аспирация зерна что это значит
Аспирация зерна что это значит
Во время уборки комбайном получают ворох, состоящий из основного зерна и различного вида примесей. Если при возделывании культур не соблюдались правила агротехники, не применялись меры борьбы с сорняками, то в ворохе наблюдается повышенное содержание посторонних включений.
Этот фактор влияет на сохранность зерноматериала и качество продуктов его переработки. Как правило, примеси имеют повышенную влажность. Это вызывает самосогревание зерна, прорастание и его последующую порчу.
Поэтому такое значение приобретает очистка зерна на всех этапах от крупных до самых мелких примесей.
Процесс многоступенчатый, он проводится для очистки зерноматериала от:
Одним из важных этапов очистки становится процесс обработки сырья на аспираторах зерна.
Для чего нужна аспирация зерна

Эффективность процесса устранения легковитаемого сора и пыли определяет разность плотности семян и сора. Качественные системы очистят сырье от всех пылевых примесей и сделают его экологически чистым.
Пылеулавливающие агрегаты и аспирационные системы позволяют осуществлять комплексный подход к очистке зерна. При этом снижается риск взрыва зерновой пыли, воздух очищается от пылевых фракций.
Тщательная вентиляция зернохранилищ и элеваторов даёт возможность поддерживать содержание зерновой пыли в помещении в безопасных пределах. Для решения этих задач каждое зернохранилище или элеватор снабжаются специализированным оборудованием разных видов.
Оборудование для аспирации зерна
Наиболее эффективной считается очистка от пыли в 2-3 стадии. Такие агрегаты оснащены пылеулавливающим оборудованием различных видов:
Аспирационные системы выпускаются в агрегатах в составе зерносушильных комплексов и зерносушилок или единичными установками. Оборудование делится на два вида:
Масса воздуха с взвешенными в нём твердыми зерновыми частицами направляется в камеру циклона. Там она начинает винтообразно вращаться. При этом от массы отделяются фракции зерновой пыли, по стенкам циклона отправляются вниз в сборный конус.
Пыль идёт в пылепровод, а из воздуховода выделяется чистый воздух, который поступает в воздуховод очищенного воздуха сбоку циклона или сверху.
Воздух в циклоне очищается на 80-90%. Этот показатель зависит от:
Чем меньше диаметр циклона и выше скорость пылевоздушного потока, тем тщательнее происходит очистка.
Аспираторы первичной очистки БДЗ
В ассортименте АО «Мельинвест» представлено зерноочистительное, комбикормовое и мельничное оборудование. В линейке зерноочистительного имеется аспираторы БДЗ.
Агрегат с замкнутым циклом воздуха разработан для первичной очистки зерноматериала от лёгких аэродинамических примесей. Также его применяют для отбора мучки и лузги при разделении продуктов шелушения крупяных культур.
Применяются марки БДЗ-6, БДЗ-12, БДЗ-16 при очистке зерна на хлебоприемных предприятиях, элеваторах и линиях очистки зерна с производительностью 6 и 12, 12 и 40, 16 и 50 т/час. Замкнутый цикл работы дает возможность сократить энергозатраты.
Холдинг предлагает услуги по доставке оборудования своими силами и помощь при пусконаладочных работах.
Аспирация зерна. Применяемое оборудование и принципы очистки.
Во время выращивания зерновых культур на них оседает большое количество пыли, мелких примесей и спор грибковой плесени. Аспирационная установка на элеваторе и комбикормовом заводе предназначена для удаления загрязненного воздуха из рабочего помещения, очищения зерна от пыли, грибка, плесени, улучшения свойств конечной продукции, снижения возможности возникновения пожара и взрыва на производственных участках и уменьшения концентрации выбросов в атмосферу.
Технология хранения и обработки зерна различных культур предусматривает обязательную установку систем аспирации зерновых, так как выделяющаяся пыль негативно влияет на обслуживаемый персонал, загрязняет атмосферу, ухудшает качество готовой продукции, повышает риск возникновения взрыва и пожара на предприятии.
Места установки и состав аспирационных установок для зерна

При осуществлении аспирации зерна большая часть примесей отделяется и в производство попадает очищенный материал, который напрямую влияет на качество конечной продукции. В одном грамме отделенной аспирационной пыли зерна содержится в 360 раз больше грибка, чем в очищенном зерне.
