Технико-экономическое обоснование эффективности внедрения проектируемого способа активного вентилирования зерна
Рассчитаем основные технико-экономические показатели проекта.
Объем производства в плановых тоннах по базовому варианту (Vпл) определяется по формуле:
Vпл1=k1· k2· V, (3.1)
где k1– коэффициент перевода физических тонн в плановые (при конечной влажности Wк = 14% и начальной Wн = 20% – k1=1,0;
k2 – коэффициент, учитывающий снижение производительности (принимается k2=1,1).
Vпл1 =1·1,1·25000=27500 пл.т
Объем производства в физических тоннах V=25000 физ.т. (см. исх. данные).
Подставляя значения, получаем:
Vпл1 =1·1,1·25000=27500 пл.т
Объем производства в плановых тоннах по проектируемому варианту (Vпл2) определяется по формуле:
Vпл2=k1· V, (3.2)
где k1- коэффициент перевода физических тонн в плановые (при конечной влажности Wк = 14% и начальной Wн = 20% – k1=1,0;
Объем производства в физических тоннах V=25000 т.
Подставляя значения, получаем:
Vпл2= 1·25000=25000 пл.т
Время работы установки в базовом варианте (T1) зависит от объема зерна в плановых тоннах и рассчитывается по формуле:
T1= Vпл1/q , (3.3)
где Vпл1 – объем производства в плановых тоннах по базовому варианту.
q – производительность, т/ч
Подставляя значения, получаем:
T1=27500/40=687,5 ч
Время работы бункера в проектируемом варианте (T2) зависит от объема зерна в плановых тоннах и рассчитывается по формуле:
T2= Vпл2/q , (3.4)
где Vпл2 – объем производства в плановых тоннах по проектируемому варианту
Подставляя значения, получаем:
T2=25000/40=625 ч
Затраты труда рабочих (ЗТ1) в базовом варианте определяются по формуле:
ЗТ1=Чор T1 / kив , (3.5)
где Чор– число рабочих, чел;
T1 – время работы установки, ч;
kив – коэффициент использования рабочего времени смены (kив= 0,85).
Подставляя значения, получаем:
ЗТ1 = (1·688) /0,85=809 ч
Затраты труда рабочих (ЗТ2) в проектируемом варианте определяются по формуле:
ЗТ2=Чор · T2 / kив , (3.6)
где Чор– число рабочих, чел;
T2 – время работы бункера, ч;
kив – коэффициент использования рабочего времени смены (kив= 0,85).
Подставляя значения, получаем:
ЗТ2=( 1·625)/ 0,85=735 ч.
Производительность труда (ПТ1) по базовому варианту определяется по формуле:
ПТ1=V/ЗТ1 , (3.7)
где V – объем производства, физ. т ;
ЗТ1- затраты труда рабочих по базовому варианту.
Подставляя значения, получаем:
ПТ1 =25000/809=30,90 т/ч
Производительность труда (ПТ2) по проектируемому варианту определяется по формуле:
ПТ2=V/ЗТ2 , (3.8)
где V – объем производства, физ. т. ;
ЗТ2- затраты труда рабочих по базовому варианту.
Подставляя значения, получаем:
ПТ2=25000/735=34,01 т/ч
Прирост производительности труда, %:
∆ПТ=(ПТ2-ПТ1)/ПТ1·100%
Подставляя значения, получаем:
∆ПТ =(34,01 -30,90)/ 30,90·100=10,07%
Расход дизтоплива по базовому вариант, (Bн1) кг, определяется по формуле:
Bн1= bT Vпл1 , (3.9)
где bT –средний расход жидкого топлива в расчете на плановую тонну, кг;
Vпл1– объем производства в плановых тоннах по базовому варианту.
Подставляя значения, получаем:
Bн1 = 12,2·27500=335500 кг =335,5 т
Расход дизтоплива по проектируемому варианту(Bн2), кг, определяется по формуле:
Вн2=bT·Vпл2 , (3.10)
где bT – средний расход жидкого топлива в расчете на плановую тонну, кг;
Vпл2– объем производства в плановых тоннах по проектируемому варианту.
Подставляя значения, получаем:
Вн2 =12,2·25000=305000 кг =305 т
Осуществим перевод натурального дизельного топлива в эквивалентное условное.
Условное топливо –это единица учёта органического топлива, применяемая для сопоставления эффективности различных видов топлива и суммарного их учёта. В качестве единицы условного топлива принимается 1 кг топлива с теплотой сгорания 7000 ккал/кг (29,3 Мдж/кг).
