По теме «Организационно-экономическое обоснование активного вентилирования зерна»

Приложение И

Пример выполнения основных разделов курсового проекта

По теме «Организационно-экономическое обоснование активного вентилирования зерна»

Введение

Производство зерна в сельском хозяйстве завершается его послеуборочной

обработкой, заключающейся в его очистке и сушке.

Послеуборочная обработка – один из наиболее трудоёмких процессов

производства зерна. Поэтому перед работниками сельского хозяйства

поставлена задача таким образом организовать поточную обработку зерновой части урожая, чтобы существенно повысить производительность труда при выполнении этих работ.

В СПК и госхозах Республики Беларусь всё большее распространение получает поточный метод послеуборочной обработки зерна, осуществляемый на механизированных зерноочистительных и зерноочистительно-сушильных пунктах, агрегатах и комплексах.

Пункты для послеуборочной обработки зерна представляют собой

индустриальные организации нового типа в сельском хозяйстве. В состав их

входит зерноочистительное, сушильное, погрузочно-разгрузочное, транспортное и другое оборудование для выполнения всех операций, связанных с очисткой, сортированием, сушкой и хранением зерна.

Кроме пунктов для послеуборочной обработки зерна в АПК используются зерноочистительные агрегаты и зерноочистительно-сушильные комплексы с оборудованием производительностью 5,10,20 и 40 т/ч.

Поточный метод послеуборочной обработки зерна определяет основные

направления в конструировании зерноочистительных машин.

Зерно с влажностью превышающей 25% практически не подлежит хранению, а при его влажности около 21% срок хранения составляет 3 – 4 суток. В связи с этим возникла необходимость временной консервации зерна до его поступления в зерносушилки. Особенно актуальна эта проблема во время зерноуборочного периода, так как задача стоит не только в сборе урожая, но и его сохранности в максимально возможных объёмах. Для временной консервации зерна, а также для обеспечения постоянной и равномерной загрузки зерносушильных комплексов используются вентилируемые бункеры.

Наиболее распространённой моделью является вентилируемый бункер БВ-40. Предназначен он для временного накопления и консервации зерновых культур. Бункер способен обеспечить эффективное время хранения зерна с влажностью до 24% в течение четырёх суток. Зерно с влажностью до 30% способно хранится сутки при условии заполнения объёма не более чем на 50% - 70% и периодической пересыпкой его из бункера в бункер.

Корпус бункера цилиндрический сборный, состоящий из металлических листов, которые совмещаются между собой и трубой с помощью болтовых соединений. Опорным фундаментом воздухораспределительной трубы и бункера служит тумба. Конструкция вентилируемого бункера предусматривает его совместную работу в составе зерноочистительных и сушильных комплексов зерна.

Роль бункеров активного вентилирования зерна в составе зерноочистительно-сушильных комплексов заключается в следующем:

Накоплении и временном хранении зерна (до трех суток) перед сушкой;

Автоматическом поддерживании верхнего уровня зерна в сушилке, что обеспечивает беспрерывную, поточную работу сушилки, поддерживает ее паспортную производительность;

Обеспечении отлежки и отпотевания зернового материала в течении 3-4 часов после сушки (в процессе отлежки внутренняя влага перемещается из середины зерна на поверхность), с последующим охлаждением. Это позволяет производить сушку зерна до влажности 16%, а кондиционная-14% достигается за счет отлежки и охлаждения зерна.

Учитывая, что в настоящее время основное увеличение производительности зерноочистительно-сушильных пунктов в хозяйствах должно идти путём их реконструкции и модернизации, в настоящем курсовом проекте представлено проектное решение отдельной внутрихозяйственной проблемы, использование которой может способствовать решению поставленной задачи для АПК РБ.

Целью исследования является повышение эффективности процесса сушки зерна, в бункерах активного вентилирования путём совершенствования его конструктивных и технологических параметров.

