Зерновые элеваторы. Устройство, виды и выполняемые функции

Зерновой элеватор – это современный промышленный комплекс, с помощью которого принимают, подготавливают, хранят и отправляют зерно. Последнее обладает соответствующей кондицией и находится в условиях, поддерживающих качество, соответствующее уровню мировых стандартов. Конструкция и принцип функционирования элеватора способствуют осуществлению полноценного контроля процессов, выполнению технологических требований и оптимизации логистики в рамках комплекса.

Разновидности и сфера использования зерновых элеваторов

Элеваторы для зерна классифицируются в зависимости от особенностей выполняемых задач и объема хранения. В соответствии с количеством размещаемого в комплексе зерна, оборудование разделяют на следующие категории:

•  Для заготовки. Они вмещают от пятнадцати до ста тысяч тонн зернового материала. Главное предназначение – прием из сельских хозяйств, очистка, кратковременное и среднесрочное хранение, за которым следует отгрузка на более крупные объекты;
•  Для долгого хранения. В комплексах хранят большие объемы зерна (от ста пятидесяти тысяч тонн). Поддерживается кондиция и происходит периодическая отгрузка для переработки;
•  Производственного типа. Вместимость – от десяти до пятнадцати тысяч тонн зернового материала. Предназначены для оперативного отпуска в производство и поддержания запаса сырья;
•  Перевалочного или портового типа. Предназначение комплексов – прием и перевалка зерна, имеющего разные периоды хранения и отгружаемого в вагоны, в морской или автомобильный транспорт.

Проектирование и техническое оснащение разных видов элеваторов различаются, исходя из особенностей хранения и обеспечивающих операций. Подобные нюансы определяются на первых этапах проектирования. Большое влияние оказывают местные условия и требования к конкретному объекту.

Как работают элеваторы

Элеватор является зернохранилищем промышленного масштаба. Его конструкция и устройство организованы с учетом всех технологических процессов, которые нужны для приема, подготовки, хранения и отпуска зерна. В пределах комплекса последовательно выполняются технологические процессы:

1.  Принимается зерно. Для этого этапа используется любой транспорт. Заготовительные хозяйственные элеваторы предполагают наличие автомобильного пункта, разгрузка осуществляется в приямки и бункеры. Перевалочные элеваторы работают с применением причалом и железнодорожных путей.
2.  Сырье обрабатывается и подготавливается. Благодаря специальной конструкции, в элеваторах очищают зерновой ворох, сушат в зерносушилках, сортируют по размерам (калибруют). Источник поступления зернового материала определяет тип используемого оборудования. Это могут быть комплексы ЗАВ и КЗС, шахтные зерносушилки, аспирационные установки.
3.  Хранение. Эта функция является основной для элеваторов. Основа зернохранилища – металлические силосы, имеющие внутренние и внешние системы обеспечения.
4.  Зерно отгружается. Элеватор, по сути, является логистическим пунктом, имеющим комплекс средств, позволяющий отпускать любой объем материала. Для этого используются транспортеры, пневморукава, бункеры. Категория оборудования подбирается исходя из объемов хранения зерна и транспортных возможностей отгрузки.
5. Элеваторы позволяют решить комплексные задачи, связанные с хранением зерна. Данные комплексы могут обладать разными функциями. На это влияют особенности логистики, зерна, месторасположения и связь с другими объектами.

Функциональные системы элеваторов

Элеватор включает в себя силосы, транспортные и подготовительные системы, средства контроля и внутренней логистики. Промышленный объект оснащается стандартизированным составом оборудования и систем. Основная задача комплекс – обеспечение сохранности зерна в таком состоянии, какое предписано стандартами хранения. Большая часть элеваторов включают в себя функционально необходимые наборы оборудования.

О приемных системах и оборудовании

Зерно выгружается в емкости для временного хранения с помощью приямков, бункеров, гидравлических подъемников для автотранспортных средств, пневморукавов для разгрузки вагонов и судов. На выбор оборудования влияют особенности логистики. Если хозяйство небольшое, для элеваторов используются устройства, разгружающие автомобили.

Очистка и прием зерна

В технологической цепи элеватора допустимо применение зерноочистительных и зерноочистительно-сушильных комплексов, являющимися типовыми решениями. Устанавливают очистительное, аспирационное и иное оборудование, организуя отдельные линии. Зерновой элеватор принимает как материал, прошедший первичную очистку, так и уже готовое кондиционное зерно.