Соотношение между т. у. и натуральным топливом выражается формулой:
(3.11)
где By — масса эквивалентного количества условного топлива, кг (т);
Вн — масса натурального топлива, кг (твёрдое и жидкое топливо) или м3(газообразное);
где – низшая теплота сгорания натурального(дизельного) топлива, МДж/кг;
— калорийный эквивалент.
Пересчет количества топлива данного вида в условное производится с помощью коэффициента, равного отношению теплосодержания 1 кг топлива данного вида к теплосодержанию 1 кг условного топлива.
Расход условного топлива, (Ву1) по базовому варианту определяются по формуле:
Ву1= /29,31·Bn1 (3.12)
где – низшая теплота сгорания натурального(дизельного) топлива, МДж/кг;
Bn1- расход дизельного топлива по базовому варианту, кг.
Подставляя значения, получаем:
Ву1=42,7/29,31·335500=488770,04 кг у.т. = 488,77 т у.т.
Расход условного топлива, (Ву2) по проектируемому варианту определяются по формуле:
Ву2= /29,31· Bn2 , (3.13)
где – низшая теплота сгорания натурального топлива, МДж/кг;
Bn2- расход топлива по проектируемому варианту, кг.
Подставляя значения, получаем:
Ву2=42,7/29,31·305000=444336,40 кг у.т =444,34 т у.т.
Расход электроэнергии в базовом варианте определяется по формуле,W1, кВт∙ч:
W1= wуд∙ Vпл1 , (3.14)
где wуд – удельный расход электроэнергии на сушку зерна кВт∙ ч/пл.т ;
Vпл1–объем производства в плановых тоннах по базовому варианту.
Подставляя значения, получаем:
W1=3·27500=82500 кВт∙ч.
Расход электроэнергии (W2) в проектируемом варианте определяется по формуле:
W2= wуд∙ Vпл2 , (3.15)
Подставляя значения, получаем:
W2=3·25000=75000 кВт∙ч
где Vпл1– объем производства в плановых тоннах по новому варианту;
wуд - удельный расход электроэнергии кВт ∙ч/пл.т.
Энергоемкость процесса сушки (ЭН1) в базовом варианте, кг у.т./т определяется по формуле:
Эн1= (Ву1+(br·W1))/V , (3.16)
где Bу1 – расход условного топлива в базовом варианте, кг;
br – средний расход условного топлива в расчете на 1 кВт∙ч отпущенной электроэнергии (принимается 0,32 кг у.т./ кВт∙ч);
W1– расход электроэнергии, кВт∙ ч;
V – объем зерна в физических тоннах.
Подставляя значения, получаем:
Эн1 =(488770,04 +(0,32*82500))/25000=20,61 кг у.т./т
Энергоемкость процесса сушки (ЭН2) в проектируемом варианте, кг у.т./т определяется по формуле:
Эн2= (Ву2+(br·W2))/V, (3.17)
где Bу2 – расход условного топлива в новом варианте, кг;
bТ – средний расход условного топлива в расчете на 1 кВт.ч отпущенной электроэнергии (принимается 0,32 кг у.т./ кВт∙ч),
W2 – расход электроэнергии, кВт ч,
V – объем зерна в физических тоннах.
Подставляя значения, получаем:
Эн2= (444336,40 +(0,32*75000))/25000=18,73 кг у.т./т
Снижение энергоемкости технологического процесса сушки зерна в % за счет использования его автоматизации определяется по формуле:
∆Эн=(Эн1-Эн2 )/Эн1∙100% , (3.18)
Подставляя значения, получаем:
∆Эн =(20,61 -18,73)/ 20,61 *100= 9,12 %.
Далее рассчитаем капиталовложения для базового и проектируемого вариантов.
