Технология послеуборочной обработки зерна (семян) на предприятии (хозяйстве)

В этом разделе необходимо изложить технологические приемы, приме­няемые на предприятии при послеуборочной обработке партий зерна. На основании данных суточного поступления зерна и эксплуатационной про- изводительности машин (табл. 6) сделать заключение по обеспеченности предприятия зерноочистительными машинами, сушилками и установками активного вентилирования для временной консервации зерна.

Послеуборочная обработка семян должна выполняться с использованием поточной технологии, сущность которой заключается в последовательном выполнении всей совокупности технологических операций по выпус­ку готовой продукции.

Набор технологических операций зависит от следующих факторов: ди- намики поступления зерновой массы на ток; состояния зерновой массы (влажности, засорённости, травмированности, температуры и др.); метео- рологических условий; состояния материально-технической базы тока.

В зависимости от средней многолетней влажности зерновой массы, пос­тупающей от комбайнов, рекомендуются следующие технологические ва-рианты ее подработки на предприятии (хозяйстве):

Вариант 1. В зоне высокой уборочной влажности зерна (более 22 процентов) его подвергают многократной сушке; поточные линии комплектуют двумя и более зерносушилками и бункерами активного вентили­рования.

Вариант 2. В зоне низкой уборочной влажности (ниже 15 процентов) оснащение токового хозяйства зерносушилками не предусматривают. Од­нако бункеры и неполные установки активного вентилирования находят применение и в этой зоне.

Вариант 3. При влажности зерна от 15 до 22 процентов агрегаты ком­плектуют только одной зерносушилкой и бункерами активного вентили­рования.

Основные операции послеуборочной обработки зерна (семян): предва­рительная очистка свежеубранного зерна, сушка, первичная очистка, вто­ричная очистка (для семян). В районах с высокой влажностью для сох­ранения зерна до сушки применяют временную консервацию активным вентилированием и, кроме того, этой технологической операции подверга­ют зерно поздноубираемых культур в сухостемпых зонах. В районах с невысокой уборочной влажностью зерна послеуборочную обработку начи­нают с первичной очистки, минуя предварительную.

Предварительная очистка зерна и семян. Описать, какие машины ре­комендуете для предварительной очистки, особенности этой операции. Эти машины должны выполнять очистку свежеубранного зернового вороха влажностью до 40 процентов с содержанием сорной примеси до 20 процен­тов, в том числе фракции соломистых примесей — до 5 процентов. 13 про­цессе очистки должно выделяться не менее 50 процентов сорной примеси, в том числе практически вся соломистая.

В очищенном материале содержание соломистых примесей длиной час­тиц до 50 мм должно быть не более 0,2 процента, а частиц длиной более 50 мм не должно быть. Содержание полноценных зерен в отходах не дол­жно превышать 0,05 процента от массы зерна основной культуры в ис­ходном материале.

Первичная очистка зерна и семян. Описать, какие машины рекомендуе- те применять для названной операции, задачи и технологические схемы их работы. Зерновая масса, поступающая на первичную очистку, должна иметь влажность не выше 18 процентов и содержать сорной примеси не более 8 процентов. Допустимые суммарные потери основного зерна во все фракции отхода не должны превышать 1,5 процента от массы основной культуры в исходном материале. В обработанном материале не должно содержаться более 3 процентов примесей. Если сравнить предельные нор­мы содержания сорной примеси в исходном и конечном продукте, несложно подсчитать, что технологическая эффективность выделения крупных, мелких и легких примесей для первичной очистки зерна составляет при­мерно 60 процентов.

Вторичная очистка зерна (семян). Раскрыть задачи и технологический процесс вторичной очистки. Требования к вторичной очистке: потери се­мян основной культуры во все фракции примесей не должны превышать 1 процент, и попадание полноценных семян во II сорт должно составлять не более 3 процентов от массы основной культуры в исходном материале. Общее дробление семян допускается до 1 процента. В процессе триерования содержание полноценных зерен не должно в отходах превышать 0,5 процента при обработке продовольственного зерна и 3 процентов ‒ при очистке семян.

