Технико-экономическое обоснование эффективности внедрения проектируемого способа активного вентилирования зерна

 

Рассчитаем основные технико-экономические показатели проекта.

Объем производства в плановых тоннах по базовому варианту (V_пл) определяется по формуле:

 

V_пл1=k₁· k₂· V, (3.1)

где k₁ – коэффициент перевода физических тонн в плановые (при конечной влажности W_к = 14% и начальной W_н = 20% – k₁=1,0;

 

k₂ – коэффициент, учитывающий снижение производительности (принимается k₂=1,1).

V_пл1 =1·1,1·25000=27500 пл.т

Объем производства в физических тоннах V=25000 физ.т. (см. исх. данные).

Подставляя значения, получаем:

 

V_пл1 =1·1,1·25000=27500 пл.т

 

Объем производства в плановых тоннах по проектируемому варианту (V_пл2) определяется по формуле:

 

V_пл2=k₁· V, (3.2)

 

где k₁ - коэффициент перевода физических тонн в плановые (при конечной влажности W_к = 14% и начальной W_н = 20% – k₁=1,0;

Объем производства в физических тоннах V=25000 т.

Подставляя значения, получаем:

 

V_пл2 = 1·25000=25000 пл.т

 

 

Время работы установки в базовом варианте (T₁) зависит от объема зерна в плановых тоннах и рассчитывается по формуле:

 

T₁= V_пл1/q, (3.3)

 

где V_пл1 – объем производства в плановых тоннах по базовому варианту.

q – производительность, т/ч

Подставляя значения, получаем:

 

T₁ =27500/40=687,5 ч

 

Время работы бункера в проектируемом варианте (T₂) зависит от объема зерна в плановых тоннах и рассчитывается по формуле:

 

T₂ = V_пл2/q, (3.4)

где V_пл2 – объем производства в плановых тоннах по проектируемому варианту

Подставляя значения, получаем:

T₂ =25000/40=625 ч

 

Затраты труда рабочих (ЗТ₁) в базовом варианте определяются по формуле:

 

ЗТ₁=Ч_ор T₁ / k_ив, (3.5)

где Ч_ор– число рабочих, чел;

T₁ – время работы установки, ч;

k_ив – коэффи­циент использования рабочего времени смены (k_ив = 0,85).

 

Подставляя значения, получаем:

 

ЗТ₁ = (1·688) /0,85=809 ч

 

 

Затраты труда рабочих (ЗТ₂) в проектируемом варианте определяются по формуле:

ЗТ₂=Ч_ор · T₂ / k_ив, (3.6)

 

где Ч_ор– число рабочих, чел;

T₂ – время работы бункера, ч;

k_ив – коэффи­циент использования рабочего времени смены (k_ив = 0,85).

 

Подставляя значения, получаем:

 

ЗТ₂=(1·625)/ 0,85=735 ч.

 

Производительность труда (ПТ₁) по базовому варианту определяется по формуле:

ПТ₁ = V / ЗТ₁, (3.7)

где V – объем производства, физ. т;

ЗТ₁ - затраты труда рабочих по базовому варианту.

 

Подставляя значения, получаем:

 

ПТ₁ =25000/809=30,90 т/ч

 

Производительность труда (ПТ₂) по проектируемому варианту определяется по формуле:

ПТ₂ =V/ ЗТ₂, (3.8)

 

где V – объем производства, физ. т.;

ЗТ₂ - затраты труда рабочих по базовому варианту.

Подставляя значения, получаем:

 

ПТ₂ =25000/735=34,01 т/ч

Прирост производительности труда, %:

 

∆ПТ=(ПТ₂-ПТ₁)/ПТ₁ ·100%

 

Подставляя значения, получаем:

 

∆ПТ =(34,01 -30,90)/ 30,90·100=10,07%

 

Расход дизтоплива по базовому вариант, (B_н1) кг, определяется по фор­муле:

 

B_н1 = b_T V_пл1 , (3.9)

 

где b_T –средний расход жидкого топлива в расчете на плановую тонну, кг;

V_пл1 – объем производства в плановых тоннах по базовому варианту.