Таблица 2.1.-Капиталовложения для базового и проектируемого вариантов
Показатели | Варианты | |
базовый | проектируемый | |
1.Капиталовложения в БВ-40 без НДС, у.е. | 11764,71 | 11764,71 |
2.Капиталовложения в БВ-40 с НДС, у.е. | 14117,65 | 14117,65 |
3.Затраты на упаковку и транспортировку БВ-40, у.е. | 1411,77 | 1411,77 |
4. Затраты на монтаж оборудования БВ-40 и пусконаладочные работы, у.е. | 2823,53 | 2823,53 |
5. Капиталовложения в новое оборудование (КД.У., КТГ – капиталовложения в датчики уровня и теплогенератор) без НДС, у.е. | - | 14942,80 |
6. Капиталовложения в новое оборудование с НДС, у.е. | - | 17931,36 |
7. Затраты на упаковку транспортировку нового оборудования (датчиков уровня и теплогенератора, микропроцессорной техники) , у.е. | 1434,5 | |
8.Затраты на монтаж нового оборудования (датчиков уровня и теплогенератора, микропроцессорной техники) и пусконаладочные работы, у.е. | - | 3227,64 |
Итого | 18352,95 | 40946,45 |
Примечание 1: Капиталовложения в БВ-40 без НДС взяты по данным поставщика ООО «Интек Груп»;Украина, Кировоградская обл., Маловисковский район, с. Марьяновка E-mail: agrovektor.com/physical.../533405-bunker-ventiliruemyy-bv-40.html | ||
Примечание2: Капиталовложения в проектируемое оборудование взяты по данным «Агротеххолдинг» ,394035, г.Воронеж, ул.Белинского 21 , Факс: (473) 250-93-93, 250-94-77 E-mail: [email protected] |
Капиталовложения для базового и проектируемого вариантов (К) определяются по формуле:
, (3.19)
где kтр – коэффициент, учитывающий затраты на упаковку и транспортировку (принимается примерно 8–10 % от отпускной цены – контрактной стоимости);
kм – коэффициент, учитывающий затраты на монтаж оборудования и пусконаладочные работы, зависящий от вида технических средств (он обычно составляет 10–20 % от отпускной цены оборудования, требующего монтажа);
При расчете капиталовложений (К) учтена стоимость датчиков температуры зерна в шахтах зерносушилки и температуры теплоносителя, а также стоимость микропроцессорной техники.
Расходы на оплату труда обслуживающего персонала (И3п1) в базовом варианте определяются по формуле:
И3п1=Ст1(4)· ЗТ1(4)· k3, (3.20)
где Ст1(4) – часовая тарифная ставка оператора соответствующего разряда, у.е.;
ЗТ1 – затраты труда за сезон, ч;
k3 – коэффициент, учитывающий надбавки к тарифу (k3 = 2,0).
Подставляя значения, получаем:
И3п1=0,41 ·809·2=663,38 у.е.
Расходы на оплату труда оператора (И3п2) в проектируемом варианте определяются по формуле:
И3п2= Ст2(4)·ЗТ2· k3 , (3.21)
Подставляя значения, получаем:
И3п2=0,41 ·735·2=602,7 у.е.
где Ст2 – часовая тарифная ставка оператора соответствующего разряда, у.е.;
ЗТ2 – затраты труда за сезон, ч;
k3 – коэффициент, учитывающий надбавки к тарифу (k3 = 2,0).
Тарифная ставка соответствующего (четвертого) разряда (Ст1) в базовом варианте определяется по формуле, руб.:
, (3.22)
где С1 – тарифная ставка первого разряда за месяц, С1 = 31 руб.;
kр – корректирующий коэффициент 4 разряда , kn = 2,321;
kп – повышающий коэффициент (принимаем равным 1,2);
kТ – тарифный коэффициент, определяемый по тарифной сетке РБ , для 4 разряда kТ = 1,57;
Тмес – среднемесячный фонд рабочего времени (находится в пределах 168,5 – 171,5), принимаем для 2016 года Тмес = 169,8.
Подставляя значения, получаем:
Ст1(4) =2,321*1,2*1,57*31/169,8=0,80 руб.≈ 0,41 у.е.
или на 01.02.17 по курсу 1 у.е. =1,9357 руб.
Тарифная ставка соответствующего (четвертого) разряда (Ст2) в проектируемом варианте:
Подставляя значения, получаем:
Ст2(4) =2,321*1,2*1,57*31/169,8=0,80 руб.≈ 0,41 у.е.
где С1 – тарифная ставка первого разряда за месяц, С1 = 31 руб.;
kр – корректирующий коэффициент 4 разряда , kn = 2,321;
kп – повышающий коэффициент (принимаем равным 1,2);
kТ – тарифный коэффициент, определяемый по тарифной сетке РБ , для 4 разряда kТ = 1,57;
Тмес – среднемесячный фонд рабочего времени (находится в пределах 168,5 – 171,5), принимаем для 2016 года Тмес = 169,8.