Оптимальный режим работы зерноочистительных машин и контроль за процессом очистки. Для установления оптимального режима работы воз­душно-решетной машины необходимо:

- определить компонентный состав зерновой массы, содержание и характер отделимой примеси, влажность;

- подобрать на основе типовых рекомендаций и лабораторного решет­ного анализа необходимую форму и размеры отверстий решет;

- опробовать машину на холостом ходу, проверить работу всех меха­низмов и особенно механизма очистки решет, а также соответствие час­тоты вращения приводных валов паспортным;

- проверить работу машины под нагрузкой для настройки равномер­ной подачи зерна по всей ширине рабочих органов и во времени;

- установить максимально возможную производительность машины, при которой обеспечивается требуемый эффект очистки зерна;

- отрегулировать скорость воздушного потока в пневмосепарирующих каналах для максимально возможного удаления легких примесей при допустимом содержании зерна в отходах;

- провести зачистку машины и уборку всех продуктов, полученных при наладке и проверке машины под нагрузкой;

- выполнить пробную очистку данной партии зерна, в процессе кото­рой снять количественно-качественный баланс фракций основного зерна и всех отходов, определить производительность машины и технологичес­кий эффект ее работы.

Полученный фракции зерна и отходов взвесить, отобрать средние про­бы, из которых выделить навески по 500 г. Навески пропустить через на­бор лабораторных решет, соответствующих решетам, установленным в производственной машине. Провести анализ остатков на каждом решете. Результаты записать в таблицу 8.

В случае комплексного использования нескольких зерноочистительных машин с различными рабочими органами применяют такую же, как и для одиночных машин, методику установления оптимального режима.

По результатам снятия минутного баланса работы машин и анализа качества полученных фракций определить технологический эффект очист­ки зерна по формуле:

Е = 100, где

А ‒ содержание отделимых примесей в исходной смеси, кг;

В содержание отделимых примесей в зерне после очистки, кг.

Таблица 8 - Баланс фракции воздушно – решётной зерноочистительной машины

Номер фрак-ции	Наименование фракции	Выход фракции
		всего, кг/мин	в том числе
			отдельных примесей			зерна
			кг/мин	процент	кг/мин		процент
1	Зерно основной культуры после очистки
2	Мелкие и щуплые зёрна основной культуры
3	Крупные и мелкие примеси
4	Мелкий отход
Всего	Исходная зерновая масса

Определить потери зерна по формуле:

А = , где

М₁ — масса зерна в 1 кг отходов;

В₁ — содержание примесей в исходной зерновой массе, проценты;

В₂ — содержание примесей в очищенном зерне, проценты;

М₂ — масса примесей в одном кг отходов, г.

Пробную очистку можно считать законченной, если из очищаемого зер­на за один пропуск будет выделено не менее 60 процентов отделимых при­месей при эксплуатационной производительности в соответствии с исход­ным уровнем засоренности и влажности зерна.

Пробную очистку зерна в триерах считают законченной, если при уста­новленном режиме работы выделяется не менее 80 процентов имеющихся в основном зерне длинных примесей (например, в пшенице овес или ов­сюг). При очистке зерна от коротких примесей содержание куколя в очи­щенном зерне не должно превышать 0,5 процента.

Технологический эффект работы зерноочистительных машин контроли­руют не только при наладке оптимального режима их работы, но и при ус­тановившемся режиме не менее 2 раз в смену.

Оптимальный режим работы зерносушилок и контроль за режимом суш­ки. Описать технологические процессы и режимы сушки зерна на зерно­сушилках в зависимости от исходной влажности зерна и тина сушилок. Основные материалы по режимам сушки семян и зерна представить в ви­де таблиц 9 и 10.

Таблица 9 - Режимы сушки семян

Культура, сорт	Исходная влажность зерна до сушки, процент	Пропуски через зерносушилку		Тип сушилки
				Шахтная		Барабанная
		всего	номер пропуска	Температура, 0С		Температура, 0С
				агента сушки	семян	агента сушки	семян

Таблица 10 - Режимы сушки продовольственного зерна

Культура, сорт	Исходная влажность зерна до сушки, процент	Сушилки
		Шахтная		Барабанная
		температура агента сушки,0С	предельная температура нагрева зерна, 0С	температура агента сушки,0С	предельная температура нагрева зерна, 0С

Перечислить особенности сушки неподвижной зерновой насыпи в ка­мерных сушилках. Определить влияние температуры и влажности зерна на продолжительность сутки насыпи семян. Результаты записать в таб­лицу 11.