В соответствии с целью исследования поставлены следующие основные задачи:

-изучить теоретические основы повышения эффективности вентиляции зерна;

-дать организационно-экономическую характеристику СПК «Наша Нива» Слуцкого района;

-провести всесторонний анализ влияния основных внешних факторов, связанных с качественными характеристиками хранимого зерна и рассмотреть целесообразность (эффективность) использования бункеров активного вентилирования в рассматриваемом хозяйстве;

-рассчитать основные технико-экономические показатели проекта внедрения автоматизации процесса сушки зерна в бункере активного вентилирования БВ-40 в СПК «Наша Нива» Слуцкого района Минской области

Объект исследования: Технологический процесс сушки зерна в бункере активного вентилирования зерна БВ-40 в СПК «Наша Нива» Слуцкого района

Минской области.

Предмет исследования: Производственный образец бункера активного вентилирования БВ-40 для сушки зерна.

 

Зерна

Работы по интенсификации процесса сушки зерна методом активного вентилирования можно классифицировать по следующим направлениям:

· увеличение производительности установок активного вентилирования за счет совершенствования их конструкции.

· увеличение производительности установок активного вентилирования за счет совершенствования их режимов работы.

· интенсификация процесса за счет устранения или уменьшения неравномерностей распределения влажности в толстом слое.

· уменьшение энергозатрат при процессе сушки зерна методом активного вентилирования.

Среди имеющихся на сегодняшний день конструкций бункерных установок перспективным решением с точки зрения равномерности подвода воздуха, а также надёжности работы рассматриваются использование многоканальной воздухораспределительной системы на основе воздухоподводящих каналов (коробов), расположенных в кольцевом объёме бункера в горизонтальном положении.

Наиболее распространённой моделью является вентилируемый бункер БВ-40. Предназначен он для временного накопления и консервации зерновых культур. Бункер способен обеспечить эффективное время хранения зерна с влажностью до 24% в течение четырёх суток. Зерно с влажностью до 30% способно хранится сутки при условии заполнения объёма не более чем на 50% - 70% и периодической пересыпкой его из бункера в бункер.

Корпус бункера цилиндрический сборный, состоящий из металлических листов, которые совмещаются между собой и трубой с помощью болтовых соединений. Опорным фундаментом воздухораспределительной трубы и бункера служит тумба. Конструкция вентилируемого бункера предусматривает его совместную работу в составе зерноочистительных и сушильных комплексов зерна.

 

Рисунок 2.2 -Конструкция вентилируемого бункера БВ-40

 

1. Перфорированный цилиндр;

2. Стойка;

3. Воздухораспределительная труба;

4. Клапан;

5. Днище;

6. Лебёдка;

7. Пробоотборник;

8. Датчик уровня зерна;

9. Распределитель;

10. Регулировочное кольцо;

11. Шибер;

12. Электрокалорифер;

13. Вентилятор;

14. Рукав;

15. Регулировочный винт

При использовании вентилируемого бункера БВ-40 для сушки зерна нагнетаемый воздух нагревается с помощью электрокалорифера на 5 – 6 градусов. Использование конвекционной сушки целесообразно при необходимости ускорить сушильный процесс либо для активного съёма влаги с зерна, имеющего повышенные показатели влажности. А также в случае, когда фактическая влажность зерновой массы не превышает равновесную, ведь вентилирование атмосферным воздухом в этом случае приведёт к обратному эффекту, то есть зерновка будет насыщаться влагой. Для повышения эффективности сушки вентилируемый бункер может быть дополнительно укомплектован двумя воздухоподогревателями или топочным агрегатом.

Перед загрузкой буфера зерном закрывают шибер, и с помощью лебёдки поднимают клапан в самое верхнее положение. Зерно, движущееся с помощью нории, попадает в распределитель и заполняет пространство цилиндрической ёмкости. После окончательной загрузки клапан опускают ниже уровня зерновой массы на 15 – 20 сантиметров, чтобы исключить утечку воздуха мимо зерновой насыпи. По мере подсушивания и охлаждения размер зерновки уменьшается, в связи с этим необходимо раз в 3 – 4 часа производить корректировку положения клапана. С помощью вентилятора происходит нагнетание воздуха, который через отверстия в воздухораспределительной трубе попадает в зерновую массу и удаляет из неё излишки влаги. Движение воздушного потока происходит от центра к периферии с последующим его выбросом в атмосферу через перфорацию цилиндра. Периодически необходимо определять температуру и влажность зерна, для этого используют пробоотборник. Влажное согретое зерно необходимо периодически пересыпать снизу вверх в одном бункере либо же высыпать в другой бункер.

