Шахтная зерносушилка представляет собой вертикальное технологическое оборудование для удаления избыточной влаги из зерновых, масличных и зернобобовых культур методом конвективно-контактной сушки. Установка работает по принципу непрерывного действия, пропуская через высокие вертикальные камеры поток зерна, который равномерно обдувается нагретым теплоносителем с температурой от 60 до 130 градусов Цельсия, при этом само зерно нагревается до безопасных 43-60 градусов в зависимости от целевого назначения.
Что такое шахтная зерносушилка
Шахтная зерносушилка относится к категории поточного зерносушильного оборудования непрерывного действия. Это стационарная промышленная установка, состоящая из одной или двух прямоугольных вертикальных камер высотой от 8 до 18 метров. Зерновая масса движется сверху вниз под действием силы тяжести, одновременно подвергаясь воздействию горячего воздуха в поперечном направлении.
Такая конструкция обеспечивает равномерную сушку всего объема продукта при относительно невысоких эксплуатационных затратах. Шахтные модели широко применяются на элеваторах, комбикормовых заводах и крупных сельхозпредприятиях благодаря высокой производительности и универсальности.
Устройство шахтной зерносушилки
Основные элементы конструкции
Оборудование включает несколько функциональных узлов, каждый из которых отвечает за определенный технологический процесс. Сушильная шахта изготавливается из оцинкованной стали толщиной от 1,5 до 2 миллиметров с антикоррозийным покрытием. По всей высоте расположены горизонтальные перфорированные короба для подачи и отвода теплоносителя.
В типовой конструкции устанавливается 27 подводящих и 29 отводящих коробов, размещенных в шахматном порядке. Каждый ряд содержит до 15 коробов по ширине камеры. Такая система обеспечивает равномерное распределение воздушного потока по всему сечению зерновой массы.
Теплогенератор и система нагрева
Теплогенератор располагается в отдельном помещении и соединяется с шахтой системой воздуховодов. Установка может работать на природном газе, дизельном топливе или биомассе. Калориферы нагревают воздух до температуры 90-130 градусов Цельсия, после чего мощные вентиляторы подают его в напорные камеры.
Система рекуперации тепла позволяет повторно использовать нагретый воздух из зоны охлаждения, возвращая его в зону сушки. Это снижает энергопотребление на 25-30 процентов по сравнению с моделями без рекуперации.
Принцип работы шахтной зерносушилки
Технологический процесс сушки
Предварительно очищенное зерно подается норией в надсушильный бункер, откуда равномерно распределяется по верхней части шахты. Датчики уровня контролируют заполнение камеры. При достижении рабочего уровня запускаются вентиляторы и горелочное устройство.
Зерновая масса самотеком движется вниз между перфорированными коробами со скоростью 10-15 сантиметров в час. Горячий воздух проходит в поперечном направлении, пронизывая слой зерна толщиной около 14 сантиметров. При этом происходит интенсивное испарение влаги с поверхности зерновок.
Отработанный влажный воздух с температурой 40-50 градусов отводится через вытяжные короба и удаляется в атмосферу вентиляторами. Процесс идет непрерывно - снизу роликовые столы выгружают высушенное зерно, а сверху поступает свежая партия.
Зоны сушки и охлаждения
Шахта разделена на три функциональные зоны. Первая зона нагрева занимает верхние 30-35 процентов высоты, где зерно прогревается до рабочей температуры. Вторая зона сушки составляет 40-45 процентов, здесь идет основное удаление влаги при максимальной температуре теплоносителя.
Нижняя зона охлаждения занимает 20-25 процентов высоты. Через нее продувается атмосферный воздух, снижающий температуру зерна до 25-30 градусов. Охлаждение предотвращает самовозгорание при хранении и стабилизирует структуру зерновки.
