Американські зерносушарки

Чому “Американські”?

Американськими називають модульні та баштові зерносушарки. Це зерносушарки колонкового типу (або, по-науковому, зерносушарки поперечного потоку).

Назва ця (скоріше жаргонна) походить від того факту, що ці зерносушарки почали вироблятися в США і досі там є одним із найпопулярніших типів зерносушарок. І, хоча такі сушарки почали виробляти і в Туреччині, і навіть в Україні, назва ця вже стійко закріпилася.

Основні особливості

У чому ж основні відмінності цих зерносушарок від європейських? Для початку, давайте подивимося на просте порівняння пари американських і пари європейських зерносушарок однакової продуктивності. Що ми тут бачимо?

Уже помітили різницю?

Перш за все, американські зерносушарки мають набагато меншу ємність шахти. Шахта європейських зерносушарок майже у 2.5 раза більша .

Тобто виходить, що зерно кукурудзи вологістю 24% має проходити через американську зерносушарку за 1 годину, а через європейську майже за 3 години. Але ж температура повітря сушіння в американських зерносушарках має бути не вищою, ніж у європейських, а навіть навпаки нижчою? (Це пов’язано з перегрівом внутрішнього шару зерна в зерносушарках поперечного потоку, до яких належать американки). Як же можливо висушити зерно повітрям 100°С швидше, ніж повітрям 120°C?

Секрет цього феномена ми зрозуміємо, якщо подивимося на потік повітря, який проходить через американську сушарку зерна. А він у 1.5-2.0 рази більше, ніж у європейців!

Тобто американська зерносушарка сушить зерно більш агресивно, подаючи в шахту істотно більшу кількість повітря!

Добре це чи погано?

1. Це добре для продуктивності. Що більший потік повітря, то вища продуктивність (однак за умови тієї самої температури сушіння, про що ми поговоримо нижче).
2. Це добре для ціни. Що більший потік повітря, то меншим можна зробити корпус зерносушарки, то менше металу в ньому і тим менша ціна.
3. Це погано для витрати газу. Адже все це додаткове повітря ми повинні будемо нагріти!
4. Це погано для якості зерна. Про те, як швидкість видалення вологи із зерна впливає на якість кукурудзи можна почитати в нашій статті “Сушка кукурудзи“.

Про переваги та недоліки американських зерносушарок див. докладніше в нашій статті “Зерносушарки поперечного потоку“.

Тут ми поки зупинимося тільки на питанні витрати газу, яка залежить від потреби зерносушарки в теплі (калоріях). Скільки калорій потрібно витратити на нагрівання зазначеної в таблиці кількості повітря розрахувати просто. Це можна зробити за формулою:

Q = V x 0.29 x (Tа – Tн)

де:
Q – необхідне тепло;
V – потік повітря через зону сушіння зерносушарки (тільки повітря, яке ми гріємо) в м³/год;
0.29 – коефіцієнт для отримання величини в ккал/год;
Та – температура агента сушіння (для зручності порівняння прийняли 110° в американських сушарках і в нижніх зонах сушіння в європейських);
Тн – початкова температура повітря (повітря довкілля, повітря із зон рекуперації та/або рециркуляції або їх суміш).

Далі, витрату газу можна розрахувати шляхом ділення необхідного тепла в ккал/год на калорійність природного газу (у таблиці ми прийняли 8500 ккал/м³, як це роблять європейські виробники). Що в нас вийшло? Див. нижче.

Примітка: Потрібно зазначити, що цей розрахунок є орієнтовним і не претендує на звання паспортних даних. Проте, він показує, як за простими базовими параметрами, можна перевірити правдивість показань витрати газу продавців зерносушарок, які ну дуууууууже хочуть продати вам сушарку за будь-яку ціну!

Як бачимо з останнього рядка таблиці, елементарний розрахунок показує істотну різницю у витраті газу при сушінні за американською та європейською технологіями. Пов’язано це з двома факторами:
1) В американській зерносушарці необхідно нагрівати набагато більший об’єм повітря;
2) В американській зерносушарці повітря рекуперації істотно холодніше (оскільки повітря надходить у сушарку набагато більше, а кількість тепла в зерні практично не змінилася (продуктивності порівнюваних сушарок умовно однакові).

