Процессы производства, хранения и реализации зерна яровой пшеницы в крестьянском хозяйстве «Алтай»

Сбор урожая происходил следующим образом: в течении пяти недель велась уборка с полей и  послеуборочная обработка зерна. Но не всегда удавалось соответствовать планам, так как резко ухудшилась погода в сентябре, а также непредвиденно уборочная техника выходила из строя.

В крестьянском хозяйстве «Алтай» имеется два механизированных тока, которые оснащены зерноочистительно-сушильными комплексами КЗС-40, в состав которых входят зерноочистительные агрегаты ЗАВ-40 и сушилки СЗШ-16.

Зерноочистительные агрегаты можно применять как для предварительной обработки зерна, так и для первичной и окончательной обработки. Это объясняется тем, что ЗАВ-40 имеет набор оборудования, достаточный для выполнения технологических операций, необходимых для доведения исходного материала до семенных кондиций.

Рассмотрим технологическую схему агрегата ЗАВ- 40.

Всё технологическое оборудование агрегата установлено на блоке бункеров резерва, чистого зерна и отходов. Управление технологическим оборудованием сосредоточено на одном пульте. Все оборудование, образующее две поточные линии, состоит из двух ветрорешетных зерноочистительных машин ЗАВ-20, двух центробежно-пневматических сепараторов, двух триерных блоков  типа БТ-10 и транспортеров. Завальная яма размещена под бункером резервного зерна и имеет перегородку. Предусмотрена разгрузка в завальную яму с двух сторон только автотранспорта. Технологическая схема работы агрегата показана на рисунке 1.

Зерно из автомобилей загружают при помощи автомобилеподъемника (ГАП-2Ц) в завальную яму. Разгрузку самосвалов производят с противоположной от автомобилеподъемника стороны. Из завальной ямы зерно двухпоточной норией (2НЗ-20)направляют в приемные камеры машин (ЗВС-20). Легкие и крупные фракции самотеком поступают в секцию отходов бункера, а мелкие – после подсевных решет – в секцию зерновой примеси. Очищенное зерно шнековыми транспортерами и норией (2НЗ-20) подают в центробежно-пневматические сепараторы.

В зависимости от чистоты и назначения исходного материала на выходе из сепараторов можно получить две или три фракции: отходы и чистое зерно или отходы, чистое зерно и промежуточную зерновую фракцию. Отходы в обоих случаях направляют в секцию зерновых отходов. Если при разделении на две фракции зерно имеет чистоту базисных кондиций, то его отводят в бункер чистого зерна.

При необходимости обрабатываемое зерно можно направить в триерные блоки. При разделении центробежно-пневматическим сепаратором зерна на три фракции чистое зерно направляют в бункер, а промежуточная фракция поступает на триерные блоки. В каждом блоке имеются по две пары триерных цилиндров, которые могут работать либо последовательно (очистка от коротких и длинных частиц), либо параллельно. В последнем случае из зерна выделяют лишь один вид примесей. Отходы триерных блоков отводят шнековыми транспортерами в секции бункера отходов.

Если очищать зерно от длинных и коротких частиц не нужно, то его после центробежно-пневматических сепараторов направляют, минуя триеры, в бункер.

Затраты труда на обработку 1 т зерна с помощью данного агрегата составляют от 0,4 до 0,83 чел-часа в зависимости от состояния исходного материала.

Поскольку в природно-климатических условиях района, на территории которого находится рассматриваемое крестьянское хозяйство, невозможно получить урожай необходимой влажности, применяются зерносушилки. В КХ «Алтай» имеются две зерносушилки СЗШ-16.

Стационарная зерносушилка СЗШ-16 включает в себя следующие основные узлы: топку, две верхние и две нижние сушильные камеры, два надсушильных бункера, две загрузочные нории сырого зерна, разгрузочные устройства, расположенные под нижними сушильными камерами, две нории сухого зерна, две охладительные колонки.

Топка сушилки металлическая, цилиндрической формы, состоит из камеры сгорания, экрана, кожуха, топливной аппаратуры, газоразрядного клапана, системы сжигания. Топливо к форсунке подается насосом НШ-10 левого вращения с приводом от электродвигателя.

В передней части камеры сгорания закреплен регистр с форсункой, в котором установлены лопатки для завихрения потока воздуха. Смесительная камера выполнена в виде улитки, в которую из камеры сгорания поступают топочные газы, а по кольцевым пространствам, образованным стенками камеры сгорания, экраном и кожухом, - атмосферный воздух. Улитка с сушилкой соединена трубопроводом подачи агента сушки.

