Что такое воздушные короба зерносушилки
Воздушные коробы — это специальные воздуховоды, расположенные в шахматном порядке по всей ширине и высоте зерновой колонны шахтной зерносушилки смешанного потока.
С их помощью обеспечивается максимально равномерная подача горячего воздуха в зерно.
Ключевая фраза здесь – “максимально равномерная подача горячего воздуха“. Именно это и отличает в выгодном свете любую зерносушилку смешанного потока от зерносушилок поперечного потока.
Если сердцем зерносушилки является горелка, то её легкие — это её короба, которые буквально позволяют сушилке дышать.
Устройство воздушных коробов
Воздушные короба закрыты сверху и с одного из торцов. Снизу они обычно открыты. Также открыт их другой торец.
На фото показан такой короб с открытой стороны, где заходит рабочий агент (горячий воздух). Там, в конце – нет прохода воздуха. Единственный маршрут, по которому может пройти воздух — это сквозь зерно вниз.
Такой короб называется подводящим, так как через него рабочий агент подводится в зерносушилку.
Снизу короб не имеет днища, поэтому тут вы можете видеть кукурузу, которой наполнена шахта.
Несмотря на то, что короба имеют открытые торцы, кукуруза не просыпается через отверстия. Связано это с тем, что края коробов находятся на 10-15 мм ниже нижней кромки отверстия (на фото это также видно). Поэтому, зерно не может пересыпаться через кромку, которая выше его уровня.
Как показано на картинке, в зерносушилке есть подводящие коробы (коробы подачи горячего воздуха, красные, приточные, открытым торцом обращены в сторону источника тепла, откуда поступает нагретый воздух) и есть отводящие коробы (коробы отвода отработанного воздуха, синие, открытым торцом обращены в сторону выхода отработанного рабочего агента).
Таким образом, подводящие коробы подводят рабочий агент (нагретый воздух) к зерну, а отводящие коробы отводят отработанный насыщенный влагой рабочий агент от зерна.
Расположены такие коробы обычно в шахматном порядке. Хотя есть и другие способы расположения коробов, о которых – читайте ниже.
В зерносушилке происходит следующий процесс:
Горячий воздух (красный) проталкивается вентиляторами во все красные (подводящие) коробы, которые открыты с правой (горячей) стороны и закрыты с левой (холодной). Горячий воздух полностью заполняет их пустотелую часть.
Далее этот воздух, не имея возможности выйти с левой стороны, так как красный (подводящий) короб там закрыт, проходит сквозь зерно к синим (отводящим) коробам. Учитывая, что коробы расположены в шахматном порядке (попеременно подводящие (красные) и отводящие (синие)), воздух от красного подводящего короба одновременно продвигается во всех направлениях к ближайшим синим отводящим. По дороге воздух отдает своё тепло зерну и впитывает его влагу.
Отработанный воздух (синий), отдав своё тепло зерну и впитав влагу, протягивается вентиляторами через синие (отводящие) коробы, которые справа закрыты, а слева открыты.
Принцип работы коробов
Благодаря конструкции, описанной выше, рабочий агент сушки (горячий воздух) поступает от источника тепла в подводящий короб и, ведомый давлением вентиляторов, продвигается к отводящим коробам.
Здесь важно то, что толщина зерна между подводящим коробом и соседними четырьмя отводящими, одинакова. Поэтому рабочий агент продвигается не в одном каком-то направлении, как в зерносушилках поперечного потока, а одновременно в четырех – и вверх, и вниз, по диагоналям. (См. фото).
Собственно, это и есть причиной, почему такие зерносушилки называют зерносушилками смешанного потока.
В совокупности с постоянным перемешиванием зерна в шахте, такой принцип распространения воздуха обеспечивает высочайшую однородность конечной влажности зерна.
Неплохое схематичное 3D-видео работы коробов в зерносушилках смешанного потока сделала компания Vesta на россии (страна-агрессор). Здесь видно, что горячий воздух заходит в подводящие коробы, а выходит через отводящие.
