Способы и режимы хранения зерна подсолнечника

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1

Зерновая масса подсолнечник как объект хранения

1.1

Строение и химический состав зерна подсолнечника

1.2

Физические, теплофизические и массообменные свойства зерна подсолнечника

2

Характеристика зернохранилища

2.1

Расчёт вместимости зернохранилища

3

Выбор режима и способа хранения подсолнечника

3.1

Выбор режима хранения подсолнечника

3.2

Выбор способа хранения подсолнечника

4

Предложения по совершенствованию технологии хранения подсолнечника

5

Обоснование технологической схемы хранения подсолнечника

5.1

Расчёт материального баланса технологической линии

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ВВЕДЕНИЕ

Сохранение и рациональное использование всего выращенного урожая – одна из основных задач государства. В связи сезонностью сельскохозяйственного производства возникает необходимость хранения сельскохозяйственных продуктов для их использования на различные нужды в течение года и более.

Продукты переработки семян масличных культур являются ценнейшим продуктом питания повседневного потребления, а также сырьем для многих отраслей народного хозяйства.

Семенное зерно подсолнечника хранится у производителей на масложировых предприятиях, на семяобрабатывающих заводах и селекционных станциях. В связи с чем, незнание основ науки о хранении может стать причиной недопустимых потерь и ухудшения качества зерна при хранении.

В связи с этим, обоснование и разработка новых технологий послеуборочной обработки семян подсолнечника, позволяющая не только сохранить, но и улучшить качество семян путем ускорения их послеуборочного дозревания является актуальной.

Таким образом, целью курсовой работы является определение путей сохранения семян подсолнечника и повышения их посевных качеств.

Основные задачи таковы: изучить способы и режимы хранения зерна подсолнечника, рассчитать паспортную вместимость зернохранилища и рассчитать материальный баланс.

1 Зерновая масса подсолнечник как объект хранения

Подсолнечник - однолетнее травянистое растение высотой до 2,5 м. Стебель плотный, прямостоячий. Листья очередные, крупные, шероховатые, расположены на длинных черешках. Цветет в июле - августе. Цветки желтые, верхушечные, собраны в крупную корзинку, которая поворачивается к солнцу. Цветки центральной части корзинки мелкие, а ярко-желтые язычковые значительно длиннее. Плод — продолговатая яйцевидная семянка полосатого или черного цвета. Созревает в августе - сентябре.

Родина подсолнечника — Северная Америка. Имеются археологические свидетельства выращивания подсолнечника на территории нынешнего штата Нью-Мексико примерно в 3000 году до н. э. Некоторые археологи утверждают, что подсолнечник был одомашнен даже раньше пшеницы. В Россию его завез Петр I. Сейчас культивируется практически по всему миру.

  1. Строение и химический состав зерна подсолнечника

Под плодовой оболочкой находится тонкий слой эндосперма, который покрывает зародыш. Зародыш состоит из двух семядолей. Между семядолями, в одном их конце находятся стебелек и корень. У семян подсолнечника (рис. 1) зародыш сильно развит и занимает основной объем семени; эндосперм состоит из одного ряда клеток.

Рисунок 1 – Семянка подсолнечника:

А – поперечный срез семянки; Б – продольный срез семянки; В – тангентельный срез семянки (воздухоносная полость окружает всё семя); 1 – воздуховодные полости; 2 – прокамбий; 3 – геммула; 4 – плодовая оболочка; 5 – семенная оболочка.

Химические вещества неравномерно распределяются по отдельным анатомическим частям зерна.

В зародыше много белков, сахаров, липидов, витаминов, а пентозанов и зольных веществ больше, чем в эндосперме. Оболочки состоят в основном из клетчатки и гемицеллюлоз – веществ, не усваиваемых человеком. Алейроновый слой богат белками и жиром.

Семена подсолнечника содержат ферменты, которые выполняют функции регуляторов биохимических процессов, происходящих в период их формирования и послеуборочной обработки. Из большого числа ферментов наибольшую важность имеют протеазы, расщепляющие белковые вещества, амилазы, расщепляющие крахмал, и липазы, расщепляющие липиды. Функцию регуляторов биохимических процессов выполняет другая группа веществ – витамины. В семенах подсолнечника присутствуют многие важные витамины: ретинол, токоферол, биотин, витамины группы B – тиамин, рибофлавин, пиридоксин. Кроме перечисленных химических веществ важную роль играют пигменты, окрашивающие плоды, семена и продукты, получаемые из зерна. К ним относятся: каротиноиды, хлорофилл, антоцианы, флавоны.

Химический состав зерна постоянно изменяется. Изменения проявляют себя с момента высева семян в поле, в период роста и развития растения, при созревании, уборке, хранении и переработке зерна на предприятиях.

