Віктор Марченко, канд. техн. наук, Agroexpert (Україна)
На сьогоднішній день для сушіння зерна найчастіше застосовують шахтні та колонкові (їх ще називають модульними) сушарки. Між собою вони різняться конструкцією та принципом дії. Шахтні зерносушарки дорожчі у виготовленні від сушарок колонкового типу, але економічніші в експлуатації.
Сушіння є одним із найважливіших етапів післязбиральної обробки зерна та підготовки його до зберігання. Важливо не лише висушити зерно до певної вологості, а й забезпечити такий режим сушіння, за якого б воно не втратило своїх якісних показників. Особливо це стосується посівного матеріалу. Для цього слід забезпечити рівномірне висушування всього обсягу зерна. У сушарках не має бути місць, де температура значно вища за допустиму.
Зерносушіння потребує наявності якісного обладнання, яке зазвичай є найдорожчим елементом комплексу. Помилки, допущені на стадії проектування, виправити вже і пізно, і здебільшого неможливо. Тому обираючи сушарку слід виважено обмірковувати кожен крок.
Шахтні сушарки
Шахтні сушарки – це сушильні конструкції великої продуктивності, які використовують у складі великих зерносховищ. Вони мають високу металомісткість, і тому потребують на етапах проектування та будівництва великих капіталовкладень.
Процес роботи шахтної зерносушарки відбувається наступним чином: гаряче повітря створюється за допомогою пальників рідкого пального чи плаского газового (залежно від того, який вид теплоносія обрали). Генератор гарячого повітря розташовано всередині каналу теплого повітря. Швидкість подавання повітряного потоку всередині шахти, залежно від культури, регулюють за допомогою заслінки засмоктування навколишнього повітря, яка вмонтована у витяжному каналі. У шахті сушарки вбудовані конічні односторонні закриті повітряні канали. Вони розташовані рядами таким чином, аби над кожним рядом каналів, які підводять повітря, був розміщений інший, який його відводить. Таке розташування забезпечує прохід повітря через всю масу зерна, а також м’який процес сушіння із постійним контролем температури зерна.
У шахтній сушарці шахта із зерном пронизана повітряними каналами (коробами), повністю відкритими знизу. Повітря проходить через зерно від каналу до каналу. Немає потреби у високому тиску, бо не потрібно продувати решета. Тому повітря максимально насичується вологою.
Осьові вентилятори, вбудовані у кришку сушарки, створюють необхідний повітряний потік та забезпечують його проходження через масу зерна. Ці вентилятори працюють у режимі відсмоктування повітря, створюючи розрідження в сушарці. Після осьового вентилятора вбудовані жалюзі. Вони закриваються під час вивантаження зернової маси, що забезпечує екологічність використання сушарок. Завдяки цьому вирішується проблема пилу, який не розноситься довкола під час вивантаження. Зернова маса зигзагоподібно надходить стовпом до виходу. При цьому зерно періодично обдувається повітрям згори і знизу, у результаті чого забезпечується ефективне й ощадливе сушіння.
Практика свідчить, що саме шахтні сушарки мають більше переваг, аніж інші види сушарок, з точки зору економічності за всіх інших рівних умовах. За споживанням газу й електроенергії шахтні зерносушарки приблизно на 20% економічніші порівняно з колонковими. Річ у тім, що теплообмін у шахтній сушарці відбувається за допомогою підвідних і відвідних коробів, які дають змогу рівномірно розподілити загальний обсяг теплоносія в порожнині зерносушарки за мінімального опору проходженню теплоносія, і відповідно, найефективніше використовувати його енергію. Крім того, шар зерна, що висушують у шахтних агрегатах, менший, аніж у інших типах зерносушарок.
Крім економії енергосировини, перевагами шахтних сушарок є:
– висока універсальність;
– відносно невелике виділення пилу під час роботи;
– ефективне самоочищення шахти сушарки;
– низький рівень шуму під час роботи витяжних вентиляторів;
– невелика площа установки сушарки;
– зручна експлуатація та просте обслуговування.
