Как работает зерновой элеватор: принцип действия и устройство
Зерновой элеватор представляет собой промышленный комплекс для приёмки, очистки, сушки и долгосрочного хранения зерна в вертикальных силосных ёмкостях. Работа строится на последовательном прохождении зерна через несколько технологических зон, каждая из которых выполняет конкретную функцию: от взвешивания при въезде грузовика до погрузки в железнодорожный вагон на выходе.
Приёмное отделение: как зерно попадает на элеватор
Первый этап начинается на автомобильных весах у въезда: каждый грузовик взвешивается до разгрузки и после неё, разница фиксирует фактическую массу партии. Затем лаборатория берёт пробы зерна для определения влажности, засорённости и натурной массы. Эти показатели определяют, в какой силос направить зерно и нужна ли сушка. Автомобильный разгрузчик представляет собой заглублённый приямок с решётчатым полом, принимающий зерно из кузова самосвала или через переднюю стенку зерновоза. Производительность современных приёмных устройств составляет 100–500 т/ч.
Нория и транспортная система: вертикальный подъём зерна
Из приямка зерно поступает на нории (ковшовые подъёмники), которые и дали название всему комплексу. Нория представляет собой бесконечную ленту с прикреплёнными металлическими ковшами, движущуюся внутри вертикальной трубы высотой от 30 до 60 м. Ковши зачерпывают зерно снизу, поднимают его на верхнюю головку и выбрасывают в горизонтальный транспортёр за счёт центробежной силы. Производительность одной нории составляет 175–350 т/ч. Горизонтальные самотёчные трубы и цепные конвейеры распределяют зерно по нужным силосам или направляют его на очистку и сушку.
Очистка и сушка: как зерно подготавливают к хранению
Очистка проводится на зерноочистительных машинах (сепараторах). Вибросита разного размера отделяют крупные примеси (солому, камни) и мелкие (семена сорняков, пыль). Воздушный поток в аспирационном канале уносит лёгкие примеси. После очистки засорённость зерна должна составлять не более 1% по нормам хранения.
Если влажность зерна превышает 14–15%, его направляют в зерносушилку. Наиболее распространены шахтные сушилки: зерно медленно опускается вниз по шахте, навстречу ему поднимается поток горячего воздуха температурой 60–100 градусов Цельсия. Время нахождения в зоне нагрева рассчитывается так, чтобы влажность снизилась на 4–6% за один проход без перегрева зерна. На крупных российских элеваторах суммарная производительность сушилок достигает 1000 т/ч.
Хранение в силосах и отгрузка
Силосы представляют собой вертикальные цилиндрические башни диаметром от 6 до 24 м и высотой до 40 м, сваренные из гофрированных стальных листов или построенные из монолитного железобетона. Ёмкость одного силоса составляет от 500 до 10 000 тонн. Датчики температуры и влажности в каждом силосе позволяют следить за состоянием зерна: повышение температуры сигнализирует о начале самосогревания. В этом случае включается система активного вентилирования: вентиляторы нагнетают наружный воздух через перфорированный пол силоса.
Для отгрузки зерно снова поднимается нориями, проходит контрольное взвешивание и поступает в железнодорожный вагон или автомобиль. Суммарная ёмкость крупных российских элеваторов превышает 100 000 тонн, а полный цикл от приёмки до отгрузки обеспечивается практически без ручного труда благодаря централизованной автоматике управления.