Зерно из буфера выгружается самотёком через шибер. Для его равномерной выгрузки используется регулировочное кольцо с переменным значением кольцевого прохода. Для перемещения зерна между разгрузочным устройством и приёмным модулем нории используется шнековый механизм с регулировкой уровня наклона и с поворотным лотком на конце, который необходим для распределения потока зерна между разгрузочной и загрузочной норией.

 

 

Заключение

Производство зерна является одним из основных направлений сельскохозяйственного производства. При этом производство зерна имеет сезонный характер, а его потребление осуществляется в течение всего года. Кроме этого, часть зерна используется для создания государственных резервов и в качестве семенного материла для его воспроизводства.

Всё это требует решения вопросов по организации обработки и хранения зерна с сохранением его качественных характеристик при условии обеспечения минимальных потерь и оптимальных технико-экономических показателей.

Одна из наиболее сложных технологических операций в производстве зерна – послеуборочная обработка выращенного урожая. Во всей технологической цепочке она также является наиболее ресурсоемким процессом, на осуществление которого затрачивается от 30 до 50 % топлива, от 90 до 98 % электроэнергии, 15–20 % металла, приходится около 10–12 % трудозатрат и порядка 15–20 % эксплуатационных затрат от всего количества, используемого на производство зерна. Особенно остро стоит проблема сбережения энергоресурсов (топлива, электрической и тепловой энергии) при послеуборочной обработке путем максимально экономного их использования. Для этого требуются определенные целенаправленные меры в технологиях производства зерна – массовое внедрение энергосберегающих машин и оборудования, совершенствование технологических процессов, рациональная организация труда.

Анализ работы машин и оборудования для послеуборочной обработки зерна позволяет установить факторы, прямо или косвенно влияющие на удельные расходы энергоресурсов, и определить меры по снижению энергопотребления данных процессов, в особенности сушки зерна.

Активное вентилирование зерна– наиболее прогрессивный метод его охлаждения. Это принудительное продувание воздухом зерновой массы. находящейся в покое, т.е. без перемещения. Воздух, нагнетаемый вентиляторами, вводится в зерновую массу через систему каналов или труб и пронизывает ее в различных направлениях.

Активное вентилирование основано на скважистости зерновой массы. При правильной и достаточной по объему подаче воздуха может быть обеспечена полная многократная смена воздуха межзерновых пространств. Зная состояние зерновой массы, ее физические свойства, а также свойства нагнетаемого воздуха, можно достичь весьма благоприятных результатов. Так, применяя холодный воздух, можно очень быстро. за несколько часов, охладить всю зерновую массу и тем самым ее консервировать. Это особенно важно, если надо ликвидировать процесс самосогревания. Используя сухой воздух с различной температурой, можно снизить относительную влажность воздуха межзерновых пространств и даже подсушить зерно, что также понизит его физиологическую активность. Периодическое продувание семенного зерна способствует сохранению его всхожести, а продувание свежеубранного зерна сухим теплым воздухом – его послеуборочному дозреванию.

Применяя активное вентилирование, можно также обеспечить предпосевной тепловой обогрев семян. Используя установки для активного вентилирования, можно при необходимости легко и быстро осуществить дегазацию зерновых масс после их обработки фумигантами, а некоторые установки – даже для частичного обеззараживания. Охлаждение зерновых масс активным вентилированием имеет еще одно преимущество: исключается травмирование зерна, что всегда происходит во время пропуска зерновых масс через зерноочистительные машины.

