Текст книги "Технология хранения зерна и семян"

Для вторичной очистки зерна, прошедшего первичную очистку и предназначенного в качестве посевного материала, применяют сложные зерноочистительные машины. Довести семена по чистоте до показателей посевного стандарта при вторичной очистке можно только на сложных воздушно-решетных машинах. Строго по времени сроки вторичной очистки обработки не лимитированы, т. к. на окончательную очистку поступает сухая и достаточно очищенная зерновая масса.

Рис. 64. Пневматический сортировальный стол ПСС-2,5В: 1 – вариатор; 2 – регулятор; 3 – механизм привода; 4 – противовес; 5 – шатун; 6 – рамка; 7 – кронштейн; 8 – дека; 9 – горловина; 10 – сетка; 11 – воздуховыравнивающая решетка; 12 – клапан; 13, 15, 18, 20 – приемники; 14 – заслонка; 16 – рычаг; 17 – рама; 19 – вентилятор

После первичной очистки обработанный материал обычно содержит не более 3 % сорной примеси, имеет нормальную влажность, и, следовательно, с такими качественными показателями зерновая масса вполне стойка в хранении.

Для получения высококачественного посевного материала и возможно полного отделения семян сорных растений скорость воздушного потока в пневмосепарирующих каналах зерноочистительных машин увеличивают, а подсевные решета устанавливают с большими отверстиями, чем при очистке продовольственного зерна.

Очистку семенного зерна ведут до показателей норм, установленных стандартом ГОСТ Р 52325-2005 на соответствующую категорию семян (табл. 52).

Трудноотделимые примеси при очистке семян: рожки спорыньи, зерна, зараженные головней, семена гороха, зараженные брухусом, проросшие и недозрелые семена, овсюг и др.

Весь технологический процесс подработки семян строят таким образом, чтобы в процессе очистки сортовых семян не допустить засорения их семенами других сортов той же культуры, а также семенами других культур.

При очистке нескольких партий семян одного сорта, но различных репродукций или категорий сортовой чистоты сначала очищают семена высших репродукций и категорий. При переходе на обработку семян другой культуры или другого сорта и репродукции оборудование технологических линий тщательно очищают. Особое внимание обращают на очистку приемных бункеров норий конвейеров, решет и триерных цилиндров. Завершив очистку машин и транспортных механизмов, их включают на 15–20 мин. в работу вхолостую, проводя окончательную проверку. При необходимости проводят повторную очистку оборудования.

Рис. 65. Семяочиститель воздушно-решетный универсальный СВУ – 5: 1 – приемная камера; 2 – распределительный щиток; 3 – питающий валик; 4 – клапан питающего валика; 5 – первый аспирационный канал; 6 – патрубок для вывода крупных и легких примесей; 7 – патрубок для вывода мелких примесей (подсев); 8 – патрубок для вывода щуплого и битого зерна; 9 – заслонка регулировки подачи зерна во второй аспирационный канал; 10 – второй аспирационный канал; 11 – регулятор заслонки;

12 – заслонка; 13 – отражательный щиток; 14 – вентилятор; 15 – шнек; 16 – заслонка; 17 – регулятор заслонки; 18 – отстойная камера; 19 – отражательный щиток; 20 – приемный патрубок

При очистке семенного зерна и получении семян, отвечающих стандарту, в технологическом процессе предусматривают обязательное использование различных сложных воздушно-решетных зерноочистительных машин и цилиндрических триеров, отрегулированных на максимально полное выделение длинных и коротких примесей. Здесь с целью получения качественных семян не приходится считаться с тем, что при этом будет снижаться выход семенного материала и увеличиваться фракция зерна, идущего на фуражные цели.

Для вторичной очистки используются такие сложные семяочистительные воздушно-решетные универсальные машины, как СВУ-5А, СВУ-5К, СВУ-10 (рис. 65). Эти машины входят в состав семяочистительных приставок СП-10, СП-10А. В очистительно-сушильных комплексах в качестве машины вторичной очистки применяется зерноочистительная воздушно-решетная машина ЗАВ-10.30000 (рис. 66).

