воздушно-решетные, триерные, воздушно-решетно-триерные.

По назначению различают машины предварительной, первичной и вторичной очистки. Машины первой группы используют для очистки зерна, поступившего от комбайна перед сушкой или закладкой на хранение, машины первичной очистки – для обработки зерна после сушки, вторичной – для окончательного очищения и сортирования семенного зерна. Выпускаются передвижные и стационарные зерноочистительные машины: первые применяют нa открытых токах и складах, вторые – в поточных линиях агрегатов и комплексов.

2.3 Зерноочистительные агрегаты и комплексы

Высококачественная послеуборочная обработка зерна различного назначения с наименьшими затратами труда и средств обеспечивается при использовании поточых технологий, которые реализуются на зерно-очистительных агрегатах типа ЗАВ и зерноочистительно-сушильных комплексах типа КЗС.

Машины и оборудование в агрегатах и комплексах увязаны между собой по производительности, управляют ими дистанционно с пультов управления. Зерноочистительно-сушильные комплексы типа КЗС в отличие от зерноочистительных агрегатов дополиительно ильзуют сушильное отделение с шахтными или барабанными сушилками (в обозначении марки комплекса добавляется соответсгвенно буква Ш или Б: КЗС-25Ш, КЗС-25Б).

Для обработки зерна семенного назначения предпочтительнее использовать комплексы с шахтными сушилками, которые обеспечивают более строгое регулирование режима сушки и надежнее сохраняют качество семян.

Эксплуатируемые агретаты и комплексы имеют ряд недостатков, затрудняющих их эффективное использование. В ОАО ГСКБ “Зерноочистка” (г. Воронеж) созданы усовершенствованные аrрегаты ЗАВ-20У и ЗАВ-40У, у которых по сравнению с ЗАВ-20 и ЗАВ-40 повышена производительность, предусмотрена разгрузка всех видов транспорта, увеличена вместимость приемного бункера.

Для гарантированной очистки семян первого класса зерноочистительные агрегаты могут укомплектовываться семяочистительными приставками. Предусматривается привязка сушилок. Проектируются зерноочистительные агрегаты производительностью 50 и 100 т/ч.

Одно из направлений комплексной механизации послеуборочной обработки зерна и подготовки семян – внедрение в сельскохозяйственное производство зерносемяочистительных блок-модулей, что обусловлено необходимостъю снижения капитальных вложений, сокращения до минимума сроков монтажа и строительства. При этом появляется возможность использовать в большом количестве поступающие склады, крьггые токи, навесы и т. д. В ОАО ГСКБ “Зерноочистка” разработана основная номенклатура таких модулей.

Таблица 2.1. – Техническая характеристика зерно-семяочистительных блок-модулей и семяочистительных приставок к агрегатам ЗАВ

МаркаПроизводитель-носгь, т/чУстановленная мощность, кВтГабаритные размеры, мМасса, кг
Семяочистительные приставки:
СП-10БДо 15485х6,6х10,813730
СП-10ВДо 15324,2х6,6х10,89520
Блок-модули:
Семяочистительные:
EMC-2,52,5269х5х до 66700
БМС-5542,29х5х до 67500
EMC-101053,29х5х до 69815
Продовольственно-фуражные:
БМФ-252518,45х3,6х до 104600
БМФ-505036;810х3,6х до 109000
БМП-5511,8Бх5х64012
БМП-101018,59х5х87120
БМП-2020239х5х810125

Проблему механизации послеуборочной обработки зерна и подготовки семян можно решитъ при реконструкции имеющихся в хозяйствах агрегатов ЗАВ и комплексов КЗС. ОАО ГСКБ “Зерноочистка” предлагает комплект машин и оборудования для реконструкции зерноочистительных агрегатов ЗАВ-20 и ЗАВ-40, что позволяет довести их производительность соответственно до 25 и 50 т/ч, улучшить качество подготовки зерна.

Завод “Воронежсельмаш” (г. Воронеж) и фирма “Petkus Wuhta” (Германия) проводят реконструкцию агрегатов ЗАВ-20, ЗАВ-25, ЗАВ-40 и комплексов КЗС-20, КЗС-25 и КЗС-40, заменяя машины ЗАВ-10.30.000, ЗВС-20 и ЗАВ-10.90.000 машинами фирмы: зерноочистительной К527А, семяочисти-тельной К547А и триерным блоком К236А.

2.3.1.Зерноочистительный агрегат ЗАВ-40

Зерноочистительный агрегат ЗАВ-40 предназначен для очистки и сортирования продовольственного и семенного зерна: пшеницы, ржи, ячменя, овса, кукурузы, риса-сырца, гороха, проса, гречихи и подсолнечника. Обрабатываемый материал при очистке на продовольственные цели доводят до базисных кондиций, при очистке семенного зерна – по чистоте и содержанию сорняков до норм ГОСТа на семена, кроме материала, для очистки которого требуются специальные машины ( пневмосортировальные столы, семяочистительные воздушно-решетные машины).

В агрегат входят: автомобилеподъемник ГУАР-15Н (П), две воздушно-решетные зерноочистительные машины ЗВС-20, два центробежно-пневматических сепаратора ЗАВ-40.02000, два триерных блока ЗАВ-10.90000, две нории 2НПЗ-20, два шнека отходов, зернопроводы, шнек промежуточный, блок бункеров с опорами и арматурой перекрытия, пульт управления с системой дистанционного автоматического контроля уровня материала в секциях блока бункеров.

Машины и оборудование смонтированы на блоке бункеров, которые одновременно служат емкостью для промежуточного хранения зерна.

Оборудование и транспортирующие устройства агрегата расположены двумя технологическими линиями, что позволяет одновременно обрабатывать зерно в двух независимых потоках без смешивания материала.

Для очистки и сортирования семенного материала, содержащего трудноотделимые примеси, в блоке с агрегатом можно использовать семяочистительную приставку СП-10.

Агрегат монтируют в укрытии, собираемом из металлических конструкций, входящих в комплект, согласно типовому проекту № 812-22.

Обслуживает механик. Рекомендуется для зон: 4…7, 13…17, 19.

Техническая характеристика

Производительность в час чистой работы на очистке

Пшеницы влажностью до 20% и засоренностью до 16%, т:

Продовольственной……………………………………………………….40

Семенной…………………………………………………………………..15

Число электродвигателей………………………………………………14

Мощность электродвигателей, кВт: …………………………………44,3

Максимальное заглубление приямков, м: ………………………………..2

Вместимость, м3

Завальной ямы……………………………………………………………25

Бункера резерва…………………………………………………………..31

Бункера очищенного зерна………………………………………..32,8 х 2

Секции отходов……………………………………………………….32,8

Габаритные размеры основного сооружения, мм….13600 х 8400 х 10400

Масса комплекта машин и оборудования, кг: ……………………22320

2.4 Способы сушки

Сушкой называют процесс, направленный на уменьшение влажности тел. Сушка сельскохозяйственных продуктов имеет большое народно-хозяйетвенное значение. Она важное звено в цепи мероприятий, предназначенных для сохранения и улучшения качества зерна.

Задача сушки нeограничиаается удалением влаги. Это одновременно и технологический процесс, при котором меняются свойства материалов (структурно-механические, технологические и биологические). Так, при переработке на мельницах сухого зерна увеличивается выход муки и уменьшается расход энергии на ее получение. Такая мука лучше сохраняется. Сушка семенного зерна повышает всхожесть семян.

Уменьшение массы сельскохозяйственных продуктов в результате их сушки приводит к уменьшению транспортных расходов.

В сельском хозяйстве распространены тепловые сушильные установки. В процессе сушки протекают сложные тепломассообменные процессы. Решение задачи об оптимальных условиях сушки материалов требует учета комплекса факторов, а именно: семенных, биологических, технологических, энергетических и др. Знание тепломассообменных явлений, протекающих в процессе сушки, позволяет осуществить ее оптимальный режим.

Большое разнообразие способов сушки, применяемых нa практике, основано нa двух принципах: удаление влаги из материала без изменения или с изменением его агрегатного состояния.

Ha первом принципе сушки (обезвоживания) основаны механические и сорб-ционный способы.

К механическому способу относят фильтрацию, прессование и цен-трифугирование. Этот способ находит применение, например, при выделении соков из плодов и ягод фильтр-прессованием.

При сорбционном способе влажный материал находится в непосредственном контакте с гигроскопическими веществами (хлористый кальций и др.). Сорбционный метод используют для сушки материалов, к которым нe применимы термические способы (семена фасоли, сои и др.).

Второй принцип сушки основан нa использовании теплоты для испарения и удаления влаги из материала, поэтому его называют тепловой сушкой.

В зависимости от способа подвода теплоты к объекту сушки различают конвективный, кондуктивный (контактный), радиационный, сублимационный и электрический способы.

Пpи конвективном способе теплота передается материалу путем конвекции от агента сушки (нагретый воздух или смесь нагретого воздуха с топочными газами). При этом влажные тела подвергаются воздействию теплоты и пара, находящихся в агенте сушки, т. е. имеет место гигро-термическая обра6отка влажного материала. В сельскохозяйственном производстве этот способ нашел наибольшее распространение.

Кондуктивным называют способ сушки, при котором теплота, необходимая для нагрева влажного материала и испарения жидкости, передается теплопроводностью при непасредственном контакте от нагретой поверхности к телу, подвергаемому сушке. Этот способ ранее применялся в подовых сyшилках, где зерно сушилось на горячей кирпичной поверхности (поде). Зерно при этом периодически перемешивали вручную.

Контактный способ сушки используют нaкрупозаводах в паровых сушилках. В этом случае зерно, движущееся в сушилке, соприкасается с горячей поверхностью труб, внутри которых циркулирует пар. Паровые сушилки используют для сушкн фруктов и овощей.

Радиационный способ сушки может быть естественным (солнечными лучами) и искусственным (инфракрасньrми лучами}. Солнечная сушка имеет ограниченное применение. Для сушки в этих условиях используют площадку из расчета 10…13 м2 нa 1 т зерна. Зерно размещают слоем в 10…15 см и периодически перемешивают (перелопачивают). В солнечную погоду в течение дня влажность зерна уменьшается на 3…4%. Для сушки инфракрасными лучами генераторами излучения служат специальные электрические лампы, керамические плиты и металлические панели, нагреваемые электрическим током или газом. Они характеризуются высоким тепловым напряженнем. Температура на поверхности излучения достигает 1000…1200 K. В связи с этим во избежание перегрева материала используют прерывистое облучение (импульсная сушка).