Отчисления на социальные нужды (Иос1) в базовом варианте определяются по формуле:
Иос1= И3п1*α/100, (3.23)
где α – процент отчислений на социальное страхование, равный 29%.
Подставляя значения, получаем:
Иос1=663,38 29/100=192,38 у.е.
Отчисления на социальные нужды (Иос2) в проектируемом варианте определяются по формуле:
Иос2= И3п2*α/100 (3.24)
Подставляя значения, получаем:
Иос2=602,7 29/100=174,78 у.е.
Амортизационные отчисления в базовом варианте (Иа1) определяются по формуле:
Иа1 = α1 К БВ-40 /100, (3.25)
где α1 - годовая норма амортизационных отчислений для БВ-40, α1=16,2 %;
Подставляя значения, получаем:
Иа1 =16,2 18352,95/100 =2973,18 у.е.
Амортизационные отчисления в проектируемом варианте (Иа2) определяются по формуле:
Иа2= α1 К БВ-40 /100 + α2 (Kд.у./100 + Kт.г../100+ Кмпт../100), (3.26)
где α2 – годовая норма амортизационных отчислений для комплекта проектируемого оборудования (датчиков уровня , теплогенератора, микропроцессорной техники) ( α2 =13,4%);
где Kд.у., Kт.г, Кмпт – капиталовложения в комплект нового оборудования (датчики уровня , теплогенератор, микропроцессорную технику и т.д.), у.е.
Подставляя значения, получаем:
Иа2=16,2*18352,95/100 +13,4*22593,5/100 =6000,71у.е.
Затраты на ремонт и техническое обслуживание в базовом варианте (Ирто1) определяются по формуле:
Ирто1=β1 К БВ-40/100, (3.27)
где β1- годовая норма отчислений на ремонт и техническое обслуживание БВ-40, β1 =7%;
Подставляя значения, получаем:
Ирто1=718352,95/100 =1284,71 у.е.
Затраты на ремонт и техническое обслуживание в проектируемом варианте (Ирто2) определяются по формуле:
Ирто2=β1 К БВ-40/100+ β2 (Kд.у./100 + Kт.г../100+ Кмпт../100), (3.28)
β2- годовая норма отчислений на ремонт и техническое обслуживание для комплекта проектируемого оборудования (датчиков уровня , теплогенератора, микропроцессорной техники), β2 =8,5%;
Подставляя значения, получаем:
Ирто2=7*18352,95/100 +8,5*11296,75/100=2244,93 у.е.
Затраты на топливо (Ит1) в базовом варианте рассчитываются по формуле:
Ит1 =Цт* Внт1, (3.29)
где ЦТ – цена дизельного топлива, у.е./т .
ВН1 – расход дизельного топлива в базовом варианте, т.
Подставляя значения, получаем:
Ит1 =613,6*335= 205556 у.е.
Затраты на топливо (Ит2) в проектируемом варианте рассчитываются по формуле:
Ит2 =Цт* Внт2, (3.30)
где ЦТ – цена дизельного топлива, у.е./т
ВН2 – расход дизельного топлива в новом варианте, т.
Подставляя значения, получаем:
Ит2 =613,6·305=187148 у.е.
Затраты на электроэнергию (Иэл1) в базовом варианте определяются по формуле, у.е.:
Иэл1=Сэ·W1 , (3.31)
где СЭ – действующий тариф на электроэнергию, у.е. /кВт*ч;
W1 – расход электроэнергии в базовом варианте, кВт ч.
Подставляя значения, получаем:
Иэл1=0,0989*82500 =8159,25 у.е.
Затраты на электроэнергию (Иэл2) в проектируемом варианте определяются по формуле:
Иэл2=Сэ·W2 , (3.32)
где СЭ – действующий тариф на электроэнергию, у.е. /кВт*ч;
W2 – расход электроэнергии в новом варианте, кВт ч.
Подставляя значения, получаем:
Иэл2=0,0989*75000 =7417,50 у.е.
Эксплуатационные издержки в базовом варианте (Иэ1), связанные с эксплуатацией зерносушилки, определяются как сумма элементов затрат из выражения:
Иэ1= И3п1+ Иос1+ Иа1 +Ирто1+ Ит1 +Иэл1 (3.33)
Подставляя значения, получаем:
Иэ1=663,38 +192,38+2973,18 +1284,71 +205556+8159,25=218828,90 у.е.
