Экономика сушки зерна или правда в глаза

Сушка зерна является неотъемлемой частью технологии его производства, и частью довольно затратной. Нередко некоторые производители сушильного оборудования показывают в технических характеристиках своего оборудования затраты на топливо, не соответствующие реальной действительности, в надежде «замылить» глаза потребителю. В действительности же при сушке зерна повышенной влажности в холодное время года дизельное топливо «льётся рекой». Почему так? Попробуем разобраться.

Что такое сушка или подсушивание? Это есть процесс снижения содержания влаги в продукте. Снижение содержания влаги осуществляется за счёт ее испарения в результате нагрева материала. Существует множество методов нагрева материала, но закон физики трактует о затратах тепловой энергии: на испарение 1 кг влаги необходимо затратить 640 ккал тепловой энергии, неважно – ​какого вида.

Необходимо знать, что, при осуществлении процесса сушки непосредственно на нагрев материала уходит не более 50% от подводимой тепловой энергии, остальная её часть выводится с водяными парами в атмосферу. Учитывая это, затраты тепловой энергии на испарение 1 кг влаги составляют не менее 1280 ккал/кг. Существенное влияние на экономичность оказывает параметр температуры агента сушки, степень изоляции ограждающих конструкций сушилки и температура окружающей среды. Производители сушильного оборудования не предоставляют данных по температуре паровой смеси на выбросе из сушилки, а этим параметром определяется эффективность сушки. По затратам тепловой энергии необходимо также учитывать теплосодержание атмосферного воздуха окружающей среды. При положительных наружных температурах происходит увеличение теплосодержания агента сушки, при отрицательных теплосодержание снижается.

На простом примере расчёта потребления тепловой энергии на сушку 1000 кг влажного зерна при 0°С окружающего воздуха можно определить расход топлива: для снижения относительной влажности с 19% до 14% необходимо испарить 58 кг влаги. Масса подсушенного зерна в этом случае составит 942 кг. Потери по массе составляют 6%. Для испарения 58 кг влаги необходимо затратить 58 х 1280 ккал = 74 240 ккал, т. е. при пересчёте на массу подсушенного зерна затраты тепловой энергии на 1000 кг с 14% влажностью составят 74 240 × 1,06 = 78 694 ккал и в пересчёте на 1% потери влажности составят 78 694 : 5 = 15 739 ккал, что при нулевой температуре окружающего воздуха соответствует затратам по дизельному топливу 1,57 кг (1,85 л) или по природному газу 2 куб. м. То есть реальные затраты дизельного топлива при сушке зерна составляют 1,85 л / 1% / 1 т.

Существует ли альтернатива дизельному топливу? Несомненно существует при использовании в качестве топлива соломы или лузги зерновых культур. Зачастую эти виды отходов сельхозпроизводства создают большие проблемы по экологии территорий. Содержание углеводородов в них достаточно высокое, что определяет достаточно высокую их калорийность: от 3000 до 4000 ккал/кг. Ориентировочно, в зависимости от влажности, 4 т этих отходов замещают 1 т дизельного топлива. Как правило, заготовка 1 т рулонной соломы обходится не выше 1000 руб./т. Сравним 4000 руб. – ​солома, 50 000 руб. – ​дизельное топливо, существенная разница! А при использовании соломы и лузги как топлива, одновременно решается задача по очистке территорий и снижению расходов на их утилизацию.

Уважаемые читатели! Приведённые в статье цифры основаны на реальных физических законах.

Юрий Яковлев, генеральный конструктор компании «СОЮЗ ПРОЕКТ»