УДК 631.363.5

к.т.н, доцент Тюрин И.Ю.

ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова», г. Саратов.

инженер Деревягин А.С.

ООО «Компания ЭлектроСила»

Перспективы развития автоматизации процесса сушки растительной массы.

Получение высокой эффективности животноводства является зависит от создания прочной кормовой базы за счет применения рациональных технологий заготовки , хранения и использования грубых. Как известно, основную часть (60...70%) по питательности в рационах крупного рогатого скота составляют грубые и сочные корма. Однако заготовка, хранение и подготовка их к скармливанию в хозяйствах России, к сожалению, в настоящее время остаются неудовлетворительными. Это является следствием несовершенства применяемых в сельскохозяйственных хозяйствах страны технологий заготовки и подготовки к скармливанию, неудовлетворительного обеспечения хранилищами и средствами механизации общие потери питательных веществ достигают 30...50% от выращенного урожая кормов. Добиться потерь можно за счёт своевременной и правильной технологии сушки растительного материала.

Сушка – самый отвественный и трудоемкий процесс приготовления сена. Чем быстрее идет отдача влаги до оптимального уровня, тем выше качество высушиваемого сена. По требованию ГОСТа, стандартное сено не должно содержать влаги свыше 17%.

В фазе уборочной спелости кормовые растения в зависимости от почвенно-климатических условий, ботанического состава и биологических особенностей содержат от 55 до 85 % влаги. Чтобы получить сено, отвечающее требованиям стандарта, из растительной массы, имеющей влажность при скашивании 85%-80-75-70-65-60-55%, необходимо на 1 т готового сена удалить воды соответственно 4,5 т; 3,4 т; 2,3 т; 1,8 т; 1,4 т; 1,1 т; 0,8 т [1].

Анализ сложившейся в настоящее время ситуацию в сельском хозяйстве с кормами, позволяет сделать вывод, что необходима разработка энергосберегающих технологий с использованием современной сушильной техники, которая позволит получать высококачественный искусственно высушенный корм и другие продукты растениеводства с низкими энергетическими затратами и кроме этого будут эффективными в условиях современной рыночной экономики. Добиться решения этих проблем можно на основе заготовки сырья из подвяленной до определенной влажности растительной массы и дальнейшей её сушки на усовершенствованных воздухораспределительных системах при оптимальных температурных режимах [2].

Если провести аналогию с материальным производством, то можно предположить, что в области автоматизации труда при заготовки кормов имеется основное производство, связанное с разработкой конструкторских и технологических проектов [3].

Как известно, растительную массу с начальной влажностью 48...50% целесообразно сушить как неподогретым, так и подогретым атмосферным воздухом. При этом процесс сушки необходимо автоматизировать.

Автоматизация процесса сушки активным вентилированием позволяет повысить качество заготавливаемого корма, снизить затраты энергии на сушку и повысить коэффициент использования вентиляционного оборудования.

Автоматизацию процесса сушки растительной массы в технологических линиях заготовки сена можно контролировать, используя различные датчики и приборы. В частности можно использовать влагомер, который позволяет определять влажность материала в потоке на входе сушильного агента в растительную массу и на выходе из неё.

Однако влагомер не может быть использован одновременно в нескольких точках досушиваемой массы. Поэтому необходимо найти возможность производить замеры влажности с помощью прибора, который позволит это делать в не зависимости от количества точек.

Автоматизировать процесс сушки можно за счет регулирования продолжительности вентилирования провяленной травы в течение суток или за счет изменения интенсивности подогрева продуваемого воздуха. Если сушка ведется атмосферным воздухом, то объектом автоматизации является вентилятор. Он включается и выключается в зависимости от параметров атмосферного воздуха или других факторов регулирования. При сушке подогретым воздухом объектом регулирования может служить как вентилятор, так и воздухоподогревающее устройство.

Эффективность автоматизации процесса, сложность аппаратуры и надежность её работы в каждом конкретном случае зависят от избранных сигнализирующих параметров регулирования. Сигнализирующие параметры могут быть выбраны для следующих операций: 1) включение вентиляционного устройства, 2) пауза в вентилировании, 3) регулирование интенсивности подогрева подаваемого воздуха, 4) окончание сушки.

Сушильное оборудование может включаться в зависимости от относительной влажности продуваемого воздуха, времени суток, температуры продуваемого воздуха или интенсивности освещения.

Для измерения относительной влажности воздуха и преобразования сигнала можно использовать волосяные или пленочные гигрометры, гигристоры или психометры. Однако автоматические устройства на волосяных или пленочных преобразователях нуждаются в постоянной проверке и корректировке, поэтому их использование для регулировки процесса сушки активным вентилированием ограничено.

При выборе типа сигнализирующего преобразователя, кроме его чувствительности и точности, необходимо считаться с экономическими показателями, то для использования в автоматических устройствах, несмотря на имеющиеся недостатки, наиболее перспективными следует считать пленочные и волосяные преобразователи.

Относительная влажность воздуха в определенной степени зависит от времени суток. Регулирование работы вентиляторов в зависимости от времени суток следует считать перспективным, несмотря на возможные ошибки при их включении и отключении. Это объясняется компактностью, высокой точностью и надежностью приборов для измерения времени, а также сравнительно низкой стоимостью. Их широко применяют для автоматизации процесса сушки активным вентилированием в ряде зарубежных стран.

Использование в качестве сигнализирующего параметра для включения вентиляторов интенсивности освещенности практически аналогично их включению по времени. Отличие заключается лишь в том, что здесь учитывается не только высота солнца над горизонтом, но и наличие облачности, а также ориентировка вентиляторов по отношению к сторонам света. Эти устройства также можно считать перспективными, так как они выгодно отличаются простотой конструкции и стабильностью работы.

Для включения вентилятора можно использовать те же сигнализирующие параметры, что и для включения, однако для регулирования интенсивности подогрева подаваемого в слой провяленной массы воздуха обычно в качестве сигнализирующего параметра используют значение относительной влажности.

Все перечисленные способы автоматизации процесса сушки не учитывают влажности высушиваемого продукта. Это и является следствием того, что во всех известных приборах отсутствуют устройства для отключения вентиляторов при достижении сеном кондиционной влажности.

Литература

1.Тюрин И.Ю., Моисеев А.П. Автоматизация процесса сушки. / Материалы международной научно-практической конференции/ ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова, Саратов, 2005, с.50…53;

2.Тюрин И.Ю., Клипов А.С. Процесс сушки семян подсолнечника./ Международная научно-практическая конференция, посвященная 70-летию профессора Дубинина В.Ф.. Материалы международной научно-практической конференции. - Саратов, ООО изд. «КУБиК», 2010, с84…87;

3.Тюрин И.Ю. Перспективы развития экспериментальных исследований процесса сушки. / Научное обозрение, № 5. – Саратов, ООО «АПЕКС-94», 2010, с.76…78.