В семенах масличных культур содержание белков – 12 – 30%, азотистых веществ – 13 - 19%. По содержанию в зерне углеводы, представляющие основные энергетические ресурсы, стоят на первом месте.

В состав плодов и семян наряду с белками и углеводами входят липиды. Наибольшее их содержание в группе масличных культур: до 55%.

1.2 Физические, теплофизические и массообменные свойства зерна подсолнечника

Важным физическим свойством семян подсолнечника является сыпучесть, характеризующаяся углом естественного откоса. Определяющее значение на сыпучесть семян подсолнечника оказывают влажность семян, содержание посторонних примесей и их характер, а также поверхность, по которой перемещаются семена. Угол естественного откоса сухих семян подсолнечника колеблется от 27 до 35°, влажных — до 42°, а высоковлажных и засоренных (засоренность до 8%) достигает 55°, что значительно выше, чем у злаковых культур. Эти особенности семян подсолнечника вызывают определенные трудности при их поточной обработке. Легковесные семена, имея повышенный коэффициент внутреннего трения, на некоторых участках технологической схемы передвигаются медленнее, чем зерно колосовых культур или кукурузы. Поэтому при работе с семенами подсолнечника трубы зерносушилок должны иметь больший диаметр и их устанавливают под большим углом наклона.

Трудности обработки семян подсолнечника связаны с физическими особенностями и отличием их от злаковых культур. Так, насыпная плотность семян подсолнечника, поступающего на хлебоприемные предприятия, в зависимости от влажности и засоренности колеблется в пределах 326. . 440 кг/м3, т. е. вдвое меньше, чем у пшеницы, поэтому и в 2 раза меньше масса семян, поступающих в сушилку.

Наличие воздушной прослойки между ядром и плодовой оболочкой семян, а также значительное содержание жира является причиной более низкой скорости витания семян подсолнечника, чем для зерна. Скорость их витания изменяется от 4 до 8,0 м/с.

Удлиненная форма семянок - подсолнечника и сравнительно шероховатая поверхность обусловливают большую скважистость (рис. 2). Так, скважистость подсолнечника колеблется в пределах 60.

Рисунок – 2 Семена подсолнечника

Гигроскопичность — одно из важнейших свойств зерна, определяющих режимы его хранения и сушки. Для семян подсолнечника как капиллярно-пористых коллоидных тел характерны все формы связи, которые, подразделяются на химическую, физико-химическую и механическую. В процессе сушки семян их основные физические и химические свойства должны сохраниться, следовательно, химически связанную влагу не надо удалять.

Основными теплофизическими характеристиками, определяющими теплообменные свойства масличных семян, являются теплоемкость, коэффициенты теплопроводности и температуропроводности. Теплофизические характеристики, определяющие скорость протекания процессов нагрева и охлаждения, различны для отдельных семянок и семенной массы, но в обоих случаях зависят прежде всего от размеров семянок, их влажности, химического состава, масличности, лузжистости и температуры. Физические, теплофизические и массообменные свойства подсолнечника указаны в таб.лице 1.

Таблица 1 - Физические, теплофизические и массообменные свойства подсолнечника

Наименование

Значение

Физические свойства

Число падения , с

130 – 200

Плотность, кг/м

326 – 440

Стекловидность ,%

80

Натура, г/л

300 - 460

Сыпучесть

(Угол естественного откоса),

31 – 45

Скважистость, %

60 – 80

Аэродинамическое сопротивление, Па

Н=3,82

Парусность (скорость витания), м/с

4 – 8

Теплофизические свойства

Теплоемкость, кДж/(кг·К)

1, 54

Теплопроводность, Вт/(м·К)

(14–22)  10–5 

Температуропроводность, м2/с

(6,15–6,85)  10–4 

Массообменные свойства

Равновесная влажность, %

16 – 19

2 Характеристика зернохранилища

Зернохранилища должны непременно обладать такими важными характеристиками, как устойчивость и прочность, поскольку давление массы зерновых культур на стены и пол, достаточно сильно. Назначение этих сооружений состоит в ограждении зерна от неблагоприятных внешних природных факторов и влажности, поэтому прочность это самый важный аспект качественного зернохранилища. По видам зернохранилища подразделяют на бункерные и напольные. В напольных зернохранилищах, как правило, хранят большие объемы однородных видов зерновых культур. В напольных хранилищах щерно складируется прямо на полу, сам же пол может иметь горизонтальную, наклонную или углубленную поверхность. Такие виды хранилищ наиболее часто встречаются в России. Это большие прямоугольные здания. В настоящее время такие виды все чаще механизируют, для упрощения процессов загрузки и выгрузки зерна. Самозагружающиеся хранилища называются силосными. Механизированные зернохранилища имеют взаимоувязку с очистительными, сушильными и отгрузочными линиями. В зернохранилищах все операции должны быть максимально механизированы. Для доведения зерна до стойкого при хранении состояния зернохранилища должны быть оснащены зерноочистительным оборудованием. Состав и производительность этого оборудования должны соответствовать качеству поступающего зерна. Для весового контроля зерна устанавливают весы. Для обеспечения количественной и качественной сохранности зерна зернохранилища должны быть надежными в строительном отношении. Они должны выдерживать без опасных деформаций давление зерновой массы на стены и днища, противодействовать давлению ветра и разрушающему воздействию атмосферы, быть долговечными, пожаро-и взрывобезопасными. В связи со значительным выделением пыли в процессе перемещения зерна зернохранилища должны быть безопасными для обслуживающего персонала и располагать достаточным числом аспирационных установок, обеспечивающих нормальные санитарно-гигиенические условия труда. Конструкция и устройство зернохранилища должны удовлетворять требованиям минимальной стоимости сооружения, наименьшей потребности в строительных материалах, эксплуатационные расходы должны быть также минимальными. Основными типами зернохранилищ являются склады и элеваторы. В складах зерно хранится насыпью (на полу и в закромах) и в таре, в элеваторах — только насыпью (в силосах).