На большинстве предприятий, занимающихся хранением, обработкой и переработкой зерновых культур, комплектуют системы аспирации зерна следующими элементами:
В качестве агрегатов для создания давления в сети аспирации комбикормового завода и элеватора применяются пылевые вентиляторы низкого и среднего давления. Данные вентиляторы обладают большими возможностями для перемещения запыленного воздуха даже с высокой концентрацией загрязняющих частиц. Мощный электрический двигатель, усиленная конструкция корпуса и рабочего колеса позволяют создавать высокое давление, противостоять абразивному износу и эксплуатировать агрегат в течение длительного времени.
Пылевые вентиляторы придают скорость запыленному потоку не менее 8-10 м/с на наклонных и вертикальных участках воздуховодов, 14-16 м/с – на горизонтальных и 10-12 – после фильтрующего устройства. Такие показатели дают возможность снизить сопротивление сети аспирации без риска возникновения пылевых отложений в воздуховодах.
Циклоны являются наиболее распространенными устройствами для очистки от пыли, применяемыми в системах аспирации зерна. Простота конструкции, высокая степень очистки (80-90%), длительный срок эксплуатации и минимальный уровень обслуживания обеспечили циклонам широкое применение и популярность для аспирации элеваторов, зернохранилищ, предприятий по производству комбикормов, солода, муки. Конструкция циклона состоит из корпуса, который имеет цилиндрическую среднюю часть и коническую нижнюю. В верхней части расположен спиралевидный входной патрубок для поступления внутрь корпуса запыленного воздуха. Внутри циклона располагается вертикальная стальная труба, через которую очищенный воздух выходит наружу. В нижней части к корпусу примыкает накопительный бункер, в который ссыпается задержанная пыль.
Пылеулавливающее оборудование
Принцип действия пылеулавливающего циклона основан на использовании центробежной и инерционной силы. Запыленный поток поступает в корпус через спиральный патрубок, который придает ему круговое вращение. В результате пылевые частицы отбрасываются к стенкам корпуса и под действием инерции опускаются в нижнюю часть и ссыпаются в накопительный бункер. Очищенный воздух разворачивается на 180º и под воздействием давления воздуха направляется в вертикальную трубу. Вертикальный канал может снабжаться спиральным патрубком для направления чистого потока в воздуховоды и снижения сопротивления в аспирационной системе. Пыль из накопительного бункера удаляется самотеком посредством трубопровода или разгружается в емкость на транспорте.
Часто на предприятиях, связанных с транспортировкой, хранением, обработкой и переработкой зерна, используются локальные фильтры в виде модулей или шкафов. Такие обеспыливающие устройства устанавливают в местах выгрузки зерна из автомобильного или железнодорожного транспорта, на местах установки насыпных лотков, перегрузки с конвейерных и транспортерных лент. В этих агрегатах для очищения воздуха от пыли и мелкого мусора применяются фильтрующие материалы. Принцип действия основан на задержании твердых частиц загрязнений после прохождения пылевого потока через фильтрующий материал. Вид материала подбирается индивидуально в соответствии с условиями эксплуатации фильтра.
Воздуховоды для аспирационных систем, применяемых на зернохранилищах и предприятиях переработки зерна, изготавливаются из черной, оцинкованной или нержавеющей стали. Черную листовую сталь в обязательном порядке окрашивают для защиты от коррозии. Оцинкованные воздуховоды защищены от влаги слоем цинка, а нержавеющие аналоги отличаются продолжительным сроком использования, высокой стойкостью к коррозии и абразивному истиранию. Соединяются воздуховоды посредством сварки или с помощью фланцев.,
При проектировании аспирации зерна предпочтения отдаются централизованным системам, которые имеют один вентилятор, пылеуловитель и разветвленную сеть воздуховодов с несколькими отсосами. Места всасывания пыли оборудуются зонтами, защитными кожухами и укрытиями, которые ограничивают зону распространения загрязнений и локализуют факел всасывания. Применение таких устройств позволяет в значительной мере увеличить эффективность работы аспирации и снизить выбросы в рабочую зону. Так же важно правильно сделать проектирование аспирационной установки.
Значение аспирации зерна
Наличие системы аспирации на предприятии по хранению, транспортировке, обработке и переработке зерна в значительной мере повышает уровень безопасности для работающего персонала и оборудования, увеличивает качество конечной продукции, снижает концентрацию выбросов в атмосферу и риск получения штрафов от контролирующих органов в лице Росприроднадзора. Для элеваторов, предприятий по производству комбикормов, муки, напитков на основе брожения пыль, мелкий мусор, споры грибка и плесени представляют большую проблему. Зерновая пыль стала причиной взрыва в 1992 году на Балаклейском комбикормовом заводе, который разрушил два этажа промышленного здания и унес жизни 11 человек. Поэтому, профессионально спроектированная, изготовленная и смонтированная аспирация является неотъемлемым условием на предприятиях зерновой сферы.
