Расчет хранения зерна на элеваторе формула
Обновлено: 18.09.2024
После уборки урожая зернопроизводители обычно должны принять решение – продавать зерно без доведения его до кондиционной влажности и при продаже учесть скидку на стоимость, связанную с превышением кондиционной влажности, или реализовать зерно без скидки после его сушки в хозяйстве (или на соседнем элеваторе).
В практике специалисты зернового хозяйства зачастую испытывают трудности при расчете потерь веса в процессе сушки. Не всегда представляют себе механизм расчета и, следовательно, не могут определить реальные стоимостные показатели целесообразности выполнения сушки и выбора конечной влажности зерна после сушки. Перед обобщением общей схемы расчета потерь веса зерна в процессе сушки, рассмотрим элементарный пример.
В процессе сушки основная часть потери веса зерна связана с испаряемой водой. Усушка зерна рассчитывается в виде отношения испаренной воды в процессе сушки к исходному весу, после чего результат умножается на 100 и выражается в процентах. Например, 1000 кг зерна пшеницы при влажности 25% содержит 250 кг воды и 750 кг сухого вещества. Какая величина усушки 1000 кг зерна при его высушивании до 15%? Высушенное зерно содержит 750 кг сухого вещества, однако в данном случае (после высушивания до 15%) доля сухого вещества составит 85% (=100%-15%) от общего веса. В связи с этим, общий вес высушенного зерна равняется отношению 750 кг к 0,85, и составляет 882,35 кг. После сушки зерно пшеницы содержит 132,35 кг воды (=882,35-750). Следовательно, в процессе сушки выделено 117,5 кг воды (=250-132,5). После определения количества удаленной влаги можно определить величину усушки. В нашем случае это: 117,5:1000×100=11,75%. Таким образом, зерно было высушено с 25% до 15%, то есть на 10% с потерей первоначального веса зерна – 11,75%.
Для практических расчетов применяют коэффициент усушки [2], который рассчитывают в виде отношения потерь веса к снижению влажности. Для вышеприведенного примера это 11,75:10=1,18%, что означает: вес зерна уменьшается на 1,18% на каждый процент снижения влажности.
Коэффициент усушки является постоянной величиной для конечной влажности сушки зерна. В предыдущем примере коэффициент усушки – 1,18% на каждый процент снижения влаги при высушивании зерна до конечной влажности 15%. Однако, коэффициент усушки меняется с изменением конечной влажности и рассчитывается очень просто:
Для ряда значений конечных влажностей зерна коэффициенты усушки приведены в таблице 1.
| Конечная влажность зерна (Хf), % | Коэффициент усушки (Kd) на каждый % уменьшения влажности |
|---|---|
| 16 | 1,190 |
| 15 | 1,176 |
| 14 | 1,163 |
| 13 | 1,149 |
| 12 | 1,136 |
| 11 | 1,126 |
| 10 | 1,111 |
| 9 | 1,099 |
| 8 | 1,087 |
| 7 | 1,075 |
| 6 | 1,064 |
| 0 | 1,000 |
Применяя значения коэффициентов усушки зерна (таблица 1) рассчитаем количество влаги, выделяемой при снижении влажности с 24% до 14%, то есть при уменьшении начальной влаги на 10%. Для вычисления количества выделяемой влаги через коэффициент усушки применяется следующая формула:
В нашем примере коэффициент усушки 1,163 для конечной влажности 14%, а снижение веса в процессе сушки будет: 10×1,163=11,63%. Коэффициент усушки 1,163 выбирается из таблицы 1 для значения конечной влажности 14% или рассчитывается элементарно по формуле (1): 100/(100-14)=1,163.
Следует заметить, что процентное уменьшение веса зерна в процессе сушки, всегда больше значения количества единиц снижения его влажности. Так, в вышеприведенном примере снижение влажности произошло на 10% (24%-14%), а снижение веса на 11,63%.
Обычно в литературных источниках более ранних изданий, приводятся табличные значения потери веса зерна в процессе сушки (таблица 2). Выбор значений потери веса зерна от испарения влаги в соответствии с данной таблицей находится на пересечении строк и столбцов.
Применение табличного метода оценки снижения веса зерна, в сравнении с предыдущим методом, с применением коэффициента усушки является более простым. Однако, в некоторых случаях, в практике, приходится прибегать и к значениям снижения веса, которые не приведены в таблицах. Для более точных расчетов иногда требуются значения начальной или конечной влажности зерна с десятичными знаками, например при высушивании его до 13,5%, которые также, как правило, не отражаются в таблицах.