На видео показано только два ряда коробов, поэтому оно не даёт полного представления о том, что воздух двигается в четырех направлениях одновременно. Но всё равно, это видео может быть полезно для более полного понимания.
Однородность влажности зерна
Благодаря конструкции шахтных зерносушилок, описанной выше, коробы обеспечивают максимально однородное распространение воздуха в зерновом слое.
Кроме того, зерно по шахте постоянно продвигается. За время сушки оно проходит разные тепловые зоны и тщательно перемешивается. Это всё очень положительно влияет на однородность конечной влажности в шахтной зерносушилке.
На фото: Результаты измерения давления воздуха в тестовой зерносушилке смешанного потока, проведенные Holger Scaar, Fabian Weigler, Georg Franke и Jochen Mellmann. Результаты были опубликованы в журнале Landtechnic и показывают высокую равномерность потоков воздуха.
Благодаря такой высокой однородности воздушных потоков температура сушки в зерносушилках смешанного потока может быть несколько выше, чем в зерносушилках поперечного потока (“американских” башенных и модульных). Это положительно влияет не только на производительность сушилки без потери органолептических свойств зерна, но и на удельный расход топлива (и, как следствие, себестоимость продукции/услуг). Подробнее об этом эффекте можно прочитать в нашей специальной статье.
Статья по теме
Вредные советы
Большинство людей фразу «не пытайтесь повторить это дома» воспринимают как личный вызов, брошенный им телевизором.
На фото приведена конструкция коробов одной из украинских или белорусских зерносушилок из серии “как нельзя делать“. Почему же мы считаем, что такая конструкция никуда не годится?
Дело в том, что для обеспечения одинаковой влажности на выходе из шахты, зерно, продвигаясь по шахте вниз, должно попеременно проходить подводящие и отводящие короба, где бы оно ни начало свой маршрут.
В нашем же случае, зерно, которое попадает в шахту вдоль красной линии, проходит только возле открытых коробов, а зерно, текущее вдоль синей линии проходит только возле закрытых.
При такой конструкции мы не видим возможности получить зерно однородной конечной влажности.
Правильные варианты расположения коробов
Есть три общепринятых варианта расположения коробов зерносушилки, которые, как считается, дают равномерную конечную влажность. Один из них называется рядовым, другие два – диагональными. Эти варианты изображены на приведенной ниже картинке.
На наш субъективный взгляд, варианты а) и б) являются предпочтительными. В них горячий воздух имеет возможность распространяться как минимум в четырёх направлениях от подводящих коробов к отводящим. В варианте в) воздух скорее проходит короткий маршрут в горизонтальном направлении, но при этом почти не двигается в вертикальном направлении. И, хотя воздуховоды имеют специальные дополнительные прорези для того, чтобы заполнить максимальный объём шахты, эффект всё равно не такой полный, как в двух других вариантах. Таким образом, вариант в) менее предпочтителен, так как не использует всю ёмкость шахты для прогрева зерна и отвода влаги.
Биконические коробы
Казалось бы – куда уж больше!? Но европейские производители пошли ещё дальше и создали так называемые биконические короба (короба с переменным сечением). Чем же они интересны?
Для еще большей однородности влажности многие современные зерносушилки изготавливаются из коробов переменного сечения.
В Европе такие короба часто называют не совсем корректно: биконические или конические короба. Но под всеми этими названиями подразумевается одно и то же: коробы переменного сечения, которое постепенно уменьшается от одного торца короба к другому.
Такие коробы с открытого торца имеют более широкие отверстия, чем с закрытого. Таким образом, воздух, который подается в зерносушилку, обеспечивает равномерность потока рабочего агента (горячего воздуха) не только по ширине сушильной колонны, но и по длине.
Для сравнения, на следующем фото показаны коробы украинской или белорусской зерносушилки, которую мы описывали выше. Как видим, они не переменного сечения (не биконические). Хотя, с таким расположением торцов коробов это уже и не важно вовсе.