Режимы сушки различных культур
| Культура | Температура агента сушки | Макс. температура нагрева зерна | Съем влаги за проход |
|---|---|---|---|
| Пшеница продовольственная | 90-120°C | 53-60°C | 4-6% |
| Пшеница семенная | 60-80°C | 43-45°C | 2-3% |
| Ячмень продовольственный | 90-110°C | 53-55°C | 4-5% |
| Ячмень пивоваренный | 50-60°C | 40-45°C | 2-3% |
| Кукуруза | 100-130°C | 55-60°C | 5-7% |
| Подсолнечник | 70-90°C | 45-50°C | 3-4% |
| Рапс | 60-75°C | 40-45°C | 2-3% |
| Соя, бобовые | 60-80°C | До 30°C | 2-3% |
Режим сушки выбирается в зависимости от типа культуры, начальной влажности и целевого назначения продукта. Семенное зерно сушат при щадящих температурах агента 60-80 градусов для сохранения всхожести. Продовольственное и фуражное зерно допускает нагрев теплоносителя до 120-130 градусов.
Масличные культуры требуют особого внимания из-за высокого содержания жиров. Температура агента сушки ограничивается 90 градусами для подсолнечника и 75 для рапса, чтобы избежать окисления масел и снизить риск возгорания.
Контроль влажности зерна
Системы измерения влажности
Современные шахтные зерносушилки оснащаются поточными влагомерами, которые работают в режиме реального времени. Датчики устанавливаются в трех точках - на входе в шахту, в зоне сушки и на выходе. Они используют микроволновый или диэлькометрический метод измерения.
Поточный влагомер измеряет диэлектрическую проницаемость зерна, которая напрямую зависит от содержания влаги. Точность измерений составляет плюс-минус 0,5 процента при рабочих температурах до 180 градусов. Данные передаются в систему автоматического управления каждые 5-10 секунд.
Автоматизированная система управления
АСУ на базе программируемого логического контроллера регулирует все параметры процесса. Система отслеживает температуру теплоносителя в каждой зоне, скорость движения зерна через роликовые столы, расход топлива и производительность вентиляторов.
При отклонении влажности от заданного значения контроллер автоматически корректирует температуру нагрева или скорость выгрузки. Оператор задает только целевые параметры, а система самостоятельно поддерживает оптимальный режим.
Производительность шахтных зерносушилок
Производительность оборудования зависит от модели и типа обрабатываемой культуры. Стандартные шахтные зерносушилки обеспечивают от 10 до 50 тонн в час по пшенице при съеме влаги с 20 до 14 процентов. Крупные промышленные установки достигают 100-150 тонн в час.
Производительность по кукурузе составляет 60-70 процентов от показателей по пшенице из-за большей исходной влажности. Масличные культуры сушатся медленнее - производительность снижается до 50 процентов из-за щадящих температурных режимов.
Энергопотребление составляет 8-12 килограммов условного топлива на тонну высушенного зерна. Современные модели с рекуперацией тепла снижают расход до 6-8 килограммов. Электрическая мощность установки с транспортирующим оборудованием достигает 150-200 киловатт.
Применение шахтных зерносушилок
Оборудование используется на предприятиях агропромышленного комплекса для доведения зерна до кондиционной влажности перед закладкой на хранение или переработкой. Элеваторы применяют шахтные модели для массовой сушки зерна в период уборочной кампании.
Комбикормовые заводы используют установки для подготовки сырья перед измельчением и смешиванием. Семеноводческие хозяйства эксплуатируют зерносушилки в щадящих режимах для сохранения посевных качеств семян. Мукомольные предприятия сушат зерно перед размолом для оптимизации технологического процесса.
Шахтные зерносушилки подходят для обработки пшеницы, ячменя, ржи, овса, кукурузы, гречихи, проса, риса, гороха, сои, подсолнечника, рапса и других культур. Универсальность конструкции позволяет переходить с одной культуры на другую без переоборудования.
Часто задаваемые вопросы
Заключение
Шахтная зерносушилка представляет собой высокопроизводительное оборудование для промышленной сушки зерна методом конвективного нагрева. Вертикальная конструкция с системой перфорированных коробов обеспечивает равномерное удаление влаги при температуре агента сушки от 60 до 130 градусов в зависимости от типа культуры.
Современные модели оснащаются поточными влагомерами и системами автоматического управления, которые контролируют весь технологический процесс и снижают влияние человеческого фактора. Производительность достигает 150 тонн в час, что делает шахтные зерносушилки оптимальным решением для элеваторов и крупных агропредприятий.