Также количество выделяемой влаги в процессе сушки или уменьшение веса зерна могут быть определены по формуле:
Данные исследований в университете штата Айова показали, что в процессе сушки кукурузы на фермах, потери обусловленные обработкой находятся в диапазоне 0,22-1,71%. В практике, к потерям веса зерна обусловленным испарением влаги обычно добавляют 0,5% потерь, связанных с обработкой [2].
- Nichols T.E. Economics of on-farm corn drying. North Carolina State University. 1992. 6 p.
- Hicks D.R., H.A. Cloud. Calculating Grain Weight Shrinkage in Corn Due to Mechanical Drying. Iowa State University. 2001. 7 p.
На видео: современная итальянская линейная газовая горелка с высоким коэффициентом сжигания топлива. Обратите внимание на безопасно низкую высоту пламени в рабочем режиме (на видео также виден момент, когда горелка переходит в режим бай-пасс, в котором поддерживается минимальное пламя).
Тоннопроцент
Тоннопроцент, это понятие, введенное в элеваторной промышленности для определения стоимости или расхода топлива (газа или другого) необходимого для сушки (и/или очистки) зерна.
Например, величина грн/тоннопроцент определяет стоимость [сушки, очистки] одной тонны зерна на 1%. А величина м3/тоннопроцент может определять расход природного газа на сушку одной тонны зерна на 1%.
Например, мы сушим зерно с влажности 20% до влажности 14%, при этом тратим 200 кубов газа и сушим 25 тонн в час. В этом случае расход газа составит 200 м3 / 6 пунктов/ч / 25 т/ч = 1.33 м3/тоннопроцент .
Как рассчитывают тоннопроцент производители зерносушилок?
Прежде чем мы перейдем к тому, как определяют тоннопроцент на элеваторах, посмотрим, как рассчитывают эту величину производители зерносушилок. Рассмотрим это на примере двух итальянских производителей:
Производительность по влажной кукурузе
при понижении влаги с 28% до 14%
20.0 тонн/час
(480 тонн/сутки)
Производительность по сухой кукурузе
при понижении влаги с 28% до 14%
Количество испаряемой влаги
Тепловая эффективность зерносушилки
850 ккал/1 кг H2O
Необходимая тепловая энергия
850 х 3'260 =
2'771'000 ккал/час
Необходимое количество газа при калорийности 8'500 ккал/м3
2'771'000 / 8'500 = 326 м3
Понижение влажности зерна на
28 - 14 = 14 процентов
Расход газа на 1 тоннопроцент
326 / 20.0 / 14 =
1.16 м3/тоннопроцент
Производительность по влажной кукурузе
при понижении влаги с 28% до 14%
20.9 тонн/час
(500 тонн/сутки)
Производительность по сухой кукурузе
при понижении влаги с 28% до 14%
Количество испаряемой влаги
Тепловая эффективность зерносушилки
720 ккал/1 кг H2O
Необходимая тепловая энергия
720 х 3'400 =
2'448'000 ккал/час
Необходимое количество газа при калорийности 8'500 ккал/м3
2'448'000 / 8'500 = 288 м3
Понижение влажности зерна на
28 - 14 = 14 процентов
Расход газа на 1 тоннопроцент
288 / 20.9 / 14 =
0.98 м3/тоннопроцент
Производительность по влажной кукурузе
при понижении влаги с 28% до 14%
20.0 тонн/час
(480 тонн/сутки)
20.9 тонн/час
(500 тонн/сутки)
Производительность по сухой кукурузе
при понижении влаги с 28% до 14%
Количество испаряемой влаги
Тепловая эффективность зерносушилки
850 ккал/1 кг H2O
720 ккал/1 кг H2O
Необходимая тепловая энергия
850 х 3'260 =
2'771'000 ккал/час
720 х 3'400 =
2'448'000 ккал/час
Необходимое количество газа при калорийности 8'500 ккал/м3
2'771'000 / 8'500 = 326 м3
2'448'000 / 8'500 = 288 м3
Понижение влажности зерна на
28 - 14 = 14 процентов
28 - 14 = 14 процентов
Расход газа на 1 тоннопроцент
326 / 20.0 / 14 =
1.16 м3/тоннопроцент
288 / 20.9 / 14 =
0.98 м3/тоннопроцент
Примечание: Все данные взяты из открытых источников.
Количество затраченного топлива существенно зависит от типа зерносушилки.
Теперь, посмотрим, как рассчитывается процент снятия влаги на элеваторе.
Расчет тоннопроцента на элеваторе
В этой жизни побеждают не умные, а хитрые.