Для очистки и сортирования небольших партий семян зерновых, зернобобовых и других культур используется передвижная семяочистительная машина МС-4,5 (рис. 67). Она предназначена для очистки и сортировки семян зерновых, зернобобовых и масличных культур, поступающих от комбайна или после предварительной очистки на ОВС-25А, а также продовольственного зерна на открытых токах и зернохранилищах. В составе основных узлов в ней различают воздушно-очистительную часть, решетный стан 21, два цилиндрических триера 24 и 27 и загрузочный 1 и отгрузочный 28 скребковые транспортеры. Производительность машины на очистке пшеницы для семенных целей 4,5 т/ч.

Машина имеет механизм самопередвижения и при движении вдоль зернового бунта загрузочный транспортер 1 подает зерновой ворох в приемную камеру и с помощью шнека 2 он попадает в первый пневмосортирующий канал 22. Восходящим потоком воздуха легкие примеси уносятся в камеру 4, а зерно поступает на решето Б₁. Воздушный поток регулируют таким образом, чтобы им уносились полова, кусочки соломы и колосьев, легкие сорняки и пыль, но не уносились в отходы полноценные зерна очищаемой культуры.

Рис. 66. Схема работы машины ЗАВ-10.30 000

В машине на решете Б₁ зерно распределяется на две примерно равные части. Крупные зерна и примеси с решета идут сходом, а мелкие – проходом. С решета Б₁ сход поступает на решето Б₂, проходом через которое отделяются семена, а сходом – крупные примеси (выход III). С решета Б₁ проход поступает на подсевное решето В, на котором выделяются мелкие примеси (выход I). С решета В сход попадает на решето Г, где проходом отделяются мелкие зерна и мелкие примеси (выход II). С решета Г сход соединяется с семенами, идущими со скатной доски под решетом Б₂. Сход с решета Г ссыпается в приемник питателя 12, подающий зерно на второй пневмосортирующий канал 9, где выходящим потоком воздуха легкие примеси и щуплое зерно выносятся во вторую осадочную камеру 6 и через клапан 13 удаляются из машины (выход III). Очищенное таким способом зерно ссыпается, затем на вибролоток 11 и норией 23 подается на отгрузочный транспортер 28 (при обработке продовольственного зерна) или при обработке семян на кукольный и овсюжный триеры (выход IV) и выводится из машины отгрузочным транспортером 28.

Рис. 67. Схема рабочего процесса семяочистительной машины МС-4,5: 1, 28 – загрузочный и отгрузочный транспортеры; 2, 3 – шнеки; 4, 6 – соответственно первая и вторая осадочные камеры; 5 – вентилятор; 7 – жалюзийный воздухоочиститель; 8, 18 – воздухоподводящие каналы; 9, 22 – соответственно второй и первый пневмосепарирующие каналы; 10 – пылесборник; 11 – вибролоток; 12 – питатель; 13, 19 – выпускные клапаны; 14 – жалюзийная перегородка; 15, 17 – регулировочные заслонки; 16 – перепускной канал; 20 – решета; 21 – решетный стан; 23 – нория; 24, 27 – соответственно кукольный и овсюжный цилиндрические триеры; 25, 26 – желоба

Разделение зерновой смеси по толщине и ширине зерновки проводят на решетах, представляющих собой металлические листы с продолговатыми отверстиями для сепарирования с учетом толщины зерновки, с круглыми – по ширине.

Процесс просеивания состоит в том, что все частицы зерновой смеси, имеющие размеры меньше отверстия решета, проваливаются через них и образуют проходовую фракцию (проход), а крупные компоненты зерновой массы остаются на решете и образуют сходовую фракцию (сход).

Все решета, используемые для сепарирования зерновых масс, характеризуются двумя основными параметрами: живым сечением и рабочим размером отверстий.

Живое сечение – это отношение площади всех отверстий к общей поверхности решета. Чем больше живое сечение решета, тем выше его производительность.

Рабочим размером круглого отверстия является его диаметр, прямоугольного – ширина (длина обычно 20 мм), треугольного – сторона правильного треугольника.

Решета с продолговатыми отверстиями являются более производительными, зерновая масса на них легче сепарируется, т. к. на решетах с круглыми отверстиями проходовые частицы должны принимать вертикальное положение, что снижает скорость перемещения частиц по решету.

Размер отверстий, мм, указывается на решетах рядом с основным обозначением (формой отверстия).