Кстати, почитайте и статью о двузонных зерносушилках по ссылке ниже. Дело в том, что коробы в двузонных зерносушилках расположены попеременно. В верхней части положительные открытые торцы смотрят в одну сторону, а в нижней – в другую. Соответственно и воздух проходит в коротко с одной стороны, то с другой. Таким образом достигается еще большая однородность зерна на выходе из зерносушилки.
Статья по теме
Так всё-таки, параллельные или «биконические» воздушные коробы?
“Традиционность — убежище косного разума.” — Джудит Макнот. Нечто чудесное.
На сегодня есть производители зерносушилок, которые придерживаются разных точек зрения. Одни делают сушилки с «биконическими» коробами, другие – с прямыми (параллельными). И у каждого производителя «своя правда».
Мы не будем покупателю навязывать ту или иную точку зрения, это право и выбор остаётся за покупателем. Но высказать своё мнение мы тоже имеем право. При этом мы не претендуем на истину, тем более что сушилки с разными типами коробов делают именитые производители и спорить с ними мы не собираемся. Мы просто порассуждаем.
Итак, сегодня осталось совсем немного производителей, которые продолжают выпускать сушилки с обычными прямыми коробами. Это такие компании как, например, итальянская компания Officine Minute, которая выпускает зерносушилки Strahl, и немецкая компания Stela. Это достаточно известные зерносушилки (особенно немецкая Stela).
1. Французские учёные
Дилер зерносушилок Strahl на россии в своём вебинаре сравнивает короба сушилки Strahl и Petkus. Аргументом на вебинаре является некое исследование французского института, которое было проведено в конце 90-х годов, согласно которому исследователи сделали вывод, который мы приводим ниже.
Давайте внимательнее почитаем этот вывод и то, как было проведено исследование.
Читаем:
“Конические короба позволяют загрузить большее количество зерна при том же объеме шахты. Это незначительно уменьшает стоимость зерносушилки, но, с другой стороны, приводит к проблемам равномерности сушки, неравномерному влагосъему и снижению качества конечного продукта. Эти проблемы отсутствуют при использовании параллельных коробов. Они гарантируют равномерную влажность высушенного зерна.”
Исследователи французского института
Вроде всё правильно? И мы подтверждаем: учёные сделали абсолютно правильный вывод в рамках поставленной им задачи!
Однако, если вы посмотрите на изображение справа, то невооруженным взглядом увидите две ошибки, которые были допущены при проектировании экспериментальных зерносушилок:
- Короба в обеих экспериментальных зерносушилках расположены с тем же шагом (расстоянием), что и короба зерносушилки с “биконическими” коробами. В этом случае увеличивается слой зерна между коробами, что приводит к большим потерям давления в шахте и, как следствие, меньшей эффективности зерносушилки.
- Биконические короба экспериментальной зерносушилки изготовлены неправильно. Очевидно, что толщина слоя зерна будет меняться по длине короба, что действительно приведёт к неравномерному продвижению зерна и, как следствие, неравномерной влажности. При правильном дизайне коробов толщина слоя зерна была бы одинаковая по всей длине.
Поскольку испытания были проведены некорректно, то и выводы были получены, хоть и правильные для данной конструкции, но некорректные для проверки эффективности разных типов коробов.
Кстати, короба немецкой зерносушилки Petkus, которые они же показывают на картинках в качестве примера для сравнения, на самом деле выполнены грамотно. Разницу вы видите и сами!
Удивительно, что французские учёные допустили такой детский ляп! Учёным достаточно было скопировать хотя бы Petkus. Но они решили “изобрести велосипед”. Изобрели. Только руль у велосипеда оказался не с той стороны…
ВЫВОД: Учеными были изготовлены экспериментальные биконические короба неправильной формы, в связи с чем их выводы оказались некорректными.
Почему так произошло? Мы не знаем. Либо это было сделано специально, чтобы, не меняя дизайн, получить сознательно неверные выводы (в чём мы сомневаемся), либо учёные действительно были недостаточно опытными и не понимали базовые принципы физического моделирования в данном случае технологического процесса сушки.