Сублимационный способ сушки (молекулярная сушка) применяют в тех случаях, когда необходимо сохранить первоначальные свойства материала. Этот способ применяется для сушки фруктов, мяса, различных биологических препаратов, при глубоком вакууме (1…10 Па), причем механизм переноса теплоты и вещества (пара) становится иным. Вследствие интенсивного испарения большая часть влаги переходит в лед. При подводе к телу теплоты твердая фаза (лед), минуя жидкую, переходит в пар. Удаление влаги происходит путем превращения льда в пар и частично путем испарения переохлажденной жидкости. При этом полностью сохраняется молекулярная структура материала.

Электрический способ или сушка в электрическом поле токов высокой частоты (ТВЧ) заключается в том, что нагрев влажных материалов ТВЧ осуществляется за счет превращения электрической энергии в теплоту. Поля температуры и влагосодержания непосредственно влияют на электрическое поле внутри материала, которое и обусловливает нагрев влажного тела.

Температура зерна, подверженного действию ТВЧ, повышается быстро, и тем самым может быть сокращена длительность сушки. Однако расход энергии при высокочастотной сушке велик (более 3 кВт ч на 1 кг испаренной влаги), поэтому этот сnособ нe получил практического применения при сушке сельскохозяйственных продуктов.

Комбинированные способы сушки наиболее эффективны: конвек-тивный совместно с кондуктивным, высокочастотным или радиационным; высокочастотный в сочетании с радиационным; сублимационный с радиационным и др.

2.4.1 Классификация и принципиальные схемы зерносушилок конвективного действия

Конвективный способ получил наибольшее применение в сельскохозяйственном производстве.

По конструкции сушильной камеры зерносушилки различают на шахт-ные, барабанные, камерные, пневмотрубные и конвейерные зерносушилки. При этом они могут быть одно – и двухшахтные, одно – и двухбарабанные. Камерные сушилки состоят из нескольких, иногда до десяти и более параллельно работающих камер.

Основные схемы конвективных сушилок приведены на рис.2.5.

Сушилки лоткового типа бывают стационарные или передвижные. Последние могут использоваться для сушки зерна непосредственно в поле у комбайна.

Основной конструктивный элемент сушилок лоткового типа – один или несколько лотков с дном из перфорированного листа. Сушилка оборудована топкой для получения горячих газов и вентилятором.

В камерной сушилке зерно засыпают в пространство между двумя перфорированными цилиндрами. Направление нагнетаемого горячего сушильного агента показана нa рис. 2.5. бстрелками.

J lенточную (конвейерную) сушилку используют для сушки зерна, овощей, плодов и др. Материал располагают нa перфорированной стальной ленте или сетке, которая приводится в движение периодически или непрерывно. Сушильный агент поступает снизу.

Шахтные сушилки используют для сушки зерна. Шахты бывают жалюзийные, колонковые и с коробами. Зерно движется сверху вниз под действием собственного веса.

Сушильный агент поступает в поперечном направлении. Короба, подводящие теплоноситель, обозначены знаком (+) ,отводящие – знаком (-).

Просушенное зерно проходит камеру охлаждения и поступает в бункер.

Снижение влажности за один цикл сушки составляет 6… 12%; температура теплоносителя 70… 150 °С; расход теплоты – от 5030 до 5870 кДж на 1 кг испаренной влаги.

В барабанной зерносушилке основной конструктивный элемент – наклонный медленно вращающийся барабан (4…9 мин-1 ), в котором имеются лопасти, захватывающие и пересыпающие просушиваемый материал, пронизываемый теплоносителем. Основные характеристики барабанных зерносушилок следующие: снижение влажности за один цикл сушки 5…8%, расход теплоты в среднем 6280 кДж на 1 кг испаренной влаги, температура теплоносителя 150 …250 °С. Сушилки используют также для сушки семян трав, зеленой массы клевера и люцерны.

В вибрационных сушилках перфорированные лотки, расположенные в несколько рядов один над другим, приводятся в колебательное движение. Теплоноситель, подаваемый снизу, пронизывает слои зерна.

При сушке зерна в “кипящем” слое скорость теплоносителя должна быть 1…2 м/с. В этом случае вес отдельных зepeн уравновешивается подъемной силой потока воздуха и слой зерна переходит в псевдосжиженное состояние, напоминающее кипящую жидкость. В так называемом кипящем слое происходит перемешивание зерен и тем самым создаются хорошие условия для тепломассообмена в процессе сушки.

В пневматических сушилках зерно движется в потоке теплоносителя в трубе-сушилке. Продолжительность сушки за один проход невелика (при высоте трубы в 14 м продолжительность 5….6 с), поэтому снижение влажности незначительно. Для обеспечения требуемого снижения влажности мелкодисперсного материала процесс должен быть неоднократно повторен.

Пневмогазовые сушилки оборудованы пневмотическими трубами с рециркуляцией зерна, что позволяет увеличить длительность процесса сушки. После кратковременного (2…5 с) нагрева в трубе-сушилке зерно поступает в охладительную камеру, состоящую из зон промежуточного (на схеме справа) и окончательного охлаждения (слева). Сушка зерна обеспечивается после многократного повторения циклов нагрева и охлаждения с рециркуляцией (из зоны промежуточного охлаждения зерно возвращается в сушильную трубу). Температура теплоносителя в трубе 230…280° С, расход теплоты 6500 кДж на 1 кг испаренной влаги.

Лотковые, камерные и конвейерные сушилки – установки периодического действия. Они просты пo устройству и в эксплуатации, но малопроизводительны и неэкономичны.

Шахтные, барабанные и вибрационные сушилки – установки с подвижным слоем зерна. В этих установках скорость движения теплоносителя меньше скорости движения материала, подлежащего сушке.

В сушилках с “кипящим” слоем скорость движения теплоносителя меньше или равна скорости движения зерна, а в установках с сушкой зерна во взвешенном состоянии она намного выше и изменяется (в зависимости от размеров частиц) от 10 до 30 т/с.

По принципу работы сушилки делят на периодического и непрерывного действия. В первом случае зерно загружают в рабочую камеру, высушивают без перемещения зерна и по достижении – требуемйг влажности выгружают. Они бывают с продольным расположением (коридорного типа) и с поnеречным расположением камер (секционно-блочного типа). Во втором случае зерно непрерывно перемещается от места загрузки к месту его выпуска.

По конструктивному исполнению различают стационарные и передвижные сушилки.

По технологической схеме зерносушилки могут быть прямоточные и рециркуляционные. В первых сушилках зерно проходит через сушильную камеру один раз. Во вторых имеется устройство для возврата части просушенного зерна и смешивания его со свежим зерном, поступающим на сушку.

К конвективным способам сушки относится и активное вентилирование, заключающееся в продувании атмосферным воздухом объекта сушки.

Интенсифицировать процесс сушки можно путем подогрева наружного воздуха на 10…12° С, однако его температура не должна превышать 30…35о С, так как это приводит пересушиванию нижних слоев или увеличению удельной подачи воздуха. Для подогрева воздуха целесообразно использовать солнечную энергию.

2.5 Технология сушки

При наличии продукции, зерносушилки должны работать круглосуточно. Так, рабочее время для стационарных зерносушилок в течение одного месяца должно составить 615 ч, nередвижных – 540 ч. Остальное время выделяется на очистку, планово-предупредительный ремонт и т. п.

В первую очередь следует сушить партии с наибольшей влажностью, а также зараженные вредителями хлебных и других запасов. Точно также следует отдать предпочтение сушке культур менее стойких в хранении. Необходимо постоянно наблюдать за температурой агента сушки, не допуская ее отклонения от нормативных значений более чем нa 5°С для шахтных и нa 10°С для рециркуляционных сушилок.

Пшеницу влажностью более 20% и ячмень пивоваренный влажностью более 19% в прямоточных сушилках сушат в два пропуска, а в рециркуляционных – за один. При сушке в шахтных зерносушилках снижение влажности риса и сои за один пропуск нe должно превышать 3%, проса и гречихи-2 … 3%,гороха и ячменя 3,5…4% кукурузы 4,5…5,5% и при сушке других культур 6%. При сушке риса в рециркуляционных сушилках снижение влажности за один пропуск должно быть не более 10%.

Для семенного зерна пшеницы, ржи, ячменя, овса, подсолнечника, гречихи и проса влажностью до 19% при сушке в шахтных прямоточных зерносушилках температура агента сушки допускается до 700 С, а максимальный нагрев семян до 400 С. Если в сушку поступают семена влажностью 19%, следует обеспечить их ступенчатую сушку. При сушке семян гороха, чечевицы, фасоли, люпина и риса предельные температуры должны быть снижены: агента сушки до 600 C, зерна до 350 С. При выборе режимов сушки гречихи и проса следует также учитывать их назначение. Так, применение высоких температур агента сушки для гречихи улучшает ее пищевые качества – крупа быстрее варится.

Ha выходе из охладительной камеры температура просушенных семян (продовольственных) нe должна превышать температуру окружающего воздуха более чем на 8 … 100 С.

2.5.1 Зерноочистительно-сушильный комплекс КЗС-20Ш

Зерноочистительно-сушильный комплекс КЗС-20Ш (рис.2.6.) предназначен для очистки, сушки и сортирования продовольственного и семенного зерна: пшеницы, ржи, ячменя, овса, кукурузы, гороха, проса,.гречихи и подсолнечника с доведением продовольственного материала до базисных кондиций, семенного – до норм I-II класса ГОСТа на семена, кроме материала, для очистки которого требуются специальные машины (пневмосорти-ровальные столы, воздушно-решетные семеочистительные машины).

Рис.2.6. Зерноочистительно-сушильный комплекс КЗС-20Ш

В комплекс входят: автомобилепогрузчик ГУАР-15Н(П) или ГАП-2Ц, машина предварительной очистки ЗД-10.000, две воздушно-решетные зерноочистительные машины ЗАВ-10.30000, два триерных блока 3AB-10.90000, шахтная зерносушилка СЗШ-16, шесть норий, зернопроводы, скребковые транспортеры, централизованная воздушная система с пневмотранс-портером, блок бункеров с опорами и арматурой перекрытия, металлическая арматура укрытия сушильного агрегата, пульт управления очистительного агрегата с системой дистанционного контроля уровня материала в секциях блока бункеров, станция управления сушильного агрегата и электродвигатели.

Для очистки и сортирования семенного материала, содержащего трудноот-делимые примеси, в блоке с комплексом сооружают семеочис-тительную приставку СП-10, в которую зерно самотеком поступает из бункера чистого зерна.