 

Подставляя значения, получаем:

 

B_н1 = 12,2·27500=335500 кг =335,5 т

 

 

Расход дизтоплива по проектируемому варианту(B_н2), кг, определяется по формуле:

В_н2 = b_T · V_пл2, (3.10)

 

где b_T – средний расход жидкого топлива в расчете на плановую тонну, кг;

V_пл2 – объем производства в плановых тоннах по проектируемому варианту.

Подставляя значения, получаем:

 

В_н2 =12,2·25000=305000 кг =305 т

 

Осуществим перевод натурального дизельного топлива в эквивалентное условное.

Условное топливо –это единица учёта органического топлива, применяемая для сопоставления эффективности различных видов топлива и суммарного их учёта. В качестве единицы условного топлива принимается 1 кг топлива с теплотой сгорания 7000 ккал/кг (29,3 Мдж/кг).

Соотношение между т. у. и натуральным топливом выражается формулой:

 

(3.11)

где B_y — масса эквивалентного количества условного топлива, кг (т);

В_н — масса натурального топлива, кг (твёрдое и жидкое топливо) или м³(газообразное);

где – низшая теплота сгорания натурального(дизельного) топлива, МДж/кг;

— калорийный эквивалент.

 

Пересчет количества топлива данного вида в условное производится с помощью коэффициента, равного отношению теплосодержания 1 кг топлива данного вида к теплосодержанию 1 кг условного топлива.

 

Расход условного топлива, (В_у1) по базовому варианту определяются по формуле:

В_у1= /29,31· B_n1 (3.12)

 

где – низшая теплота сгорания натурального(дизельного) топлива, МДж/кг;

B_n1 - расход дизельного топлива по базовому варианту, кг.

 

Подставляя значения, получаем:

 

В_у1=42,7/29,31·335500=488770,04 кг у.т. = 488,77 т у.т.

 

Расход условного топлива, (В_у2) по проектируемому варианту определяются по формуле:

 

В_у2= /29,31· B_n2, (3.13)

где – низшая теплота сгорания натурального топлива, МДж/кг;

B_n2- расход топлива по проектируемому варианту, кг.

 

Подставляя значения, получаем:

 

В_у2=42,7/29,31·305000=444336,40 кг у.т =444,34 т у.т.

 

Расход электроэнергии в базовом варианте определяется по формуле, W_1, кВт∙ч:

 

W₁ = w_уд∙ V_пл1 , (3.14)

где w_уд – удельный расход электроэнергии на сушку зерна кВт∙ ч/пл.т;

V_пл1 –объем производства в плановых тоннах по базовому варианту.

 

Подставляя значения, получаем:

 

W₁ =3·27500=82500 кВт∙ч.

 

Расход электроэнергии (W₂) в проектируемом варианте определяется по формуле:

 

W₂ = w_уд∙ V_пл2 , (3.15)

 

Подставляя значения, получаем:

 

W₂ =3·25000=75000 кВт∙ч

где V_пл1 – объем производства в плановых тоннах по новому варианту;

w_уд - удельный расход электроэнергии кВт ∙ч/пл.т.

Энергоемкость процесса сушки (ЭН₁) в базовом варианте, кг у.т./т определяется по формуле:

Эн₁ = (В_у1+(b_r·W₁))/V, (3.16)

где B_у1 – расход условного топлива в базовом варианте, кг;

b_r – средний расход условного топлива в расчете на 1 кВт∙ч отпущенной электроэнергии (принимается 0,32 кг у.т./ кВт∙ч);

W ₁– расход электроэнергии, кВт∙ ч;

V – объем зерна в физических тоннах.

 

Подставляя значения, получаем:

 

Эн₁ =( 488770,04 +(0,32*82500))/25000= 20,61 кг у.т./т

 

Энергоемкость процесса сушки (ЭН₂) в проектируемом варианте, кг у.т./т определяется по формуле:

 

Эн₂= (В_у2+(b_r·W₂))/V, (3.17)

где B_у2 – расход условного топлива в новом варианте, кг;

b_Т – средний расход условного топлива в расчете на 1 кВт.ч отпущенной электроэнергии (принимается 0,32 кг у.т./ кВт∙ч),

W₂ – расход электроэнергии, кВт ч,

V – объем зерна в физических тоннах.