Наиболее рациональный тип зернохранилища — силосный элеватор, особенно построенный из железобетона.

Основные преимущества элеватора перед складом заключаются в следующем:

1) достигается большая механизация всех операций с зерновой массой;

2) облегчается осуществление всех мер, обеспечивающих сохранность и оздоровление зерна;

3) исключается возможность истребления зерна грызунами и упрощается борьба с другими хлебными вредителями;

4) облегчается изоляция зерновых масс от внешней среды (колебания температуры, дождь, снег и т. п.), что особенно важно при длительном хранении зерна;

5) под элеватор требуется земельный участок в 6—8 раз меньше, чем под склад.

Современные элеваторы не могут быть использованы для продолжительного хранения зерновой массы любого состояния и назначения. В силосах может быть обеспечено надежное хранение зерна только сухого и средней сухости. Влажное же и сырое зерно легко подвергается слеживанию, и самосогреванию, если за ним не организовано особенно тщательное наблюдение и не принимаются меры для охлаждения при малейших признаках самосогревания или плесневения.

Рисунок 3 - Зерновой элеватор

В обычных складах, не имеющих зерносушилок или если их производительность недостаточна, влажное и сырое зерно может быть сохранено в течение длительного времени. Для этого следует разместить его невысоким слоем, наблюдать за его состоянием и в случае необходимости организовать подработку.

Уже было отмечено, что по действующей инструкции в элеваторы разрешается направлять продовольственное и фуражное зерно влажностью до 19% при условии немедленной организации его сушки. В зимнее время на элеваторах, расположенных в восточных областях России, разрешается хранить зерно влажностью до 18% и на элеваторах южных и центральных областей — до 16% при условии охлаждения его перед засыпкой в силосы до температуры ниже нуля и тщательного контроля в процессе хранения.

Поступление на хранение достаточно больших количеств влажного и сырого зерна и мелких партий зерна различного качества, подлежащих раздельному хранению, наконец, наличие семенного зерна — все это вызывает необходимость иметь не только элеваторы, ко и склады. Поэтому народнохозяйственный план предусматривает строительство различных зернохранилищ.

Выбранный элеватор относится к III звену, а именно к производственным зернохранилищам. В производственных зернохранилищах для улучшения качества зерна его обрабатывают, хранят, а затем пускают в производство. Специфика обработки зерна в производственных зернохранилищах заключается в подготовке сырья к переработке в соответствии с требованиями технологии.

Рисунок 5- Структура элеваторной промышленности

2.1 Расчёт вместимости зернохранилища

Исходные данные:

Диаметр силоса, D = 6 м

Высота цилиндрической части силоса, H=30 м

Объемная масса подсолнечника, =0,38 т/м3

Угол естественного откоса зерна при заполнении силоса., tg1=0,49

Решение:

Вместимость силоса Ес(т) при подаче и выпуске зерна по центральной оси может быть определена как сумма вместимостей :

Ес= Е1+Е2;

Где Е1- вместимость верхней конусной части, т;

Е2- вместимость средней части, т;

Рассматриваемый в данном курсовом проекте элеватор состоит из силосов круглого поперечного сечения, его вместимость и будет рассчитываться, по данным.

Вместимость верхней конусной части силоса будет равна:

где R- внутренний радиус силоса, м, равный D/2= 3м.

Н1- высота верхней конусной части силоса, м. Высоту Н1 находим по формуле:

Н1=R·tg 1;

Н1= 3м x 0,49= 1,47 м.

Тогда, вместимость верхней конусной части силоса будет равна:

Е1= т

Вместимость средней части силоса вычисляем, используя формулу :

Е2=···H2;

Где Н2- высота цилиндрической части силоса, м.