Оборудование зерноочистительного агрегата смонтировано на бункерах с опорами. Металлическая арматура служит для перекрытия и является каркасом здания. Оборудование сушильного агрегата установлено в здании, монтируемом из металлического каркаса, опор, сборных ферм и перекрытия, входящих в комплект оборудования комплекса. Комплекс сооружается по типовому проекту № 812-56.

Обслуживают механик и рабочий.

2.5.2 Зерноочистительно-сушильный комплекс КЗС-20Б

Зерноочистительно-сушильный комплекс КЗС-20Б предназначен для очистки, сушки и сортирования продовольственного и семенного зерна: пшеницы, ржи, ячменя, овса, кукурузы. Обрабатываемый материал при очистке и сушке на продовольственные цели доводят до базисных кондиций, при очистке и сушке семенного зерна по влажности, чистоте и содержанию сорняков – до норм I-II класса ГОСТа на семена, кроме материала, для очистки которого требуются специальные машины (воздушно-решетные семеочистительные машины, пневмосортировальные столы).

В комплекс входят: автомобилеподъемник ГУАР-15Н(П) или ГАП-2Ц, машина предварительной очистки зерна ЗД-10000, две воздушно-решетные зерноочистительные машины ЗАВ-10.30000, два триерных блока ЗАВ-10.90000, две барабанные зерносушилки C3CБ-8, четыре нории, зерно-проводы, скребковые транспортеры, централизованная воздушная система с пневмотранспортером, блок бункеров с опорами, металлическая арматура укрытия очистительного и сушильного агрегатов, пульт управления очистительного агрегата с системы дистанционного контроля уровня материала в секциях блока бункеров, станция управления сушильного агрегата.

При влажности до 20% зерно параллельными потоками поступает в две сушилки. При влажности более 20% сушку производят сначала в одной, а затем во второй сушилке. При этом влажность может быть снижена на 12-14%.

Для очистки и сортирования семенного материал содержащего трудно-отделимые примеси, в блоке комплексом можно использовать семеочисти-тельную приставку СП-10.

Выгрузка из бункеров зерна и отходов в транспорные средства самотечная.

Оборудование зерноочистительного агрегата смотировано на бункерах с металлическими опорам Металлическая арматура служит каркасом здания. Оборудование сушильного агрегата установлено в здании, монтируемом из металлического каркаса, опор, сборных ферм и перекрытия, входящих в комплект оборудования комплекса.

Топливом для сушилки служит тракторный керсин, смесь тракторного керосина с моторным топливом, или печное бытовое топливо (ТПБ).

Комплекс сооруж ается по типовому проекту № 812-55.

Обслуживают два механика.

Рекомендуется для зон: 1…4, 7…12, 14, 17, 18.

2.6 Шахтные зерносушилки

2.6.1 Зерносушилка шахтная стационарная СЗШ-16

Предназначены для сушки зерна пшеницы, ячменя, ржи, овса, кукурузы, гречихи, проса и других зерновых и крупяных культур семенного, продовольственного и фуражного назначения. Входит в состав оборудования зерноочистительно-сушильных комплексов.

Рабочие органы: две параллельно расположенные шахты с коробами и охладительное устройство (две вертикальные выносные охладительные колонки).

Каждая шахта состоит из двух однотипных секций, кмеющих по семь рядов коробов для подачи и столько же для отсасывания теплоносителя (смеси топочных газов с воздухом). Пространство между шахтами используют в качестве подающего диффузора, к нижней части которого присоединен трубопровод подачи теплоносителя.

Каждую шахту обслуживает отдельный вентилятор.

Подвижная каретка разгрузочного механизма движется возвратно-поступательно с малой амплитудой. Кроме того, каретка периодически совершает движение с большой амплитудой колебания, открывая выход значительной массе зерна и предупреждая этим сводообразовани зерна в шахте.

Каждая охладительная колонка образована двумя концентрическими цилиндрами. Основная часть их перфорирована, а верх сплошной. Кольцевое пространство между цилиндрами заполняют зерном.

Охлаждение происходит благодаря прохождению воздуха через слой зерна. В нижней части колонки охлажденное зерно выпускают при помощи шлюзового затвора.

Топка металлическая, горизонтальная, цилиндрической формы. Состоит из камеры сгорания с кожухом и улиткой, топливной аппаратуры, системы зажигания и контроля факела. Форсунка механическая со сменными распылителями. Факел контролируется фотоэлементом. В качестве топки может быть использован топочный агрегат TБ – 1,5(ТАУ-1,5).

Топливом служит тракторный керосин или смесь тракторного керосина и моторного топлива, или печное бытовое топливо (ТПБ).

Сушилка может работать как с одновременным поступлением свежего зерна в обе шахты (параллельная работа шахт), так и с последовательным прохождением его через обе шахты. При этом зерно, нагретое в первой шaхтe, охлаждается в колонке. При последовательном, прохождении зерна через шахты за один пропуск влажность может быть снижена на 12-14%.

Зерно в шахты и охладительные колонки загружают нориями. Необходимый уровень зерна поддерживается зерносливами и специальной системой с датчиками уровня.

Машинами и механизмами агрегата управляют дистанционно со станции управления, используя систему блокировки и сигнализации

Зерновая шахтная сушилка СЗШ-16Р отличается от сушилки СШР-16 конструкцией топки, зернопроводов шахт, охладительной колонки и ряда других узлов. Топочный агрегат ее оборудован теплообменником, позволяющим сушить зерно чистым подогретым воздухом.

Обслуживает персонал комплекса. Рекомендуется для зон: 1…20.

2.6.2 Зерносушилка М-819

Зерносушилка шахтного типа М-819 предназначена для сушки семенного, продовольственного и фуражного зерна пшеницы, ржи, ячменя, овса, кукурузы, риса и других зерновых, зернобобовых и масличных культур. Начальная влажность зерна до 30%. Стационарная, непрерывного действия: Сушка производится чистым подогретым воздухом. Используется в зерноочистительно-сушильных комплексах. и других поточных линиях. Производительность при сушке продовольственного зерна пшеницы при снижении ваажности с 20 до 14% 20 т в час основного времени. Общая установленная мощность электродвигателей 90 кВт.

2.6.3 Барабанная зерносушилка СЗСБ-8

Сушилка зерновая барабанная стационарная СЗСБ-8 (рис.2.8.) предназначена для сушки зерна различных культур любой степени влажности и засоренности.

Входит в комплект машин зерноочистительно-сушильных комплексов.

Сушилка непрерывного действия, с односторонней подачей теплоносителя.

Основные узлы: сушильный агрегат и охладительная колонка. Основные узлы сушильного агрегата: топка с топливным баком, загрузочная камера с коническим дном, сушильный барабан с подъемно-лопастной системой, разгрузочная камера, вентилятор, приводной механизм и электрооборудование. Узлы сушилки монтируют на фундаменте.

Охладительная колонка выполнена в виде двух перфорированных, концентрически расположенных цилиндров. Кольцевое пространство между цилиндрами заполняется зерном, продуваемым наружным воздухом. В верхнюю часть колонки встроен вентилятор.

Привод механизма сушильного барабана включает электродвигатель, двухступенчатый редуктор и приводные ролики.

Топливом является тракторный керосин, смесь тракторного керосина с моторны м топливом или печное бытовое топливо (ТПБ).

Обслуживает персонал комплекса. Рекомендуется для зон: 1…3, 7.- ..12, 14, 18.

Рис. 2.8. Зерносушилка СЗСБ-8

1 – переходник; 2- топка; 3 – загрузочная труба; 4- лопасть; 5- кольцо-бандаж; 6- крестовина; 7- полочка; 8- сушильный барабан; 9,12- вентиляторы; 10,11- цилиндры; 13,14,- датчики уровня; 15- конус; 16,20- шлюзовые затворы; 17- нория; 18- бункер; 19- выгрузная камера; 21- ролики; 22- приводная станция

2.6.4 Зерносушилка шахтная стационарная “Антти”

Зерносушилка шахтная стационарная “Антти” (рис. 2.9) состоит из бункера для хранения для влажного зерна, элеватора, сушильных коробов, сушильной топки, охлаждающего вентилятора, питающего устройства с автоматическим управлением.

Рабочий процесс сушки зерна в зерносушилке “Антти” протекает следующим образом. Сырое зерно поступает в приемный ковш нории, поднимается вверх и через надсушильный бункер поступает в шахту.

В сушильной шахте установлены короба, имеющие сверху наклонные грани, по которым скользит зерно. С их помощью осуществляется подвод и удаление агента сушки. После обработки в сушильной камере высушенное зерно направляется в подсушильный бункер, откуда поступает в приемный ковш нории и направляется в бункер доля хранения.

Зерносушилки “Антти”, поставляемые в Карелию периодического действия производительностью 1-5 т/час, комплектуются системой автоматического управления.

Бункер активного вентилирования БB-25 (рис.2.10) используют для временной консервации и подсушки семян. Он представляет собой металлический цилиндр 1 с отверстиями, поддерживаемый подпорками. Внутри цилиндра 1 установлен перфорированный цилиндр 2, являющийся возду-хораспределительной трубой. Кольцевой промежуток между цилиндрами. заполняют зерном.

В воздухораспределительной трубе на тросе подвешен воздушный клапан 3, который можно поднимать и опускать лебедкой в зависимости от заполнения кольцевого промежутка зерном. Если влажность зерна не выше 22%, бункер полностью заполняют зерном; при влажности 28…30% его заполняют наполовину.

Перед заполнением наружного цилиндра зерном поднимают воздушный клапан 3, а после заполнения до требуемого уровня, клапан опускают с таким расчетом, чтобы его верхний край расположился на 20 см ниже уровня зерна у внутреннего цилиндра 2. Суммарная установленная мощность электродвигателя и электроподогревателей 29,5 кВт.

Из четырех бункеров БB-25 составляют отделение вентилируемых бункеров ОБВ-100, которое используют нe только для временного хранения зерна с его подсушиванием, но и для зимнего хранения семян.

В процессе модернизации вместимость бункера активного вентилирования БB-25 повышается до 40 т. Из четырех таких бункеров составляют отделение вентилируемых бункеров ОБВ-160 вместимостью 160 т. Отделение ОБВ-160 можно использовать самостоятельно или в составе зерноочистительных агрегатов и зерноочистительно-сушильных комплексов. Установленная мощность электродвигателей ОБВ-160 – 260 кВт. Кроме того, для временного хранения зерна созданы бункера активного вентилирования зерна вместимостью 400 и 600т. В комплеке можно включить шахтную сушилку производительностью 40 т/ч.