Последнему мы больше склонны верить. По утверждению французов, конические короба «…незначительно уменьшают стоимость зерносушилки». Здесь они подразумевают, что за счет использования биконических коробов немного уменьшаются габариты зерносушилки. Это действительно так. Но они забыли, что производство коробов с переменным сечением сложнее и дороже, чем прямых (параллельных) коробов! Чтобы понять это, не надо быть технологом по металлу.
В общем, этот аргумент в пользу параллельных коробов нас не убедил.
2. Рассуждения немцев
Нужно также отметить, что немецкая компания Stela также, с присущим её немецким консерватизмом, является противником данной, на наш взгляд, современной технологии. В качестве аргумента они приводят следующее:
Читаем:
Зерно в зерносушилках с биконическими коробами продвигается быстрее по краям и медленнее в середине шахты. Поэтому влажность зерна в середине шахты может на 3% отличаться от влажности зерна с торцов коробов.
… так считают маркетологи компании Stela.
Т.е. немцы полагают, что в середине шахты зерно будет более сухим, чем по краям. С нашей точки зрения, это заявление является скорее маркетинговым ходом, чем научным фактом. В чём же здесь дело?
Если посмотреть на проекцию коробов сверху, то расстояние между коробами будет меняться от меньшего к большему по всей длине короба. Отсюда можно было бы сделать вывод, что в местах, где просвет между коробами больше, зерно будет продвигаться быстрее.
Однако, это не так! Ведь если посмотреть на проекцию коробов в следующем ряду, то там расстояние между коробами будет меняться совершенно в обратном направлении. И по краям шахты просвет между коробами получается меньше! Поэтому, можно было бы предположить, что зерно по краям продвигается медленнее, чем в середине, а не наоборот!
Таким образом, в одном ряду зерно у одного из краев шахты действительно имеет меньшую площадь препятствия в виде коробов по сравнению с площадью в середине шахты. Однако, уже в следующем ряду такая площадь препятствия будет наоборот, больше, чем в середине шахты. Как следствие, скорость продвижения зерна по всей ширине шахты уравнивается и будет одинаковой.
Это подтверждено не только многочисленными исследованиями, но и большинством работающих европейских сушилок в Украине, Казахстане, Молдове, Грузии и других странах.
Важно! Как было сказано в рассуждениях про выводы французских учёных выше, при правильном дизайне коробов, просвет между ними не меняется!
Что здесь имеется в виду? Если мы посмотрим на короба Petkus на фото выше, мы увидим, что его ширина меняется по длине. Это значит, что с одного конца воздуховодов (коробов), расстояние в горизонтальном сечении между ними будем меньше, а с другого больше.
Однако, посмотрите на фотографию коробов зерносушилки Ravaro справа. Что вы видите? Короба выглядят как будто прямые. Поэтому, с точки зрения давления и продвижения зерна, оно будет равномерным в горизонтальной плоскости.
Тем не менее, на этом фото изображены биконические коробы, а не прямые!
На следующем фото сфотографированы те же коробы зерносушилки Ravaro, но не сверху, а сбоку (в момент разгрузки зерносушилки в Украине). Теперь вы видите, что они всё-таки имеют переменное сечение.
В чём секрет? На самом деле, просто это правильная конструкция короба, до которой, видимо, не все производители додумались.
3. Мнение большинства производителей
Несмотря на то, что производство биконических коробов более сложное, их тяжелее упаковывать к отгрузке, они дороже, тем не менее, сегодня большинство европейских производителей зерносушилок уже давно оставило позади параллельные коробы и используют биконические.
Это такие известные компании как Scolari, Ravaro, Buhler, ESMA, CFCAI (Law, Satig), Bonfanti и другие. Даже небольшая финская компания MEPU, которая производит простенькие фермерские сушилки, тоже изменила своим принципам и начала делать коробы с переменным сечением. Кстати, обратите внимание, что и компании Law и Satig, для которых в конце 1990-х годов французские учёные делали исследование, которое мы описали в пункте 1 выше, сегодня тоже производят зерносушилки именно с биконическими коробами. А про исследование французских учёных они, видимо, решили забыть.
