Расчет и проектирование послеуборочной обработки и хранения зерна озимой ржи продовольственного назначения

 

Рассмотрим более подробно бункер активного вентилирования БВ-25.

       Основные рабочие органы: вертикальный  цилиндр  диаметром 3080 мм с конусообразным дном, цилиндрический воздухораспределитель, конусный распределитель зерна для равномерной загрузки зерном, воздухораспределительная труба имеет подвижный поршень, подвешенный на трос с лебедкой, уровень зерна в бункере фиксируется грузиками и флажком, воздух подогревается в электрокалорифере, установленном около всасывающего отверстия вентилятора, подающего воздух в бункер. Для регулирования выпуска зерна в нижней части бункера устроено регулировочное кольцо с изменяющейся шириной кольцевой щели. Бункер оборудован двумя пробоотборниками, измерительным преобразователем уровня зерна и тремя регуляторами влажности.

 

 

3. Расчётная часть.

 

Исходные данные:

Культура – озимая рожь.

Площадь возделывания - 810га.

Урожайность – 2,9т /га.

Натура: - 760 г / л

Целевое назначение: продовольственное зерно.

Влажность - 23%;

Сорная примесь - 7%;

Зерновая примесь - 15%.

 

       1. Продолжительность уборки озимой ржи, сут.;

tуб =

       где S - убираемая площадь, га; Чк - число комбайнов, шт; Пр - суточная производительность одного комбайна, га/сут.

tуб = = 8 сут.

 

       2. Суточное поступление зернового вороха на ток в течение 1 сут, т:

mисх=(Чк*Пр)*Ур,

       где Чк - число комбайнов, шт; Пр - суточная производительность одного комбайна, га/сут; Ур - урожайность культуры, т/га.

mисх= 10*10*2,9 = 290 т/сут

       3. Эксплуатационная производительность предварительной очистки, т/ч:

Пэ=Пп*Кэ*К1*К2,

       где Пп - паспортная производительность машины, т/ч; Кэ - коэффициент учитывающий особенности культуры; К1 и К2 - коэффициенты, учитывающие влажность и засоренность вороха.

Пэ=25*0,9*0,85*0,86=16,45 т/ч,

       4. Продолжительность предварительной очистки зернового вороха, ч;

tовс= ,

       где mисх - масса зернового вороха, поступающего на ток в течение 1 суток, т; Пэ - эксплуатационная производительность машины, т/ч; Кп - коэффициент использования рабочего времени.

tовс= =22,04 ч

Для ускорения процесса возьмем 3 ворохоочистителя  ОВС-25, тогда

tовс = = = 7,4ч

 

       5. Схема проведения послеуборочной обработки зернового вороха озимой ржи.

Зерновой ворох

w – 23%,Cсорная примесь – 7% ,Cзерновая примесь - 15%, Н = 760 г/л

СК-5 «Нива»

Пр = 10 га/сут, tработы = 20 ч в сутки, 10 шт., Пробщ = 100 га/сут.

 

Предварительная очистка

ОВС- 25

Пр = 25 т/ч, tработы = 20 ч в сутки, 3 шт., Пробщ = 1500 т/сут.

 

         

        Сушка

Шахтная зерносушилка «СЗШ-16»

Пр = 16 т/ч, tработы = 20 ч в сутки, 1 шт., Пробщ = 320 т/сут.

 

 

 

 

Активное вентилирование

               БВ - 25

Vбункера паспортный = 54 м3 ,Vбункера = 25 т ,  3 шт., Vобщ = 75 т.

= 0,46 г/л – насыпная плотность зерна в БВ- 25.

 

 

Первичная очистка

ЗВС-20А

Пр = 20 т/ч, tработы = 20 ч в сутки, 2 шт., Пробщ = 800 т/сут.

 

 

 

                                                       Вторичная очистка

СВУ-5

Пр = 5 т/ч, tработы = 20 ч в сутки, 3 шт., Пробщ = 300 т/сут.

 

  6. Масса зернового вороха после предварительной очистки, т:

mовс = mисх- mисх*Уб/100,

        где mисх - масса зернового вороха, поступающего на ток в течение 1 суток, т; Уб - убыль вороха.