Подготовлена к производству машина для охлаждения влажного свежеубранного зерна с целью увеличения срока его безопасного хранения. Машина подает воздух, охлажденный до 5°С, в вентилируемые бункера или другие воздухораспределительные устройства. Производительность до 100 т зерна в сутки.

2.7 Анализ средств послеуборочной обработки зерна

Анализ средств послеуборочной обработки зерна и проведенный патентный поиск выявил большое разнообразие конструкций зерносушилок.

Они отличаются конструктивным исполнением, размерами, техноло-гическим процессом. Имеются как стационарные, так и передвижные зерносушилки.

Основными энергоносителями в них дизельное топливо или электроэнергия.

Из-за того, что основные зерносушилки “Антти”, поставляемые в Карелию, периодического действия – это снижает темпы уборки, т. к. после заполнения сушилки (примерно 20т) дальнейшая уборка прекращается. А в условиях республики такая организация уборки чревата потерями урожая из-за резкого изменения погодных условий.

В настоящее время в связи резким подорожанием нефтепродуктов и электроэнергии применение сушилок для производства зерна в Карелии является низкоэффективным.

Снижение затрат энергии возможно за счет активного вентилирования зерна в бункере БВ – 25 и применением топливосжигающей установки, работающей на нетрадиционных источниках энергии (дровах, растительных остатках). Однако при длительном нахождении в бункере зерно слеживается, что уменьшает эффективность процесса. Следовательно, для ускорения сушки необходимо обеспечить принудительную циркуляцию зерна в бункере, что и определяется как основная задача модернизации сушилки.

3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ЗЕРНОСУШИЛКИ

3.1 Определение размеров и исходных данных для теплового расчета сушилки

Производственные посевы зерновых в хозяйстве составляют 100га. На основе технологической карты (при урожайности 20 ц/га) определяем общий годовой объем производства зерна, который будет равен приблизительно 200 тоннам. Продолжительность уборки по календарным срокам с 25 августа по 5 сентября одним комбайном будет 10 дней. За смену комбайн намолачивает 20 т. Исходя из этой массы М, определяем необходимый объем бункера для сушки зерна, убранного за одну смену:

V = М ρ,

Где ρ = 700 кг/м3 – плотность зерна.

Таким образом, объем бункера составит V = 28,6 м3 .

По формуле объема цилиндра V = π r2 H определяем размеры бункера и принимаем равными r = 1,5 м и Н = 8 м.

Тепловой расчет сушилки производим по методике изложенной в / 4/.

Для этого используем следующие исходные данные.

Состояние наружного воздуха характеризуют температура to = 10…180 С, относительная влажность φо = 80%, влагосодержание do = 32 г/ кг с. в., и энтальпия Но = 40кДж/кг. После прогрева и смешивания с топочными газами сушильный агент ( подогретый воздух) с параметрами t 1 = 600 С, φ1 = 10%, d 1 = 15 г/ кг с. в., и Н1 = 90 кДж/ кг поступает в бункер. Параметры отработавшего агента сушки – t 2 = 400 С, φ2 = 50%, d 2 = 24 г/кг с. в., и Н2 = 100 кДж/кг

Влажный материал (зерно) в количестве М1 = 20000кг при температуре θ1 = 200 С и влажности ω1 = 35 % поступает в сушильную камеру. Его параметры после сушки соответственно равны М2 = 13000 кг, θ2 = 400 С, ω2 = 15%.

3.2 Расчет количества испаряемой влаги

В процессе сушки часть влаги из зерна испаряется. Масса удаляемой влаги W равна разности между массой зерна до М1 и после М2 сушки:

W = M 1 – М2 = (3.1)

Масса абсолютно сухого материала (зерна) Мо в процессе сушки и охлаждения остается постоянной:

100 – w 1 100 – w 2

Мо = М1 ───── = М2 ───── = const. (3.2)

100 100

Из уравнения (3.2) определяется масса зерна при выходе из сушильной камеры:

100 – w 1

М2 = М1 ───── , (3.3)

100 – w 2

Произведя расчеты получим М2 = 13000 кг.

Подставив значение М2 в уравнение (3.1), получим массу удаляемой влаги:

100 – w 1 100 – w 1

W = М1 – М1 ───── = М1 {1 – ───── } , (3.4)

100 – w 2 100 – w 2

ОтсюдаW= 7000 кг.

Убыль материала в процессе сушки составляет (%):

W 1 – w 2 35 – 15

D = ───── 100 .= ───── 100 = 23 % (3.5)

100 – w 2 100 – 15

3.3 Расчет расхода воздуха и тепла

Расчет расхода воздуха. Испарившаяся из зерна влага в процессе сушки поглощается агентом сушки. Следовательно, общее количество влаги, поступившее в сушильную камеру и вышедшее из нее после сушки, остается постоянным. Уравнение баланса влаги записывается так: w1 d1 w2 d2 G1 ─── + L ─── = G2 ─── + L ────, (3.6)

100 1000 100 1000

w1 w2 гдеG1 ── и G2 ──- 100 100 соответственно количество влаги, поступившей в сушильную камеру и вышедшей из нее с материалом (зерном)

D1 d2

L ─── и L ───, – 1000 1000 количество влаги, соответственно поступившее в сушильную камеру и вышедшее из нее с агентом сушки

L – расход сухого агента сушки (воздуха), кг/ч.

После некоторых преобразований получим массовый расход испарившейся влаги W :

w1 w2 d2 – d1 W = G1 ── – G2 ── = L ──── , (3.7)

100 100 1000

А отсюда необходимый массовый расход сухого агента сушки (воздуха):

1000 W

L = ──── , (3.8)

D 2 – d 1

Массовый расход сухого агента сушки (воздуха) L = 7,8 х 105 кг/ч.

Удельный расход сухого агента сушки, отнесенный на 1 кг испаренной влаги, составит:

L 1000

l = ── = ──── , (3.9)

W d 2 – d 1

Где l – удельный расход сухого агента сушки на 1 кг испаренной влаги, кг.

При смешивании с топочными газами влагосодержание наружного воздуха do повышается до d 1 за счет влаги, содержащейся в топливе, и сгорания водорода, поэтому для этих условий удельный расход агента сушки (воздуха) составит l = 111 кг с. в./ г.

Расчет расхода тепла. Действительный процесс сушки отличается от теоретического тем, что количество полезно использованной теплоты всегда меньше фактически затраченной.

Расход теплоты в бункере на нагрев материала (зерна) при его начальной температуре θ1 > 0 определяется по формуле:

Q пр = М2 с2 (θ2 – θ1 ). = (3.11)

Где с2 = 503 кДж/кг – удельная теплоемкость зерна

Отсюда Q пр = 1300 503 (40-20) = 13,08 х 106 кДж.

Откуда удельный расход теплоты:

Q пр М2 13,08 х 10 6

Q пр = ──── = ──── с2 (θ2 – θ1 ) = ─────── =1868,3 кДж/кг, (3.12)

W W 7000

Расчет теплоты, теряемой через стенки сушильной камеры в окружающую среду, определяется по формуле:

Q о. ср. = ko A (tcp – t в ), (3.13)

Где ko = 7,2 – коэффициент теплопередачи от агента сушки в окружающую среду через ограждения сушильной камеры, Вт /(м2 К);

А – суммарная площадь поверхности сушильной камеры, м2 ;

T в – температура воздуха, 0 С;

T ср – среднее значение температуры агента сушки в сушильной камере, 0 С, принимается t =( t 1 + t 2 ) /2.

С учетом того, что ko = и суммарная площадь поверхности ограждений сушильной камеры А = 89,49 м2 , Q о. ср = 7,2 89,49 (20 -15) = 3221,6 кДж.

3.4 Устройство и работа зерносушилки

Предлагаемая сушилка с активным вентилированием и принудительным циркулированием зерна (общий вид и технологический процесс представлены в графической части дипломного проекта) состоит из двух бункеров вместимостью до 20 тонн. Внутри бункеров вертикально устанавливаются шнеки, обеспечивающие принудительную циркуляцию и выгрузку зерна.

Зерно из завальной ямы вместимостью 4т подается наверх ковшевым элеватором (норией) производительностью 5т/ч. Поступая в циклон-пылеотделитель, оно частично отделяется от легких растительных остатков и пыли. После циклона-пылеотделителя зерно поступает на скребковый транспортер, который направляет его в один из бункеров.

Для регулировки потока зерна на транспортере предусмотрены задвижки, открывая или закрывая которые можно заполнять зерновой массой первый или второй бункер.

Зерно, поступившее в бункер, подвергается сушке или охлаждению горячим или холодным воздухом. Во время этого процесса встроенный внутри бункера шнек заставляет зерно принудительно циркулировать снизу вверх и перемешиваться.

Для получения горячего воздуха в составе зерносушильного комплекса имеется печь, в которой можно сжигать дрова или различные растительные остатки.

Подача горячего или холодного воздуха осуществляется по трубопроводам вентилятором тепловой установки. В системе подачи горячего или холодного воздуха предусмотрен комплект задвижек, при помощи которых регулируется его направление или температура и обеспечивается сушка или охлаждение зерна в двух бункерах одновременно или раздельно.

После завершения процесса сушки зерно может быть механически выгружено из бункера или оставлено в нем на хранение. Для выгрузки зерна на шнеке предусмотрена цилиндрическая задвижка, которая при перемещении вверх закрывает отверстия в корпусе шнека, через которые производилась принудительная циркуляция зерна, и направляет зерно на выгрузку.

4. КОНСТРУКТИВНЫЙ РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ЗЕРНОСУШИЛКИ

4.1 Расчет ковшового элеватора

Расчет ковшевого элеватора проводим по методике, изложенной в / /.

Вертикальный ковшовый элеватор производительностью Q = 5 т/ч предназначен для транспортирования зерна, плотность зерна р =700 кг/м3 при высоте подъема Н =11м.

Подбираем ленточный элеватор с загрузкой черпанием, с центробежной разгрузкой, со скоростью ленты v = 1,7 м/с; ковши глубокие с коэффициентом наполнения φ = 0,8.

Определяем емкость ковшей на 1 м тягового элемента по формуле:

I Qp 5000

─ = ───── = ───────── = 0,002

A 3,6 vp м φ 3,6 1,7 700 0,8

Для полученной емкости наиболее подходящими являются ковши типа III с шириной Вк = 280 мм, емкостью i =4,2 л с шагом t = 180 мм./ /. После выбора ковшей уточняем скорость. Окончательно v = 2,2 м/с. Ширина ленты В = Вк + 100 =280+ 100 +380 мм.