Таблица 11 - Режимы сушки в камерных сушилках

Культура	Влажность зерна, проц.	Температура, 0С		Продолжи- тельность сушки, час	Влажность зерна после сушки, %
		воздуха	зерна		средняя	в том числе по слоям
						нижняя	средняя	верхняя

Технологический процесс сушки включает следующие операции: под- готовительный (организационный) период, начало работы и установление заданного режима, работу при установившемся режиме, завершение сушки. Режим сушки устанавливают в зависимости от вида культуры, целевого назначения зерна, его исходной и конечной влажности. В зависимости от начальной влажности зерна устанавливают число пропусков его че­рез сушилку. При использовании шахтной сушилки определяют схему работы шахт (последовательная или параллельная), Зерно влажностью до 20 процентов включительно сушат за один пропуск через шахты, при влажности выше 20 процентов необходимы два пропуска и более. При схеме за один пропуск 4...6 процентов влаги обеспечивается достаточно равномерное движение зерна в шахте.

При увеличении времени нахождения зерна в шахте и соответствующей снижении скорости его перемещения возрастает неравномерность сушки зерна по площади и высоте шахты. При последовательной работе шахт требуется повышенное внимание к синхронности работы разгрузочные устройств первой и второй шахт.

В шахтных сушилках проверяют: равномерность распределения агента, сушки по коробкам шахты и его скорость, температуру нагрева зерна по горизонтальному сечению шахты и по вертикали (если представляется; техническая возможность), количество агента сушки, производительность сушилки, учет расхода топлива и электроэнергии качество зерна в процессе сушки.

Скорость и равномерность движения агента сушки по коробам определяют чашечным анемометром (возможно крыльчатым анемометром) на трех уровнях по вертикали тахты и в трех коробах по горизонтали – в двух крайних и одном среднем. При замерах скорости агента сушки при входе пли на выходе из короба, анемометр устанавливают вертикально вдоль стенки шахты так, чтобы чашки находились напротив отверстия короба. Продолжительность каждого замера 60 с, повторность трехкрат­ная. По графику, прилагаемому к прибору, число оборотов крыльчатки анемометра переводят в показания скорости воздушного потока в метрах в 1с.

Равномерность нагрева зерна в шахте определяют сравнением темпе­ратуры нагрева его в шести пробах, отобранных в начале и конце трех коробов нижней части шахты ‒двух крайних и одного среднего. Пробы помещают в деревянные ящики, и температуру зерна определяют через 6...8 мин спиртовым или ртутным термометром. Таким же способом опре­деляют температуру зерна после охладительной колонки. Замер темпера­туры зерна проводят через каждый час при неустановившемся режиме сушки и раз в два часа при установившемся режиме работы сушилки. Температуру агента сушки контролируют в подводящем диффузоре тер­мометром сопротивления или ртутным термометром через каждые 15 мин и затем вычисляют ее средне-арифметическую в течение всей работы. Регистрация температуры теплоносителей может выполняться автоматически с помощью специальной системы датчиков. Температуру и относительную влажность отработавшего агента сушки измеряют психрометром в отводя­щем диффузоре шахты. Показания по психрометру Ассмана отсчитывают через 10…12 мин после его размещения в диффузоре.

Пробы зерна для определения влажности и других показателей качест­ва отбирают через каждый час работы сушилки и после сушки. Пробы просушенного зерна отбирают после охладителя одновременно с отбором проб для определения температуры охлажденного зерна.

Отклонение температуры нагрева семян от среднего значения в зоне максимального нагрева не должно превышать ±5° но отдельным каналам шахтной сушилки. Отклонения влажности семян от среднего значения по отдельным коробам шахтной сушилки не должно превышать + 2 процен­та. Отклонение температуры агента сутки от заданных значений не долж­но быть более ±3°С.

Охладительное устройство зерносушилок должно обеспечивать охлаж­дение семян после сушки до температуры ниже 25°С. Если температура наружного воздуха больше 15°, то температура семян после сушки не должна более чем на 10° превышать температуру атмосферного воздуха. Дробление семян механизмами сушильной установки не должно превышать 0,25 процента.