Е2=т

Вместимость одного силоса круглого поперечного сечения:

Ес=Е1+Е2;

Ес= 5,26т + 306,38т = 311,64 т .

Таких силосов на данном элеваторе 6, следовательно, общая вместимость будет равна:

Еобщ = Ес·6

Еобщ = 311,64 ·6 = 1869,84т

Вместимость элеватора составляет 1869,84т

3 Выбор режима и способа хранения подсолнечника

Режимы и способы хранения подсолнечника основаны на её свойствах. Правильное использование взаимосвязей между зерновой массой и окружающей средой обеспечивает наибольшую технологическую эффективность при хранении.

3.1 Выбор режима хранения подсолнечника

В практике хранения семян подсолнечника принято различать три режима хранения, которые в свою очередь определяют и срок хранения семян подсолнечника:

1) Хранение подсолнечника в сухом состоянии (при пониженной влажности семян);
2) Хранение подсолнечника в охлажденном состоянии, при котором подавляются все жизненные функции компонентов семян подсолнечника;
3) Хранение семян подсолнечника в условиях герметичных хранилищ.
Кроме перечисленных трех режимов, на срок хранения семян подсолнечника могут влиять целый ряд технологических приемов, которые могут качественно дополнять любой из вышеперечисленных режимов хранения. Такими приемами являются:

1) Очистка от примесей зерновой массы и её сушка;

2) Активное вентилирование хранилищ;

3) Химическое консервирование;

4) Обеззараживание от вредителей.

В практике российского сельского хозяйства, как правило, применяются два первых способа хранения семян подсолнечника в сочетании с перечисленными технологическими приемами.

Следует учесть, что срок хранения семян подсолнечника и выбор того или иного режима его хранения должны осуществляться с учетом ряда условий:
1) Климатические условия той местности, в которую предполагается хранение семян подсолнечника;

2) Тип зернохранилища;

3) Технологические возможности того предприятия, которому будет доверено хранение семян подсолнечника;

4) Качество партии;

5) Целесообразность в экономическом плане проведения специальных приемов обработки семян и выбора того или иного типа хранения (на эти факторы влияет предполагаемый срок хранения семян подсолнечника). На большой российской территории, где подсолнечник культивируется в регионах с различными климатическими показателями, сами способы хранений разняться, как и разниться срок хранения семян подсолнечника. Так, к примеру, в южных регионах страны с сухим климатом, может применяться хранение без применения какой-либо тепловой обработки семян. Это обусловлено тем, что уборочная влажность подсолнечника бывает ниже нормы или в критических пределах. Но стоит учитывать и те погодные условия, при которых подсолнечник собирался. Пренебрежение к этим условиям элементарно сможет привести к гибели партии во время хранения. Как показала практика хранения подсолнечника культивируемого в средней и северной полосе России, там, где уборка проводиться в ненастную погоду, вопросы организации полноценного хранения в этих областях стоят намного острее. Плохая погода повышает влажность и заставляет сельхозтоваропроизводителя прибегать к дополнительным мерам по приведению семян подсолнечника к стандарту, при котором хранение будет осуществлять без проблем и потерь. Условия короткого лета и ранней сырой осени могут вынудить товаропроизводителя и в южных регионах проводить сушку и охлаждение зерна, а также корректировать сроки самого хранения подсолнечника. Многолетний опыт возделывания этой культуры в России показал, что наибольший эффект и хорошие экономические показатели достигаются тогда, когда выбор того или иного типа хранения происходит с учетом всего многообразия тех условий, которые влияют на стойкость зерновой массы в хранении. Наилучшие результаты бывают достигнуты при применении комплекса хранения, так, к примеру, хранения сухой массы семян подсолнечника в режимах пониженной температуры.

Режим хранения зерновых масс в сухом состоянии основан на пониженной физиологической активности многих компонентов зерновой массы при отсутствии в ней свободной воды, то есть при влажности зерна ниже критического уровня. В зернах и семенах с влажностью в пределах до критической физиологические и биохимические процессы проявляются лишь в форме замедленного дыхания и практически не имеют значения. Объясняется это отсутствием свободной воды, которая могла бы принимать непосредственное участие в процессе обмена веществ в клетках семян. Отсутствие свободной воды в зерне не дает возможности развиваться в зерновой массе и микроорганизмам. Следовательно, этот режим хранения зерна и семян основан на принципе Ксероанабиоза. В сухой зерновой массе из-за недостатка влаги также прекращается развитие клещей и в значительной степени сокращается жизнедеятельность некоторых насекомых – вредителей зерновых запасов.

Другие границы влажности характерны для семян масличных культур. Для семян подсолнечника современных высокомасличных сортов (40-50 % жира) критическая влажность составляет 8-6 %, ниже которой можно обеспечить их длительное хранение независимо от температуры. В целом оптимальная влажность для длительного хранения партий зерна и семян должна быть на 1-2 % ниже критической влажности.