Полученной величине В соответствует ближайшее значение по стандарту, равное 400 мм.

Масса груза на 1 м тягового элемента будет

Qp 100

Q = ──── = ───── = 12, 63 кг/м.

3,6 v 3,6 2,2

Рассчитываем предварительную мощность по формуле:

Qp H q 0 v 2

N пред = ──── (Ан + Вн ─── + Сн ── )

367 Qp Н

Величина q 0 принята, исходя из условия, что в нории будут использованы ковши типа III. Коэффициенты Ан = 1,14, Вн = 1,6, Сн = 0,25 – коэффициенты, зависящие от типа ковшовой нории (ленточная с центробежной разгрузкой)

N пред =( 5 30/367) (1,14 + 1,6 13,2/5 + 0,25 2,22 /30 ) = 1,136кВт

По рассчитанной величине N пред определяем максимальное растягивающее усиление в тяговом элементе

1000 N пред η еfα

Smax = S нб = ──────────

V (еfα – 1)

Где η= 0,8 – к. п. д. привода;

α = 1800 – угол обхвата приводного барабана

F = 0,20 для чугунного барабана при работе нории во влажной атмосфере.

Smax = S нб = 1000 1,136 0,8 1, 87/ ( 2,2 0,87) = 8879 Н

Тогда ориентировочное число прокладок z будет

Smax n

Z = ─────

B Kp

Z = 8879 9 / 40 610 = 3,275.

Лента выбрана с прокладками из бельтанита Б-820 с Кр = 610 Н/см, а коэффициент n = 9. Полученное число прокладок округляем до z = 4.

Определяем нагрузки на 1 м, по формуле для ленты хлопчатобумажной

Q л = 1,1 В ( 1,25 z δ1 + δ2 )

Q л = 1,1 0,4 (1,5 4 + 3 + 1) =4,4 кг/м.

Масса ковшей на 1 м тягового элемента при массе одного ковша типа IIIG к = 1,5 кг будет

G к 1,5

Q к = ─── = ─── = 8,33 кг/м

А 0,18

Отсюда

Q ‘0 = q + q л + q к = 12,63 + 4,4 + 8,33 =25,35 кг/м

Холостой ветви

Q ”0 = q л + q к = 4,4 + 8,33 =12,73 кг/ м.

Тяговый расчет выполняем в соответствии с расчетной схемой (рис.4.1.). Точкой с минимальным натяжением будет точка 2, т. е. S2 = Smin.

Сопротивление зачерпыванию определяем по формуле, принимая диаметр нижнего барабана при z = 4 D б = 0,65 м.

W з = Куд q g D б,

Где q – масса груза на 1 м тягового элемента, кг;

Куд – удельный расход энергии на зачерпывание, Куд ≈ (6 ÷ 10) D б

D б – диаметр нижнего барабана.

Тогда

S 3 = ξ S 2 + W 3 = 1,06 S 2 + Куд q g D б = 1,06 S 2 + 8 0,65 12,63 9,81= =1,06 S 2 644

S4 = S3 + W3-4 =1,06 S2 + 644 + q’0 g H = 1,06 S2 + 645 + 9,81 25,36 30= = 1,06 S2 + 8107

Величину S 1 определяем, обходя контур трассы против движения ленты, т. е.

S1 = S2 + W2-1 = S2 + q”0 g H = S2 + 9,81 12,73 30 = S2 +3746

Используя выражение S нб ≤ S сб е fα , которое в нашем случае имеет вид S 4 ≤ 1,84 S 1 , получаем величину натяжения в точке 2, равную 608Н. Подставляя найденное значение S 2 в записанные выше выражения, определяем S 3 =1288Н, S 4 =8751Н, S 1 =4354Н.

Проверка S 3 из условия G н. у ≥ 2 S с учетом l = 0,075 м, h = 0,16 м и h1 = 0,1м для данного типа ковша показывает, величина S 3 достаточна для обеспечения предварительного натяжения тягового элемента. По найденному значению S 4 = Smax уточняем величину z = 8751 9 /(40 610) = 3,23 ≈ 4.

Полученное число прокладок ленты совпадает с предварительно выбранным, поэтому выполнять заново тяговый расчет не следует.

Определяем диаметр приводного барабана

D п. б. =125 z = 125 4 = 600 мм

И округляем до значения 630 мм по ГОСТу.

Частота вращения барабана будет

60 v

N = ──── = 60 2,2 / (3,14 0,63) = 66,73 об/мин

π D п. б.

Определяем величину полюсного расстояния

895

H = ──── = 895 / 66,732 = 0,2 м

N 2

D п. б.

Величина h < ── , поэтому разгрузка центробежная.

2

Определяем мощность электродвигателя для привода нории, прини-мая к. п. д. передаточного механизма, равным 0,8,

ξ ( S 4 + S 1 ) v

N = ────── = 1,06 (8751 – 4354) 2,2 / (1000 0,8) = 1121 Вт

1000 η

По величине рассчитанной мощности выбираем электродвигатель АО 72-6-УП мощностью N д = 1,1 кВт с n д =980 об/мин.

4.2 Расчет клиноременной передачи

Расчет клиноременной передачи в приводе ковшового элеватора проводим по методике, изложенной в / /. Вращение передается от электродвигателя АО 72-6-УП мощностью N д = 1,1 кВт при частоте вращения n д =980 об/мин. Частота вращения барабана будет n б = 650об/мин. Межосевое расстояние а = 800 мм. Работа односменная. Возможная перегрузка – до 130%.При заданной мощности и частоте вращения меньшего шкива выбираем клиновый ремень сечения А (рис.4.2.)(lp = 11 мм; W = 13 мм; γ0 = 8 мм; площадь сечения А1 = 81 мм; масса 1 м ремня q =0,1 кг/м; диапазон расчетных длин 560…4000 мм).

Передаточное число передачи определяем по формуле:

И = n д / n б = 980 / 650 = 1,5

Для сечения А при минимальном диаметре ведущего шкива d 1 = 90 мм и частоте вращения n д = 980 об/мин находим номинальную мощность, пе редаваемую одним ремнем, Р0 = 1,85 кВт. При большем диаметре d 1 ведущего шкива можно получить большую мощность Р0 , передаваемую одним ремне, и за счет этого уменьшить число ремней в комплекте, однако в конечном итоге габариты передачи возрастут, так как пропорционально d 1 увеличится и d 2 = и d 1 .

W

Рис. 4.2. Сечение клинового ремня

Диаметр ведомого шкива (без учета проскальзывания) d 2 =1,5 90= 135 мм. Принимаем из стандартного ряда d2 = 140 мм. Уточняем передаточное число и = 140/90 = 1,55. Ввиду того, что передаточное число изменилось незначительно, оставляем прежнее значение Р0 = 1,85 кВт, т. к. Р0 мало зависит от передаточного числа.

Расчетная длина ремня определяется по формуле:

Lp = 2a + 0,5 π (d1 + d2 ) + (d2 – d1 )2 / 4 а.

Lp = 2 600 + 0,5 3,14 (90 + 140) + (140 – 90)2 / (4 600)= 1562 мм

Из стандартного ряда предпочтительных расчетных длин выбираем Lp = 1600 мм.

Определяем окончательное межосевое расстояние при w = 0,5 π (90+140) = 361мм и у = 0,25(140+90) = 625 мм

А = 0,25 [ ( Lp – w ) + √ ( Lp – w ) – 8y ]

А = 0,25 [ ( 1600 – 361) + √ (1600 -361)2 – 8 625] =619 мм

Угол обхвата рассчитываем по формуле

α1 = 1800 – 57,3 ( d 2 – d 1 )/ а

α1 = 1800 – 57,3 (140-90) /619 ≈ 1750 .

Скорость ремня v = π d 1 n 1 /( 6 104 ) = 3,14 90 1430/ (6 104 ) =6,74 м/с, что находится в пределах 5…10 м/с, соответствующих данным, при которых определялось значение Р0 .

Коэффициент угла обхвата Сα = 0,99, коэффициент ремней данного сечения при предпочтительных расчетных длинах С l = 0,99, коэффициент динамичности нагрузки для среднего режима работы Ср = 1,1. Определяем мощность передачи с одним ремнем:

Рр = Р0 Сα С l / Ср = кВт

Рр = 1,168 0,99 0,99/1 =1,135 кВт.

Приняв предварительно, что в комплекте будет два ремня, найдем коэффициент С z = 0,9.

Рассчитываем число ремней в комплекте:

Z = P / ( Pp С z ) = 2/ (1,135 0,9) =1,95 .

Принимаем z = 2 шт.

Сила натяжения одного ремня определяется по формуле:

F 0 = 850 Р Ср С l /( z v Сα ) + θ v2 ,

Где θ = 0,1 – коэффициент, учитывающий влияние центробежных сил, Н с2 /м2 .

F 0 = 850 2 1 0,99/ (2 6,74 0,99) + 0,1 6,742 =130 Н.

Нагрузку на валы передачи рассчитываем по формуле:

F в = 2 F0 z sin (0,5α )

F в = 2 130 2 sin (0,5 175) =2080 Н.

Нормативный ресурс ремней при среднем режиме работы определим по формуле:

Тср. р = Тср k 1 ,

Где k 1 = 2,05 коэффициент режима работы.

Тср. р = 2000 2,05 =5000 ч.

Расчетная долговечность

N 0ц Lp σy 11C и

Lh = ─────── ── ─ ──

60πd 1 n 1 σmax 11z ш

Где N 0ц = 4,6 *106 – наработка ремней в циклах при стендовых испытаниях;

σy = 9 МПа – предел выносливости ремней;

σmax = σ р + σ и – максимальное напряжение в ремне;

σ р = F 0 /А1 + Ft / ( 2z A 1 ) + 10 -6 ρ v 2 – напряжение растяжения в ремне

ρ = 1200…1250 кг/м3 – плотность ремня;

σ и = 2 Еи у / d 1 – напряжение изгиба в ремне;

Еи – модуль упругости при изгибе ремня;

У – расстояние от крайних волокон несущего слоя до нейтральной линии ремня;

C и = 2/ {1+ [ (σ р + σ и / и) / σmax 11 ]11 } – коэффициент, учитывающий влияние разной степени изгиба ремня на малом и большом шкивах;

Z ш – число шкивов.

Расчет по формуле дает значение расчетной долговечности Lh = 36230 ч (расчет выполнен по уточненному значению F 0 ).

4.3 Расчет циклона-пылеотделителя

Расчет циклона-пылеотделителя (рис.4.2.) сушилки проводим по методике, изложенной в / /.