Для расчета зачётного веса зерна элеваторы пользовались дополнением №2 к приказу Минагрополитики №661 от 13.10.2008. И, хотя этот указ был отменен в 2017 году, принципы расчёта не изменились.
Согласно данного приказа, расчет процента уменьшения влажности производится по так называемой формуле Дюваля :
Хв = 100 х (а-b)/(100-b)
где Хв - процент уменьшения влажности; а - начальная влажность; b - конечная влажность (контрактная).
Таким образом, при снижении влажности зерна на 14% с 28% до 14%, мы должны рассчитать процент снижения влажности как:
Ого, разница составляет более чем 2%! А ведь именно из этого показателя часто рассчитывается стоимость сушки зерна, когда мы сушим его не своей зерносушилкой, а сдаём на элеватор!
Как видим, несмотря на, казалось бы, простой термин, понятие тоннопроцента может использоваться в разных случаях по-разному. Поэтому, нужно всегда точно оговаривать (уточнять) формулу расчета тоннопроцентов.
Разница в стоимости сушки
"Высшая ловкость состоит в том, чтобы всему знать истинную цену."
Ф. Ларошфуко
Если стоимость сушки на элеваторе будет равна 50 грн за один тоннопроцент, стоимость газа 10 грн/м3, начальная влажность кукурузы 28%, то, согласно вышеизложенному:
Сушка на элеваторе
За услугу сушки на чужом элеваторе поклажедателю придется заплатить 50 грн/тоннопроцент х 16.3[%] = 815 грн за каждую тонну!
Сушка своей зерносушилкой
Сушка на своей зерносушилке Scolari SR500 (см. в таблице выше), обойдется нам в 0.98 м3/тоннопроцент x 10 грн/м3 x 14[%] = 137.2 грн за тонну.
Расчёт по сушилке Scolari приведен при нормальных условиях окружающей среды, согласно техническому паспорту зерносушилки.
Конечно, себестоимость сушки определяется не только расходами на газ. Однако, все остальные расходы (электричество, транспорт и т. п.) намного меньше стоимости газ. Газ - основная статья расходов при сушке зерна. Поэтому, этих цифр достаточно, чтобы в очередной раз убедиться, что очень выгодно иметь свою зерносушилку.
С другой стороны, на элеваторе вы также заплатите за приемку, отгрузку, услуги лаборатории, очистку зерна и др.
Ок. Но что делать, если нет денег?
Понятно, что своя зерносушилка выгоднее! Но где найти деньги на покупку и монтаж зерносушилки?!
Как для сельхозпроизводителей, так и для коммерческих элеваторов, Finpro Group предлагает разные программы кредитования, финансирования и государственных компенсаций. Поэтому вы всегда можете начать экономить деньги уже в этом сезоне. И даже если по какой-либо из схем финансирования вам придется заплатить банковские проценты, они несравнимо малы по сравнению с экономией/прибылью, которую вы получите.
Подробнее о способах финансирования можно почитать в соответствующих разделах нашего сайта:
Расход газа в зерносушилках
. или другого топлива
Итак, какие же зерносушилки имеют высокий или низкий расход газа (топлива)?
1. Зерносушилки с самым большим потреблением топлива
Самые "прожорливые" зерносушилки — это зерносушилки поперечного потока. К ним относятся не только американские колонковые зерносушилки (модульные и башенные), но и мобильные зерносушилки бункерного типа (бочки).
Однако, в силу некоторых особенностей, такие зерносушилки ещё пользуются некоторым спросом в Украине среди небольших фермерских хозяйств.
Сюда же можно отнести и шахтные зерносушилки без системы рекуперации тепла.
2. Энернгосберегающие зерносушилки
Самые популярные в Украине зерносушилки — это зерносушилки шахтного типа с системой рекуперации тепла.
Такие сушилки являются достаточно универсальными, многие из них могут быть легко переведены на альтернативные источники тепла (щепа, солома, пар, дрова и т. п.).
3. Зерносушилки с самым низким расходом газа
Но мир не стоит на месте и уже ряд производителей начал выпускать двузонные зерносушилки , в которых для сушки зерна используется две независимые зоны, обслуживаемые двумя независимыми горелками.
Такие зерносушилки показывают самые низкие показатели расхода газа благодаря тому, что в них организована система полной рекуперации и рециркуляции тепла. (Это не то же самое, что обычная рекуперация тепла!)
