Силосы для хранения зерна

Силосы для хранения зерна: конструкция, комплектация и критерии выбора

Силос представляет собой не просто металлическую ёмкость заданного объёма, а технологический объект, от которого зависят сохранность зерна, удобство эксплуатации и стабильность работы всего элеваторного комплекса.

При выборе необходимо учитывать назначение ёмкости, свойства хранимого продукта, продолжительность хранения, климатические условия региона, производительность загрузки и выгрузки, а также состав систем вентиляции и контроля температуры.

Компания «Агростратегия» поставляет оборудование для хранения зерна и участвует в разработке комплексных решений для элеваторов. Тип, вместимость и комплектация силосов подбираются в соответствии с технологической схемой конкретного предприятия.

Основные типы силосов

Конструкция силоса определяется его функцией в технологической линии. Для длительного хранения, оперативного накопления и отгрузки продукции применяются разные типы ёмкостей.

Плоскодонные силосы

Плоскодонные силосы предназначены преимущественно для длительного хранения больших объёмов зерна. Вместимость представленных в линейке моделей составляет от 65 до 24 458 м³.

Такие сооружения используют на элеваторах, зернохранилищах и крупных сельскохозяйственных предприятиях для формирования основного запаса продукции.

Большой полезный объём является главным преимуществом плоскодонной конструкции. При этом выгрузка требует отдельной системы, в которую могут входить:

• центральная и дополнительные высыпки;
• выгрузной шнек;
• зачистной шнек;
• транспортёры или нории для дальнейшего перемещения продукта.

Конфигурация выгрузки подбирается с учётом диаметра силоса, свойств зерна и требуемой производительности линии.

Конусные силосы.

Большие конусные силосы

Большие силосы с конусным дном применяются для оперативного хранения. Их вместимость составляет от 153 до 2643 м³. В зависимости от хранимого продукта используются конусы с углом 45 или 60 градусов.

Благодаря конусному днищу продукт выгружается самотёком. Такие ёмкости могут устанавливаться перед зерносушилкой, сепаратором, линией переработки или участком отгрузки.

Малые конусные силосы

Малые модели рассчитаны на оперативное накопление сравнительно небольших партий продукта. Их вместимость составляет от 20 до 250 м³, а угол конусного дна может составлять 45, 60 или 66 градусов.

Выбор угла зависит от сыпучести, влажности и склонности продукта к зависанию. Чем сложнее материал выгружается самотёком, тем внимательнее необходимо подходить к геометрии конуса и выпускного устройства.

Экспедиторские силосы

Экспедиторские силосы предназначены для накопления продукции перед загрузкой автомобильного или железнодорожного транспорта. Вместимость моделей составляет от 23 до 266 м³, используются конусные днища с углом 45, 60 или 66 градусов.

Такая конструкция позволяет заранее сформировать отгружаемую партию и выполнять загрузку транспорта самотёком. Это сокращает время нахождения автомобиля или вагона на объекте и упрощает организацию отгрузки.

Объём экспедиторского силоса должен соответствовать размеру партии, графику вывоза продукции и производительности транспортного оборудования.

Объём силоса и фактическая вместимость

При подборе важно различать геометрический объём силоса в кубических метрах и фактическую вместимость в тоннах.

Масса продукта, которую можно разместить в ёмкости, зависит от:

• культуры;
• натуры зерна;
• влажности;
• содержания примесей;
• коэффициента заполнения;
• особенностей загрузки.

Поэтому один и тот же силос будет вмещать разную массу пшеницы, кукурузы, подсолнечника или рапса. Пересчёт объёма в тонны следует выполнять для конкретного продукта и условий его хранения.

Конструкция и базовая комплектация

В стандартную конструкцию силоса входят:

• кровля;
• стеновые панели;
• вертикальные усилители;
• кровельный смотровой люк;
• люк обслуживания в стенке;
• наружные лестницы;
• сервисные площадки.

Дополнительно объект может комплектоваться системами загрузки, выгрузки, аэрации, термометрии, контроля уровня и необходимыми металлоконструкциями.

При оценке конструкции имеют значение не только размеры силоса, но и характеристики металла, количество усилителей, качество соединений, класс прочности крепежа и герметичность стыков.

Для болтовых соединений в материалах производителя указан класс прочности не ниже 8.8. Герметизация соединений особенно важна в зоне стеновых панелей, кровли и фундамента, где попадание влаги может повлиять на состояние продукта и долговечность конструкции.

Снеговые и ветровые нагрузки на силос рассчитываются для конкретного региона эксплуатации.