Процесс работы циклона-пылеотделителя сушилки состоит в то, что зерно, проходящее по лотку через вертикальный воздушный канал, частично очищается от легких примесей, критическая скорость которых меньше скорости воздуха в канале.

Исходными данными для подбора циклона-пылеотделителя служат расход воздуха Q = 0,6 м3 /с и полное давление (или напор) Н = 180 Па, которые принимаются по размерной количественной характеристике венти-ляторов.

Скорость всасывания воздуха v 0 через входные отверстия вентилятора определяем по эмпирической формуле:

V 0 = 1,26 k √ H,

Где k = 0,25…0,45 – показатель, характеризующий потери энергии на трение воздуха о стенки каналов, изменение направление движения и другие причины.

V 0 = 1,26 0,45 √ 180= 7,6 м/с

1

Зерно

Отход

2

3

Рис. 4.3. Схема работы циклона-пылеотделителя сушилки

1 – вентилятор; 2 – циклон для примесей; 3 – лоток для зерна

Теоретический напор Нт находим как частное от деления полного напора Н на к. п. д.:

Н

Нт = ──

η

Где η = 0,45 – манометрический к. п. д., принимаемый по безразмерной характеристике вентилятора.

Нт = 180 / 0,45 = 400 Па.

Диаметр входного отверстия рассчитываем из условия наименьших потерь при входе воздуха:

δ λ 0 Q

D 0 = 2,57 √ ──────── ,

μ0 (1 – ν ) n

Где δ = 0,65…0,85- коэффициент использования входного отверстия;

λ 0 = 1,0…1,3- отношениеD 0 : D 1 диаметра входного отверстия к внутреннему диаметру колеса;

μ0 – коэффициент поджатия потока; при λ 0 = 1 он равен 0,8…0,9, λ 0 > 1 – равен 0,9…1,0;

ν = 0,42…0,46 – коэффициент предварительного закручивания потока;

N = 450…1000 об/мин – частота вращения лопастного колеса.

D0 = 2,57 √ (0,85 1 0,6 /(0,8 ( 1 – 0,42) 1000) = 0,38 м

Внешний диаметр рабочего колеса определяется по формуле:

2 Нт

D 0 = ── √ ────

N φ γ в

Где φ – коэффициент, показывающий отклонение абсолютных скоростей на внутренней и внешней кромке лопасти от окружных скоростей, рассчи-тывается по формуле:

π 1 r12 1

φ = ──── [ ──────── – ( ──) ──────── ]

900 1+ tg α2tg ε2 r2 1 + tg α1tg ε1

α2 , α1 – углы между касательной к лопасти колеса и его радиусом у входа и выхода;

ε2 , ε1 – углы между перпендикуляром к радиусу и направлением скорости воздуха на внутреннем и внешнем конце лопатки.

φ = 3,14/ 900 [ 1/( 1+ tg 50 tg 55) – (2302 / 2452 )/ ( 1+ tg 40 tg 45) = 0,67

D 0 = (2 / 1000) √ 400/ (0,67 0,002) = 0, 4 м

Ширина вентилятора принимается равной ширине скребкового транспортера, т. е Вв = Вр. = 345 мм

Высота выходного канала определяется по зависимости:

Q

H = ────

Вв v 0

H = 0,6 /( 0,345 7,6) = 0,22 м

При этом необходимо согласовать величину h с длиной лотка, чтобы струя воздуха обдувала решето по всей длине.

Мощность, потребная для привода вентилятора, равна:

Q H т

N = ────

η м

Где η м – к. п. д. передачи, равный 0,95… 0,98. N = 0,6 400/ 0,95 = 252, 6 Вт

5. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ГОДОВОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА ЗЕРНА

Экономический расчет годовой эффективности производства зерна в ОАО им В. Н. Зайцева производим на основе технологической карты, используемой в хозяйстве (прилож.1).

Срок окупаемости сушилки при ее внедрении на предприятии, в общем случае, определяется по формуле:

, (5.1)

Где – капитальные вложения в модернизацию, тыс. руб.;

– экономический эффект при эксплуатации сушилки, тыс. руб.;

Капитальные вложения в модернизацию сушилки на предприятии, определим по формуле:

КСТ = ЗОБ + ЗСБ + ЗПР, (5.2)

Где ЗОБ – затраты на закупку материалов, тыс. руб.;

ЗСБ – затраты на сборку и монтаж сушилки, тыс. руб.;

ЗПР – прочие затраты, тыс. руб.

Затраты на закупку материалов определяются согласно ее устройству и комплектации по рыночным ценам по рекомендациям [12], [13], и составляют 90 тыс. руб.

Затраты на сборку и монтаж сушилки определим выражением:

ЗСБ = ЗСБ р + ЗМ об + ЗМ эл, (5.3)

Где ЗСБ р – затраты на сборочные, сварочные работы, (согласно рыночным ценам [12], с учетом всех затрат на материалы, примем:ЗСБ р = 20 тыс. руб.)

ЗМ об – затраты на монтаж оборудования, (примем [13]: ЗМ об = 21 тыс. руб.)

ЗМ эл – затраты на монтаж электрооборудования, (примем [15]: ЗМ эл = 4 тыс. руб.

Тогда, подставив числовые значения в формулу (4.3), получим затраты на сборку и монтаж стенда:

ЗСБ = ЗСБ р + ЗМ об + ЗМ эл = 20 + 21 + 4 = 45 тыс. руб.

Прочие затраты, связанные с доставкой оборудования, расходом электроэнергии, обтирочных материалов и т. д., берутся 10% от суммы основных (вышеперечисленных) затрат.

Таким образом, подставив рассчитанные значения затрат денежных средств на модернизацию сушилки в формулу (5.2), получим капитальные вложения:

КСТ = ЗОБ +ЗСБ +ЗПР = 90 + 45 +0,1× (90 + 45) = 148,5 тыс. руб.

Экономический эффект при эксплуатации сушилки на предприятии выражается в экономии денежных средств на дизельное топливо. То есть, в разности затрат на сушку зерна в базовом и проектных вариантах.

Определим затраты на дизельное топливо за сезон в базовом варианте:

Зт = С т = 800 21 10 = 168 тыс. руб (5.4)

Где – количество дизельного топлива, необходимого на сушку 20 т зерна в сушилке “Анти”, согласно инструкции по эксплуатации = 800 л);

С т – стоимость дизельного топлива, принимаем 21 руб;

– среднее число дней сушки зерна, = 10.

Тогда годовой экономический эффект от модернизации сушилки будет равен:

Э г = Зт – КСТ = 168 – 148,5 = 19,5 тыс. руб. (5.5)

Подставив полученные значения в формулу (5.1), получим срок окупаемости сушилки: Т ок = 0,3 года.

Сравнительные данные расчета экономического эффекта представлены в таблице 5.1.

Таблица 5.1

– Сравнительные данные расчета экономического эффекта, тыс. руб

ПоказателиБазовый вариантПроектный вариант
Прямые затраты на производство зерна328,1308,6
В том числе:
Зарплата с начислениями31,4731,47
Затраты на. топливо168,040,0
Затраты на модернизацию сушилки148,5
Годовой экономический эффект19,5
Срок окупаемости, лет0,3

6 ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

6.1 Техника безопасности при обслуживании зерноочистительных агрегатов и комплексов

При эксплуатации технологического оборудования зерносушильных комплексов необходимо учитывать возникновение потенциально вредных и опасных факторов, к которым относятся:

– нанесение травм движущимися и вращающимися частями транспортеров, грузоподъемного и транспортного оборудования;

– поражение электрическим током;

– получение тепловых ожогов при выполнении работ по сушке зерна;

– падение с высоты;

– наличие на территории зерносушильного комплекса пылевидных за-грязнений.

Основной причиной травматизма при выполнении работ и обслуживании зерноочистительных агрегатов и комплексов является нарушение правил техники безопасности. Поэтому строгое соблюдение правил техники безопасности является обязательным.

Все операции обслуживания зерносушилки надо выполнять при и выключенном оборудовании Пуск и остановку производить по заранее установленным и известным всему обслуживающему персоналу сигналам.

При выполнении ремонтных операций или технического обслуживания необходимо пользоваться предохранительными очками. Гаечные ключи должны соответствовать размерам гаек и головок болтов и не иметь трещин, надломов. Нельзя применять подкладки, наращивать ключ трубой или один ключ другим, в этом случае ключи могут легко соскочить и причинить травму. Запрещается бить молотком по ключу. На острые нерабочие концы таких инструментов, как напильники, шаберы, отвертки должны быть насажены прочные, гладкие и закругленные рукоятки с металлическими кольцами, закрепленными на рукоятках со стороны инструментов.

Прежде чем прокручивать или двигать какую-либо деталь надо предупредить лиц, находящихся вблизи данного механизма.

На условия труда рабочих, занятых в отраслях сельскохозяйственного производства, влияют различные неблагоприятные факторы, среди которых наиболее часто проявляются следующие: метеорологические, запыленность, загазованность и т. д.

Метеорологические факторы – это температура, влажность и скорость движения воздуха. От этих трех параметров зависит создание необходимого микроклимата в кабине машины или в производственном помещении, что в свою очередь определяет самочувствие работающего и производительность труда.

Запыленность рабочей зоны нетоксична, а только оказывает на организм человека вредное воздействие через органы дыхания, зрения, кожный покров. Она создается при проведении всех полевых работ, особенно в сухую погоду, а также в период уборки урожая.

Чрезмерная загазованность на рабочем месте, например в помещении с тепловой установкой, может послужить причиной отравления. Основной вредный и опасный для здоровья человека газ, с которым возможен его контакт – окись углерода.

Техника безопасности при обслуживании зерноочистительных агрегатов и комплексов заключается в соблюдении правил и норм технической и пожарной безопасности при эксплуатации технологического оборудования сушилок, подъемно-транспортного, энергетического и другого оборудования.

К обслуживанию оборудования допускаются лиц, прошедшие специальную подготовку и проинструктированные в соответствии с требованиями безопасности, изложенными в руководстве по эксплуатации и в инструкциях по технике безопасности.

Эксплуатация всех агрегатов допускается только в исправном состоянии. Особенно тщательно необходимо контролировать исправность печного и электрооборудования, контрольно-измерительных устройств.

Работы внутри бункеров и завальной ямы производить в респираторах, очках и рукавицах.

Необходимо соблюдать температурный режим установки. Температура воздуха, подаваемого в бункер, не должна превышать величины, установленной инструкцией.