Оборудование для логистических операций внутри элеватора

Это оборудование и машины, перемещающие зерновую массу. Такие комплексы, как правило, оснащаются:

•  Системой пневмотранспорта;
•  Горизонтальными и наклонными скребковыми транспортерами;
•  Ковшовыми нориями, поднимающими зерно;
•  Транспортерами и рукавными загрузочными устройствами, подающими зерно в силосы;
•  Шнековыми транспортерами, подающими зерно в оборудование и разгружающие силосы;
•  Системой самотеков, имеющей заглушки, заслонки и другие устройства, помогающие управлять потоками зерна.

Аспирационное оборудование

Каждый конкретный узел оснащается определенной аспирационной системой, имеющей циклоны и батареи циклонов, выделяющие пыль и мелкие частицы из воздушных масс.

Ключевое элеваторное оборудование – силосные зернохранилища

Современный зерновой элеватор является промышленным комплексом, в основе которого металлические емкости – силосы. В них загружают зерновой материал, подготовленный к хранению. Высоту и диаметр силоса выбирают в процессе проектирования. На подбор параметров влияют вместимость, наличие места, ветровая и сейсмическая активность.

Силосы, в которых хранят зерно, делятся на две категории:

•  Плоскодонного типа. Обладают большой вместительностью, обеспечивают постоянную подачу воздуха в массы, что позволяет хранить материал в течение длительного времени;
•  Имеющие коническое или конусное дно. Силосы для оперативного запаса. Зерно, размещаемое в них, либо сразу отгружается, либо находится там для дальнейшей подготовки к долгосрочному хранению.

Отличаются вышеупомянутые силосы не только вместительностью. У объемных силосов с плоским дном есть вентиляционная система и высокопрочное капитальное основание. Чтобы их разгрузить, необходимо применение вместительных приямков, имеющих высокопроизводительные транспортеры. Остатки зерна, расположенные на дне, выгружаются с помощью радиального шнекового транспортера.

Оборудование с конусным дном устанавливают на прочные конструкции из металла. Его, практически, подвешивают, чтобы зерно могло выгружаться самотеков через специальный люк. В процессе проектирования подобных силосов обязательно берут в учет деформационную нагрузку, появляющуюся, когда материал выходит из нижней части оборудования.

Логистические процессы

Основная функция зернового элеватора – непрерывная переработка больших потоков материала. Последний необходимо постоянно перемещать для выполнения разных задач. Организация хранения в комплексе силосов позволила оптимизировать логистическую деятельность, что дало множество преимуществ, положительно влияющих на организованность промышленного производства:

•  Сократилось время, затрачиваемое на перемещение;
•  Сократилось расстояние, на которое транспортируется зерно;
•  Стало меньше перевалок (так называют смену вида транспортировочного оборудования);
•  Используются все возможности самотечных систем, потребляющих минимальное количество энергии.

Зернохранилище – это логистическая основа, вокруг которой выстраивается транспортная сеть, главной задачей которой является подача и отбор материала. Функциональность плоскостных хранилищ ограничена: они не обеспечивают эффективность и экономичность внутренней транспортировки зерна.

Как поддерживается кондиция зернового материала

Устройство современного зернового элеватора предполагает наличие силосов, обладающих сложными внутренними системами. Одна из самых важных – вентиляционная система. Необходимо, чтобы к зерну постоянно поступал воздух, иначе материал начнет портиться. Силосы оснащаются горизонтальной и вертикальной вентиляцией, благодаря которым потоки воздуха доходят до всех слоев массы. Системы создаются с учетом эффекта перепадов температуры и давления.

Еще один ключевой элемент – аспирационная система. Она непрерывно улавливает и удаляет пыль из воздушных масс. Если этого не делать, зерно загрязнится и может случиться хлопок под крышей силоса. Проектируется несколько люков, поддерживающих нормальное давление. Зернохранилища оснащаются системами аспирации, включающими в себя агрегаты общепромышленного назначения, фильтрационный комплекс и комплекс воздуховодов.

В ходе проектирования и строительства элеваторов используются стандартные проектные документы и оборудование, прошедшее сертификацию. Российские производители техники и силосов предлагают всю совокупность услуг, включая проектирование, монтаж и запуск под ключ. Ознакомиться с фотографиями элеваторов можно на сайте компании.