Фактическую производительность сушилки определяют сбором и взве­шиванием просушенного зерна за определенный отрезок времени в зави­симости от пропускной способности сушилки (0,5; 1...5 мин.). Учет про­изводят 3 раза и рассчитывают среднюю производительность сушилки по физической массе сырого зерна и в плановых единицах. Для подсчета ча­совой производительности сушилки по сухому зерну массу учтенной пробы зерна умножают на 60 и делят на время, за которое она была получена.

Производительность сушилки по сырому зерну определяют по формуле:

, где

Р₁ и Р₂ — масса зерна до и после сушки;

а и Б — влажность зерна до и после сушки.

Производительность сушилки в плановых единицах Рил подсчитывают умножением фактической производительности сушилки по сырому зерну на коэффициент Кв и Кк (см. приложение 2).

Экономическую эффективность работы сушилки определяют по удель­ному расходу условного топлива и количеству израсходованной электро­энергии на плановую единицу сушки.

Расход топлива при сушке зерна необходимо учитывать по показателям счетчика или по показаниям мерной линейки. Удельный расход (кг/с) ус­ловного топлива на плановую единицу определяют по формуле:

Ту = Кн (Тн/Мпл), где

Тн ‒ масса натурального топлива, израсходованного на сушку, кг;

Мпл ‒ масса просушенного зерна в плановом исчисле­нии, т;

Кн ‒ коэффициент пересчета натурального топлива в условное; для дизельного топлива, солярного масла и тракторного керосина Кн=1,45.

Расход электроэнергии при сушке учитывают по показаниям счетчика, а при его отсутствия ‒ на основании установленной мощности электро­двигателей и фактического времени работы сушилки. Путем деления ко­личества израсходованной электроэнергии (кВт/ч) па массу просушен­ного зерна в плановом исчислении подсчитывают удельный расход элект­роэнергии на плановую единицу сушки (кВт ч/т).

Активное вентилирование зерна (семян). Описать устройство установок активного вентилирования, правила их эксплуатации, основное назначение. Привести режимы охлаждения зерна. Данные занести в таблицу 12.

Удельную подачу воздуха определяют делением производительности

установки (м³/ч) на массу зерна на установке (т). Чтобы определить массу зерна на вентиляционной установке, нужно знать площадь секции (м²), высоту насыпи зерна и массу зерна в 1м³. Расчеты оформить в виде таблицы 13.

Таблица 12 - Режимы охлаждения зерна на установках активного вентилирования

Тип установки	Культура	Влажность, проц.	Масса зерна на установке, т	Высота насыпи, м	Удельная подача воздуха, м3/ч, т	Продолжи-тельность охлаждения, ч

Таблица 13 - Масса семян (зерна) на установках активного вентилирования

Тип установки	Ширина, м	Длина, м	Высота насыпи, м	Объем зерна, м3	Масса 1 м3зерна, кг/м3	Масса зерна на установке, т

Перед проведением вентилирования необходимо установить его целе­сообразность. При этом следует учитывать, что зерно влажностью более 20 процентов можно вентилировать круглосуточно при любой влажности воздуха. Вентилирование зерна целесообразно во всех случаях, когда тем­пература его выше температуры атмосферного воздуха на 8... 10°. Зерно при этом нормально охлаждается и не увлажняется.

Для определения возможности вентилирования зерновой массы влаж­ностью менее 20 процентов необходимо определить либо относительную влажность воздуха по показаниям психрометра с использованием соответствующих таблиц, либо абсолютную влажность воздуха по номограмме

ВНИИЗ. Определить равновесную влажность и сопоставить ее с факти­ческой влажностью. Если равновесная влажность ниже фактической, то технологический прием является целесообразным.

Расчет выхода семян и использование этого показателя для оценки ка- чества работы механизированного тока. На основании учета намолочен­ного, оприходованного (реализованного) очищенного зерна, засыпанные на хранение или использованных зерновых отходов (зернофуража), актов списания незерновых отходов и усушки зерна составить таблицу резуль­татов обработки зерновых масс.

Таблица 14 - Результаты обработки зерновых масс на току

Культура	Намолочено, т	Получено,т			Усушка, проц.	Продолжи- тельность обработки, ч
		чистого зерна	зерновых отходов	незерновых отходов

Проанализировать полученные данные и сделать выводы об эффектив­ности применяемых в хозяйстве технологий.