В зерноочистительных машинах применяют решета трех типов:

Назначение решет в зерноочистительных машинах следующее. Решето Б₁ разделяет поступающую на сепарирование зерновую смесь на две равные части, одна часть – крупная, вторая – мелкая фракция. Такое фракционирование облегчает последующий процесс выделения из каждой фракции крупных и мелких примесей.

Колосовое решето Б₂ в зерноочистительных машинах состыковано в одной плоскости с решетом Б₁ и принимает от него сход – крупное зерно и крупные примеси. У решета Б₂ размер отверстий подбирают таким образом, чтобы все зерно основной культуры шло проходом, а крупные примеси – сходом.

Решето подсевное В₁ принимает проход решета Б₁, состоящий из мелкого зерна и примеси и, в свою очередь, проходом выделяет мелкую примесь. Сход с решета В₁ – фракция мелкого зерна, сепарируется на сортировочном решете Г₁, выделяющем проходом мелкое и щуплое зерно. В зерноочистительных машинах используется одна из двух технологических схем расположения решет.

По схеме I решета устанавливаются в два яруса, такая схема применяется в машинах ОВС-25, ЗАВ-10000; схема II применяется в более сложных зерноочистительных машинах (СВУ-5У, СВУ-10) с установкой решет в три яруса.

Качественное сепарирование зерновой смеси возможно при правильном подборе решет с определенными размерами для каждой культуры с учетом ее состояния и принятой схемы обработки. Правильность подбора решет каждый раз уточняют при переходе на сепарирование зерна другой партии той же культуры. При подборе решет строго придерживаются требований к ним с учетом назначения каждого решета.

Предварительный подбор размеров отверстий решет проводят на основании табличных данных (табл. 21).

В техническом паспорте на каждую зерноочистительную машину приводятся таблицы набора решет для сепарирования зерновой массы различных культур. Однако применительно к каждой партии зерна размеры отверстий решет уточняют на прилагаемых к машинам лабораторных решетах. Путем просеивания на этих решетах навески зерна судят о правильности подбора решет. Отобранные решета устанавливают в машину, проводят пробную очистку и по результатам анализа проб из соответствующих выходов делают заключение о целесообразности использования данных решет для сепарирования.

От недоразвитых, щуплых, изъеденных, поврежденных, битых, загнивших, а также от некоторых семян сорных растений семенной материал очищают на пневмосепараторах при форсированном режиме воздушного потока по сравнению с режимом для очистки продовольственного зерна. Регулируют скорость движения воздушного потока так, чтобы в тяжелые аспирационные относы попадало максимальное количество указанных примесей.

Таблица 21

Ориентировочные размеры отверстий решет, устанавливаемых в зерноочистительных машинах

*Диаметр круглых отверстий;

**Ширина продолговатых отверстий.

В процессе очистки семенного зерна его предохраняют от травмирования рабочими органами машин, не допуская снижения посевных качеств.

Семенной материал, прошедший очистку, а при необходимости и сушку, подлежит обязательной проверке в Государственной семенной инспекции (ГСИ) для установления соответствия его посевных качеств, в том числе и чистоты требованиям стандартов и пригодности для посева. По результатам проверки на семена выдается документ – «Результат анализа семян».

Некондиционные семена с учетом характера засоренности подлежат дополнительной очистке и перепроверке их качества в ГСИ.

Семена, прошедшие очистку и соответствующие требованиям стандарта, своевременно засыпают на хранение, не допуская их порчи на открытых токах.

В предыдущем разделе были рассмотрены принципы работы отдельных зерноочистительных машин, применяемых для послеуборочной обработки зерна и семян. Они во многом удовлетворяют производителей зерна при проведении первичной очистки. Имея ряд достоинств – простоту в обслуживании, надежность в эксплуатации и ряд других положительных свойств, эти машины, как, например, очиститель вороха ОВС-25А наряду с этим имеют и весьма существенные недостатки. В работе ОВС-25А не обеспечивает паспортную производительность. Эффективную очистку на очистителе вороха ОВС-25А можно получить только при производительности не более 6 – 8 т/ч. Невозможно использовать очиститель вороха для работы с семенами, т. к. он может механически повреждать очищаемое зерно. Кроме того, образующиеся при работе ОВС-25А отходы размещаются на токах, и для их удаления необходимы дополнительные затраты.