Хранение в сухом состоянии – необходимое условие для поддержания высокой жизнеспособности семян в партиях посевного материала всех культур и хорошего качества зерна продовольственного назначения на протяжении всего срока его хранения.

Сухое зерно успешно перевозят всеми видами транспорта на дальние расстояния. Перевозки сырого зерна вообще допустимы лишь на небольшие расстояния.

Сухое зерно можно хранить при большой высоте насыпи, что обеспечивает высокую эффективность использования хранилища. При этом создаются благоприятные условия для сохранения качества зерна, поскольку его температура и влажность подвержены меньшим колебаниям, чем в зерновой насыпи небольшой высоты.

Режим хранения в сухом состоянии является наиболее приемлемым для долгосрочного хранения зерновых масс. Систематическое наблюдение за состоянием партий сухого зерна, их своевременное охлаждение и достаточная изоляция от окружающих внешних воздействий (резких колебаний температуры наружного воздуха и его повышенной влажности) позволяют хранить такое зерно с минимальными потерями в течение нескольких лет. Опыт показал, что зерновые массы, хорошо подготовленные к хранению (очищенные от примесей, обеззараженные и охлажденные), можно хранить без перемещения в обычных зерновых складах 4-5 лет, а в силосах элеваторов – 2-3 года.

Режим хранения в сухом состоянии не только является лучшим с технологической точки зрения. В южной зоне он также экономически наиболее выгоден, так как в летний период при уборке ранних зерновых культур, как правило, не требуются затраты на проведение сушки зерна.

Однако полную длительную сохранность даже сухого зерна не всегда можно гарантировать. Причиной его порчи может быть сильное развитие насекомых, вредителей хлебных запасов, способных существовать и размножаться в зерне влажностью ниже критической. Поэтому лучшие условия для хранения зерна и семян обеспечиваются тогда, когда оно не только сухое, но и охлаждено до низких температур, исключающих активное развитие вредителей.

Портится сухая зерновая масса и при образовании капельно-жидкой влаги и повышения влажности в каком-то участке насыпи вследствие перепадов температур и явления термовлагопроводности.

Надежную сохранность сухого зерна обеспечивает только постоянный контроль за его состоянием во время хранения. Поэтому зерно размещают в хранилищах так, чтобы к каждой партии был свободный доступ для проведения контроля. Для ликвидации возможных неблагоприятных процессов в зерновой массе хранилище оборудуют установками для активного вентилирования, средствами механизации для быстрой загрузки и разгрузки зерна.

3.2 Выбор способа хранения подсолнечника

В практике применяют два способа хранения зерна: в таре (содержание в мешках) и насыпью (в складах, бункерах, силосах).

Основной способ хранения зерновых масс – хранение насыпью. Преимущества его следующие: значительно эффективнее используется зернохранилище; имеется больше возможностей для механизированного перемещения зерновых масс; облегчается борьба с вредителями хлебных запасов; удобнее организовать наблюдение за качеством зерна; отпадают расходы на тару; меньшая себестоимость хранения зерна. Хранение насыпью может быть напольным или закромным (в небольших закромах и бункерах).

Хранение в таре применяют лишь для некоторых партий посевного материала: элитные семена; семена, легко растрескивающиеся при пересыхании (фасоль); семена, содержащие эфирные масла (культур семейства сельдерейные); семена мелкосемянных культур (люцерна); калиброванные и протравленные семена кукурузы, свеклы, подсолнечника. Этот способ хранения более дорогостоящий, однако его необходимо применять в определенных случаях для предотвращения потерь зерна и семян в массе и качестве.

Для рациональной эксплуатации зернохранилищ и удешевления стоимости хранения зерна вместимость их должна быть использована максимально. Этого достигают, размещая зерновую массу в складах предельно допустимым по высоте насыпи слоем. Высота насыпи зерновой массы в хранилищах зависит от ее состояния, целевого назначения партии зерна и предполагаемого срока хранения зерна, типа хранилища и времени года. Зерно влажностью до критической, очищенное от примесей и предназначенное для продовольственных и кормовых целей, можно хранить во всех типах хранилищ с максимально возможной высотой насыпи: 30-40 м в силосах элеватора и до 4-5 м при напольном хранении в складах. При пониженной высоте насыпи (1-2,5 м) приходится хранить зерновые массы, обладающие пониженной стойкостью.

4 Предложение по совершенствованию технологии хранения подсолнечника

Послеуборочная обработка подсолнечника позволяет довести семена до определенных кондиций — в зависимости от их назначения (на сев или переработку).

Семянки подсолнечника хранятся без снижения качества только при содержании в них влаги около 7-8%. Поэтому после уборки их, как правило, необходимо сушить. Для этих целей можно использовать все способы сушки, но при исходной влажности семян выше 20% сушка с помощью вентилирования неподогретым воздухом мало пригодна. Лучше всего в этих случаях сушильные установки с подогретым воздухом. Температура сушки должна составлять около 70%, а у семенного материала — не выше 43°С.