^{Для семеноводческих хозяйств рассчитать фактический выход готовых}

^{семян по формуле:}

^{Сф = 100, где}

^{Сф – фактический выход семян, процентов;}

^{Г – масса готовых семян, т;}

^{В – масса всего зернового вороха, поступившего на ток.}

^{Рассчитать прогнозируемый выход семян по формуле:}

С_{П =} , где

С_П – прогнозируемый выход семян, процентов;

В – масса зернового вороха, поступившего на ток, т;

C – сорная примесь, процентов;

З – зерновая примесь, процентов;

а – влажность семян до сушки, процентов;

в – влажность семян после сушки, процентов;

п – допустимые потери семян с отходами, процентов.

Допустимые потери семян в отходы при отсутствии трудноотделимых примесей в целом по всей системе очистки не должны превышать 5—6 процентов.

Сравнить прогнозируемый выход семян с фактическим. Такое сравне­ние провести в период работы механизированного тока, а также после ее завершения. Если разница между прогнозируемыми и фактическими зна­чениями выходов семян составляет не более 2—3 процентов, то такую ра­боту механизированного тока считают хорошей, до 5 процентов — удов­летворительной и более 5 процентов — неудовлетворительной. Такие вы­ходы можно делать только при условии получения семян 1-го класса по­севного стандарта.

При производстве в хозяйстве семян ниже 1-го класса значения прог­нозируемого и фактического выходов семян при сравнении не должны от­личаться друг от друга более чем на 1—2 процента. Снижение фактичес­кого выхода семян в результате послеуборочной обработки на большую величину по сравнению с прогнозом говорит о неудовлетворительной работе тока.

Расчет потребной емкости специализированных и универсальных хра­нилищ и контроль за качеством хранящегося зерна. Рассчитать потреб­ность в семенах (основной фонд, страховой и переходящие фонды) по культурам и сортам по формуле:

, где

С – масса собственного смешанного материала, т;

К — коэффициент, характеризующий переходящий и

страховой фонды, равный 1,25 — 1,50;

П — площадь, которую планируется занять под данную культуру на следующий год, га;

Н — норма высева, т/га;

100 — полевая всхожесть, процентов

Данные занести в таблицу 15

Таблица 15 - Потребность хозяйства в семенах

Культура, сорт	Площадь посева, га	Норма высева, кг/га	Основной фонд, т	Страховой фонд, т	Переходящий фонд, т	Всего семян, т

Рассчитать потребность хозяйства в фуражном зерне с учетом имеющегося поголовья животных (табл. 16)

Суммарное количество этих кормов по различным сельскохозяйственным культурам увеличивается в 1,5 — 2,0 раза (полутора-двух-годичный запас).

На основании количества семян, подлежащих хранению, рассчитать потребность в складской площади для зерна семенного, а также продо­вольственно-фуражного.

При расчете складских емкостей для хранения семенного материала, следует иметь в виду, что семена хранят в мешках (суперэлита, элита, первая репродукция) и насыпью. Партии мелкосемянных культур, как правило, также хранят затаренными. В таблице 17 приведены рекомен­дуемая высота насыпи и высота укладки мешков при хранении.

Таблица 16 - Количество фуражного зерна, закладываемого на хранение

Вид крупного рогатого скота (пол, возраст)	Поголовье, шт	Фуражная культура	Содержание в суточном рационе, кг		Всего, т
			Зима	Лето

В семенохранилищах, оборудованными установками активного венти­лирования, высота насыпи семян зерновых культур может быть увеличе­на до 5 м. Для других культур высота насыпи должна быть уменьшена примерно на 30 процентов.

В настоящее время специализированные и универсальные хранилища строят по типовым проектам емкостью 500, 1000, 1500, 2000, , 2500. .1000 т иг др. Как правило, все хранилища секционного типа. Емкость од­ной секции 500 т в пересчете на пшеницу. Ее длина и ширина KS м. Пятисоттоиная секция условно разделена на 6 подсекций размерами 6X6 м и, имеющим те же параметры, центральный проход.

В одной подсекции можно расположить четыре штабеля мешков, укла­дываемых пятериком и два тройником, со стороной 2,1ом и проходами 1,1 и 0,7 м.

