Воздуховоды зерносушилки

Если сердцем зерносушилки является горелка, то её легкие - это воздуховоды, которые фактически позволяют сушилке дышать.

Ключевая фраза здесь - "максимально равномерная подача горячего воздуха". Именно это и отличает в выгодном свете любую зерносушилку смешанного потока от зерносушилок поперечного потока

Что такое воздуховодыУстройство воздуховодовПринцип работы воздуховодовОднородность влажности зернаВредные советыБиконические воздуховодыЧто лучше - прямые или биконические?Износ воздуховодовЗащита верхних ярусовПреимущества использования воздуховодовЗаключение

Воздуховоды закрыты сверху и с одного из торцов. Снизу они обычно открыты. Также открыт их другой торец. 

На фото показан такой воздуховод с открытой стороны, где заходит горячий воздух. Там, в конце - нет прохода воздуха. Единственный маршрут, по которому может пройти воздух - это сквозь зерно вниз.

Снизу воздуховод не имеет днища, поэтому тут вы можете видеть кукурузу, которой наполнена шахта.

Несмотря на то, что воздуховоды имеют открытые торцы, кукуруза не просыпается через отверстия. Связано это с тем, что края воздуховода находятся на 10-15 мм ниже нижней кромки отверстия (на фото это также видно).

Как показано на картинке, есть воздуховоды подачи горячего воздуха (красные, приточные, открытым торцом обращены к стороне горелки) и есть воздуховоды отвода отработанного воздуха (синие, отводящие, открытым торцом обращены к стороне вытяжных вентиляторов). 

Расположены такие воздуховоды в шахматном порядке. Таким образом, происходит следующий процесс:

Благодаря конструкции, описанной выше, рабочий агент сушки (горячий воздух) поступает в положительный воздуховод и, ведомый давлением вентиляторов, продвигается к отрицательным воздуховодам. 

Здесь важно то, что толщина зерна между положительным воздуховодом и соседними четырьмя отрицательными, одинакова. Поэтому рабочий агент продвигается не в одном каком-то направлении, как в зерносушилках поперечного потока, а одновременно в четырех - и вверх, и вниз. (См. фото). 

Собственно, это и есть причиной, почему такие зерносушилки называют зерносушилками смешанного потока.

Благодаря конструкции шахтных зерносушилок, описанной выше, воздуховоды 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.

На фото приведена конструкция воздуховодов 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 положительные и отрицательные воздуховоды, где бы оно ни начало свой маршрут движения. 

В нашем же случае, зерно, которое попадает в шахту вдоль красной линии, проходит только возле открытых воздуховодов, а зерно, текущее вдоль синей линии проходит только возле закрытых. 

При такой конструкции мы не видим возможности получить зерно однородной конечной влажности.

Для еще большей однородности влажности многие современные зерносушилки изготавливаются из воздуховодов переменного сечения.

В Европе такие воздуховоды часто называют не совсем корректно: биконические или конические воздуховоды. Но под всеми этими названиями подразумевается одно и то же: воздуховоды переменного сечения. 

Такие воздуховоды 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.

На фото: Воздуховод переменного сечения зерносушилки Scolari.

Для сравнения, на фото показаны воздуховоды украинской зерносушилки, которую мы описывали выше. Как видим, они не переменного сечения (не биконические). Хотя, с таким расположением торцов воздуховодов это уже и не важно вовсе.

На сегодня есть производители зерносушилок, которые придерживаются разных точек зрения. Одни делают сушилки с «биконическими» воздуховодами, 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).

Однако, если вы посмотрите на изображение справа, то невооруженным взглядом увидите две ошибки, которые были допущены при проектировании экспериментальных зерносушилок:

Поскольку испытания были проведены некорректно, то и выводы были получены, хоть и правильные для данной конструкции, но некорректные для проверки эффективности разных типов воздуховодов.

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 хотя бы по утверждению французов, что «конические» короба «… незначительно уменьшают стоимость зерносушилки». Здесь они подразумевают, что за счет использования биконических коробов немного уменьшается объем 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. НЕМЕЦКИЕ РАССУЖДЕНИЯ

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 воздуховодов сверху, то расстояние между воздуховодами будет меняться от меньшего к большему по всей длине воздуховода. Отсюда можно было бы сделать вывод, что в местах, где просвет между воздуховодами больше, зерно будет продвигаться быстрее. 

Однако, это не так! Ведь если посмотреть на проекцию воздуховодов в следующем ряду, то там расстояние между воздуховодами будет меняться совершенно в обратном направлении. И по краям шахты просвет между воздуховодами 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 воздуховодов 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 и других странах.

На следующем фото сфотографированы те же воздуховоды 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.

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 прямые 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 воздуховоды с переменным сечением.

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 короба воздуховодов зерносушилки. Ведь именно воздуховоды, 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 воздуховоды. Это, конечно, гораздо лучшее решение, чем воздуховоды выполненные из обычной стали.

Однако, важно понимать, что это всего лишь тонкий слой алюминий-цинковой гальванизации, под которым находится обычная конструкционная сталь. Любая царапина, потёртость или скол обнажают обычную сталь, подверженную коррозии.

Поэтому, хотя Aluzinc и защищает внутреннюю поверхность воздуховода, внешняя поверхность остаётся фактически незащищенной.

На фото: Зерносушилка Scolari с корпусом из стали Aluzinc

Cor-Ten

Поэтому некоторые новаторские производители, такие как итальянская компания Ravaro, пошли еще дальше и начали изготавливать воздуховоды 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 металл, а не обычная конструкционная сталь, как в случае с Алюцинком.

Благодаря этому, воздуховоды зерносушилки, выполненные из стали типа Кортен, прослужат гораздо дольше.

На фото: Воздуховоды зерносушилки Ravaro из кортеновской стали. Фото показывает положительный антикоррозионный эффект кортеновской стали, который проявляется уже при первом дожде во время монтажа зерносушилки. Именно эта патина благородного цвета и является защитой стали от износа и коррозии.

О верхних двух ярусах воздуховодов 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 воздуховодов. Здесь зерно гасит свою скорость и уже не оказывает такого сильного истирающего влияния на нижние ряды воздуховодов.

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 воздуховодов 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 воздуховоды. Для таких случаев, производители изготавливают верхние воздуховоды из нержавейки или алюминия.

Напоследок хотелось бы отметить другие немаловажные преимущества использования 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 воздуховодов, 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 (см. таблицы сравнения по ссылке выше).

• 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 с американскими зерносушилками).

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 воздуховодов, не только обеспечивает эффективную сушку, но и равномерную конечную влажность зерна.

Для этого Финпро Груп рекомендует обратить внимание на наличие следующих характеристик:

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:

(067) 111-6666

Компания Финпро Груп не привязана к какому-то одному производителю зерносушилок. Мы поставляем шахтные зерносушилки с 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.

Ключевые слова на украинском: зерносушарки, повітроводи, рівномірність сушіння, короби, шахтна зерносушарка.