Износ и коррозия коробов
Если при строительстве элеватора, многие еще задумываются об износе конвейерного или самотёчного оборудования, то об износе внутренних компонентов зерносушилки мало кто думает.
А ведь зерносушилка покупается не на 1 год. И даже не на 10 лет. Современная европейская зерносушилка прослужит вам десятилетия! Поэтому, очень важно выяснить из какого материала изготовлены коробы воздуховодов зерносушилки. Ведь именно коробы, как никакая другая часть зерносушилки, наиболее подвержены влиянию высокой влажности и высоких температур. Поэтому они должны быть произведены не из обычной стали.
Aluzinc
Некоторые современные производители делают воздушные короба (воздуховоды) из Алюцинка. Aluzinc — это хороший материал. Он имеет высокую устойчивость к коррозии. Поэтому корпус сушилки, выполненный из этого материала, прослужит вам долгие годы.
Многие европейские производители также делают из Алюцинка и воздушные коробы. Это, конечно, гораздо лучшее решение, чем коробы, выполненные из обычной стали или оцинкованные.
Однако, важно понимать, что гальванизация — это всего лишь тонкий слой, под которым находится обычная конструкционная сталь. Любая царапина, потёртость или скол обнажают обычную конструкционную сталь, подверженную коррозии.
Поэтому, хотя Aluzinc и защищает внутреннюю поверхность короба, которая не касается зерна, внешняя поверхность остаётся фактически незащищенной.
Cor-Ten
Поэтому некоторые новаторские производители, такие как итальянская компания Ravaro, пошли еще дальше и начали изготавливать воздушные коробы из легированных сталей Indaten, Cor-Ten или алюминий. В чём разница между этими типами сталей?
Прежде всего, как мы говорили выше, Aluzinc — это не сталь, а покрытие. Основу Алюцинка составляет обычная конструкционная сталь, а покрытие Алюцинка составляет всего около 0.02 мм (20 µm). Как только покрытие сотрется или поцарапается, в этом месте будет образовываться ржавчина.
В отличие от Алюцинкового покрытия, стали Индатен, Кортен и алюминий — это сплошные стали, которые обладают не только антикоррозионными, но и антиабразивными свойствами. Поэтому, любой износ, царапина или повреждение не приведут к потере их антиабразивных и антикоррозионных свойств. Ведь под повреждением окажется опять тот же самый материал, а не обычная конструкционная сталь, как в случае с Алюцинком.
Благодаря этому коробы зерносушилки, выполненные из стали типа Кортен, прослужат гораздо дольше.
Что касается алюминия, то это тоже неплохое решение (по сравнению с алюцинковым покрытием или оцинковкой). Но всё же, сталь Кортен выигрывает благодаря своим антиабразивным свойствам и способности “консервироваться” в межсезонье.
Статья по теме
Защита верхних ярусов
О верхних двух ярусах коробов стоит поговорить отдельно, ведь они изнашиваются сильнее чем любые другие. Связано это с тем, что зерно, при первой загрузке попадает в сушилку сверху, пролетает всю высоту буферной секции и ударяется о верхние два ряда коробов. Здесь зерно гасит свою скорость и уже не оказывает такого сильного истирающего влияния на нижние ряды коробов.
Если зерносушилка используется на крупном промышленном элеваторе, она используется в поточном режиме, а первичные загрузки зерна происходят достаточно редко. В этом случае износ верхних рядов коробов не критичен.
Однако, фермерские хозяйства малого и среднего размера могут использовать зерносушилку в порционном режиме, либо многократно выводить её на поточный режим. И в том, и в другом случае, фермер может многократно загружать зерносушилку мокрым зерном, которое будет постоянно изнашивать верхние коробы. Для таких случаев производители изготавливают верхние коробы из нержавейки или алюминия.