Расход топлива регулируют, изменяя давления при помощи перепускного клапана и сменных распределительных шайб с различными диаметрами отверстий.

Сушильная камера представляет собой шахту размером 980×1980 мм, высотой 3650 мм. Пространство между шахтами используют в качестве диффузора. Он сверху и с боков обшит металлическими щитами, а внизу присоединен к трубопроводу подачи агента сушки. Внутри шахты размещены пятигранные короба. С одной стороны короб упирается в глухую стенку, а с другой имеет открытое окно. Окна одного ряда коробов открыты в сторону диффузора, подводящего агент сушки, другого, - смежного ряда – в сторону диффузора, отводящего отработавший агент сушки.

По вертикали в шахте расположены 14 рядов коробов, из них семь отсасывают отработавший агент сушки и семь подают агент сушки. Верхняя шахта относительно нижней повернута на 180˚, что позволяет изменять движение агента сушки по высоте. Это обеспечивает равномерный нагрев и сушку семян.

Над шахтами смонтированы надсушильные бункера, на вертикальной стенке которых установлены датчики минимального и максимального уровня зерна. При достижении зерном нижнего уровня останавливается мотор-редуктор привода кареток выпускного устройства, при достижении максимального уровня датчик сбрасывает и включает мотор-редуктор.

В нижней части шахт на станине расположены разгрузочные устройства и два подсушильных бункера с патрубками, подводящими высушенное зерно к нориям.

Выпускное устройство состоит из неподвижной лотковой коробки с восьмью щелями-входами для семян и подвижной каретки с восьмью площадками и окнами, расположенными под выходами лотковой коробки.

Охладительное устройство выполнено из двух вертикальных колонок с перфорированными стенками. Вместимость рабочей части – кольцевого пространства между внешним и внутренним цилиндрами – 3 м³. К малому внутреннему цилиндру сверху присоединен всасывающий патрубок вентилятора, по которому отводится отработавший воздух. Семена охлаждаются благодаря пропуску атмосферного воздуха через слой зерна, находящегося между цилиндрами.

Движение семян в колонке порционно-периодическое, при повышении уровня семян до датчика верхнего уровня включается мотор-редуктор шлюзового затвора, выпускающего охлажденное зерно. При снижении уровня семян до датчика минимального уровня мотор-редуктор шлюзового затвора выключается и разгрузка прекращается. Охлажденные семена поступают в бункер под колонками.

Эксплуатационная производительность машин для очистки и сушки зерна зависит от влажности зерновой массы и содержания в ней примесей. В данном хозяйстве среднее содержание влаги в зерне, поступающем на ток, 16%, а сорной примеси не более 10%.

Таблица 3

Показатели состояния зерновых масс, поступающих от комбайна на ток

Культура	Календарные сроки уборки	Состояние зерновой массы		Масса зерна, поступающего на ток, т
		Влажность, %	Сорная примесь, %
	25.08. – 31.08.	16	10	480
	01.09. – 07.09.	16	10	480
	08.09. – 14.09.	16	10	480
	22.09. – 28.09.	16	10	480
	29.09. – 5.10.	16	10	480

 

Учитывая показатели, указанные в таблице 3, необходимо рассчитать уточную производительность зерноочистительных машин и сушилок. Необходимо также обратить внимание на то, что чистое время работы без учета остановок агрегата на профильные мероприятия не менее 16 часов в сутки.

С 25 августа по 31 августа необходимо было очистить и высушить до 14%  480 т зерна.

Производительность 2-х зерноочистительных агрегатов ЗАВ-40 составляет 80 т/ч.

Производительность зерносушилки СЗШ-16 зависит от режима сушки зерна. Так как с 25.08. по 7.09. велась не только сушка зерна на реализацию, но и сушка 400 т пшеницы на семенные цели, то производительность зерносушилки снижается вдвое.

Используя переводной коэффициент «К», характеризующий влагоудерживающую способность зерна, который для пшеницы равен 1,00, найдем производительность зерносушилки СЗШ-16.

16 пл. т/ч × 1,00 = 16 пл. т/ч

Так как необходимо изменить влажность с 16% до 14%, используем коэффициент «П» для перевода количества просушенного зерна в плановые тонны, который в нашем случае равен 0,54.

16 пл. т/ч × 0,54 = 8,64 пл. т/ч

Учитывая, что зерносушилки две – 8,64 пл. т/ч ×2 = 17,28 пл. т/ч производительность зерносушилки.