Зерновая пыль – вред для здоровья и взрывоопасность. Условия хранения и вентиляции
Зерновая пыль не менее вредна для организма человека и окружающей среды, чем другие виды пыли. При этом, из-за её пожаровзрывоопасности при переработке и хранении зерна следует использовать специальные взрывозащищённые фильтры.
Зерно в лидерах по массе произведённой в России продукции
Русская пословица гласит: курочка по зёрнышку клюёт, да к вечеру сыта бывает. Народная мудрость подтверждается экономикой Российской Федерации.
Зерно по массе произведённой в России продукции стоит на третьем месте после нефти и угля и становится стратегическим экспортным продуктом нашей страны. По данным пресс-службы Министерства сельского хозяйства РФ по состоянию на конец 2020 года с площади 45,3 млн гектаров собрано и намолочено 131,2 млн тонн зерна.
Зерно собирается с полей в виде зерновой массы, которая является сырьём для зерноперерабатывающей промышленности. На предприятиях зерноперерабатывающей промышленности зерно очищается от сорных примесей, сушится, сортируется, хранится и отпускается потребителям.
Масса отходов, содержащих пыль, достигает 26 % массы сырья. При всех процессах обработки зерна постоянно присутствуют два вида зерновой пыли: осевшая (порошки) и витающая (аэрозоль).
Зерновая пыль вредна для здоровья…
Исследование осаждённой зерновой пыли показали, что 5 % её массы приходится на частицы размером меньше 4 мкм.
Зерновая пыль и споры грибков опасны для здоровья работающих и населения прилегающих к предприятиям селитебных территорий. В современной литературе подробно описаны так называемая «зерновая лихорадка», хронические поражения лёгких («лёгкие фермеров») и другие системные поражения внутренних органов при воздействии зерновой пыли.
Таблица 1. Заболевания, вызываемые воздействием зерновой пыли
| Виды биологически активной пыли | Заболевания |
|---|---|
| Пыльца злаковых растений, грибковые антигены в зерновой пыли и на растениях, клещи, органо-фосфорные инсектициды | Астма и риниты |
| Отдельные части растений, эндотоксины, микотоксины | Воспаление слизистой оболочки и кожи |
| Грибные споры или термофильные актиномицеты, выделяемые заплесневелым зерном или сеном, антигены диаметром менее 5 мкм | Аллергический пневмонит |
| Насекомые: зараженная пшеница | Болезнь пшеничного долгоносика |
| Остатки растений, гранулы крахмала, плесень, эндотоксины, микотоксины, споры, грибки, грамоотрицательные бактерии, ферменты, аллергены, частицы насекомых, частицы грунта, химический осадок | Токсичный синдром органической пыли |
| Пыль хранящегося зерна | Зерновая лихорадка |
Пыль зерноперерабатывающих предприятий влияет на здоровье населения, проживающего в районах, где расположены предприятия по хранению и переработке зерна. Уровень заболеваний органов дыхания в этих районах достоверно выше, чем в других. При массовых выбросах пыли, которые возможны при аварийных ситуациях возможно острое воздействие пыли на рядом проживающих людей, которое выражается в остром раздражении дыхательных путей и глаз.
… и взрывоопасна. Класс взрывоопасности зерновой пыли.
Зерновая пыль относится к третьему классу опасности по токсичности и пожаровзрывоопасности. Из-за этого производственные подразделения, где осуществляется хранение и переработка зерна, контролируются Гостехнадзором РФ. Работа предприятий регламентируется Правилами безопасности взрывопожароопасных производственных объектов хранения и переработки растительного сырья, утверждённых Приказом Ростехнадзора от 15 ноября 2016 года № 475.
Источники зерновой пыли на предприятиях
Все стационарные источники загрязнения атмосферного воздуха предприятий должны проходить инвентаризацию, а предприятия должны иметь разрешения на выбросы загрязняющих веществ в атмосферу. Процесс инвентаризации выбросов для предприятий и проектантов достаточно сложен из-за ограниченности и устаревшей информации.
Для определения количества валовых и удельных выбросов в атмосферу в настоящее время пользуются Методикой определения валовых и удельных выбросов в атмосферу для зерноперерабатывающих предприятий и элеваторов.