Снеговая нагрузка воздействует прежде всего на кровлю. Её значение влияет на конструкцию крыши, количество несущих элементов и общую металлоёмкость.

Ветровая нагрузка действует на корпус по всей высоте. Особенно чувствительны к ней высокие пустые ёмкости, поскольку зерновая масса в этот момент не участвует в стабилизации сооружения.

При расчёте учитываются:

• высота и диаметр силоса;
• климатический район;
• состояние заполнения;
• нагрузка от галерей и транспортного оборудования;
• схема опирания;
• характеристики фундамента.

Поэтому сравнивать два силоса только по объёму и цене некорректно. Внешне схожие конструкции могут быть рассчитаны на разные климатические нагрузки и существенно отличаться по количеству металла и усилителей.

Кровля и вентиляция подкрышного пространства

Во время хранения влажный воздух поднимается в верхнюю часть силоса. При контакте с холодной поверхностью кровли может образовываться конденсат.

Задача крышной вентиляции заключается в проветривании подкрышного пространства и удалении влажного воздуха за пределы ёмкости.

Система может быть:

• пассивной, с использованием кровельных воздуховодов;
• активной, с установкой крышного вентилятора.

Выбор зависит от размеров силоса, характеристик культуры, режима хранения и климатических условий. Вентиляция кровли не заменяет аэрацию зерновой массы, поскольку эти системы решают разные задачи.

Аэрация зерновой массы

Система аэрации предназначена для пропускания воздуха через слой зерна. Она позволяет выравнивать температурное состояние продукта и создавать более стабильные условия хранения.

В состав системы могут входить: 

• вентиляторы;
• вентиляционные каналы;
• перфорированные панели аэроднища;
• кровельные воздуховоды.

Для плоскодонных силосов может применяться аэроднище со 100-процентным покрытием площади пола. Перфорация панелей обеспечивает прохождение воздуха и при этом не должна блокироваться продуктом.

Полное покрытие пола позволяет равномернее распределять воздух по площади силоса. Однако эффективность системы определяется не только площадью перфорации.

При расчёте также учитываются:

• высота зерновой насыпи;
• аэродинамическое сопротивление культуры;
• расход и давление воздуха;
• количество и расположение вентиляторов;
• схема вентиляционных каналов;
• влажность продукта;
• требуемая продолжительность аэрации.

При неполном покрытии пола качество продувания зависит от конфигурации каналов и аэродинамического расчёта. Поэтому показатели «25%» или «100%» необходимо рассматривать вместе с характеристиками всей системы, а не как самостоятельный критерий качества.

Вентиляторы для аэрации

Производительность вентилятора должна соответствовать сопротивлению зернового слоя и параметрам конкретного силоса.

Установка вентилятора с повышенной мощностью без расчёта не гарантирует лучшего результата. Избыточное давление может увеличить энергопотребление, но не обеспечить равномерного прохождения воздуха через продукт.

При подборе оборудования оцениваются:

• требуемый расход воздуха;
• статическое давление;
• высота насыпи;
• вид культуры;
• конструкция аэроднища;
• количество одновременно работающих вентиляторов.

Вентилятор, каналы и перфорированный пол должны работать как единая аэродинамическая система.

Система термометрии

Термометрия используется для контроля температуры зерновой массы в разных точках и на разной высоте.

В систему могут входить:

• элементы крепления;
• от 3 до 19 термоподвесок;
• температурные датчики;
• кровельные опоры;
• блок опроса;
• переносное устройство считывания или компьютер оператора.

Информация с датчиков позволяет определить участки, где температура начинает отклоняться от нормального уровня.

При этом термометрия не изменяет состояние зерна самостоятельно. Она предоставляет оператору данные для принятия решения, например о включении аэрации, перемещении партии или её выгрузке.

Количество термоподвесок зависит от диаметра и высоты силоса. Контроль только в одной или нескольких произвольно выбранных точках не даёт полной картины состояния крупного объёма зерна.

Дополнительно могут устанавливаться датчики верхнего и нижнего уровня, которые контролируют заполнение и опорожнение ёмкости.

Система загрузки

В промышленных комплексах силосы загружаются транспортным оборудованием, размещённым на надсилосных галереях.

В зависимости от проекта применяются галереи шириной:

• 1400 мм;
• 2100 мм;
• 2400 мм.

На них может размещаться один, два или в отдельных случаях три транспортёра. Галереи могут выполняться в открытом или закрытом исполнении. Для защиты открытых ленточных транспортёров от ветра и осадков применяются ограждения из профилированного листа или поликарбоната.