Подставляя значения, получаем:

Эн₂= (444336,40 +(0,32*75000))/25000= 18,73 кг у.т./т

 

Снижение энергоемкости технологического процесса сушки зерна в % за счет использования его автоматизации определяется по формуле:

 

∆ Э_н=(Э_н1-Э_н2)/Э_н1∙100%, (3.18)

 

 

Подставляя значения, получаем:

 

∆ Э_н =(20,61 - 18,73)/ 20,61 *100= 9,12 %.

Далее рассчитаем капиталовложения для базового и проектируемого вариантов.

Таблица 2.1.-Капиталовложения для базового и проектируемого вариантов

Показатели	Варианты
базовый	проектируемый
1.Капиталовложения в БВ-40 без НДС, у.е.	11764,71	11764,71
2.Капиталовложения в БВ-40 с НДС, у.е.	14117,65	14117,65
3.Затраты на упаковку и транспортировку БВ-40, у.е.	1411,77	1411,77
4. Затраты на монтаж оборудования БВ-40 и пусконаладочные работы, у.е.	2823,53	2823,53
5. Капиталовложения в новое оборудование (КД.У., КТГ – капиталовложения в датчики уровня и теплогенератор) без НДС, у.е.	-	14942,80
6. Капиталовложения в новое оборудование с НДС, у.е.	-	17931,36
7. Затраты на упаковку транспортировку нового оборудования (датчиков уровня и теплогенератора, микропроцессорной техники), у.е.		1434,5
8.Затраты на монтаж нового оборудования (датчиков уровня и теплогенератора, микропроцессорной техники) и пусконаладочные работы, у.е.	-	3227,64
Итого	18352,95	40946,45
Примечание 1: Капиталовложения в БВ-40 без НДС взяты по данным поставщика ООО «Интек Груп»;Украина, Кировоградская обл., Маловисковский район, с. Марьяновка E-mail: agrovektor.com/physical.../533405-bunker-ventiliruemyy-bv-40.html
Примечание2: Капиталовложения в проектируемое оборудование взяты по данным «Агротеххолдинг»,394035, г.Воронеж, ул.Белинского 21, Факс: (473) 250-93-93, 250-94-77 E-mail: [email protected]

 

Капиталовложения для базового и проектируемого вариантов (К) определяются по формуле:

 

, (3.19)

 

где k_тр – коэффициент, учитывающий затраты на упаковку и транспортировку (принимается примерно 8–10 % от отпускной цены – контрактной стоимости);

k_м – коэффициент, учитывающий затраты на монтаж оборудования и пусконаладочные работы, зависящий от вида технических средств (он обычно составляет 10–20 % от отпускной цены оборудования, требующего монтажа);

При расчете капиталовложений (К) учтена стоимость датчиков температуры зерна в шахтах зерносушилки и температуры теплоносителя, а также стоимость микропроцессорной техники.

Расходы на оплату труда обслуживающего персонала (И_3п1) в базовом варианте определяются по формуле:

 

И_3п1=С_т1(4)· ЗТ₁₍₄₎· k₃, (3.20)

где С_т1(4) – часовая тарифная ставка оператора соответствующего разряда, у.е.;

ЗТ₁ – затраты труда за сезон, ч;

k₃ – коэффициент, учитывающий надбавки к тарифу (k₃ = 2,0).

Подставляя значения, получаем:

 

И_3п1= 0,41 ·809·2=663,38 у.е.

Расходы на оплату труда оператора (И_3п2) в проектируемом варианте определяются по формуле:

 

И_3п2= С_т2(4)·ЗТ₂· k₃, (3.21)

Подставляя значения, получаем:

 

И_3п2 =0,41 ·735·2=602,7 у.е.

 

где С_т2 – часовая тарифная ставка оператора соответствующего разряда, у.е.;

ЗТ₂ – затраты труда за сезон, ч;

k₃ – коэффициент, учитывающий надбавки к тарифу (k₃ = 2,0).