Семена подсолнечника при одинаковой влажности на единицу объема содержат меньше воды, чем кукурузы и зерновых культур. В связи с этим при сушке подсолнечника можно на половину снизить продувание воздуха на единицу объема семян по сравнению с кукурузой и зерновыми.

При слишком высокой температуре и интенсивном продувании воздухом семена подсолнечника легко пересушиваются, в силу чего они становятся жесткими и легко ломаются при транспортировке и переработке.

Перед сушкой убранные семена необходимо очистить, так как примеси усложняют сушку.

Для хранения семян подсолнечника пригодны хранилища используемые для зерновых. Очищенные партии семян с влажностью 8…9% хранят при влажности воздуха 60% и температуре воздуха ниже 25°С. Чем больше партия, тем важнее проветривание. Промежуточное временное хранение (несколько дней) можно осуществлять при 12% влажности семян.

5 Выбор и обоснование технологической схемы зернохранилища

На данном элеваторе зерно принимается с автомобильного транспорта проходит первичную очистку от крупных примесей, сушится, временно хранится в металлических силосах и отпускается на автомобильный транспорт.

Зерно доставляется на завод автомобильным транспортом. Используются самосвальные автопоезда-зерновозы объёмом от 10 до 30 т, и грузовые автомобили для перевозки зерна (1). Этот тип зерновозов экономичен и позволяет обойтись без дополнительной рабочей силы при разгрузке. Может идти в сцепке с прицепом, что дает дополнительную экономию топлива и времени при транспортировке.

Приемное устройство с автомобильного транспорта представляет собой полностью механизированный цех. Автомобиль самосвального типа (1) разгружается на механическом боковом автомобилеразгрузчике марки РМБ  и попадает в приемный бункер БПВ-40 (2) вместимостью 50 кв. м, работающий по принципу самотека. Приемный бункер предназначен для приемки обрабатываемого продукта из саморазгружающихся транспортных средств, отделения примесей почвы, растительных остатков и подачи продукции на телескопический конвейер и самоходный загрузчик.

Далее зерновая масса поступает последовательно на два ленточных транспортера марки УЛТ-100 (3), предназначенных для перемещения зерна и имеющих ширину ленты 500 мм. Лента транспортера, вращаясь на роликах, автоматически перемещает зерновую массу, не повреждая и не нанося ей вред. Лента имеет самоочистку, что удобно при использовании на крупных производствах.

С транспортера зерно поступает на норию Н-100 (4), предназначенную для вертикального и безопасного перемещения зерна. Нория состоит из башмака, головки и бесконечной (резинотканевой) ленты, которая огибает два концевых барабана и служит тяговым органом нории. Рабочим органом нории являются ковши, закреплённые на ленте. Транспортирование осуществляется следующим образом: в башмак через загрузочный патрубок подаётся транспортируемый продукт, который забирается ковшами, закреплёнными на ленте, и поднимается наверх к головке нории, где под действием центробежной или центробежно-гравитационной разгрузки, высыпается через разгрузочный патрубок.

Поднявшись на самую верхнюю точку, зерновая масса взвешивается на автоматических весах Д-100 (5) дискретного действия, стационарные, снабженные счетчиками числа измерений. Порционные весы автоматически отсекают определенные порции взвешиваемого материала, поступающего из промежуточного бункера, а после взвешивания  направляют взвешенную порцию далее по технологической линии. Счетчик весов суммирует вес материала, прошедшего через весы.

Пройдя контроль массы, зерновая смесь поступает в машину предварительной очистки МПО-100 (6). В машине предварительной очистки зерновая масса очищается от крупных и частично от легких примесей. При этом крупные примеси удаляют сходом с решета, легкие – воздушным потоком. Подлежащий очистке зерновой ворох по зернопроводам поступает в загрузочный шнек, который равномерно распределяет материал по ширине машины и подает по скатному листу на сетчатый транспортер. Зерно, легкие и мелкие примеси проходят через него, а крупные примеси (солома, колоски и др.) выводятся сетчатым транспортером из машины. Материал, прошедший сквозь сетчатый транспортер, делится на два потока и поступает во всасывающий канал аспирации.

Машина предварительной очистки оснащена циклоном ЦОЛ-1 (7). Циклоны ЦОЛ предназначены для улавливания крупной зерновой пыли на элеваторах. Особенностью конструкции циклонов ЦОЛ является наличие противоподсосного конусного устройства, служащего для регулирования величины давления во входном патрубке циклона, работающего на нагнетании. Эффективность  улавливания крупной зерновой пыли – 95-98%.

Отходы, отделенные в МПО-100, самотеком ссыпаются в бункер БН-20 (8), предназначенный для накопления и временного хранения отходов зерна с последующей выгрузкой в кузов  автомобиля.

