Зерносушилки поперечного потока

В вертикальной зерносушилке поперечного потока зерно течёт сверху вниз под действием силы тяжести. Горячий воздух подаётся с одной стороны, проходит сквозь слой зерна и выходит через другую перфорированную стенку. В горизонтальных конвейерных сушилках зерно движется горизонтально с помощью конвейера или механического ворошителя, а воздух проходит сквозь слой вертикально.

По мере прохождения сквозь зерно воздух постепенно охлаждается, передавая своё тепло зерну. Поэтому зерно, прилегающее к стороне подачи горячего воздуха, всегда обдувается более горячим воздухом, чем зерно у противоположной стенки. Если слой зерна не перемешивается или перемешивается недостаточно, на выходе можно получить разную влажность по слоям. Именно поэтому производители добавляют в такие сушилки секции перемешивания, дифференциальную разгрузку и другие системы выравнивания влажности.

Низкая тепловая эффективность

Это связано со сложностью организации зоны охлаждения и системы рекуперации тепла. Подробнее можно посмотреть калькулятор затрат на газ в статье Газовые зерносушилки. (В башенных зерносушилках эта ситуация несколько лучше, чем в модульных, так как эффективность системы рекуперации там выше.)

Неоднородность конечной влажности

Максимальная тепловая эффективность достигается при максимально допустимой температуре агента и минимально допустимой скорости его движения. На практике найти баланс сложно: при низких скоростях увеличивается разница влажности между внешним («холодным») и внутренним («горячим») слоями зерна. Поэтому поток воздуха обычно намного выше, чем в сушилках смешанного потока, — а весь этот поток нужно нагревать за счёт увеличенного расхода топлива. Производители добавляют секции перемешивания и дифференциальную разгрузку; они немного улучшают ситуацию, хотя их эффективность всё ещё под вопросом.

Отсутствие систем пылеподавления

Из-за системы разгрузки непрерывного типа и большой площади сетки пыль выходит в большом количестве в окружающую среду сквозь отверстия в перфорированных стенках. Собрать весь отработанный воздух, чтобы очистить его, сложно: он выходит не в одном месте, а по всей площади перфорированных стенок.

Необходимость очистки и замены сетки

Очистке подлежит любая зерносушилка, но очистка американской колонковой сушилки — отдельная проблема: нет удобного доступа, а сетка вычищается сложно (часто её моют мойкой под напором, не выгружая зерно, с работающими вентиляторами). Отдельно, если вы сушите культуры с большой разницей в размере зёрен (например, кукурузу и рапс), сетку придётся менять при переходе с культуры на культуру — а эта процедура может занимать полдня и больше.

Ограниченный процент съёма влаги за один проход

В зерносушилках поперечного потока можно снимать лишь небольшой процент влаги за проход. Если начальная влажность очень высокая (что характерно для Украины), приходится сушить в два прохода или в порционном режиме. Это существенно снижает производительность и ещё больше повышает удельный расход топлива.

Мнимая низкая стоимость и простота монтажа

Колонковые сушилки просты и содержат меньше металла, чем шахтные, — отсюда более низкая цена корпуса. Но для эффективной работы понадобятся надсушильный и охладительный бункеры, нории, конвейеры, самотёки. При сравнении предложений стоимость всего этого фермером часто не учитывается. Если добавить это оборудование и разницу в расходе топлива, шахтная зерносушилка нередко оказывается дешевле. Поэтому мы и говорим о ВЕРОЯТНОЙ дешевизне.

Вам может быть важна не максимальная энергоэффективность промышленного комплекса, а быстрый старт и контроль над собственным зерном. В таком случае стоит рассмотреть мобильную сушилку Agrex. Она может быть логичным выбором, если нужно:

• быстро начать сушку;
• избежать большого строительства;
• сохранить мобильность;
• не зависеть полностью от стороннего элеватора;
• иметь оборудование, которое проще продать или переместить.

Если задача шире, чем стандартная сушка кукурузы на элеваторе, стоит рассмотреть Alvan Blanch DF. Это решение может быть интересным для:

• фермерских хозяйств с разными культурами;
• переработчиков;
• элеваторов с нестандартными задачами;
• сушки не только зерна;
• работы с альтернативным топливом;
• проектов, где важно качество продукта.

Для большого элеватора модульные или башенные сушилки нужно очень внимательно сравнивать с шахтными сушилками смешанного потока, сушилками с рекуперацией тепла, утеплением и современной автоматикой. В таких проектах главный вопрос — не «сколько стоит сушилка», а:

• сколько стоит тонна сушки в течение сезона;
• какая фактическая производительность;
• сколько стоит топливо;
• как сушилка работает с высокой влажностью;
• как она обслуживается;
• какой уровень пыли;
• можно ли интегрировать её в будущий элеватор.

Для классических колонковых сушилок поперечного потока характерна простая конструкция: зерно размещается между перфорированными стенками, а горячий воздух проходит сквозь слой зерна с одной стороны на другую. Эта простота удешевляет изготовление, но создаёт технологические ограничения: зерно у горячей стороны получает больше тепла, у противоположной — меньше; без перемешивания влага выравнивается хуже; перфорация забивается лёгкими примесями; для уменьшения риска повреждения зерна приходится снижать температуру или увеличивать воздушный поток, а это повышает расход топлива и электроэнергии.