Тарифная ставка соответствующего (четвертого) разряда (С_т1) в базовом варианте определяется по формуле, руб.:

 

, (3.22)

 

где С₁ – тарифная ставка первого разряда за месяц, С₁ = 31 руб.;

k_р – корректирующий коэффициент 4 разряда, k_n = 2,321;

k_п – повышающий коэффициент (принимаем равным 1,2);

k_Т – тарифный коэффициент, определяемый по тарифной сетке РБ, для 4 разряда k_Т = 1,57;

Т_мес – среднемесячный фонд рабочего времени (находится в пределах 168,5 – 171,5), принимаем для 2016 года Т_мес = 169,8.

Подставляя значения, получаем:

 

С_т1(4) = 2,321 *1,2* 1,57 *31/ 169,8= 0,80 руб.≈ 0,41 у.е.

или на 01.02.17 по курсу 1 у.е. =1,9357 руб.

Тарифная ставка соответствующего (четвертого) разряда (С_т2) в проектируемом варианте:

Подставляя значения, получаем:

С_т2(4) = 2,321 *1,2* 1,57 *31/ 169,8= 0,80 руб.≈ 0,41 у.е.

 

где С₁ – тарифная ставка первого разряда за месяц, С₁ = 31 руб.;

k_р – корректирующий коэффициент 4 разряда, k_n = 2,321;

k_п – повышающий коэффициент (принимаем равным 1,2);

k_Т – тарифный коэффициент, определяемый по тарифной сетке РБ, для 4 разряда k_Т = 1,57;

Т_мес – среднемесячный фонд рабочего времени (находится в пределах 168,5 – 171,5), принимаем для 2016 года Т_мес = 169,8.

Отчисления на социальные нужды (И_ос1) в базовом варианте определяются по формуле:

И_ос1 = И_3п1 *α/100, (3.23)

 

 

где α – процент отчислений на социальное страхование, равный 29%.

Подставляя значения, получаем:

 

И_ос1 =663,38 29/100=192,38 у.е.

 

Отчисления на социальные нужды (И_ос2) в проектируемом варианте определяются по формуле:

 

И_ос2 = И_3п2 *α/100 (3.24)

 

Подставляя значения, получаем:

 

И_ос2 =602,7 29/100=174,78 у.е.

Амортизационные отчисления в базовом варианте (И_а1) определяются по формуле:

 

И_а1 = α₁ К _БВ-40 /100, (3.25)

где α₁ - годовая норма амортизационных отчислений для БВ-40, α₁=16,2 %;

Подставляя значения, получаем:

И_а1 = 16,2 18352,95/100 =2973,18 у.е.

 

Амортизационные отчисления в проектируемом варианте (И_а2) определяются по формуле:

 

И_а2= α₁ К _БВ-40 /100 + α₂ (K_д.у./ 100 + K_{т.г .} ./ 100+ К_{мпт .} ./ 100), (3.26)

 

 

где α₂ – годовая норма амортизационных отчислений для комплекта проектируемого оборудования (датчиков уровня, теплогенератора, микропроцессорной техники) (α₂ =13,4%);

где K_д.у., K_т.г, К_мпт – капиталовложения в комплект нового оборудования (датчики уровня, теплогенератор, микропроцессорную технику и т.д.), у.е.

 

Подставляя значения, получаем:

 

И_а2= 16,2*18352,95/100 +13,4*22593,5/100 =6000,71у.е.

 

 

Затраты на ремонт и техническое обслу­живание в базовом варианте (И_рто1) определяются по формуле:

 

И_рто1=β₁ К _БВ-40/100, (3.27)

где β₁ - годовая норма отчислений на ремонт и техническое обслуживание БВ-40, β₁ =7%;

Подставляя значения, получаем:

И_рто1= 718352,95/100 =1284,71 у.е.

 

Затраты на ремонт и техническое обслу­живание в проектируемом варианте (И_рто2) определяются по формуле:

 

И_рто2=β₁ К _БВ-40/100+ β₂ (K_д.у./ 100 + K_{т.г .} ./ 100+ К_{мпт .} ./ 100), (3.28)

 

β₂ - годовая норма отчислений на ремонт и техническое обслуживание для комплекта проектируемого оборудования (датчиков уровня, теплогенератора, микропроцессорной техники), β₂ =8,5%;

 

Подставляя значения, получаем:

 

И_рто2= 7*18352,95/100 +8,5*11296,75/100= 2244,93 у.е.