       Уб = 60% от 7% (сорной примеси) +0,05% (допустимое количество полноценных зерен в отходе) =4,25%

mовс= 290-290*4,25/100 = 277,7 т

       После предварительной очистки мы имеем 277,7 тонн и отправляем на сушку.

 

       7. Продолжительность сушки зернового вороха, ч:

tс = mпл/Пп*Кп,

       где mпл - масса просушиваемого зерна в плановых тоннах, пл. т.; Пп - паспортная производительность сушилки, т/ч; Кп=0,8 - коэффициент использования рабочего времени.

 

       Расчет фактической массы партии в пересчете на плановую единицу сушки:

mпл =mовс*Кв*Кк,

       где mовс - масса вороха после предварительной очистки, т; Кв - коэффициент, учитывающий влажность вороха; Кк - коэффициент, учитывающий особенности культуры и целевое назначение зерна.

mпл = 277,7*1,31*0,91=331 пл.т.

 

       Расчет времени работы зерносушилки СЗШ-16:

tсзш=

tс = = 26 ч

 

       8. Эксплуатационная производительность сушилки, т/ч:

Пэ =,

       где mовс - масса вороха после предварительной очистки, т;

tс - продолжительность сушки, ч.

Пэ= = 10,68 т/ч

 

       9. Масса вороха, просушиваемого за сутки, т:

mc1=Пэ*20,

       где Пэ - эксплуатационная производительность сушилки, т/ч; 20 - средняя продолжительность работы установки в течение суток, ч.

mc1 =10,68*20=213,6 т/сут

 

       10. Масса зерна, полученного после сушки, т:

mc2= mс1* ,

       где mc2 - масса влажного зерна, просушиваемого за сутки, т; W1 - влажность зерна до сушки, %; W2 - влажность зерна после сушки, %.

mc2 = 213,6 * =198,16т

mc2 = 213,6 * =199,2т

При использовании шахтной сушилки, зерно при влажности выше 20%,а в нашем случае она 23%, необходимы два пропуска. Съем  влаги за один пропуск для продовольственного зерна составляет 6%

        На  первичную обработку пойдет 199,2 т.

       На активное вентилирование необходимо отправить :

mав = mовс – mс1

mав = 277,7 – 213,6 = 64,1 т,

       Следовательно, для активного вентилирования зерновой массы нам понадобится 3 бункера активного вентилирования вместимостью 25 тонн БВ-25.

 

       11. Эксплуатационная производительность ЗВС-20А , т/с:

Пэ=Пп*Кэ*К1*К2,

       где Пп - паспортная производительность машины, т/ч; Кэ - коэффициент учитывающий особенности культуры; К1 и К2 - коэффициенты, учитывающие влажность и засоренность вороха.

Пэ = 20*0,9*1*1 = 18 т/ч

 

       12. Продолжительность первичной очистки, ч:

  Сначала найдем убыль  зерна после первичной очистки:

Упо = 1,5 +((22-3) - 3) = 17,5%,

tпо  = ,

tпо  = = 12,3 ч

       где mc2 - масса зерна, полученного после сушки, т; Пэ - эксплуатационная производительность ЗВС-20А, т/ч; Кп - коэффициент использования рабочего времени.

  Для ускорения процесса возьмем 2 машины ЗВС-20А, тогда

tпо  = = 6,15 ч

       13. Эксплуатационная производительность  СВУ-5 , т/с:

Пэво=Пп*Кэ*К1*К2,

       где Пп - паспортная производительность машины, т/ч; Кэ - коэффициент учитывающий особенности культуры; К1 и К2 - коэффициенты, учитывающие влажность и засоренность вороха.

Пэ = 5*0,9*1*1 = 4,5 т/ч

 

       14. Продолжительность вторичной очистки, ч:

tво  = ,

tво  = = 40,58 ч

       где mc3 - масса зерна, полученного после первичной очистки, т; Пэ - эксплуатационная производительность, т/ч; Кп - коэффициент использования рабочего времени.

