Методы оценки удельных расходов топлива и электроэнергии на сушку зерна

23.06.2015

В отрасли хлебопродуктов и сельском хозяйстве в основном применяют конвективную сушку зерна, где в качестве агента сушки используют смесь топочных газов с наружным воздухом либо чистый подогретый воздух.
Наиболее распространены шахтные прямоточные зерносушилки, в которых зерно сушится в плотном малоподвижном слое. Широко внедряются в промышленность различного рода сушилки с рециркуляцией просушенного зерна, в которых наряду с сушкой зерна в плотном малоподвижном слое применяют сушку в плотном подвижном, кипящем, падающем либо каскадно-движущемся слоях. На многих предприятиях южных районов страны зерно сушат в камерных зерносушилках (в плотном неподвижном слое) и различного рода вентилируемых бункерах.
Для получения топочных газов и подогрева чистого воздуха в основном используют жидкое топливо (дизельное, соляровое масло, тракторный керосин) и газообразное.
Для транспортирования зерна (подаваемого на сушку, просушенного и рециркулируемого) и подачи в зерносушилку агента сушки и воздуха требуются затраты электроэнергии.
На предприятиях, близких по объему сушки, работающих практически в одинаковых условиях и на однотипном оборудовании, существуют большие различия в удельных расходах топлива и электроэнергии на сушку зерна. На тех предприятиях, где удельные расходы значительны, в первую очередь необходимо провести организационно-технические мероприятия по экономии топлива и электроэнергии.
Внедрение научно обоснованных норм удельных расходов топлива и электроэнергии на сушку зерна — один из важнейших факторов, стимулирующих рациональное использование энергоресурсов и обеспечивающих технический прогресс.
В мировой практике для оценки затрат теплоты на сушку зерна используют показатель суммарного удельного расхода теплоты на испарение 1 кг влаги Σq (кДж/кг).
В отечественной практике в связи с необходимостью планирования расхода топлива на определенное число часов работы конкретной зерносушилки дополнительно используют показатель «норма расхода условного топлива на сушку одной плановой тонны зерна».
Понятие «условное топливо» введено в связи с большой разницей в теплоте сгорания различных видов топлива. Условным топливом называют топливо с низшей теплотой сгорания Qpн=29 330 кДж/кг:
Понятие «плановая тонна» введено для учета объема работы и производительности зерносушилок в условных плановых единицах. В качестве эталона за одну плановую единицу принята 1 т зерна пшеницы продовольственного назначения влажностью 20 %, высушенная до влажности 14 %. При сушке зерна других культур и других значений влажности вводят специальные коэффициенты, определяемые по соответствующим таблицам инструкции по сушке зерна.
Для пересчета расхода условного топлива By в натуральное Bh (кг) используют выражение

Методы оценки удельных расходов топлива и электроэнергии на сушку зерна

При установлении норм расхода топлива на сушку зерна в зерносушилках различных типов за основу берут значения удельных расходов, полученных при испытаниях этих зерносушилок. Размеры этих удельных расходов являются отраслевыми нормами, которые даны для температуры наружного воздуха и зерна, равной 5 °С, поэтому фактический расход топлива (полученный при испытаниях) уточняется с учетом дополнительного расхода топлива на нагрев или охлаждение воздуха и зерна до температуры 5 °С.
Дополнительный расход теплоты qв (кДж/кг вл) на нагрев или охлаждение наружного воздуха, идущий на процесс горения и смешивания с топочными газами (для получения агента сушки необходимой температуры), составляет:
Методы оценки удельных расходов топлива и электроэнергии на сушку зерна

Дополнительный расход q3 (кДж/кг вл) или снижение затрат теплоты на нагрев или охлаждение зерна (без испарения влаги при нагреве) составляет:
- при температуре зерна θ0 > 0 °C
Методы оценки удельных расходов топлива и электроэнергии на сушку зерна

- при температуре зерна θ0 < 0 °C и при условии, что вся влага, содержащаяся в зерне сверх критической влажности w0 (которую для практических расчетов можно принять равной предельному значению средней сухости), находится в виде льда, а остальная влага (до критической влажности) — в виде переохлажденной жидкости, дополнительный расход теплоты на нагрев зерна до температуры 5 °C составляет (кДж/кг вл):
Методы оценки удельных расходов топлива и электроэнергии на сушку зерна

Подставляя алгебраические значения t0 и θ0 в формулы (1.2), (1.3) и (1.4), получим дополнительные расходы теплоты, которые будут иметь отрицательные или положительные значения и со своим знаком должны быть вычтены из фактического расхода теплоты.
Суммарный дополнительный расход (кДж/кг вл) или снижение затрат теплоты на нагрев или охлаждение наружного воздуха и зерна до температуры 5 °C составит:
Методы оценки удельных расходов топлива и электроэнергии на сушку зерна

Исходя из условия, что при сушке одной плановой тонны зерна испаряется W/G кг влаги (где G — производительность зерносушилки, пл.т/ч), дополнительный расход или снижение затрат условного топлива составит:
Методы оценки удельных расходов топлива и электроэнергии на сушку зерна

Наличие норм расхода топлива позволяет не только планировать, но и контролировать фактический расход топлива на сушку зерна, оценивать эффективность мероприятий, направленных на снижение затрат топлива на сушку.
Аналогично для оценки величины затрат электроэнергии на сушку зерна пользуются показателем «удельный расход электроэнергии на сушку 1 плановой тонны зерна».
Потребность в электроэнергии конкретной зерносушилки определяют, умножая норму расхода электроэнергии на часовую производительность сушилки (в плановых единицах) и количество часов ее работы.
Нормы расхода электроэнергии (как и топлива) составлены для всех типов эксплуатируемых зерносушилок.
В связи с постоянным совершенствованием техники и технологии сушки зерна и соответствующим повышением их технико-экономических показателей нормы расхода топлива и электроэнергии относят к категории временных показателей, подлежащих систематическому совершенствованию и корректированию в зависимости от условий и технического уровня производства.