 

Затраты на топливо (И_т1) в базовом варианте рассчитываются по формуле:

 

И_т1 =Ц_т * В_нт1, (3.29)

где Ц_Т – цена дизельного топлива, у.е./т.

В_Н1 – расход дизельного топлива в базовом варианте, т.

 

Подставляя значения, получаем:

И_т1 = 613,6*335= 205556 у.е.

 

 

Затраты на топливо (И_т2) в проектируемом варианте рассчитываются по формуле:

И_т2 =Ц_т * В_нт2, (3.30)

где Ц_Т – цена дизельного топлива, у.е./т

В_Н2 – расход дизельного топлива в новом варианте, т.

Подставляя значения, получаем:

И_т2 = 613,6·305= 187148 у.е.

 

Затраты на электроэнергию (И_эл1) в базовом варианте определяются по формуле, у.е.:

И_эл1=С_э·W₁ , (3.31)

 

где С_Э – действующий тариф на электроэнергию, у.е. /кВт*ч;

W₁ – расход электроэнергии в базовом варианте, кВт ч.

Подставляя значения, получаем:

 

И_эл1= 0,0989*82500 = 8159,25 у.е.

 

Затраты на электроэнергию (И_эл2) в проектируемом варианте определяются по формуле:

И_эл2=С_э·W₂ , (3.32)

где С_Э – действующий тариф на электроэнергию, у.е. /кВт*ч;

W₂ – расход электроэнергии в новом варианте, кВт ч.

 

Подставляя значения, получаем:

И_эл2= 0,0989*75000 = 7417,50 у.е.

 

Эксплуатационные издержки в базовом варианте (И_э1), связанные с эксплуатацией зерносушилки, оп­ределяются как сумма элементов затрат из выражения:

И_э1= И_3п1+ И_ос1+ И_а1 +И_рто1+ И_т1 +И_эл1 (3.33)

Подставляя значения, получаем:

И_э1= 663,38 +192,38+2973,18 + 1284,71 + 205556+8159,25=218828,90 у.е.

Эксплуатационные издержки в проектируемом варианте (И_э2), связанные с эксплуатацией зерносушилки, оп­ределяются как сумма элементов затрат из выражения

И_э2= И_3п2+ И_ос2+ И_а2 +И_рто2+ И_т2 +И_эл2 (3.34)

Подставляя значения, получаем:

И_э2 =602,7+174,78+ 6000,71 +3205 ,15+187148+7417,50= 204548,84 у.е.

 

Экономия эксплуатационных издержек (Э_эи) определяется по формуле

 

Э_эи = И_э1– И_э2, (3.35)

Подставляя значения, получаем:

 

Э_эи = 218828,90 -204548,84 = 14280,06 у.е.

 

Таблица 2.2 – Изменение элементов эксплуатационных издержек

в базовом и проектируемом вариантах

Элементы затрат, у.е.	Варианты
Базовый	Проектируемый
Расходы на оплату труда обслуживающего персонала	663,38	602,7
Отчисления на социальные нужды	192,38	174,78
Затраты на топливо
Затраты на электроэнергию	8159,25	7417,50
Амортизационные отчисления	2973,18	6000,71
Затраты на ремонт и техническое обслуживание	1284,71	3205,15
Итого	218828,90	204548,84

Прирост балансовой прибыли (ΔП_б) при внедрении автоматизированной системы управления вентилированием зерна в бункере БВ-40 равен суммарной экономии (Э_эи) эксплуатационных затрат.

Рассчитаем показатели эффективности капиталовложений.

Годовой инвестиционный доход Д_т, поскольку приобреталось новое оборудование, определяется по формуле:

 

Д_г=ΔП_б ( 1-0,01)+ И_а2, (3.36)

где ΔП_б – прирост балансовой прибыли;

0,01- ставка единого налога для производителей сельскохозяйственной продукции

Подставляя значения, получаем:

Д_г= 14280,06 *(1-0,01) _,+ 6000,71=20137,97 у.е.