Основным преимуществом данных сушилок является простота и дешевизна при их изготовлении. Как правило, конструктивно сушилка представляет собой две перфорированные стенки, между которыми размещается сырое зерно. Перфорация стенок различна, чаще всего она выполнена в виде круглых отверстий диаметром до 2 мм или в виде щелей.

Промышленное изготовление такой конструкции очень простое, однако заложенная технология сушки в таких аппаратах весьма несовершенна. Толщина продуваемого слоя в разных сушилках этого типа достигает 380–1500 мм. Продувание слоя, как правило, осуществляется без его перемешивания. В лучшем случае перемешивание зерна проводится один раз за весь период сушки.

Процесс сушки происходит при подаче агента через перфорированную стенку в слой зерна и отводе отработанного агента через другую перфорированную стенку. При такой сушке зерно, прилегающее к стенке со стороны подвода агента, пересушивается, а у противоположной стенки недосушивается. Для снижения неравномерности сушки используют агент с более низкой температурой, а это, в свою очередь, приводит к повышенному расходу топлива и электроэнергии.

Другим негативным эффектом использования таких сушилок является залипание перфорации стенки со стороны отвода агента лёгкими примесями. При этом выход отработанного агента уменьшается или совсем прекращается. Вследствие этого эффективность сушки снижается, а при полном засорении перфорации процесс сушки прекращается полностью; следовательно, в таких сушилках можно сушить только чистое зерно с небольшим содержанием влаги.

Журавлёв А.П. Зерносушение и зерносушилки. — Монография. Кинель, 2014. 295 с.

Именно поэтому классические модульные и башенные сушилки нужно оценивать очень внимательно, особенно при работе с влажной кукурузой, большими сезонными нагрузками и дорогим топливом. Сравнение американской и европейской технологий сушки приведено в нашей статье «Американские зерносушилки».

Иногда можно услышать аргумент, что сушилка поперечного потока эффективнее, потому что воздух проходит сквозь тонкий слой зерна. Это упрощённое объяснение.

Для эффективности важно не только то, насколько тонкий слой зерна. Важно, чтобы горячий воздух успел передать тепло зерну, а зерно — отдать влагу воздуху. Если воздух проходит слишком быстро или не успевает остыть, часть тепла вылетает из сушилки вместе с отработанным воздухом.

В шахтных сушилках смешанного потока воздух также проходит сквозь относительно небольшие слои зерна, но зерно постоянно меняет положение относительно потоков горячего и отработанного воздуха. Это помогает достигать более равномерной сушки. Поэтому утверждение «поперечный поток всегда эффективнее» некорректно — нужно сравнивать конкретные машины, тепловые схемы, рекуперацию, скорость воздуха, качество перемешивания, культуру и реальные условия работы.

Сушилки башенного и модульного типа в Европе практически не производятся. В Евросоюзе почти нет производителей небольших модульных зерносушилок — в основном их производят на американском континенте (а также в Украине и Турции). Производителей башенных в ЕС тоже единицы.

На наш взгляд, это связано с тем, что европейцы всегда больше ценили топливную экономичность. Сушилки модульного и башенного типа менее экономичны, чем современные шахтные зерносушилки смешанного потока. Поэтому для средних агропредприятий и промышленных элеваторов европейцы в основном производят более экономичные сушилки смешанного потока, а поперечный поток в Европе остаётся преимущественно для небольших фермерских хозяйств (бункерные и горизонтальные решения).

Да. Поперечный поток — это лишь принцип прохождения воздуха сквозь слой продукта. Ограничения наиболее характерны для классических модульных и башенных колонковых сушилок. Бункерные мобильные и горизонтальные конвейерные сушилки имеют другие задачи и другую конструкцию — и в своих нишах могут быть очень удачным выбором.

Потому что для большинства новых проектов мы считаем важными топливную экономичность, равномерность сушки, контроль пыли, удобство обслуживания и полную стоимость комплекса. По этим критериям классические модульные и башенные сушилки часто уступают современным альтернативам.

Agrex стоит рассматривать, когда фермеру нужна быстро устанавливаемая сушилка без большого строительства, сложного проекта и значительной инфраструктуры. Это решение для быстрого старта, автономности и контроля над собственным зерном.

Alvan Blanch DF — это горизонтальная конвейерная сушилка. У неё другая механика движения продукта, она может работать с разными культурами и материалами, позволяет более деликатную сушку и лучше приспособлена к задачам, где важны качество продукта, гибкость и технологическая универсальность.

Может, но это зависит от конкретной конструкции, тепловой схемы, рекуперации, толщины слоя, скорости воздуха, влажности зерна, культуры и режима работы. Нельзя оценивать экономичность только по названию типа сушилки.

Потому что часто сравнивают только стоимость самой сушилки. Но для реальной работы нужны бункеры, транспортное оборудование, охлаждение, аспирация, монтаж, электрика и автоматика. Если учесть всю систему и расход топлива, начальная дешевизна может оказаться условной.

Для большого элеватора нужно сравнивать не только тип сушилки, а всю технологическую схему. Часто стоит рассматривать шахтные сушилки смешанного потока с рекуперацией тепла, утеплением и современной автоматикой. Но если задача нестандартная или нужна горизонтальная технология, Alvan Blanch DF может быть интересным решением.