Работы в бункере должны проводится бригадой в составе 3 человек с разрешения лица, назначенного администрацией ответственным за безопасную работу агрегата.

Перед спуском в бункер необходимо отключить его принудительное вентилирование и принудительную циркуляцию зерна.

Спуск в бункер или завальную яму разрешается только с надетым страховочным поясом и привязанной к нему веревкой, проверенной и испытанной на разрыв усилием 200 кг.

Ежедневно в конце смены оборудование и помещение следует очищать, удаляя рассыпанное зерно, пыль грязь. Скопление пыли на оборудовании, площадках и конструкциях не допускается.

Запрещается во время работы сушилки:

– открывать смотровые и технологические люки и крышки, производить какие-либо работы по прочистке каналов, ремонту,

– оставлять оборудование без присмотра.

6.2 Охрана труда в ОАО агрофирме им В. Н. Зайцева

Охрана труда является одной из важнейших социально-экономических проблем и представляет собой широкую систему правовых, технических, санитарно-гигиенических и экономических мероприятий направленных на обеспечение здоровья и безопасности условий труда.

В обязанности администрации входит обеспечение здоровья и безопасности труда рабочих и служащих в соответствии с законом.

Применительно к сельскохозяйственному производству действия руководителя предприятия должны соответствовать “Положению о работе по охране труда на предприятиях, в учреждениях и организациях Министерства сельского хозяйства России” и удовлетворяет требованиям ГОСТа 12.0.001-91.

В соответствии с этими нормативными документами, руководство и ответственность за организацию работы по охране труда возлагается на руководителя хозяйства или ремонтного предприятия, главного инженера, управляющего отделения, бригадира.

За техническое состояние машин и механизаторов и безопасное проведение работ ответственность возлагается на инженеров-механиков производственных участков.

Инженер по охране труда назначается и освобождается приказом начальником районного управления сельского хозяйства или руководителя (директора) треста из числа лиц, имеющих высшее и среднее техническое образование. Он подчиняется непосредственно директору предприятия и контролирует состояние правил труда на всех производственных участках. Инженер по охране труда совместно с профсоюзной организацией предприятия, главными специалистами и руководителями производственных участков разрабатывают план мероприятий по охране труда в целом по хозяйству и контролируют его выполнение. Инженер по охране труда принимает участие в расследовании несчастных случаев, ведет учет травматизма, изучает причины несчастных случаев и вносит предложения по их предупреждению. Он проводит вводный и последующие инструктажи, принимает участие в оформлении кабинетов и уголков по охране труда, в организации и проведении курсов и семинаров с рабочими, служащими с последующей проверкой их знаний. Инженер по охране труда имеет право запрещать эксплуатацию неисправных машин и оборудования не прошедших испытаний установок, приостанавливать работы на участках, где может возникнуть угроза жизни и здоровью человека, а так же работы, проводимые с грубыми нарушениями требований по охране труда. При этом свое решение он должен довести до сведения руководителя предприятия, который обязан принять строгие меры для устранения недостатков. Инженер по охране труда имеет право ходатайствовать перед руководителем предприятия о привлечении к ответственности лиц грубо нарушающих правила охраны труда.

6.3 Промышленная санитария

Научно-исследовательским институтом охраны труда были выявлены и систематизированы факторы, которые при отдельных неблагоприятных условиях могут привести к несчастному случаю или профессиональным заболеваниям. Эти факторы представлены в основополагающем стандарте системы стандартов безопасности труда ГОСТ – 12.0.003-74 “ССТБ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация” Опасные и вредные производственные факторы подразделяются по природе действия на:

– физические;

– химические;

– биологические;

– психофизиологические.

Среди требований по промышленной санитарии выделяют следующие при обслуживании зерноочистительных агрегатов и комплексов:

– персоналу бесплатно должны выдавать средства индивидуальной защиты, если они предусмотрены для данных работ отраслевыми нормами;

– санитарно-гигиенические требования в хозяйстве должны соответствовать санитарным нормам;

– здания должны быть оборудованы бытовым и производственным водоснабжением;

– в производственных помещениях независимо от времени года и режимов технологических процессов, необходимо поддерживать постоянную температуру;

– поддерживать нормальное освещение и выполнение нормативов по ГОСТ – 12.1.013-88 “Естественное и искусственное освещение”;

– уровень шума на рабочих местах должен соответствовать ГОСТ – 12.1.003-83 “ССТБ Шум. Общие требования безопасности”;

– все погрузочные и разгрузочные работы производить согласно ГОСТ – 12.3.002-75 и ГОСТ – 12.1.019-88;

6.4 Пожарная профилактика и безопасность

Основными причинами пожаров при обслуживании зерноочистительных агрегатов и комплексов являются искры, вылетающие из труб печей, неосторожное обращение с огнем, нарушение мер противопожарной безопасности. Поэтому при обслуживании зерноочистительных агрегатов и комплексов и особенно на уборке нужно все время следить за исправностью электрооборудования, а также наличие исправного искрогасителя на трубе печи. При осмотре и проведении технического обслуживания сушилки в темное время пользуются только электрическим освещением

Пожарная безопасность – состояние объекта труда при котором исключается возможность пожара, а в случае его возникновения предотвращается воздействие на людей опасных факторов пожара и обеспечивается защита материальных ценностей.

Пожарная безопасность объекта обеспечивается системой предупреждения пожара и системой пожарной защиты. Пожарная взрывоопасность должна удовлетворять требованиям ГОСТ 12.1.007-89. Для обеспечения пожарной безопасности в помещении сушилки предусматриваются следующие средства пожаротушения: водозаборный кран, два ящика с песком, лопата, топор, огнетушитель ОП-3, брезент.

6.5 Анализ вредных и опасных факторов при работе и обслуживании зерноочистительных агрегатов и комплексов Анализ вредных и опасных факторов при работе и обслуживании зерноочистительных агрегатов и комплексов произведем в виде таблицы 6.1.

Таблица 6.1. – Анализ вредных и опасных факторов при работе и обслуживании зерноочистительных агрегатов и комплексов

Опасные и вредные факторыХарактеристика опасных и вредных факторов
ШумШум как физиологическое явление представляет собой неблагоприятный фактор внешней среды и определяется как звуковой процесс, неблагоприятный для восприятия и мешающий работе и отдыху.
ОсвещенностьСвет является естественным условием жизнедеятельности человека и играет большую роль в сохранении здоровья и высокой работоспособности. Недостаточная освещенность требует не только постоянного напряжения глаз, что приводит к переутомлению и снижению работоспособности, но также может привести к тому, что будут незамечены некоторые изменения в работе зерносушилки.
Опасность травмирования вращающимися частями механического оборудованияПри работе механического оборудования шкивы и ремни существует опасность травмирования рабочего шкивом или ремнем при его вращении.
Опасность поражения электрическим током

В своем устройстве зерносушилка имеет электрооборудование, необходимое для его функционирования.

Наличие электрооборудования и токоведущих частей обязывает соблюдать правила эксплуатации и техники безопасности электроустановок, в противном случае, это может привести к поражению обслуживающего персонала электрическим током.

6.6 Мероприятия по защите рабочего от опасных и вредных факторов при работе и обслуживании зерноочистительных агрегатов и комплексов

Для уменьшения и исключения влияния опасных и вредных факторов на рабочего, при работе и обслуживании зерноочистительных агрегатов и комплексов(табл. 5.1.), необходим целый комплекс мер по охране труда.

Методы борьбы с шумом

В качестве оперативного способа профилактики вредного воздействия шума на рабочего целесообразно использовать средства индивидуальной защиты, в частности противошумные наушники. Наушники снижают уровень звукового давления от 3 до 36 дБ.

Устройство освещения при работе и обслуживании зерноочистительных агрегатов и комплексов

При работе и обслуживании зерноочистительных агрегатов и комплексов важную роль играет рациональное освещение, позволяющее качественно и правильно выполнять поставленные задачи, следить за объектом, за работой приборов и т. д. Рациональное освещение можно обеспечить применением комбинированного освещения: естественного и искусственного. Для общего искусственного освещения используют газоразрядные лампы низкого давления, а именно, люминесцентные лампы типа ЛДЦ. Для местного искусственного освещения стенда применяются лампы накаливания. При пользовании источников искусственного освещения для исключения слепящего действия света, которое способствует быстрому утомлению глаз, необходимо применять светильники. Избегая контрастных и резких раздражительных тонов, необходимо правильно подобрать окраску стен помещения.

Мероприятия по защите от поражения электрическим током

Для предотвращения возможности поражения электрическим током рабочего и обслуживающего персонала все металлические части электрооборудования, а также металлические конструкции сушилки, которые могут оказаться под напряжением вследствие повреждения изоляции электропроводов, должны быть надежно заземлены.

Тип, кинематическое исполнение и степень защиты электрооборудования сушилки должны соответствовать номинальному напряжению (380 В), характеру ее работы и условиям окружающей среды.

Защита электродвигателей и питающего кабеля стенда от тока короткого замыкания и перегрузок осуществляется тепловыми реле и плавкими предохранителями, подключенными к силовой цепи питания сушилки, и в случае возникновения аварийных ситуаций отключают электродвигатили агрегатов сушилки от электропитания. После окончания работ электрооборудование отключается от электросети главным рубильником.

Вся аппаратура открытого исполнения (рубильники, предохранители и т. д.) должна быть установлена в закрывающихся на замок металлических конструкциях или иметь предупреждающие надписи и знаки.

6.7 Расследование несчастного случая на производстве

6.7.1 Порядок расследования

Расследование несчастных случаев на производстве по “Положению о порядке расследования и учете несчастных случаев на производстве” обязательно для всех предприятий и распространяется на работодателей и работников, выполняющих работу по контракту, договору подряда, проходящих практику, привлекаемых для работы.

Расследованию и учету подлежат все несчастные случаи, произошедшие с работниками на производстве, а также во время следования к месту работы или с работы на транспорте, предоставленном предприятием.

Расследование должно быть проведено в течение трех суток, с момента происшествия.

Каждый случай, вызвавший потерю работником трудоспособности не менее чем на один рабочий день и более, должен быть оформлен актом, один экземпляр, которого выдается пострадавшему.

Разногласия по вопросам расследования, оформления и учета несчастных случаев, отказ или несогласие в расследовании одной из сторон рассматриваются органами Федеральной инспекции труда при Министерстве труда РФ или судом.

Нарушение должностным лицом правил по технике безопасности, промышленной санитарии или охраны труда, если это нарушение могло повлечь за собой несчастные случаи с людьми или иные тяжкие последствия – наказывается лишением свободы на срок до одного года, или исправительными работами на тот же срок, или штрафом, или увольнением с должности.