Нужно помнить о том, что эти сушилки идеально подходят для сушки кукурузы газом в холодное время года. Но такие сушилки сложнее переводить на альтернативные источники топлива. Читайте подробнее в нашей статье:
На видео: Насыщенный густой пар двузонной итальянской зерносушилки Scolari свидетельствует об эффективном удалении влаги из зерна кукурузы.
Внимание! При покупке зерносушилки, на рынке вы столкнётесь и с утверждениями продавцов, что некая их суперэкономная украинская или американская зерносушилка имеет расход природного газа всего 0,8 м3/тоннопроцент. Однако, эту антинаучную чушь мы уже развеяли по ссылке в этой статье: Зерносушилка с расходом газа 0,8 м3/тоннопроцент . Рекомендуем ознакомиться.
Наши самые экономичные зерносушилки
Зерносушилки Scolari
Газовые зерносушилки с двумя независимыми зонами сушки позволяют организовать систему ПОЛНОЙ рекуперации тепла , благодаря которой они признаны одними из самых экономичных итальянских сушилок! Зерносушилка полностью утеплена и оснащена мощными тихоходными центробежными вентиляторами, расположенными последовательно.
Зерносушилки Stolz
Дорогая, французская, но поистине самая экономичная зерносушилка в мире, стоимость которой быстро окупается за счет экономии на расходе газа. Экономичность обеспечивается не только двузонным способом сушки зерна, то также и целым рядом датчиков , которые регулируют как эффективность системы рекуперации тепла в зависимости от влажности отработанного воздуха, так и скорость потока по всей ширине шахты (т. е. каждый вентилятор работает независимо с помощью преобразователя частоты.
Внимание! Наши итальянские зерносушилки попадают под программы государственной компенсации 50% и 70%!
Заключение
Совет всегда один: обращайтесь в Финпро Груп!
Очевидно, что стоимость сушки своей зерносушилкой намного меньше, чем стоимость сушки на чужом элеваторе. Маленькие фермерские зерносушилки часто "отбиваются" уже за первый сезон. Большие промышленные сушилки требуют, конечно, больше времени на окупаемость, но и приносят в итоге больше денег их владельцам.
Finpro Group поставляет разные типы зерносушилок. Мы чаще работаем с европейскими производителями, так как их сушилки показывают высочайшие показатели по тепловой эффективности и производительности. Мы поможем правильно выбрать, купить зерносушилку и уберечься от разного рода рисков. ООО " Финпро Груп " может организовать полный цикл работ от инжиниринга и проектирования до запуска в работу и сервисного обслуживания работающего зернового комплекса или элеватора.
Используют для расчета процента уменьшения влажности/сорности во время приемки зерна на элеваторе или зерноперерабатывающем предприятии.
Формула Дюваля для расчета процента процента потери массы зерна после сушки:
Хв = 100*(а-b) / 100-b, %
где Хв – уменьшение массы зерна после сушки, процентов;
а – показатель влажности по приходу, процентов;
b – показатель влажности после сушки зерна, процентов (по норме, для пшеницы, принимается 14%).
Формула Дюваля для расчета процента потери массы зерна после удаления сорной примеси:
Сс = ((100-Хв)*(Сн-Сд)) / 100-Сд, %
где Сс – уменьшение сорности после очистки, процентов;
Сн – количество сора по приходу зерна, процентов;
Сд – показатель сорности после очистки (по норме, для пшеницы, принимается 2%).
В итоге показатели Хв и Сс, полученные по формуле Дюваля, используют для расчета зачетной массы зерна.
Чтобы получить желаемый доход, производители зерновых культур заботятся о получении качественного зерна, соответствующего требованиям рынка. Исходная влажность зёрен достигает 35% -40%. Зерно с высокой влажностью очень подвержено образованию плесени, самосогреванию, слёживанию, гниению. Для предотвращения этих процессов и продления срока годности зерновой культуры необходимо её очистить и высушить.
При сушке влажность зерна важно снизить до 14%. Для этого в аграрном бизнесе используется КЗС ─ высокопроизводительное специальное оборудование для очистки и сушки зерна.
Качественное зерно, соответствующее требованиям рынка, можно получить после его сушки и при соблюдении всех условий хранения.
Важно провести расчёт усушки и сопоставить целесообразность проведения сушки, учитывая расходы, потерю веса зерна во время процесса. Последняя выражается в процентном отношении к исходному весу зерна.
Потеря веса зерна в процессе сушки
В практике специалисты зернового хозяйства зачастую испытывают трудности при расчете потерь веса в процессе сушки. Не всегда представляют себе механизм расчета и, следовательно, не могут определить реальные стоимостные показатели целесообразности выполнения сушки и выбора конечной влажности зерна после сушки.