Ми вважаємо, що саме з цієї причини американські зерносушарки майже не виробляються в Європі. Ми знаємо тільки італійську компанію Mecmar, яка випускала баштові сушарки даного типу. Всі інші виробники сконцентровані на шахтних зерносушарках, оскільки європейці історично були більш ощадливі по відношенню до витрати палива (природного газу, зрідженого газу, солярки тощо). Також, вакуумні шахтні зерносушарки набагато легше переводяться на альтернативні види палива, що важливо для країн, які є сусідами з Росією, що використовує газ як економічну зброю.

Для малих фермерських господарств європейці дійсно пропонують сушарки поперечного потоку, але не американського типу, а бункерного. Вони набагато простіші в монтажі експлуатації та часто є мобільними. Це привабливіше і для зростаючих фермерських господарств (сушарку легше продати), і для банків (оцінка ліквідності такої сушарки буде вищою).

Бункерні сушарки також випускаються і в США, але в Європі вони практично не продаються. Ба більше, багато італійських бункерних сушарок цілком успішно продаються в США.

Будова і принцип роботи

Американські зерносушарки належать до типу вертикальних зерносушарок поперечного потоку, тобто зерно просувається сушаркою у вертикальному напрямку, а гаряче повітря в них проходить крізь зерно в горизонтальному напрямку, тобто поперечно (перпендикулярно) вектору руху зерна.

Також ці сушарки називають колонковими зерносушарками, оскільки зерно в них перебуває в колонках між двох перфорованих металевих сіток.

Тобто, якщо ми подивимося на схематичне зображення, то побачимо, що зерно (зелені стрілочки) у зерносушарку подається зверху і, під дією власної сили тяжіння, воно поступово просувається донизу до виходу із зерносушарки.

У процесі руху зерна воно обдувається повітрям, яке рухається з одного боку (на зображенні зліва – червоні стрілочки) в інший бік (праворуч). У процесі руху повітря віддає своє тепло зерну, нагріваючи його. Нагріте зерно починає віддавати вологу повітрю, яке її вбирає і виносить із собою із зерносушарки.

Переваги та недоліки

Незважаючи на низку недоліків, включно з високою запиленістю (як на фото праворуч) і доволі низькою ефективністю таких зерносушарок (висока витрата газу, низька однорідність кінцевої вологості тощо), такі зерносушарки дешевші за шахтні (зерносушарок змішаного потоку), що робить їх доволі популярними і в Україні.

Проте до недоліків будь-якої зерносушарки потрібно бути готовим. Оскільки американські зерносушарки є сушарками поперечного потоку, рекомендуємо вам ознайомитися з нашою тематичною статтею, в якій докладно описано їхні переваги та недоліки: Зерносушарки поперечного потоку.

Гонитва за низькою ціною вражає, адже, відверто кажучи, подекуди шахтна зерносушарка вже за місяць роботи стає дешевшою за американську завдяки суттєво меншій витраті газу).

Крім того, як зазначено нижче, американські зерносушарки вимагають більших витрат на будівництво зерносушильного комплексу, оскільки в ідеалі їм необхідні додаткова надбункерна ємність і виносні бункери охолоджувачі. Якщо порахувати вартість будівництва в комплексі, то вона не буде дешевшою, ніж будівництво комплексу на базі сучасної європейської шахтної зерносушарки.

Типи американських зерносушарок

Загалом, американські зерносушарки бувають типів:
1. Модульні.
2. Баштові.

Є ще бункерні зерносушарки, системи сушіння зерна прямо в силосі та навіть зерносушарки змішаного потоку, але в нас ці виробники зовсім непопулярні, тому зупинимося докладніше саме на двох типах сушарок, зазначених вище.

Модульні зерносушарки

Візуально виконані у вигляді горизонтальних модулів. Хоча, насправді, зерносушарка не є горизонтальною, а вертикальною, тому що зерно просувається в ній у вертикальному напрямку.