   Для ускорения возьмем 3 установки СВУ-5, тогда

tво  = =13,53 ч

       15. Продолжительность первичной и вторичной очистки, ч:

tпо+ tво= 6,15+13,53=19,68 ч

       16. Масса зернового вороха после вторичной очистки, т:

mс3=mс2- mс2*Упо/100,

       где mс2 - масса зернового вороха, поступающего на первичную очистку после сушки, т; Уб - убыль вороха после первичной очистки, %.

mс3=199,2- 199,2* 17,5/100 = 164,34 т

 

       17. Масса зерна после послеуборочной обработки, т:

Вычисление убыли зерна после вторичной очистки:

Уво = 1+3+3+1=8%

Уво – потери зерна при вторичной очистке, %

1% - потери основной культуры  после первичной очистки ,%

1% - дробление семян основной  культуры, %

3% - зерно попадающее во  второй сорт, %

3% - Потери при триеровании, %

 

       18. Масса зернового вороха после послеуборочной обработки, т:

mс4=mс3- mс3*Уво/100,

       где mс3 - масса зернового вороха, поступающего после вторичной очистки, т; Уво - убыль вороха после вторичной очистки, %.

Масса зернового вороха после послеуборочной обработки, т:

mс4=164,34- 164,34*38 /100 = 102 т

 

       19. Определить массу вороха  обрабатываемого на току в течение суток по полной схеме

mисх1 = = = 223,06 т

 

       20. Продолжительность обработки зерна на току:

tобщ = S*Ур / mисх1 = 810*2,9 / 223,06 = 10,4 сут

 

       21. Определить массу партии семян, полученной в результате обработки всего урожая:

mсем = mов * tобщ = 102 * 10,53 = 1074,06 т

 

       22. Определить прогнозируемый выход готовых семян

Сn = *100% = *100% = 45,72 %

 

       23. Рассчитать максимальное накопление непросушенного зерна на току:

mmax = maв * tуб = 64,1* 8 = 512,8 т

 

       24. Масса зерна, подлежащего размещению на току в бунтах

mбунт = mmax – mав1 = 512,8 – 75 = 437,8 т

mав1 = 3*25 =75 т

 

       25. Определить ожидаемое количество фуражного зерна в сутки:

mф= = = 59,76 т

       где ф – процент фуражного зерна(30%),%

 

       26. Общая масса фуражного зерна:

mф общ = mф * tобщ = 59,76 * 10,4 = 629,27 т

     

 

 

 27. Размеры бунта

Lбунта = ½ *а*tg α =½ *4*tg 300 =1,16 м2

Sсечения = ½ *а*h =½ *4* 1,16 = 2,32 м2

 

       28. Определить площадь погонного метра:

Vпм = L* Sсечения = 2,32* 1= 2,32 м2

mпм = V *ρ = 2,32*0,76 = 1,76 т

 

       29. Определить общую длину бунтовой насыпи:

Lобщ = = = 291,36 мп

 

       30. Количество бунтов

291,36/50 = 5,82 т.е. 6 бунтов (Приложение 1)

Расчет потребности хозяйства в семенах

Расчет потребности хозяйства в семенах рассчитывается по формуле:

C = K*(S*H/W)*100, где

C – масса собственного семенного материала, т;

K – коэффициент, характеризующий переходящий и страховой фонды, равный 1,25 – 1,50;

S – площадь, которую планируется занять под данную культуру на следующий год, га; S=745;

H – норма высева, т/га; H=0,18;

W- полевая всхожесть, %. W=76%;

C = 1,5*(745*0,18/76)*100 = 265 т

Масса одного мешка составляет 50кг (0,05т), а размеры 90х45 см. Значит, в хранилище будет уложено 265 т / 0,05т = 5300 мешков с семенным материалом. Высота штабеля 8 мешков, тогда  на одном поддоне 24мешка. Потребуется 221 поддон (5300/24).

       Высота  насыпи для зерна озимой ржи  составит 3 м (V=m/р, V=1438,33/0.76=1892,54 м3. H=V/S, H=1892,54/580=3 м).