Таблица 2. Среднее количество пыли от различного аспирируемого оборудования элеваторов
| Наименование оборудования, процесс | Концентрация пыли отходящей от оборудования, г/м 3 |
|---|---|
| Приемка зерна с железной дороги (завальная яма, лотки, и пр.) | 1,3 |
| Башмаки норий | 2,0 |
| Насыпные лотки подсилосных транспортеров | 0,6 |
| Насыпные лотки надсилосных транспортеров | 1,5 |
| Сбрасывающие коробки подсилосных транспортеров | 2,0 |
| Автоматические весы, подвесовой и надвесовой бункера, головки норий | 1,2 |
| Поворотные круги, надсепараторные бункера | 0,6 |
| Насыпные лотки, надсилосных транспортеров | 1,5 |
| Поворотные круги, надсепаратные бункера | 0,6 |
| Сбрасывающие тележки | 0,7 |
| Цепные транспортеры | 0,8 |
| Пневмотранспорт отходов | 3,0 |
Как очищают воздух при переработке зерна
При подготовке зерна к хранению зерновая масса перемещается от приёмных устройств к оборудованию для очистки, сушки, сортировки. Очищенное зерно обрабатывается на этом оборудовании и отправляется на хранение. Перемещение зерна и его обработка сопровождается аспирацией пыли.
Воздух, отсасываемый аспирационными установками из оборудования и ёмкостей, перед выбросом в атмосферу очищается от пыли в целях защиты окружающей среды и использования его для рециркуляции. Улавливание пыли в аспирационных установках выделяет пригодные для использования в животноводстве зерновые отходы, снижает пожарную и экологическую опасность зерноперерабатывающих предприятий.
Улавливание пыли производится циклонами или рукавными фильтрами. В таблице 3 представлены типы пылеуловителей, применяемых на отечественных элеваторах.
Пылеулавливающее оборудование отечественных предприятий
| Источники загрязнения атмосферного воздуха | Применяемое оборудование |
|---|---|
| Приемка, очистка, сушка и освежение (продувка воздухом слоя зерна при активном вентилировании и сушке) отпуск. Заполнение и выпуск зерна из объемного технологического оборудования (силосы, бункера) зерна. | Циклоны сухие Рукавные/карманные фильтры |
| Перемещение зерна транспортными механизмами, самотеком по точкам, в системах пневмотранспорта. | Циклоны сухие Рукавные/карманные фильтры |
| Очистка зерна на сепараторах | Циклоны сухие Рукавные/карманные фильтры |
| Осаждение пыли в оборудовании и на конструкциях элеватора. Вторичное пыление | Вакуумная уборка пыли |
Циклоны, используемые на российских предприятиях, разработаны более 50 лет назад. Эффективность улавливания по паспортным данным для крупной зерновой пыли составляет 90 %. Батарейные циклоны при концентрации пыли зерна на входе от 1 до 3 г/м 3 выдают на выходе 50–80 мг/м 3 не уловленной зерновой пыли. Пыль дисперсностью менее 10 мкм практически не улавливается.
Фильтровальные установки должны иметь взрывозащищённое исполнение:
Как очищают воздух при хранении зерна
Очищенное и высушенное зерно хранится в ангарах, складах и в силосах. По сравнению с напольным хранением, хранение зерна в вертикальных силосах является наиболее эффективным. Сохранение температуры и влажности зерна обеспечиваются аэрацией. Схемы аэрации силосов представлены ниже.


Исследованиями Всероссийского Научно-Исследовательского Института Зерна и продуктов его переработки (ВНИИЗ) установлено, что для хранения зерна в силосах требуется подача воздуха не менее 10 м 3 /ч на тонну заложенного в силос зерна.
Подача воздуха в силосы требует компенсации притока, которая осуществляется различными способами, в том числе с применением силосных фильтров.

Как очищают помещения от осевшей зерновой пыли
Для качественной и быстрой очистки помещений от уже осевшей зерновой пыли с исключением вторичного пыления применяются системы вакуумной пылеуборки разной производительности.
Данные системы позволяют значительно сократить время уборки, при необходимости вернуть собранный материал в цикл производства и ощутимо снизить нагрузку на привлечённый к уборке персонал.

Резюме
В заключение давайте резюмируем основные тезисы, которые следует помнить всем, кто связан с работой с зерном:
Таким образом, пословицу про курочку и зёрнышко можно привязать и к аспирации воздуха: здесь сделал процесс безопаснее, здесь сэкономил тёплый воздух, здесь вернул материал в производственный процесс… А в итоге получается рациональный, надёжный и социально-ответственный бизнес, работающий как на благо каждого сотрудника, так и государства в целом.