Колонкові сушарки
Колонкова сушарка складається із колон, кількість яких залежить від заявленої користувачем бажаної продуктивності агрегату. Принцип роботи таких сушарок досить простий: І ґрунтується він на поперечному подаванні повітря через тонкий шар зерна, що протікає між стінками із двох перфорованих листів (решіт). Зерно надходить у верхню частину сушарки, де міститься шнек, який розподіляє його всією довжиною сушарки та почергово завантажує колони. Тепле повітря виходить у атмосферу разом із вологою та пилом. Можливе виконання сушарки у вигляді круглої вежі з подвійними перфорованими стінками. Тоді заповнення сушарки відбувається під дією гравітації і верхнього шнека немає. Збільшення продуктивності колонкових сушарок досягають завдяки збільшенню площі решіт.
У колонкових сушарках вологе зерно завантажують у надсушильний бункер, обладнаний шнеком. Шнек розрівнює шар зерна і рівномірно розподіляє його за довжиною колонки. У простір між колонками нагнітають агент сушіння. Напірно-розподільна камера розділена горизонтальними перегородками на дві-три частини, у кожну з яких подають агент сушіння чи атмосферне повітря. Обслуговується сушарка осьовими чи відцентровими вентиляторами високого тиску з регульованими пальниками.
Унаслідок великої площі бічної поверхні, через яку викидаються в атмосферу відпрацьований сушильний агент і повітря, їхня швидкість на виході із сушарки на порядок нижча, ніж у шахтних зерносушарок із коробами, і, відповідно, нижчі запиленість навколишнього середовища, а також засміченість довколишньої території. З цих самих причин у колонкових сушарках є можливість забезпечувати вищий питомий показник подавання сушильного агента (повітря), порівняно із шахтними сушарками з коробами, і отже, забезпечувати потрібну для випаровування вологи витрату теплоти за нижчих температур сушильного агента. Своєю чергою, такі режими сушіння забезпечують високу якість просушеного зерна і знижують пожежонебезпеку сушарок.
До переваг колонкових зерносушарок також варто віднести простоту конструкції, низьку металомісткість (оскільки в них застосовано алюмінієві сплави). Завдяки вільному рухові зерна в колонках знижується ймовірність утворення застійних зон.
Отож для сушарок колонкового типу капітальні та експлуатаційні витрати менші. Але для забезпечення великої продуктивності доводиться зводити високі конструкції, що ускладнює монтаж.
Також слід зважати, що за сприятливої погоди тепловий агент рівномірно розподілятиметься всією площею сушарки, тож усе зерно сушитиметься добре й рівномірно. Та неважко передбачити, що трапиться за вітряної погоди. Тут уже більше тепла отримуватиме лише одна частина сушарки, з якої виходитиме просушене зерно, водночас як другій частині конструкції температури бракуватиме, через що зерно тут матиме вищий відсоток вологості.
Суттєвим недоліком колонкових сушарок є те, що за сушіння деяких культур виділяється багато зернового пилу, який осідає навколо сушарки і забруднює прилеглу територію, внаслідок чого виникає пожежонебезпечна ситуація. А тоненьке лушпиння, що відокремлюється від кожної зернини у в процесі сушіння (особливо кукурудзи), забиває зовнішні перфоровані листи так, що повітря не може вільно проходити крізь шар зерна і засмічену перфорацію. Це суттєво знижує ефективність сушіння, позаяк сушарку доводиться зупиняти й проводити очисні роботи. Відсутність повернення частини теплової енергії із зони охолодження висушеного зерна та теплоізоляції призводить до того, що сушарки споживають величезну кількість енергоносія на сушіння зерна.
Порівнявши основні показники шахтних та колонкових зерносушарок можна зробити висновок, що завдяки своїм конструктивним особливостям шахтні сушарки мають перевагу над колонковими. Особливо це відчутно під час сушіння дрібнонасінних культур, кукурудзи, а також культур із ніжною оболонкою. Шахтні сушарки також є зручнішими за потреби переходу збирання з однієї культури на іншу, а також за екологічними та економічними показниками сушіння.