В этой статье перед нами стоит задача рассмотреть расчет сушки зерна, определить схему расчёта потерь веса зерна в процессе сушки, посчитать тонно-проценты.
Пример 1 расчёта усушки зерна
Давайте определимся, что такое тонно-проценты, какая формула для их расчёта и рассмотрим пример, который вы сможете выполнить самостоятельно вручную или создать маленькую таблицу расчёта в программе Excel.
Термин тонно-процент введён для выполнения расчетов сушки или очистки зерна. Это необходимо, чтобы узнать затраты на обработку элеватором определённого количества зерна с конкретной влажностью и доведения его до оптимальной (14%). Выбирается порядок проработки сырья на элеваторе, способ расчета тонно-процентов (по отклонению, по формуле Дюваля, по отклонениею с расчетом списания по формуле Дюваля) и способ хранения зерна (на зачетный вес по базисным показателям, на физический вес, на физический вес минус усушка).
В зерносушильном оборудовании происходит процесс испарения влаги из обрабатываемого зерна, а соответственно оно теряет свой вес. В таком случае усушку зерна целесообразно представить в виде отношения испаренной во время сушки воды к исходному весу сырья. Затем полученный результат следует умножить на 100%, тем самым выразив в процентах.
Посмотрим на примере. 2000кг зерна пшеницы при влажности 20% содержит 400кг воды и 1600кг сухого вещества. Как нам рассчитать величину усушки этих 2т зерна, если целевой процент его влажность 14%?
Решение. Нам необходимо понизить влажность на 6% (20-14=6%). В таком случае вес сухого вещества с понижением влажности также уменьшится, и доля сухого вещества теперь составит 100-14=86% от всего веса.
Теперь с учётом изменения влажности, найдём общий вес высушенного зерна 1600/0,86=1860,46 кг. Зерно пшеницы, побывавшее в зерносушилке, вмещает 1860,46-1600=260,54 кг воды.
Так сколько же воды выделилось в процессе сушки?
Когда мы определили количество испарённой в зерносушилке влаги, можем посчитать и саму величину усушки:
Зерно высушили в сушилке с 20% до 14%, значить влажность уменьшилась на 6%, а первоначальный вес зерновой культуры – на 6,97%.
Коэффициент усушки
На практике для облегчения расчетов пользуются коэффициентом усушки. Он рассчитывается как отношение потерь веса к разнице входной и конечной влажности зерна.
Рассчитаем это значение для предыдущего примера:
6,97:6=1,16%. Это значение информирует о том, что если влажность зерна уменьшить на 1%, то его вес уменьшится на 1,16%.
Для определённой конечной влажности сушки зерна этот коэффициент ─ это постоянная величина. Конечно, существует таблица этих значений, чтобы мы не утруждались их пересчётом каждый раз. Заглянув в таблицу 1, мы сможем убедиться, что провели все расчёты правильно, так как полученный нами коэффициент усушки для конечной влажности 14% совпадает с табличным значением.
А теперь, пользуясь таблицей 1, будем применять значения коэффициентов усушки зерна.
Давайте выясним, какое количество влаги выделится, пользуясь таблицей.
Коэффициент усушки для конечной влажности зерна 14% составляет 1,163.
В процессе сушки вес уменьшится на 6×1,163=6,97%.
Отметим, что процент снижения веса продукта после сушки больше, чем процент снижения его влажности. Посмотрим на наши результаты и убедимся, что снижение влажности произошло на 6% (20%-14%), а снижение веса зерна ─ на 6,97%.
Пример 2 расчёта тонно-процента
Формула для расчета тонно-процентов усушки зерновой культуры:
(a-b)*10 = x тонно-процентов, где
a – влажность собранного урожая (%);
b – влажность после обработки в зерносушилке (%);
х – искомая потеря веса влаги в тонно-процентах.
Формула для расчета тонно-процентов очистки собранного урожая:
(c-d)*10 = x тонно-процентов, где
c – засорённость собранного урожая (%);
d – засорённость после очистки в циклоне (%);
х – искомая потеря веса сора в тонно-процентах.
Давайте смоделируем ситуацию, где нам нужно получить значение потери веса в тонно-процентах. А теперь подставим в формулу значения и посмотрим, какие результаты могут получится на практике.
Задача. На элеватор привезли урожай в количестве 10 тонн с влажностью 20%. Его будут сушить до влажности 14% (понижаем влажность на 6% до оптимального показателя). Рассчитаем: (20-14)*10 = 60 тонно-процентов снятия влаги.
Читайте также: