Вытяжка и аспирация зерносушилки: воздух и очистка

Три воздушные задачи зерносушилки

Зерносушилка — шахтная, колонковая или барабанная — снижает влажность зерна перед закладкой на хранение, например с 20–22 % до кондиционных 14 %. За воздушную часть отвечает не один вентилятор, а три взаимосвязанные системы, которые проектируют совместно, а не по отдельности.

Первая задача — подача сушильного агента: смеси топочных газов и воздуха с температурой 60–180 °C в зависимости от культуры (для семенного зерна ниже, для фуражного — выше). Высоконапорный вентилятор гонит агент через топку в сушильные шахты, где он проходит сквозь слой зерна и забирает влагу.

Вторая задача — вытяжка отработанного воздуха: влажного, с уносом мелкой соломы, лузги и половы. Без организованной вытяжки давление в шахтах растёт, сушка идёт неравномерно, а пыль оседает на конструкциях сушилки.

Третья задача — аспирация и очистка выброса: перед сбросом в атмосферу воздух из сушилки и от точек пересыпки зерна (норий, транспортёров) проходит через циклон и фильтр, которые ловят зерновую пыль. Отдельно организуют местный отсос от аспирационных укрытий на течках и перепадах, чтобы пыль не расходилась по помещению.

Тип сушилки определяет схему подачи агента. Шахтная сушилка пропускает агент через плотный движущийся слой зерна в вертикальных коробах — так работает большинство современных зерносушилок. Колонковая сушилка держит более тонкий слой зерна между перфорированными стенками, что снижает сопротивление сети и позволяет поднять производительность при том же давлении вентилятора. Барабанная сушилка перемешивает зерно во вращающемся барабане, а агент подаётся вдоль оси — воздушная схема проще, но на выходе барабана нужна более мощная аспирация из-за интенсивного пыления.

Вентиляторы и параметры для каждой задачи

Под каждую из трёх задач подбирают вентилятор по своим параметрам — давлению, температуре и стойкости к пыли. Для подачи сушильного агента используют высоконапорный вентилятор ВР 132-30 в жаростойком исполнении, для вытяжки и очистки выброса — пылевой ВЦП 7-40, рассчитанный на абразивную зерновую пыль.

Мощность привода вентиляторов серии ВЦП 7-40 — от 1,5 до 5,5 кВт на типоразмерах 2,5–5, серии ВР 132-30 — от 0,37 до 11 кВт. Транспортную скорость 18–25 м/с в воздуховодах держат, чтобы зерновая пыль и лёгкая примесь не оседали и не забивали сеть аспирации.

Температуру сушильного агента задают по культуре: для семенного зерна и бобовых — 60–90 °C, чтобы не потерять всхожесть, для продовольственной пшеницы и ячменя — 110–150 °C, для кукурузы в початках — до 180 °C. Чем выше температура, тем жёстче требования к жаростойкому исполнению рабочего колеса и подшипниковых узлов вентилятора подачи.

На сушилке производительностью свыше 30 т/ч вместо одного вентилятора подачи часто ставят два-три агрегата меньшей мощности: это снижает риск полной остановки сушки при отказе одного вентилятора и упрощает регулировку температуры по зонам шахты. Рабочие колёса вентиляторов ВЦП 7-40 для аспирации выброса выполняют из стали повышенной толщины — абразивная зерновая пыль ускоренно изнашивает лопатки при тонком металле.

Как организовать воздушную часть зерносушилки

Проектирование идёт от расхода сушильного агента к взрывозащите всей системы — пропуск любого шага оставляет слабое звено.

• 1
  Рассчитать расход сушильного агента

  Расход считают по производительности сушилки (т/ч) и удельному расходу агента на тонну зерна (700–1000 м³/т). Для сушилки на 20–50 т/ч расход агента выходит 15 000–40 000 м³/ч.

• 2
  Подобрать подающий вентилятор в жаростойком исполнении

  Выбирают высоконапорный вентилятор на давление 2500–4750 Па и рабочую температуру агента 60–180 °C — например, ВР 132-30 в жаростойком исполнении под конкретную культуру.

• 3
  Организовать вытяжку отработанного воздуха

  Вытяжку считают с запасом 10–15 % к расходу сушильного агента, чтобы в шахтах не накапливалось избыточное давление и не оседала пыль на решётках и коробах.

• 4
  Поставить циклон и фильтр на аспирации выброса

  Циклон снимает крупную пыль и полову за счёт центробежной сепарации, рукавный фильтр ловит тонкую зерновую пыль перед сбросом, доводя выброс до норм ПДВ.

• 5
  Предусмотреть взрывозащиту и контроль температуры

  Устанавливают датчики температуры на входе и выходе шахт, искрогасители на воздуховодах подачи агента и аварийную остановку топки при превышении заданной температуры.

Все пять шагов проверяют вместе при пусконаладке: включают подачу и вытяжку одновременно, контролируют давление в шахтах манометром и снимают показания температуры на выходе агента. Только после этого сушилку выводят на проектную производительность.

Взрывоопасность зерновой пыли и очистка выброса

Зерновая пыль образует взрывоопасные пылевоздушные смеси: нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПРП) — 20–60 г/м³ в зависимости от культуры и влажности зерна. Помещения зерносушилок и норийных башен по СП 12.13130.2009 относят к категории Б — взрывопожароопасной, а зоны вокруг оборудования по ПУЭ гл. 7.3 классифицируют как взрывоопасные В-IIа. Отдельная угроза — самовозгорание зерна и разгон температуры сушильного агента: перегрев топки или остановка вытяжки при работающей подаче быстро приводят к пожару в шахте.

Поэтому воздушную часть сушилки проектируют с контролем температуры на входе и выходе шахт, искрогасителями на воздуховодах подачи агента и аварийной остановкой топки при превышении заданной температуры. Очистку выброса строят в две ступени: циклон снимает крупную пыль, полову и лёгкие примеси за счёт центробежной сепарации, рукавный фильтр — тонкую зерновую пыль перед сбросом, доводя выброс до норм ПДВ. Разгрузку пыли из циклона и фильтра ведут через разгрузочный шлюз, исключающий подсос воздуха и вторичное пыление в помещении.

Точки пересыпки зерна — головки и башмаки норий, перегрузочные узлы транспортёров — оснащают аспирационными укрытиями с местным отсосом. Скорость всасывания в укрытии задают выше скорости витания частиц пыли и половы, иначе они не подхватываются потоком и оседают внутри. Суммарный расход сети аспирации считают с коэффициентом одновременности 0,7–0,9, если не все точки пересыпки работают разом, — это не даёт завысить мощность вентилятора ВЦП 7-40.

Типичные ошибки при вытяжке и аспирации зерносушилки

Часто задаваемые вопросы

Похожие статьи