Предварительно очищенное зерно проходит через магнитный сепаратор У1-БМЗ (9). Под действием магнитных и механических сил металломагнитные примеси выделяются из немагнитного потока зерна.

Далее подсолнечник направляется на норию. Поднявшись на самую высокую точку, зерно попадает на транспортер и по нему отгружается в зерносушилку СП-50 (10) шахтного типа, стационарную непрерывного действия. Шахтную зерносушилку, работающую в поточной линии, загружают обычно по схеме: зерно из промежуточного бункера с шиберным устройством поступает самотеком в норию, при помощи которой оно подается в бункер шахты сушилки. Уровень зерна в приемном бункере сушилки зависит от количества подачи зерна в сушилку и ее производительности.При сушке зерна в шахтных прямоточных сушилках применяют режим, при котором температуру агента сушки изменяют постепенно, по мере прохождения зерна по зонам сушки. Такие ступенчатые режимы особенно благоприятны при сушке свежеубранного зерна.При сушке зерна в шахтных прямоточных зерносушилках съем влаги за один пропуск не должен превышать 6%. Если этого недостаточно, то применяют второй пропуск зерна через зерносушилкуМеталлический конический силос (11) вместимостью 200 т используют либо для формирования партии влажного или сырого зерна до сушки, из которого их постепенно по мере накопления направляют на сушку, либо как промежуточный для зерна, прошедшего сушку. После сушки зерно может, пройдя по нории и транспортеру, поступить в силос для отгрузки (12) емкостью 200 т. И далее выгрузиться на автомобильный транспорт. Либо зерно, двигаясь по ленточным транспортерам, равномерно распределяется в силосах (13) круглого сечения емкостью 1869, 84 т. Вентилируемые силосы с плоским дном гарантируют безопасное и длительное хранение зерна. Силосы  выполнены из оцинкованной стали. Крыша и герметичный корпус защищают зерно от атмосферных осадков, птиц и грызунов. Наличие системы термометрии и активной вентиляции позволяет хранить зерно длительное время.

Механизмы перемещения зерна состоят из транспортёрной ленты и подвижных устройств приема/ссыпания зерна. Механизмы располагаются под и над силосами и в подсилосном или надсилосном этаже. Для управления силосным корпусом на пульт элеватора выведены органы оправления, с помощью которого можно управлять потоками (маршрутами) зерна по траспортерным лентам, нориями, пневмопроводами и просто зернопроводами тем самым принимать, отпускать или пересыпать зерно с одного силоса в другой, либо передавать в рабочую башню элеватора. Выгружаясь из силосов, зерно подсолнечника попадает на ленточные транспортеры и поднимается по нории. Далее зерно проходит весовой контроль на автоматических весах. После зерно дозируемо поступает в силос для отгрузки вместимостью 200 т. Пройдя через магнитный сепаратор, отгружается на автомобильный транспорт самосвального типа.Существенную часть оборудования элеваторов представляют аспирационные устройства, предназначенные для удаления пыли, обильно выделяющейся при перемещении зерна и многократном его перебрасывании. Из-за пыли, находящейся во взвешенном состоянии в воздухе помещений элеватора, создаются неудовлетворительные санитарно-гигиенические условия для работы. Вредна пыль и для машин, так как, смешиваясь с маслом и образуя загустевшую замазку, она ускоряет износ подшипников и зубчатых передач. Особую опасность представляет легкая воспламеняемость пыли. Тонкий слой пыли на всех поверхностях помещения и на машинах может быть причиной моментального распространения огня по всем помещениям при появлении его в каком-либо месте. Например, от искры, возникшей от удара металлических частей, искры электродвигателя или короткого замыкания электрических проводов и т. д. Кроме того, органическая элеваторная пыль при определенном проценте насыщения ею воздуха создает взрывоопасную смесь.Искусственная вентиляция в элеваторах как способ борьбы с запыленностью воздуха не приводит к сколько-нибудь удовлетворительным результатам, поэтому используют особые способы, совокупность которых носит название аспирации.

Система аспирационных устройств состоит из магистрального трубопровода, соединенного ответвлениями со всеми местами обильного выделения пыли, откуда пыль вместе с воздухом засасывается вентиляторами и нагнетается по трубопроводам в приборы для отделения пыли (циклоны, матерчатые фильтры). Здесь пыль осаждается и пневматическим путем передается в пылевую камеру.