Модульна конструкція – це скоріше маркетингова назва такої зерносушарки. Адже з погляду кінцевого користувача, нарощування потужності зерносушарки здійснюється встановленням додаткових зерносушарок. Те саме можна зробити і з будь-якою іншою зерносушаркою.

У цьому відношенні, єдина відмінність модульної зерносушарки від будь-якої іншої – це можливість встановлювати такі додаткові зерносушарки не тільки поруч, але й зверху (одну на іншу). Але це тільки в тому випадку, якщо фундамент був спочатку спроектований під вагу двох сушарок, що буває нечасто.

До речі, важливою особливістю модульних зерносушарок є низька ефективність їхніх систем рекуперації тепла. Тому зазвичай такі сушарки працюють у режимі повного нагріву, коли вся шахта сушарки перетворюється на зону сушіння, а охолодження відбувається в окремих бункерах охолодження. (Щоправда, ця технологія здорожує весь зерносушильний комплекс, оскільки будуть потрібні додаткові інвестиції в норії, транспортери, фундаменти, хопери, автоматику тощо).

Крім того, така сушарка потребує додаткового завантажувального бункера над зерносушаркою (як на фото).

Це одна з причин, чому ціни американських і європейських зерносушарок не можна порівнювати. Потрібно порівнювати ціну всього комплексу.

Баштові зерносушарки

Вертикальні конструкції круглої форми, в яких повітря подається спеціальним вентилятором знизу зерносушарки в середину, звідки воно також проходить назовні крізь шар зерна і перфоровану сітку.

Основні відмінності від модульних зерносушарок:

• Мають більші можливі продуктивності, ніж модульні.
• Конструктивно можлива організація системи рекуперації тепла (і суттєво ефективнішої порівняно з модульною).
• Неможливе нарощування продуктивності шляхом встановлення додаткових зерносушарок зверху. Тільки ще одна сушарка. (У принципі, можливість нарощування в інших сушарках – це теж “окозамилювання”, зокрема й у модульних).

Силосні зерносушарки

Просто як загальний розвиток ми також звернули увагу на системи сушіння зерна в силосах. Наприклад, ось ця зерносушарка-силос, яка сушить у шарі зерна, що знаходиться в даху. Після того, як шар зерна висушується, відкриваються спеціальні жалюзі і сухе зерно падає всередину силосу, а наступна порція вологого зерна завантажується в дах силосу.

Потрібно зазначити, що зерно продувається як гарячим повітрям, що подається під дахом силосу, так і повітрям рекуперації, яке отримує тепло від охолоджуваного зерна. Таким чином можна досягти досить непоганих показників теплової ефективності. Однак, контролювати вологість зерна трохи незручно.

Виробники зерносушарок у США

У США їх досить багато. Наприклад, такі марки як:

• Brock,
• GSI,
• Mathews Company,
• Grain Handler,
• Chief,
• Neco

… і багато інших.

Аналіз ринку

Америка зіграла важливу роль у розвитку та становленні сільськогосподарського ринку деяких країн Східної Європи, особливо України. В основному через свою меншу вартість. У хороші роки частка цих сушарок на ринку становила понад 40% від усього обсягу імпорту.

Графік: Ринкова частка американських зерносушарок за роками в Україні (2013-2016)

Дуже цікаво подивитися на частку українського ринку, яку займали американські зерносушарки в розрізі чотирьох років:

% (відсоток від обсягу поставки в Євро)

Як бачите, частка, яку займають американські зерносушарки на ринку України, в цей період неухильно падала! На наш погляд, це свідчить про дедалі більшу розбірливість фермерів і зернових елеваторів, які поступово переходять на більш сучасні та адаптовані для українського ринку сушарки.

Графік: Обсяг поставок зерносушарок в Україну в 2016 році за країнами

Як видно на графіку нижче, поставки американських зерносушарок уже в 2016 році зайняли тільки 14.5% від усього імпорту. (Дуже велику частку “відкусили” європейські зерносушарки і, особливо, італійські).

% (відсоток від обсягу поставки в Євро)

Висновок

Залишилися запитання? Зв'яжіться з нами!