В связи с этим у производителей зерна широкое применение нашли комплекты оборудования для послеуборочной обработки урожая. Это зерноочистительные агрегаты ЗАВ-10, ЗАВ-20, ЗАВ-40, предназначенные для очистки и сортировки продовольственного и семенного зерна с невысокой уборочной влажностью.

Зерноочистительные агрегаты ЗАВ имеют различную производительность. Агрегат ЗАВ-10 рассчитан для работы в хозяйстве с годовым объемом производства зерна 2500–3000 т, агрегат ЗАВ-20 на 5000–6000 т и агрегат ЗАВ-40 на 10 000-12 000 т при уборочной влажности до 16 %.

Паспортная производительность агрегата дается по пшенице, а при обработке других культур вводится расчетный коэффициент: рожь – 0,85-0,90, ячмень – 0,75-0,80, кукуруза – 0,8, горох – 0,7, овес, гречиха – 0,6, просо, подсолнечник – 0,3.

Агрегаты ЗАВ, различаясь производительностью, имеют единый принцип работы. У них для размещения технологического оборудования и крепления строительных конструкций здания используется блок бункеров. Для зерна, поступающего на очистку, агрегаты оборудованы завальной ямой, куда с помощью автомобиля-подъемника ссыпается зерно. Из завальной ямы норией зерно подается к очистителям вороха. ЗАВ-10 (рис. 68) имеет один очиститель вороха, ЗАВ-20 (рис. 69) – два (две параллельно работающие линии ЗАВ-10). С очистителя вороха излишки зерна ссыпаются в бункер резерва, а зерно, прошедшее очистку, наклонными транспортерами подается на триерную установку. Агрегат ЗАВ-40 имеет две поточные линии, и каждая включает в себя воздушно-решетную зерноочистительную машину ЗВС-20, центробежно-пневматический сепаратор ЗАВ-40.02.000 и триерный блок. Так как нория завальной ямы двухпоточная, то это позволяет на агрегате одновременно обрабатывать две разные культуры.

В зависимости от вида и состояния поступающего на очистку зерна агрегаты ЗАВ-10 и ЗАВ-20 можно настроить на два варианта работы.

Первый вариант: воздушно-решетная очистка – триерная очистка – блок бункеров. Триерный блок в этом случае настраивается:

а) на параллельную работу триерных цилиндров по отделению длинных примесей;

б) на параллельную работу триерных цилиндров по отделению коротких примесей;

в) на последовательную работу триерных цилиндров по отделению длинных и коротких примесей.

Второй вариант: воздушно-решетная очистка – блок-бункеров. Применяется при отсутствии в поступающем на очистку ворохе длинных (овсюга) и коротких (куколя) примесей. В этом случае триерный блок отключают.

Зерноочистительный агрегат ЗАВ-40 может работать в однолинейном режиме, при малом поступлении зерна на очистку или при неисправности одной из линий (рис. 70). При поступлении материала более 10 т/ч используют двухлинейную работу агрегата.

Расстановка оборудования на ЗАВ-40 позволяет проводить очистку по четырем вариантам:

I вариант – очистка только на одной из линий;

II вариант – очистка только на одной из линий без блока триеров;

III вариант – очистка зерна при параллельной работе первой и второй линий;

IV вариант – параллельная работа первой и второй линий, но без блока триеров.

Типовой проект зерноочистительного агрегата ЗАВ-40 предусматривает вариант увязки агрегата с типовым зерноскладом ДМИ-64 емкостью 3 тыс. т, что создает дополнительные емкости для неочищенного и очищенного зерна.

Рис. 68. Схема агрегата ЗАВ-10:1, 25 – течки необработанного зерна;

2 – распределитель-течка; 3 – нория ТКН–10; 4 – воздушно-решетная очистительная машина; 5 – централизованная воздушная система; 6 – блок триерный; 7 – заслонки; 8 – транспортер передаточный; 9 – рычаг заслонки; 10 – распределитель транспортера; 11; 16 и 16, а – течки очищенного зерна; 12 – распределитель передний; 13 – течка; 14 – распределитель передний; 15 и 23 – течка фуража; 17 – распределитель задний; 18 – автомобилеподъемник; 19 – приемный бункер; 20, 21, 22 – течка отходов; 24 – заслонка; 24, а – бункер передвижной (для склада); 26 – рычаг

Рис. 69. Схема агрегата ЗАВ-20:

1 – автомобилеподъемник; 2 – бункер приемный; 3 – нория Н3-20; 4 – распределитель; 5 – распределитель-течка; 6 – очистительная машина; 7 – дроссельная заслонка; 8 – отстойник; 9 – централизованная воздушная система; 10 – пневмотранспортер; 11 – блок триерный; 12 – транспортер передаточный; 13 – течка фуража (пневмотранспортера); 14 – бункер передвижной (для зернохранилища)

В этом случае из бункера для очищенного зерна агрегата зерновая масса самотеком перемещается к нориям зерносклада, а неочищенная перемещается от нории зерносклада в завальную яму агрегата.