Кроме пылеотсасывания для обеспыливания элеватора требуются:

  • герметичность ларей, самотечных устройств, машин и механизмов;
  • зерно на всем пути движения в элеваторе должно быть по возможности заключено в пыленепроницаемые трубопроводы;
  • пониженное давление воздуха в трубопроводах, в результате чего через не плотности засасываются потоки воздуха, которые препятствуют выделению пыли из трубопроводов;
  • вытяжные трубы для отвода в атмосферу пыльного воздуха из всех силосов, особенно во время наполнения силосов зерном;

вытяжные трубы от верхних головок норий для отвода пыли в атмосферу

5.1.Расчёт материального баланса технологической линии

Исходные данные:

Паспортная производительность, QЛ = 100 т/ч

Начальная влажность поступившего зерна ,= 8 %

Конечная влажность поступившего зерна, = 6 %

Засоренность поступившего зерна, = 3 %

Доля влажного зерна, К = 0,2%

Доля примеси в общей засоренности зерна представлена в таблице 3.

Таблица 3 - Доля примеси в общей засоренности зерна, %

Семена сорных растений

0,7

Минеральные примеси

0,5

Металломагнитные примеси

0,3

Органические примеси

1,5

Всего

3,0

Расчет материального баланса технологической линии происходит по следующей схеме:

  1. Вначале мы рассчитываем отход примесей после сепарации, используя формулу:

Qпр= Qл/100·з ;

Qпр= (100т/ч)/100·3%= 3т/ч

  1. Отход влаги после сушки находим по формуле:

Qв= ((Qл-Qпр)(wн-wк)·k)/100 ;

Qв=((100т/ч -3т/ч)(8%-6%)·0.2)/100=0,388 т/ч

  1. Выход чистого сухого зерна определяем по формуле :

Qз= Qл – Qпр - Qв;

Qз= 100т/ч – 3т/ч – 0,388т/ч = 96,612т/ч.

  1. Суммарные массовые потери определяем по формуле :

Qо=Qпр+Qв;

Qо=3т/ч +0,388т/ч= 3, 388 т/ч.

Таким образом, отход примесей после сепарации Qпр, составил 3т/ч; отход влаги после сушки, Qв составил 0,388 т/ч; выход чистого сухого зерна, Qз- 96,612т/ч; суммарные массовые потери, Qо- 3,388 т/ч..

Визуализация расчёта материального баланса представлена в приложении А.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе выполнения работы были достигнуты следующие результаты.

Была подробно изучена зерновая культура – подсолнечник, как объект хранения, описаны ее физические, теплофизические и массообменные свойства.

Дана характеристика зернохранилища, согласно структуре элеваторной промышленности определена принадлежность элеватора к 3 звену, а именно производственный элеватор. Названы требования, предъявляемые к зернохранилищам.

Был выбран комплексный режим хранения зерна – в охлажденном и сухом состоянии, способ хранения - насыпью, то есть, в силосах круглого поперечного сечения.

С целью совершенствования технологии хранения зерна подсолнечника предложено повысить температуру сушки, до 70%. Произведено подробное описание технологической схемы элеватора. Описано оборудование и движение зерна по элеватору.

Была представлена технологическая схема зернохранилища, на которой показано технологическое и транспортирующее оборудование, отображены принципы, обеспечивающие технологический процесс, указаны основные технологические связи между оборудованием.

Также в ходе работы были рассчитаны:

1)вместимость элеватора Е=1869,84 т

2)материальный баланс технологической линии. Отход примесей после сепарации Qпр, составил 3т/ч; отход влаги после сушки, Qв составил 0,388 т/ч; выход чистого сухого зерна, Qз- 96,612т/ч; суммарные массовые потери, Qо- 3,388 т/ч.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1) ГОСТ 22391-89 Подсолнечник.Требования при заготовках и поставках.

2) Малин Н.И. Технология хранения зерна. – М.: КолосС, M19 2005. -280с.

3) Инструкция по хранению зерна, маслосемян, муки и крупы.

http://www.webkursovik.ru/kartgotrab.asp?id=-48929 // 20.05.2015г.

4)Характеристика основных типов зернохранилищ- http://girls4gilrs.ru/hranenie-muki/2763-harakteristika-osnovnyh-tipov-zernohranilisch-chast-1.html // 17.05.15

  1. Горелова Е.И. Основы хранения зерна - Агропромиздат, 2006. – 242с
  2. Юдаев Н. В. Элеваторы, склады, зерносушилки ГИОРД, 2008. -128 с
  3. Общий технологический регламент для элеваторов и хлебоприемных предприятий -Изд-во Россельхозакадемии,2006.
  4. Хранение зерновых культур в силосах- http://hleb-produkt.ru // 18.05.2015
  5. Правила хранения зерна : http://sibangar.ru/

Приложение А

ТХЗ.36.00.00.000 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Разраб.

Еремина Я.Г.

Выбор и обоснование технологии хранения подсолнечника насыпью в силосах элеватора круглого сечения

Лит.

Лист

Листов

Пров.

Гучева Н.В.

5

ДГТУ

Кафедра «ТТПП»

Н. контр.

Утв.

Тупольских Т. И

Способы и режимы хранения зерна подсолнечника