Те же нарушения, повлекшие за собой причинение телесных повреждений или утрату трудоспособности – наказываются лишением свободы на срок до трех лет или исправительными работами на срок до двух лет.

Нарушения, указанные в части первой настоящей статьи, повлекшие смерть человека или причинение тяжких повреждений нескольким лицам, – наказываются лишением свободы на срок до 5 лет.

Должностные лица, виновные в нарушении законодательства о труде и правил по охране труда, в невыполнении обстоятельств по коллективным договорам и соглашениям по охране труда или воспрепятствовании деятельности профессиональных союзов, несут ответственность в порядке, установленном законодательством РФ.

6.7.2 Описание несчастного случая

В данном подразделе представим типичный пример несчастного случая при работе на сушилке.

В процессе работы Петров П. П. слишком близко поднес руку к вращающемуся ведущему шкиву транспортера и рукав свитера мгновенно намотался на шкив. В результате Петров П. П. получил перелом руки.

6.7.3 Анализ несчастного случая

Анализ несчастного случая производим согласно схеме моделирования несчастного случая, представленной на рисунке 6.1 и состоящей из пяти уровней: чрезвычайное происшествие – ЧП (несчастный случай); опасное действие – ОД; опасная ситуация – ОС; зона “Пробуждения” и зона нормы – “Спячка”. Каждый уровень, в представленной схеме моделирования несчастного случая, представляет собой совокупность действий, связанных между собой логическими “ИЛИ”, “И”.

Составление аналогичных схем при любых несчастных случаях и чрезвычайных ситуациях позволяет четко установить причинно-следственную цепочку, в результате которой произошел тот или иной случай или ситуация. Тщательное проведение анализа каждого из уровней схемы дает возможность в будущем предотвратить массу возможных несчастных случаев путем внесения изменений в соответствующие нормативные документы.

Действия, в схеме моделирования, представлены арабскими цифрами, то есть имеем:

Чрезвычайное происшествие – ЧП:

0 – перелом руки Петрова П. П.

Опасное действие – ОД:

1 – шкив вращался с большой скоростью,

2 – рука Петрова была в непосредственной близости со вращающимся шкивом.

Опасная ситуация – ОС:

11 – шкив находился на валу электродвигателя,

12 – вал вращался,

Рисунок 6.1 – Схема моделирования несчастного случая

21 – Петров П. П. выполнял свою работу,

22 – Петров П. П. не соблюдал техники безопасности.

Пробуждение:

111 – шкив был установлен на валу электродвигателя,

112 – Петров П. П. производил осмотр оборудования,

121 – двигатель транспортера работал,

122 – вал двигателя передал вращение шкиву,

211 – Петров П. П. работает на предприятии,

212 – Петров П. П. получил задание на проведение сушки зерна,

221 – Петров П. П. не одел спецодежды (нарукавники),

222 – Петров П. П. торопился при выполнении работы.

Норма “Спячка”:

1111 – Петров П. П. преступил к выполнению производственного задания,

1112 – Петров П. П. готовился к выполнению производственного задания,

1121 – Петров П. П. выполнял производственную работу,

1122 – Петров П. П. выполнял не производственную работу,

1211 – двигатель транспортера исправен,

1212 – двигатель транспортера не исправен и включился произвольно,

1221 – скорость вращения шкива была высокой,

1222 – скорость шкива была не высокой,

2111 – Петров П. П. работает по трудовому договору,

2112 – Петров П. П. работает и официально не оформлен на должность,

2121 – Петров П. П. на момент получения задания был свободен,

2122 – производственное задание было срочным,

2211 – Петров П. П. забыл надеть спецодежду (нарукавники),

2212 – Петров П. П. специально не надел спецодежду (нарукавники),

2221 – Петров П. П. не успевал в срок закончить работу,

2222 – Петров П. П. хотел раньше закончить работу и освободится.

6.7.4 Расчет вероятности несчастного случая

Расчет вероятности чрезвычайного происшествия производим исходя из вероятностей событий, предшествующих ему.

Таким образом, для расчета вероятности чрезвычайного происшествия нам необходимо задаться вероятностями событий Норма “Спячка”. Вероятности причин и обстоятельств определяем экспериментально.

После установления вероятностей причин и обстоятельств, применяя формулы логического умножения “И” и логического сложения “ИЛИ”, вычисляем вероятность событий других уровней.

Формулы логического умножения “И” и логического сложения “ИЛИ” выглядят следующим образом:

(6.1)

(6.2)

Результаты вычисления вероятностей событий всех уровней представим в табл. 6.2.

Таблица 6.2 – Вероятности событий

СобытиеВероятность событияСобытиеВероятность событияСобытиеВероятность события
123456
Норма “Спячка”
11113/512214/522113/5
11122/512221/522121/50
11214/521114/522213/5
11221/521121/102224/5
12114/521212/5
12121/521221/5
ПробуждениеОпасная ситуацияОпасное действие
1110,760110,63810,450
1120,840120,70620,238
1210,840210,426ЧП
1220,840220,55900,107
2110,820
2120,520
2210,608
2220,920

Вывод : После вычисления событий всех уровней схемы моделирования несчастного случая (табл. 6.2.), получаем вероятность самого несчастного случая на производстве (перелом руки Петрова П. П.) равной:

. (6.3)

Полученное значение вероятности события означает, что данное чрезвычайное происшествие на производстве происходит примерно один раз в две недели, при пятидневной рабочей неделе.

Конечно, вероятность происхождения данного несчастного случая (перелом руки рабочего) на производстве завышена. Но, следует заметить, что при проведении работ в подразделениях производства, необходимо не пренебрегать завышенными показателями безопасности работ, а своевременно проводить мероприятия по технике безопасности и охране труда, для снижения и исключения травматизма рабочих на производстве.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В условиях Карелии технология производства зерна включает обязательный процесс сушки.

Сушка – важное звено в цепи мероприятий, предназначенных для сохранения и улучшения качества зерна. Однако при небольших объемах его производства, что является типичным для хозяйств республики, использование сушилок, выпускаемых промышленностью, не всегда экономически оправдано. В связи с этим целью дипломного проекта являлось модернизация зерновой сушилки ОАО Агрокомплекс им. В. Н. Зайцева.

В дипломном проекте были рассмотрены общие сведения о предприятии, характеристика землепользования, данные о материально-технической базе, показатели хозяйственной деятельности, изучено состояние послеуборочной обработки зерна в хозяйствах Карелии.

На основе патентного поиска было обосновано направление для модернизации зерносушилки на основе применения традиционных для Карелии источников энергии и принудительной циркуляцией зерна в бункере при сушке, проведено экономическое обоснование, разработаны основные положения по охране труда и технике безопасности при обслуживании зерноочистительных агрегатов и комплексов.

Годовой экономический эффект от модернизации сушилки составит 19,5 тыс. руб. Срок окупаемости вложений в модернизацию сушилки 0,3 года.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Всероссийская конференция “Состояние и перспективы развития крупных предприятий и организаций агропромышленного комплекса”. Сб. материалов. – М.: ФГНУ “Росинформагротех”, 2001. – 221 с.

2. Волхонов М. С. Зависимость смещения слоев зерна в сушильных коробах аэрожелобной зерносушилки от конструктивных и технологических факторов / Механизация и электрификация сельского хозяйства. – № 10-2007. – С.12-13.

3. Гольтяпин В. Я., Стружкин Н. И. Механизация послеуборочной обработки зерна: Сер. “Б-чка фермера”. – М.: ФГНУ “Росинформагротех”, 2000. – 76 с.

4. Драганов Б. Х. и др. Теплотехника и применение теплоты в сельском хозяйстве.- М.: Агропромиздат, 1990. – 463 с.

5. Зерноводство и картофелеводство. – Хельсинки.: Аргументум, 1993. – 128 с.

6. Зуев Ф. Г. и др. Подъемно-транспортные машины зерноперерабатывающих предприятий. – М.: Колос, 1978. – 264 с.

7. Иофинов С. А., Лышко Г. П. Эксплуатация машинно-тракторного парка. – М.: Колос, 1984. – 351 с.

8. Карпенко А. Н., Халанский В. М. Сельскохозяйственные машины. – М.: Колос, 1983. – 495 с.

9. Красников В. В. Подъемно-транспортные машины в сельском хозяйстве – М.: Колос, 1973. – 464 с.

10. Кузьмин А. В. и др. Расчеты деталей машин: Справ. пособие – Мн.: Выш. шк., 1986. -400 с.

11. Материалы бухгалтерского учета и экономического анализа ОАО “Агрокомплекса им. Зайцева”

12. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники – М.: ГП УСЗ Минсельхозпрода России, 1998 – 219 с.

13. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники. Ч.2. Нормативно-справочный материал – М.: ГП УСЗ Минсельхозпрода России, 1998 – 251 с.

14. Оборудование “Антти”.(Рекламный проспект). А/О “Антти-Теолли-суус”: Канунки, Финляндия, !998. – 16 с.

15. Охрана труда в сельском хозяйстве: Справочник – М.: Колос, 1980. – 639 с.

16. Полеводу Карелии: Справочник/ Под ред. П. И. Мавричева. – Петрозаводск: Карелия, 1988. – 301 с.

17. Ресурсосберегающие технологии возделывания сельскохозяйственных культур (Практическое руководство) . – М.: ФГНУ “Росинформагротех”, 2001. – 96 с.

18. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины. Под общ. Ред. Г. Е. Листопада. – М.: Колос, 1973. – 752 с.

19. Сельскохозяйственная техника: Кат. – т.2. Техника для растениеводства. – М.: ФГНУ “Росинформагротех”, 2007. – 288 с.

20. Справочник инженера-механика сельскохозяйственного производства: Учеб. пособие. – М.: ФГНУ “Росинформагротех”.- Ч.1.- 2003. – 340 с.

21. Справочник конструктора с.-х. машин. Под ред. канд. техн. наук М. И. Клецкина, т 3. – М.: Машиностроение, 1968. – 743 с.

22. Уокенбах, Джон. Excel 2003. Библия пользователя.: Пер. с англ. – М.: Издательский дом “Вильямс”, 2004. – 768с.

23. Халанский В. М., Горбачев И. В. Сельскохозяйственные машины. – М.: Колос, 2003. – 624 с.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (No Ratings Yet)
Loading...
Технологический процесс послеуборочной обработки зерна в ОАО Агрофирма им ВМ Зайцева