Опоры галерей могут передавать нагрузку:

• на стенки силоса;
• на верхний венец;
• на отдельно стоящие колонны с собственным фундаментом.

Выбор схемы требует расчёта. На конструкцию воздействует вес транспортёров, продукта, металлоконструкций, снега и обслуживающего персонала.

Для семенного материала и культур, чувствительных к механическим повреждениям, может применяться система деликатной загрузки, которая снижает высоту свободного падения продукта.

Выгрузка из силоса

Из конусных силосов продукт удаляется самотёком через нижнее выпускное устройство.

Плоскодонные силосы могут комплектоваться:

• центральной высыпкой;
• дополнительными высыпками;
• выгрузным шнеком;
• зачистным шнеком;
• системой боковой выгрузки;
• транспортёрами для отвода продукта.

Основной объём зерна сначала выгружается через центральное отверстие. После этого дополнительные высыпки и зачистной шнек удаляют остаточную массу со дна.

Боковая выгрузка должна быть предусмотрена проектом. Несимметричное истечение продукта изменяет распределение давления на стенки, поэтому порядок работы должен соответствовать требованиям изготовителя.

Производительность системы выгрузки согласовывается с возможностями следующего участка. Если приёмный транспортёр имеет меньшую производительность, он ограничит скорость работы всего комплекса независимо от характеристик силоса.

Какие данные нужны для подбора силоса

До подготовки предложения необходимо определить:

1. Какие культуры планируется хранить.
2. Какова максимальная масса каждой культуры.
3. Каковы влажность и натура продукта.
4. Требуется длительное или оперативное хранение.
5. Какова производительность загрузки и выгрузки.
6. Как устроена существующая технологическая линия.
7. Какой транспорт будет использоваться для отгрузки.
8. В каком регионе будет установлен объект.
9. Известны ли геологические параметры площадки.
10.  Планируется ли расширение комплекса в дальнейшем.

Без этих данных подбор только по требуемому количеству тонн будет приблизительным.

Из чего складывается стоимость силоса

Цена зависит не только от объёма металла.

На стоимость влияют:

• тип и геометрия силоса;
• расчётная вместимость;
• характеристики металла;
• количество вертикальных усилителей;
• снеговая и ветровая нагрузки;
• вид хранимого продукта;
• система аэрации;
• площадь аэроднища;
• вентиляторы;
• термометрия;
• датчики уровня;
• лестницы и площадки;
• система загрузки;
• транспортные галереи;
• система выгрузки;
• зачистной шнек;
• герметизация и крепёж.

Основные факторы формирования цены перечислены и в материалах производителя: металл, комплектующие, климатические нагрузки, вентиляция, термометрия, аэроднище, тип продукта и оборудование выгрузки.

Коммерческие предложения одинаковой вместимости могут существенно различаться по фактическому составу. В одном варианте аэрация, термометрия, лестницы и выгрузное оборудование уже включены, в другом вынесены в дополнительные позиции.

Поэтому корректно сравнивать не цену силоса как отдельной конструкции, а стоимость объекта в сопоставимой комплектации.

Почему нельзя выбирать силос отдельно от комплекса

Силос должен быть согласован с остальными участками элеватора:

• приёмкой;
• очисткой;
• сушкой;
• транспортным оборудованием;
• оперативными ёмкостями;
• отгрузкой;
• автоматизацией.

Например, увеличение объёма хранения не устранит ограничения линии, если скорость приёмки, сушки или транспортировки остаётся недостаточной.

И наоборот, высокопроизводительная зерносушилка не сможет работать в расчётном режиме, если отсутствует необходимый объём оперативного накопления до и после сушки.

Поэтому подбор начинается с анализа материальных потоков, а не с выбора определённой модели из каталога.

Подбор силосов компанией «Агростратегия»

Элеваторное направление компании «Агростратегия» включает поставку оборудования для приёмки, очистки, сушки, транспортировки и хранения зерна.

Перед поставкой специалисты анализируют параметры будущего объекта и разрабатывают технологическую схему. В ней определяются:

• назначение каждой ёмкости;
• требуемая вместимость;
• маршруты движения зерна;
• производительность загрузки и выгрузки;
• состав систем аэрации и термометрии;
• возможность дальнейшего расширения комплекса.

Такой подход позволяет рассматривать силос не как отдельную металлическую ёмкость, а как полноценный элемент технологической линии.

Грамотно подобранная конструкция обеспечивает требуемый объём хранения, контроль состояния продукта, безопасное обслуживание и согласованную работу со всеми участками элеватора.