Тем не менее, даже такая сталь подвержена износу. Рано или поздно коробы сотрутся. А поменять коробы — это задача непростая.
Поэтому, компания Finpro Group предлагает своим клиентам сменную заводскую футеровку верхних рядов. С такой футеровкой вы сможете сушить высокоабразивную сою или рис даже в порционном режиме! (см. фото).
Экологичность, экономичность, безопасность
Напоследок хотелось бы отметить другие немаловажные преимущества, которые мы получаем при использовании воздушных коробов в шахтной зерносушилке.
Без пыли
Шахтные зерносушилки, оснащенные воздушными коробами, обычно работают намного чище, чем, к примеру, американские зерносушилки. Связано это с тем, что благодаря наличию большого количества коробов, значительно снижается скорость воздушного потока, что приводит к уменьшению выбросов пыли. Кроме того, сушилку можно оснастить пневматической системой пылеподавления.
Снижение расхода топлива
Чем меньше скорость потока воздуха и его объем, тем более полно воздух отдает тепло зерну, таким образом повышая топливную эффективность сушилки, т.е. снижается расход газа, солярки, пеллеты, соломы, пара или другого топлива.
Безопасность
Более равномерный прогрев зерна обеспечивает более безопасный режим работы сушилки.
Высокое качество зерна
Опять же, именно благодаря равномерному прогреву зерна органолептические качества зерна лучше сохраняются при той же температуре сушки (по сравнению, например, с американскими зерносушилками).
Наши зерносушилки с воздушными коробами
Компания Finpro Group поставляет разные зерносушилки, в том числе и такие, которые оснащены биконическими воздушными коробами.
Статья по теме
Заключение
Сегодня ни у кого уже нет сомнения, что максимальная эффективность сушки зерна достигается в шахтных зерносушилках смешанного потока. Как видно из этой статьи, конструкция шахты, состоящая из множества воздушных коробов, не только обеспечивает эффективную сушку, но и равномерную конечную влажность зерна.
Для этого Финпро Груп рекомендует обратить внимание на наличие следующих характеристик:
- Зерносушилка должна быть смешанного потока (шахтного типа).
- Коробы должны быть выполнены из сплошных сталей: полузакаленный алюминий или кортеновская сталь.
- Коробы должны быть биконические (т.е. сужаться с одной стороны и расширяться с другой).
- Если сушилка часто используется в порционном режиме, нужно защитить верхние ярусы коробов специальной футеровкой
Тем не менее, не все производители придерживаются современных технологий. Когда возникает вопрос какую купить зерносушилку, нужно изучить множество вопросов. Либо просто позвонить в компанию Финпро Груп: +380 (50) 398-2629.
Компания Финпро Груп не привязана к какому-то одному производителю зерносушилок. Мы поставляем шахтные зерносушилки с воздушными коробами (воздуховодами) переменного сечения, постоянного сечения, а также зерносушилки других типов.
Перед покупкой зерносушилки мы проконсультируем ваших специалистов и совместно определим наиболее правильный тип, бренд и модель зерносушилки. Наш специалист может приехать в любую точку Украины и показать все типы зерносушилок, рассказать об их особенностях или недостатках.
После проведения первичного аудита мы сможем, совместно с вами, выбрать и купить самую оптимальную модель зерносушилки и посмотреть её работу в реальных условиях Украины, провести инжиниринг и проектные работы по строительству элеваторного комплекса.
Остались вопросы? Свяжитесь с нами!
По телефону
WhatsApp: +380 (67) 658-0767Телефоны:
В Украине: +380 (50) 398-2629 (Vodafone)
В Казахстане: +7 (747) 095-1626
В Молдове: +373 (22) 011-214
В Румынии: +40 (31) 229-8484
В Турции: +90 (536) 452-1184
По e-mail
Наш адрес: in**@****ro.group
В комментариях под этой статьёй
Задайте свой вопрос или напишите комментарий в конце этой статьи. Регистрация не требуется.
С помощью формы связи
Напишите нам, используя форму связи внизу этой страницы.