Зменшити витрати на сушіння

001

Компанія Tornum пропонує оптимізувати роботу зерносушарок за допомогою інтелектуальної системи управління.
Світ немовби перемістився в цифрове середовище, через аналіз якого приймаються рішення не лише для покращення життя, а й для оптимізації виробничих процесів. Не оминув цей тренд і сушіння зерна.

Шведська компанія Tornum з 1973 року спеціалізується саме на виробництві зернових сушарок. За цей час у компанії були вивчені всі аспекти сушіння зерна та потреби ринку, в результаті з'явились сушарки Tornum, що стали одним із лідерів європейського ринку. У самій Швеції продукція цієї компанії займає 70% ринку. Tornum працює в багатьох країнах, тож реалізація проєктів у різних куточках світу дає змогу акумулювати різносторонній досвід.

Спочатку компанія займалась виключно виробництвом сушарок. Проте досвід підказав, що неправильне вбудовування сушарки в технологічну схему елеватора може різко знизити ефективність усіх процесів. Тому було прийнято рішення займатись розробкою цілісних технологічних схем, і на сьогодні робота з потенційним клієнтом починається саме зі з’ясування всіх умов роботи сушарки.

Цифрові технології прийшли в компанію Tornum спочатку на завод, у виробництво, де зараз працюють роботизовані системи у зварюванні і штампуванні, а також потужні програмні продукти, які дають змогу моделювати самі сушарки безпосередньо в цифровому середовищі. Наприклад, під час розробки новітньої моделі сушарки REX уже було задіяне математичне моделювання процесів всередині сушарки. Цей підхід незвичний та інноваційний, але вже перші результати вражають.

002
ЯКІ САМЕ ПАРАМЕТРИ ВПЛИВАЮТЬ НА ПРОДУКТИВНІСТЬ?

Це вологість зерна, температура й час перебування в зоні сушіння. Зерно спочатку нагрівається, потім з нього видаляється волога за допомогою теплового агента, і насамкінець зерно охолоджується. Виробники сушарок довели цей процес до високого рівня. Але досягти необхідного рівня вологості на виході з сушарки вдається не завжди через те, що зерно з поля надходить з неоднаковою вологістю.

Частково вирішити проблему допомагає проміжний силос, куди на 24 години завантажується зерно після первинного очищення. Це дозволяє суттєво вирівняти вологість зернового масиву, і тоді робота сушарки не потребує постійних коригувань. Однак це в теорії. Коли ж справа доходить до реальних проєктів, фермери вважають, що це надто дорого, тому не поспішають будувати окремий проміжний силос, тому питання нерівномірності вхідної вологості залишається.

Тепер детальніше розглянемо процеси, що відбуваються всередині сушарки. Зерно, що потрапляє в зону нагріву, розташовується шарами з різною вологістю, і для кожного шару час перебування в сушарці буде відрізнятись. На практиці це означатиме, що за відсутності автоматизованої системи управління оператор повинен постійно бігати й вимірювати вологість зерна на вході в сушарку, після чого він також має визначити та встановити нові параметри сушіння, тому в реальних умовах вологість зерна на виході буде коливатися від 13 до 15% вологості. Причому, у випадку пересушування збитки подвоюються через додаткові витрати палива та зменшення маси самого зерна.

То ж як запобігти пересушуванню зерна і втрати маси, як висушити зерно з мінімальними енерговитратами, як, врешті, витримати вимоги ринку щодо якості зерна без втрати продуктивності сушарки, як зробити систему управління простою для оператора і як мінімізувати вплив людського фактора на якість сушіння? Питань багато, і всі суттєві.

003
ЩО ВАЖЛИВО В АВТОМАТИЗАЦІЇ СУШІННЯ?

Компанія Tornum провела власне дослідження ринку автоматизованих систем й з'ясувала що систему автоматизації слід обирати за методом вимірювання вологості. Існує два найбільш використовувані принципи роботи автоматизованих систем: за температурою відпрацьованого агента та вимірювання вологості зерна. Проте майже 95% сушарок використовують метод вимірювання температури відпрацьованого агента. При цьому усі сучасні сушарки обладнуються вологоміром, за допомогою якого можна побачити фактичну вологість зерна. Але ці вологоміри виконують лише функцію інформування, вони не керують процесом.

Враховуючи вищенаведене інженери Торнум прийняли рішення про розробку автоматизованої системи за принципом прямого виміру вологості зерна в сушильній шахті. У 2014 році Tornum презентувала свою першу систему IDC, яка використовувала принцип роботи з вимірювання вологи зерна в зерновій шахті, інтелектуальне програмне забезпечення для аналізу параметрів та прийняття оптимальних рішень. При цьому системно управляється вся сушарка. Інтерфейс управління було створено таким, щоб ним можна було керувати інтуїтивно. Наразі на вибір оператора пропонується україномовний або російськомовний інтерфейс.

При цьому компанія Tornum одразу запропонувала «рецепти» сушіння різних культур, що призвело до максимального спрощення роботи оператора. Йому необхідно лише обрати культуру та вказати бажану кінцеву вологість, після чого процес сушіння розпочнеться автоматизовано.

004

Ефективність досягається за рахунок точного визначення часу перебування зерна в сушильній шахті. Тобто, система IDC збирає необхідній обсяг інформації, аналізує й приймає рішення – з якою частотою вивантажувати продукт. Звичайно, система в першу чергу націлена на уникнення пересушування. Зайвих один-два відсотки вологості завжди можна видалити за допомогою додаткової аерації або іншим способом. А от збільшити вологість пересушеного зерна значно складніше.

Висока точність роботи з мінімальним відхиленням від заданих параметрів досягається за рахунок конфігурації зернової шахти, ідеального розподілу теплового агента, збалансованих повітряних потоків і, як результат, рівномірної віддачі зерном вологості в зерновій шахті. Система постійно самонавчається, і коли оператор обирає певний режим сушіння, система звертається до наявної бази даних і перевіряє, чи використовувались раніше такі режими. Якщо використовувались, то в цьому випадку виконується детальний аналіз того, як відбувались процеси, які коригування вносились, і у відповідності до цього одразу встановлюється режим роботи сушарки з урахуванням попереднього досвіду.

Оператор може швидко навчитися роботі з системою, як показує практика, для цього достатньо одної робочої зміни, також для допомоги в систему вмонтовано 10 хв відеоінструкція. Також важливий і той фактор, що програмне забезпечення встановлено безпосередньо в пульті керування сушарки, а не десь у хмарі, що гарантує автономність та конфіденційність роботи. В Україні система була представлена в 2017 році і висока надійність системи вже підтверджена більше ніж на 14 сушарках.

Для демонстрації економії компанія виконала орієнтовний розрахунок. Було взято 9000 тонн кукурудзи (урожай середнього господарства), які необхідно просушити протягом місяця, і підраховано ефективність за рахунок економії газу та зменшення маси. За нинішніх цін на газ на вказаному обсязі вийшло 18 000 євро економії. Подібне також підтверджено багатьма підприємствами, які використовують систему ID.

Віталій ФІЦИК, інженер проєктів компанії «ТОРНУМ»

005
Рекламодавці останнього номеру