С учетом условного размера заполненного стандартного мешка (70X35X30 см), объемной массы хранящихся семян и числа рядов меш­ков в штабеле нетрудно вычислить массу в одном штабеле, а отсюда и. в одной секции семенохранилища. Так, для пшеницы емкость секции сос­тавит:

70 х 35 х 30 х 752 х 15 х 8 х 4 х 6 = 160 т;

70 х 35 х 30 х 752 х 9 х 8 х 2 х 6 = 48 т.

Итого 208 т.

Таблицы 17 - Высота насыпи и число рядов мешков в штабеле при хранении семян

Культура	Влажность семян, %	Время года
		холодное		Теплое
		Высота насыпи, м	Число рядов мешков в штабеле	Высота насыпи, м	Число рядов мешков в штабеле
Пшеница, рожь, ячмень, нут	14	3,5	8	3,0	8
Кукуруза	14	2,5	8	2,0	6
Просо	14	2,5	6	2,0	4
Горчица, сорго	14	1,5	5	1,0	4
Подсолнечник	12	2,0	6	1,5	5

Так рассчитывают емкость секции для всех культур и делают вывод о потребном количестве хранилищ для семян в таре.

При расчете емкости складов для хранения семян насыпью, а, также фуражного зерна тоже необходимо сначала определить, сколько зерна разместится в одной подсекции (со сторонами 6 м) и секции. Для этот объем подсекции (6 X 6 X ) умножают на объемную массу культуры.

С учетом имеющихся хранилищ в хозяйстве составляют схему разме­щения в них продукции, и если есть необходимость, делают предложения о строительстве новых типовых хранилищ.

Описать, как осуществляется в хозяйстве контроль за хранящейся зер­новой продукцией. Отметить периодичность наблюдений за зерном и се-­

менами по отдельным показателям. Составить график периодичности конт­роля за качеством хранящихся зерна и семя (табл. 18)

Внести предложения по улучшению этой работы. Провести расчеты по количественно-качественному учету зерна. В случае его недостачи, поль­зуясь приходно-расходными книгами и качественными показателями зер­на, сделать расчеты убыли зерна за счет изменения влажности и засорен­ности, естественной убыли (приложение 4).

Таблица 18 - Наблюдение за состоянием зерна (семян) при хранении

Дата проверки	Масса партии, т	Высота насыпи, м	Температура, С°					Влажность, %	Зараженность, шт/кг	Отклонение от заданного режима
			Зерна по слоям			воздуха
			верхний	средний	нижний	Внутри склада	Вне склада

Схема пункта послеуборочной обработки и хранения зерна.

В масштабе 1 : 1000 или 1 : 2000 вычертить на отдельном листе ка­рандашом план реально существующего в хозяйстве тока: основной ток: резервный, зерно- и семенохранилища, весовые устройства, зерноочистительно-сушильные агрегаты, контора, лаборатория и т. д.

Затем, с учетом рассчитанных параметров и количества оборудования, вычертить тушью на той же схеме план размещения токового хозяйства со всеми изменениями и дополнениями, полученными при выполнении курсового проекта.

Расчет технико-экономических показателей. Основными технико-экономическими показателями агрегатов, комплексов и пунктов являются часовая производительность, затраты труда и прямые затраты в расчете на 1 т зерна, которые рассчитывают по следующим формулам: Затраты труда Зт, чел.-ч/т,

,где

О – обслуживающий персонал, чел.;

П – производительность труда, т/ч.

Прямые затраты Зп, р/т,

, где

Аз — амортизация здания, р.;

Лм — амортизация машин и оборудования, р.;

Рз — текущий ремонт здания, р.;

Рм — текущий ремонт и техобслуживание машин и оборудования, р.;

Э — затраты на электроэнергию, р.;

Т — затраты на топливо, р.;

3 — зарплата обслуживающему персоналу, р.;

П — производительность за год, т/год.

Установлены следующие нормы отчислений, процентов от балансовой стоимости (зарплаты): амортизация зданий — 2; амортизация оборудова­ния — 10; текущий ремонт зданий — 4; текущий ремонт и техобслужи­вание машин и оборудования — 13; начисление на зарплату обслуживаю­щего персонала — 4,4; стоимость 1 кВт ч электроэнергии — 0,01 р.