Источники:
Данная запись создана на основе статьи заслуженного эколога Российской Федерации, Юрия Степановича Корюкаева, написанной специально для АО «СовПлим».
С источником вы можете ознакомиться по ссылке: скачать (.doc)
Что такое система аспирации?
Система аспирации и пылеулавливающее оборудование справляются с задачей очистки воздуха от пылевых частиц разных фракций, а также с вопросом снижения риска взрыва зерновой пыли. Обеспыливающая вентиляция позволяет очистить воздух рабочей среды от мелкодисперсной пыли и дымовых газов. Благодаря очистке воздуха в зонах технологических линий на заводах, элеваторах, в зернохранилищах концентрация зерновой пыли не превышает гранично допустимые значения.
Современная промышленная система аспирации в рабочих зонах технологических линий обеспечивает взрывобезопасность зернового производства, эффективность работы оборудования и комфортные условия труда. На элеваторах и заводах по производству комбикормов и муки особое внимание уделяется очистке воздуха от пылевых частиц. Естественное пыление особенно активно возникает в пунктах погрузки и выгрузки зерновой массы и готовой продукции на предприятиях. Циклоны и другое специальное оборудование для очистки газов от загрязнений применяется не только в пищевой промышленности, но и на заводах по производству стройматериалов, металлов, в химической, нефтяной промышленности и т.д.
Задачи аспирации
Основная задача аспирации — это локализация загрязнённого воздуха и предотвращение попадания пылевых частиц, золы и т.п. в воздушную среду рабочих помещений.
Отличительной особенностью аспирационной системы являются сильно наклонные воздуховоды. В менее пыльных производствах используется пылеудаляющая вентиляция (отличается отсутствием наклонных воздуховодов).
Главный критерий эффективности аспирационной установки – степень невыбивания, т.е. отсутствия исхода вредных веществ из-под местных отсосов в воздух рабочих помещений. Чем более эффективна система аспирации, тем меньше примесей поступает в помещения из местного отсоса.
Аспирационное оборудование и пылеулавливающие установки
Аспирационная система предполагает определение её основных задач ещё на стадии проектирования. Разработка проекта предусматривает комплексный подход к задачам, которые в будущем должна решать такая система. Важно рассчитать объемы очистки воздуха и проанализировать все параметры пылеулавливающей системы; подобрать и запроектировать необходимое по расчёту аспирационное оборудование и вентиляторы.
Отметим, что двух- и трёхстадийные системы аспирации пыли состоят из пылеулавливающих агрегатов разных типов. В системе могут одновременно присутствовать циклоны БЦЦ, одинарные циклоны, рукавные фильтры. Такое применение оборудования признано наиболее эффективным, так как оно способно провести многоуровневую очистку от всех пылевых фракций.
Классификация систем аспирации
Системы аспирации воздуха разделены в зависимости от направления движения очищенного воздуха в них:
В зависимости от конструкции индустриальная система аспирации бывает моноблочная или модульная. В чём их принципиальное отличие?
Моноблочная установка монтируется близко к источнику выделения пыли. К тому же, она легко передвигается, быстро устанавливается и соединяется с центральными воздуховодами. Она состоит из фильтра, вентилятора, и тары для сбора пыли. Моноблочная система бывает как неподвижная, так и мобильная.
Моноблочные системы аспирации бывают стационарные и мобильные.
Конструкция системы аспирации воздуха
Аспирационные системы и установки работают на принципе всасывания потока запыленного воздуха в циклоны, в которых происходит отделение частиц, их удаление из воздушной массы. На рисунке представлена схема удаления пыли в аспирационных установках.
Система аспирации предполагает установку вентиляторов различной мощности, разной по своей конструкции фильтров. Выбор мощности и конструкции оборудования будет зависеть от площади и объема производственного помещения, состава самой пыли и количества источников загрязнения. Аспирационная система собирается зависимо от конструктивных и технологических особенностей. Рассмотрим стандартную комплектацию системы. Система аспирации в обязательном порядке включает в себя такие основные узлы:
Применение циклонов в системе аспирации
Циклоны ─ это специальное оборудование для очистки газов от загрязнений. Такое газоочистное оборудование применяется не только в пищевой промышленности, но и на заводах по производству стройматериалов, металлов, в химической, нефтяной промышленности и т.д.
Примечательно, что батарейные циклоны достаточно эффективно справляются со своей задачей: зависимо от типа и режима работы они очищают воздух на 85-96 %.