Рис. 70. Схема агрегата ЗАВ-40: 1 – автомобилеподъемник; 2, 5 – нории 2Н3-20; 3 – очистительная машина; 4 – аспирационная система; 6 – центробежно-пневматический сепаратор; 7 – делитель; 8 – течка триерного блока; 9 – течка бункера очищенного зерна; 10 – триерный блок; 11 – шнек; 12 – шнек промежуточный; 13 – пульт управления; 14 – течка бункера резерва

Зерноочистительные агрегаты ЗАВ применяются для послеуборочной подработки зерна продовольственного назначения, т. к. набор зерноочистительных и сортировальных машин у них не всегда позволяет получить при очистке семенного материала качественную посевную фракцию. Для очистки семенного материала агрегаты ЗАВ переоборудуют или используют только для первичной очистки, выделяя из основной массы сорную примесь. Окончательную очистку семян с доведением до посевных кондиций по чистоте ведут на сортировальных машинах МС-4,5 и др.

Для послеуборочной подработки зерна в регионах с избыточной уборочной влажностью, где влажность поступающего зерна превышает 16 %, применяют универсальные зерноочистительно-сушильные комплексы КЗС-20Б, КЗС-25Б (с барабанными сушилками) и КЗС-25Ш, КЗС-50Ш (с шахтными сушилками). Эти комплексы включают в себя агрегат ЗАВ и зерносушилки.

Для проведения своевременной очистки зерна и семян необходимо рассчитать фактическую производительность зерноочистительных машин. Она зависит от качества очистки, характера отделимых примесей, влажности зерновой смеси, назначения очистки и требуемой эффективности, а также от ряда других факторов. По данным ВНИИЗ, среднее значение фактической производительности машин при очистке зерна пшеницы с качеством в пределах ограничительных кондиций (влажность до 16 % и содержание отделимой примеси до 10 %) для продовольственного зерна составляет около 60 %, для семенного – около 20 % от паспортной. От каждого процента увеличения примесей в зерне сверх 10 % производительность воздушно-решетных машин снижается на 2 %, с каждым процентом увеличения влажности сверх 16 % – на 5 %.

Зерновая масса различных культур имеет неодинаковые физические свойства, что оказывает непосредственное влияние на паспортную производительность зерноочистительных машин, рассчитанную на сепарирование зерна пшеницы. Для определения расчетной производительности при очистке зерна других культур (отличающихся от пшеницы) введен поправочный коэффициент эквивалентности К_э (табл. 22).

Таблица 22

Поправочные коэффициенты

Для оценки работы зерноочистительных сепараторов приняты следующие показатели:

· производительность (Q) – количество поступающей зерновой смеси в машину в единицу времени кг/мин, т/ч;

· эффект очистки зерна от примесей (Е, %);

· содержание полноценного зерна в отходах, %, характеризующее четкость сепарирования, т. е. качественную сторону процесса.

Производительность сепарирующей машины определяют по результатам снятия баланса продуктов:

где Q₀ – количество поступающей в машину зерновой смеси, кг/мин; t – время снятия баланса, мин.

Эффект очистки зерна от примесей выражается показателем эффективности Е, равным отношению количества отделенных примесей к количеству этих же примесей, содержащихся в исходной зерновой смеси.

где В – количество выделенных примесей (масса отходов), кг; а – количество полноценного зерна в отходах, % от их массы; А – содержание отделимых примесей в исходном зерне, кг.

Эффективность Е сепараторов и содержание а полноценного зерна в отходах в процессе очистки регламентированы правилами ведения технологического процесса. На первом сепараторном проходе эффективность очистки должна быть не менее 65 %, а содержание полноценного зерна в отходах при всех видах очистки – не более 2 %.