Послеуборочная обработка зерновых является одной из важнейших технологических операций, во многом предопределяющая эффективность всего уборочного цикла, количество и качество реально полученного зерна. И одной из главных причин послеуборочных потерь зерна является его высокая влажность, включая естественную, органические и пылевые примеси, а также битые зёрна, что при хранении приводит к быстрому разогреву зерновой массы и её “горению”. Сушка же зерна в существующих сушилках является энергоёмким, дорогостоящим процессом, сушилки имеются не во всех хозяйствах, и производительность их весьма ограничена.
Для резкого повышения сохранности влажного зерна, упрощению и удешевлению производства товарной продукции предлагается система модульных агрегатов глубокой послеуборочной обработки зерновых для их последующего хранения и переработки. В отличие от существующей технологии очистки–нормализации–сушки зерна и зерно–бобовых, основанной на применении большого набора громоздких, энергоёмких и дорогостоящих зерноочистительных машин и стандартных зерносушилок по предлагаемой технологии процесс обработки зерновых, зерно–бобовых и масличных культур состоит из трёх технологических операций:
- очистка–нормализация зернового вороха от мелких и лёгких примесей — половы, соломы, пыли и других лёгких включений, с одновременной осушкой поверхности зерна и его обеззараживанием;
- сепарация–классификация зерна с отделением мелких примесей;
- разделение зерна по классам крупности; сушка зерна до безопасной влажности.
Данные технологические операции выполняются в разработанных нами агрегатных модульных установках базовой производительностью 10т/ч: аэродинамическом вихревом нормализаторе, роторном классификаторе–сепараторе и рециркуляционной сушилке с ионизацией и рециркуляцией энергоносителя. При этом технологический процесс обработки зерна заключается в следующем:
Для первичной послеуборочной обработки исходное зерновое сырьё поступает в вихревой аэродинамический нормализатор, в котором происходит отделение лёгких и мелких примесей, поверхностная осушка и антисептирование ионизированным потоком энергоносителя. После такой обработки зерно может хранится более 25 дней без потери качества. Повторная обработка зерна в нормализаторе через 25–30 дней позволяет осушить влагу, диффундированную из объёма зерна на его поверхность, тем самым обеспечивая достаточную длительность хранения зернового сырья. Удельные же затраты энергии при обработке зерна в нормализаторе составляют не более 0,7 кВт.ч./т. Для повышения качества зерна, определяемое его физико–механическими свойствами, разделения на фуражное, продовольственное и семенное, зерновая смесь на роторном классификаторе разделяется на заданные классы с остротой разделения 0,5% при удельных энергозатратах порядка 0,7 кВт.ч./т. Число и размер выделяемых классов определяются технологическими задачами, видом исходного зернового материала и конструктивно выполняется установкой ротора требуемой конфигурации. При необходимости быстрого доведения влажности исходного зерна до стандартной (для длительного хранения) зерно сушится в разработанной нами сушилке с рециркуляцией энергоносителя с экономайзером, в котором энергоноситель–горячий воздух циркулирует в контуре с ионизатором, что предопределяет снижение суммарных энергозатрат на процесс сушки на 40–65 % по сравнению со стандартными сушилками. Сушилка работает без применения топлива, а стоимость её в 3–5 раз ниже имеющихся.
Использование нормализатора для предварительного нагрева зерна перед сушилкой позволяет увеличить её производительность на 40%. Основой создания высокоэкономичных базовых машин предлагаемой системы глубокой обработки зерновых являются результаты многолетних исследований в СО РАН, на основе которых разработаны физические, термодинамические и инженерные модели, которые и являются мощной базой для создания технических средств переработки, составляющие систему модульных компакт–агрегатов. Главным преимуществом предлагаемой системы обработки–нормализации зерновых является универсальность, простота, экономичность и низкая металлоёмкость разработанных технических средств, новые экологически чистые, ресурсосберегающие технологии обработки зерновых и высокое качество получаемого зерна и, соответственно, продуктов его последующей переработки. Агрегат для нормализации зерновых, основанный на современных научных достижениях, отвечает высшим мировым стандартам, имеет высокую конкурентоспособность, так как на мировом рынке нормализатора аналогичных параметров нет. По техническим характеристикам нормализатор может быть создан для любого хозяйства с производительностью от 1,0 до 100 т/ч.
Согласно проведённых экономических расчётов и маркетинговых исследований срок окупаемости стоимости нормализатора составит 5 месяцев. Прогнозируемая потребность России в данном оборудовании составляет величину порядка 300 тыс. штук.
Мы предлагаем организацию производства и реализацию как всего комплекса машин, агрегатов и технологий, так и отдельных машин и агрегатов для послеуборочной обработки зерномассы в высококачественное товарное зерно.