Для пшеницы на семенные цели производительность зерносушилки будет равна 8,64 пл. т/ч.

Итак, на обработку 480 т зерна, из которых 200 т на семена и 280 т на реализацию требуется 45 ч, что составляет 6 ч 30 мин в сутки с 25.08. по 31.08. Такое же время заняла очистка и сушка с 1.09. по 7.09.

С 8.09. по14.09. и с 22.09. по 28.09. велась послеуборочная обработка 960 т зерна на реализацию, которая заняла в целом около 68 ч, то есть в сутки 4 ч 50 мин.

С 29.10. по 5.10. подвергали очистке и сушке 240 т, остальные 240 т. использовали на кормовые цели. Обработка 240 т заняла всего 34 ч, то есть по 8 ч 30 мин с 29.10. по 02.10., при этом использовались один зерноочистительный агрегат ЗАВ-40 и одна зерносушилка СЗШ-16.

4.Хранение зерна  на семенные цели.

 

4.1. Послеуборочное  дозревание.

Одной из особенностей физиологии такого цветкового растения как пшеница является неравномерное цветение в пределах одного и того же растения. Это приводит к неравномерному созреванию зерен, и к тому, что после уборки урожая в зерновой массе находятся как созревшие семена, так и зерна еще не полностью завершившие процесс созревания. Такое зерно не устойчиво при хранении, отличается пониженной энергией прорастания и всхожести.

Однако известно, что, казалось бы, зрелые свежеубранные зерна не проявляют свойств полностью созревших. Такое состояние сохраняется до тех пор, пока в зерне не произойдут определенные биохимические изменения.

Совокупность внутренних биохимических процессов, происходящих в свежеубранном зерне, называют процессом послеуборочного дозревания. В среднем этот процесс длится около полутора месяцев. Суть и общая направленность процесса послеуборочного дозревания заключается в окончательном завершении формирования высокомолекулярных биохимических соединений, образование которых и означает полную физиологическую спелость.

Для нормального завершения послеуборочного дозревания зерна необходимо выполнение ряда условий. Одни условия складываются на этапе формирования зерна в поле – это оптимальные климатические параметры, отсутствие болезней и вредителей, а также других факторов, отрицательно влияющих на растение. Другие условия должны быть созданы при послеуборочной обработке и хранении зерна. При этом большое значение имеют влажность и температура зерновой массы, ее обеспеченность воздухом и состав воздуха межзернового пространства.

Из перечисленных факторов главенствующим является влажность зерна. При содержании в зерне значительного количества свободной влаги, находящейся в активном состоянии, ферментативная система может изменить направленность биохимических процессов, и они приобретут гидролитический характер. Гидролитические и окислительные могут достичь значительной интенсивности за короткий период. Это часто приводит к ухудшению посевных и технологических свойств. Необратимость обусловлена инактивацией ферментативной системы зерна при глубоких процессах распада. При этом послеуборочное дозревание становится невозможным даже при создании в дальнейшем благоприятных условий. Второй по значимости фактор – температура. Нормальное послеуборочное дозревание может происходить только при положительных температурах. Отрицательные температуры при хранении свежеубранного зерна резко замедляют послеуборочное дозревание. Наиболее быстрое дозревание зерна обеспечивается при температуре от 15 до 30˚С и более. Однако повышение температуры не должно вызвать повреждение ферментативной системы из-за ее тепловой инактивации. При этом следует учитывать, что температуропроводность зерна увеличивается с повышением его влажности. Чем выше влажность и продолжительнее нагревание зерна, тем ниже температурный уровень, вызывающий денатурацию белковых веществ. Это имеет особо важное значение при проведении сушки высоковлажного свежеубранного зерна. Считается, что температурная денатурация возможна в интервале температур от 25 до 60˚С в зависимости от особенностей зерна. Воздействие оптимальных повышенных температур на свежеубранное зерно в процессе его сушки позволяет сократить послеуборочное дозревание до трех недель. Оптимальной температурой для свежеубранного зерна пшеницы является 45˚С, при этом не происходит повреждения ферментативной системы.

Немаловажное значение имеет и обеспеченность зерновой массы воздухом в период послеуборочного дозревания.

Достаточная обеспеченность зерновой массы атмосферным воздухом достигается проведение активного вентилирования или снижением высоты насыпи зерновой массы. В рассматриваемом крестьянском хозяйстве «Алтай» выбран именно второй вариант, так как нет системы активного вентилирования.