 

Чистый дисконтированный доход (ЧДД) определяется по формуле:

ЧДД = Д_г ∙ α_т – ΔК₂, (3.37)

α_т - коэффициент приведения к началу периода по времени;

ΔК₂ - дополнительные капиталовложения в проектируемом варианте;

Коэффициент приведения a_т до расчетного периода рассчитываем по формуле

(3.38)

 

где d - ставка дисконтирования (норма дисконта);

Т – срок службы технологического оборудования.

Принимая Т = 5 лет; d = 0,1 и подставляя значения, рассчитаем:

 

Подставляя значения, получаем:

 

ЧДД = 20137,97*4,329-22593,50=64583,77 у.е.

 

Коэффициент возврата капиталовложений определяется по формуле:

 

(3.39)

где ΔК₂ - дополнительные капиталовложения, у.е.

Подставляя значения, получаем:

Р_в= (20137,97/22593,5)-0,1=0,79

Динамический срок окупаемости инвестиций:

Т_о = lg(1+ d/ Р_в)/ lg(1+ d), (2.46)

Подставляя значения, получаем:

Т_о = lg(1+ 0,1/ 0,79)/ lg(1+ 0,1)= lg(1,1266)/ lg(1,1)= 0,0518/0,0414=1,25 года

Статический срок окупаемости капиталовложений с учетом амортизационных отчислений

 

(3.40)

 

Подставляя значения, получаем:

Т_о^ст= 22593,5/20137,97= 1,12 года

 

Статический срок капиталовложений без учета амортизационных отчислений

:

(3.41)

 

Т_о^ст’= 22593,5/ 14280,06 = 1,58 года

 

ВНД можно приблизительно рассчитать при двух полученных положительном и отрицательном значениях ЧДД по следующей формуле:

(3.42)

Используем полученное нами значение, которое соответствует d₁ =0,1

 

ЧДД (0,1)= 64583,77 у.е.

Рассчитаем значение, которое соответствует d₂ =0,9

 

α_т (0,9)=((1+0,9)⁵-1)/(0,9*(1+0,9)⁵)= 1,0662

ЧДД (0,9) = 20137,97*1,0662-22593,50 = -1121,64 у.е.

Подставляя полученные значения, получаем:

ВНД=0,1+ 64583,77 /(64583,77 -(-1121,64))*(0,9-0,1)=0,8863

или ВНД=88,63%

Определение индекса доходности

Индекс доходности инвестиций определяется по формуле:

ИД= (ЧДД+ ΔК) /Δ К, (3.43)

Подставляя полученные значения, получаем:

ИД= ( 64583,77 + 22593,5 ) / 22593,5=3,86

Таблица 3.1 – Технико-экономические показатели проекта

Показатели	Варианты	Изменения,
базовый	проектируемый
1. Объем производства, т/год			-
2. Продолжительность сушки, ч/сезон	687,5		-62,5
3. Производительность труда, т/ч	30,90	34,01	3,11
4. Потребляемые энергоресурсы: -дизельное топливо, т - электроэнергия, кВт∙ ч	335,5		- 30,5 - 7500
5. Энергоемкость процесса сушки, кг у. т.	20,61	18,73	-1,87
6. Капиталовложения с НДС, у.е.	18352,95	40946,45	22593,50
7. Эксплуатационные издержки, у.е.	218828,90	204548,84	-14280,06
7.1.Расходы на оплату труда обслуживающего персонала, у.е.	663,38	602,7	-60,68
7.2. Отчисления на социальные нужды, у.е.	192,38	174,78	-17,6
7.3. Затраты на топливо, у.е.			-18408
7.4. Затраты на электроэнергию, у.е.	8159,25	7417,50	-741,75
7.5. Амортизационные отчисления, у.е.	2973,18	6000,71	3027,53
7.6. Затраты на ремонт и техническое обслуживание, у.е.	1284,71	3205,15	1920,44
8. Годовой инвестиционный доход, у.е.	-	20137,97	-
9. Чистый дисконтированный доход, у.е.	-	64583,77	-
10. Статический срок окупаемости, лет	-	1,12	-
11. Динамический срок окупаемости, лет	-	1,25	-
12.Внутреняя норма доходности проекта, %	-	88,63	-
13. Индекс доходности инвестиций, о.е.	-	3,86	-

Представленные в табл. 3.1. 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%.

 

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%.