Масса семенного материала составит 265 т, а масса продовольственного зерна 1438,33 т (1074,06 т – 265 т  + 629,27 т). Всего к размещению 1703,33 т зерна.

 

4. Типы зернохранилищ

 

       Основными типами зернохранилищ в сельскохозяйственных предприятиях являются:

       Одноэтажные склады с горизонтальными или наклонными полами и хранилища силосного типа. Практика хранения показала, что в большинстве случаев наилучшие технологические результаты и экономическую эффективность получают при совместной эксплуатации этих типов хранилищ (рис.5.1).

 

Рис. 5.1. Зернокомплекс для хранения зерна: силосы и склад

 

       По назначению выделяют универсальные хранилища, предназначенные для одновременного хранения зерна любого целевого использования, а также специализированные семенохранилища и хранилища для товарного (продовольственного и фуражного) зерна.

 

Склады для хранения зерна.

 

       Это одноэтажные помещения с горизонтальными или наклонными полами, кирпичными, каменными или железобетонными стенами. Зерно в таких складах хранят насыпью на полу или в закромах. Различные способы хранения зерна, размеры хозяйств и набор культур определили появление большого числа типов и размеров зернохранилищ.

       Зерновые склады делятся на механизированные и немеханизированные (рис. 5.2). Типовые склады имеют длину 60 м, ширину 20 м. Емкость их 3200 т при полной загрузке зерна пшеницы.

Рис.5.2. Типы складов для зерна

а – немеханизированный; б – механизированный с проходной галереей;

в – механизированный с непроходной галереей; г – с наклонными полами;

1 – разгрузочный транспортер; 2 – предохранительная колонка;

3 – верхний загрузочный транспортер; 4 – зерно

      

        Немеханизированные склады. Строят только с горизонтальными полами. Прием, перемещение и отпуск зерна в этих складах осуществляют с применением передвижных и самоходных механизмов.

       Механизированные склады. Строят как с горизонтальными, так и с наклонными полами. Эти склады оборудуют верхними (загрузочными) и нижними (разгрузочными) стационарными ленточными транспортерами и нориями, установленными в торцах складов.

       Верхний ленточный транспортер устанавливают по оси склада на строительных фермах, а нижний – под перекрытием склада в проходной или непроходной галерее. Склады с непроходными галереями строят главным образом в районах с высоким уровнем грунтовых вод.

       При применении непроходных галерей ленточный транспортер, как правило, является опоясывающим, то есть одна ветвь ленты (разгрузочная) проходит в нижней непроходной галерее, а вторая (загрузочная) – по стропилам склада.

       В отдельных случаях строят склады только с верхним или только нижним транспортером. Такие склады считаются механизированными частично.

       Для более полного заполнения склада, особенно вдоль продольных стен, на верхнем транспортере устанавливают сбрасывающую тележку с зернобросателем, при помощи которого зерно, разгружаемое с транспортера, отбрасывается к стенам. Высота насыпи зерна в складах с горизонтальными полами, допускается: у стен 2–2,5 м, в середине склада 4–5 м.

       Зерно из склада на нижний транспортер разгружают через разгрузочные люки с бункерами, встроенными в перекрытие. Всего по длине склада расположено 10 люков. Выход зерна в эти люки регулируется задвижками в самотечной трубе над нижним транспортером. Задвижками в складах с непроходными галереями управляют с площадки верхнего транспортера вертикальными штангами со штурвалами.

 

       Во избежание несчастных случаев по затягиванию людей в зерновые воронки, образующиеся при выпуске зерна на нижний транспортер, над каждым разгрузочным люком устанавливают специальные предохранительные колонки.

       В механизированных складах с горизонтальными полами при выгрузке зерна на нижний транспортер самотеком можно выпустить только 40–45 % всего хранящегося в складе зерна. Остальное зерно приходится подавать к разгрузочным люкам вручную или при помощи самоходных погрузчиков, что значительно уменьшает эффект механизации. В таких складах для полной механизация разгрузки могут применять аэрожелоба, которые, кроме того, используются как установка для активного вентилирования зерна.