Процесс активного вентилирования зерна способствует сохранности исходного качества зерна, снижает интенсивность его дыхания и тем самым сокращает потери сухого вещества, тормозит и останавливает развитие микрофлоры и вредителей хлебных запасов, сокращает затраты на его обработку.

Роль бункеров активного вентилирования зерна в составе зерноочистительно-сушильных комплексов заключается в следующем:

-Накоплении и временном хранении зерна (до трех суток) перед сушкой;

-Автоматическом поддерживании верхнего уровня зерна в сушилке, что обеспечивает беспрерывную, поточную работу сушилки, поддерживает ее паспортную производительность;

-Обеспечении отлежки и отпотевания зернового материала в течении 3-4 часов после сушки (в процессе отлежки внутренняя влага перемещается из середины зерна на поверхность), с последующим охлаждением.

Это позволяет производить сушку зерна до влажности 16%, а кондиционная-14% достигается за счет отлежки и охлаждения зерна.

В сельскохозяйственных организациях Республики Беларусь имеется более 1169 бункеров активного вентилирования типа БВ-40. Значительная часть оборудования и машин находится за пределами амортизационного срока. Так, из всего их количества только около 50 % имеют срок эксплуатации до 8 лет, а некоторая часть эксплуатируется более 15 лет и требует замены и реконструкции.

Экономию топлива в процессах сушки зерна в БВ-40 можно обеспечить за счет следующих приемов:

1. Автоматизации процесса сушки – организации контроля влажности и регулирования заданного значения влажности просушенного зерна. Это обеспечивает поддержание оптимального расхода агента сушки и воздуха (предотвращается пересушивание);

2. Совершенствования конструкции БВ-40:

– сведения к минимуму неравномерности нагрева и сушки зерна (равномерное распределение агента сушки по сечению шахты и по длине коробов), непрерывного выпуска просушенного зерна;

– рекуперации тепла отработавшего агента сушки с использованием специальных систем для обезвоживания подаваемого на повторное использование насыщенного влагой отработанного агента сушки;

– сушки в условиях разрежения (методом протяжки агента сушки через слой зерна вытяжными вентиляторами);

– ведения процесса охлаждения зерна на выносных охладительных установках в условиях, позволяющих максимально использовать внутреннюю тепловую энергию зерна для испарения влаги.

Основные технико-экономические показатели проектируемого варианта внедрения процесса автоматизации сушки зерна в бункере активного вентилирования БВ-40 в СПК «Наша Нива» Слуцкого района Минской области, свидетельствуют о его экономической целесообразности.

Это аргументируется тем, что в предлагаемом проекте должно произойти существенное снижение эксплуатационных издержек (до 6,5%), а его чистый дисконтированный доход составил 64583,77 у.е.. При этом срок окупаемости капиталовложений составил не более двух лет.

Основные факторы эффекта, получаемые при замене базового варианта БВ-40 на проектируемый:

1. Снижение затрат труда (до 9%) и повышение его производительности (до 10%) в результате автоматизации процессов сушки зерна;

2. Снижение расхода дизельного топлива (до 9%) в результате рационализации работы сушилки;

3. Снижение расхода потребления и затрат на электроэнергию (до 9%) в результате рационализации работы электрооборудования;

4. Улучшение основных показателей качества хранимого зерна (содержания белка, удельного веса зерна, числа падения по Хагбергу (HFN) и крахмалистости) и сокращение потерь при его хранении на 2-3%.

 

Графическая часть

Приложение И

Пример выполнения основных разделов курсового проекта

по теме «Организационно-экономическое обоснование активного вентилирования зерна»

Введение

Производство зерна в сельском хозяйстве завершается его послеуборочной

обработкой, заключающейся в его очистке и сушке.

Послеуборочная обработка – один из наиболее трудоёмких процессов

производства зерна. Поэтому перед работниками сельского хозяйства

поставлена задача таким образом организовать поточную обработку зерновой части урожая, чтобы существенно повысить производительность труда при выполнении этих работ.

В СПК и госхозах Республики Беларусь всё большее распространение получает поточный метод послеуборочной обработки зерна, осуществляемый на механизированных зерноочистительных и зерноочистительно-сушильных пунктах, агрегатах и комплексах.

Пункты для послеуборочной обработки зерна представляют собой

индустриальные организации нового типа в сельском хозяйстве. В состав их

входит зерноочистительное, сушильное, погрузочно-разгрузочное, транспортное и другое оборудование для выполнения всех операций, связанных с очисткой, сортированием, сушкой и хранением зерна.

Кроме пунктов для послеуборочной обработки зерна в АПК используются зерноочистительные агрегаты и зерноочистительно-сушильные комплексы с оборудованием производительностью 5,10,20 и 40 т/ч.

Поточный метод послеуборочной обработки зерна определяет основные

направления в конструировании зерноочистительных машин.

Зерно с влажностью превышающей 25% практически не подлежит хранению, а при его влажности около 21% срок хранения составляет 3 – 4 суток. В связи с этим возникла необходимость временной консервации зерна до его поступления в зерносушилки. Особенно актуальна эта проблема во время зерноуборочного периода, так как задача стоит не только в сборе урожая, но и его сохранности в максимально возможных объёмах. Для временной консервации зерна, а также для обеспечения постоянной и равномерной загрузки зерносушильных комплексов используются вентилируемые бункеры.

Наиболее распространённой моделью является вентилируемый бункер БВ-40. Предназначен он для временного накопления и консервации зерновых культур. Бункер способен обеспечить эффективное время хранения зерна с влажностью до 24% в течение четырёх суток. Зерно с влажностью до 30% способно хранится сутки при условии заполнения объёма не более чем на 50% - 70% и периодической пересыпкой его из бункера в бункер.

Корпус бункера цилиндрический сборный, состоящий из металлических листов, которые совмещаются между собой и трубой с помощью болтовых соединений. Опорным фундаментом воздухораспределительной трубы и бункера служит тумба. Конструкция вентилируемого бункера предусматривает его совместную работу в составе зерноочистительных и сушильных комплексов зерна.

Роль бункеров активного вентилирования зерна в составе зерноочистительно-сушильных комплексов заключается в следующем:

Накоплении и временном хранении зерна (до трех суток) перед сушкой;

Автоматическом поддерживании верхнего уровня зерна в сушилке, что обеспечивает беспрерывную, поточную работу сушилки, поддерживает ее паспортную производительность;

Обеспечении отлежки и отпотевания зернового материала в течении 3-4 часов после сушки (в процессе отлежки внутренняя влага перемещается из середины зерна на поверхность), с последующим охлаждением. Это позволяет производить сушку зерна до влажности 16%, а кондиционная-14% достигается за счет отлежки и охлаждения зерна.

Учитывая, что в настоящее время основное увеличение производительности зерноочистительно-сушильных пунктов в хозяйствах должно идти путём их реконструкции и модернизации, в настоящем курсовом проекте представлено проектное решение отдельной внутрихозяйственной проблемы, использование которой может способствовать решению поставленной задачи для АПК РБ.

Целью исследования является повышение эффективности процесса сушки зерна, в бункерах активного вентилирования путём совершенствования его конструктивных и технологических параметров.

В соответствии с целью исследования поставлены следующие основные задачи:

-изучить теоретические основы повышения эффективности вентиляции зерна;

-дать организационно-экономическую характеристику СПК «Наша Нива» Слуцкого района;

-провести всесторонний анализ влияния основных внешних факторов, связанных с качественными характеристиками хранимого зерна и рассмотреть целесообразность (эффективность) использования бункеров активного вентилирования в рассматриваемом хозяйстве;

-рассчитать основные технико-экономические показатели проекта внедрения автоматизации процесса сушки зерна в бункере активного вентилирования БВ-40 в СПК «Наша Нива» Слуцкого района Минской области

Объект исследования: Технологический процесс сушки зерна в бункере активного вентилирования зерна БВ-40 в СПК «Наша Нива» Слуцкого района

Минской области.

Предмет исследования: Производственный образец бункера активного вентилирования БВ-40 для сушки зерна.