Эксплуатационные издержки в проектируемом варианте (Иэ2), связанные с эксплуатацией зерносушилки, определяются как сумма элементов затрат из выражения
Иэ2= И3п2+ Иос2+ Иа2 +Ирто2+ Ит2 +Иэл2 (3.34)
Подставляя значения, получаем:
Иэ2=602,7+174,78+6000,71 +3205,15+187148+7417,50=204548,84 у.е.
Экономия эксплуатационных издержек (Ээи) определяется по формуле
Ээи = Иэ1– Иэ2 , (3.35)
Подставляя значения, получаем:
Ээи = 218828,90 -204548,84 = 14280,06 у.е.
Таблица 2.2 – Изменение элементов эксплуатационных издержек
в базовом и проектируемом вариантах
Элементы затрат, у.е. | Варианты | |
Базовый | Проектируемый | |
Расходы на оплату труда обслуживающего персонала | 663,38 | 602,7 |
Отчисления на социальные нужды | 192,38 | 174,78 |
Затраты на топливо | ||
Затраты на электроэнергию | 8159,25 | 7417,50 |
Амортизационные отчисления | 2973,18 | 6000,71 |
Затраты на ремонт и техническое обслуживание | 1284,71 | 3205,15 |
Итого | 218828,90 | 204548,84 |
Прирост балансовой прибыли (ΔПб) при внедрении автоматизированной системы управления вентилированием зерна в бункере БВ-40 равен суммарной экономии (Ээи) эксплуатационных затрат.
Рассчитаем показатели эффективности капиталовложений.
Годовой инвестиционный доход Дт, поскольку приобреталось новое оборудование, определяется по формуле:
Дг=ΔПб (1-0,01)+ Иа2, (3.36)
где ΔПб – прирост балансовой прибыли ;
0,01- ставка единого налога для производителей сельскохозяйственной продукции
Подставляя значения, получаем:
Дг=14280,06 *(1-0,01),+ 6000,71=20137,97 у.е.
Чистый дисконтированный доход (ЧДД) определяется по формуле:
ЧДД = Дг ∙αт – ΔК2, (3.37)
αт - коэффициент приведения к началу периода по времени;
ΔК2 - дополнительные капиталовложения в проектируемом варианте;
Коэффициент приведения aт до расчетного периода рассчитываем по формуле
(3.38)
где d - ставка дисконтирования (норма дисконта);
Т – срок службы технологического оборудования.
Принимая Т = 5 лет; d = 0,1 и подставляя значения, рассчитаем:
Подставляя значения, получаем:
ЧДД =20137,97*4,329-22593,50=64583,77 у.е.
Коэффициент возврата капиталовложений определяется по формуле:
(3.39)
где ΔК2 - дополнительные капиталовложения, у.е.
Подставляя значения, получаем:
Рв=(20137,97/22593,5)-0,1=0,79
Динамический срок окупаемости инвестиций:
То = lg(1+ d/ Рв)/ lg(1+ d), (2.46)
Подставляя значения, получаем:
То = lg(1+ 0,1/ 0,79)/ lg(1+ 0,1)= lg(1,1266)/ lg(1,1)= 0,0518/0,0414=1,25 года
Статический срок окупаемости капиталовложений с учетом амортизационных отчислений
(3.40)
Подставляя значения, получаем:
Тост= 22593,5/20137,97=1,12 года
Статический срок капиталовложений без учета амортизационных отчислений
:
(3.41)
Тост’= 22593,5/14280,06 =1,58 года
ВНД можно приблизительно рассчитать при двух полученных положительном и отрицательном значениях ЧДД по следующей формуле:
(3.42)
Используем полученное нами значение, которое соответствует d1=0,1
ЧДД (0,1)= 64583,77 у.е.
Рассчитаем значение, которое соответствует d2=0,9
αт (0,9)=((1+0,9)5-1)/(0,9*(1+0,9)5)= 1,0662
ЧДД (0,9) =20137,97*1,0662-22593,50 = -1121,64 у.е.
Подставляя полученные значения, получаем:
ВНД=0,1+64583,77 /(64583,77 -(-1121,64))*(0,9-0,1)=0,8863
или ВНД=88,63%
Определение индекса доходности
Индекс доходности инвестиций определяется по формуле:
ИД= (ЧДД+ ΔК) /Δ К , (3.43)
Подставляя полученные значения, получаем:
ИД= (64583,77+ 22593,5) /22593,5=3,86
Таблица 3.1 – Технико-экономические показатели проекта
Показатели | Варианты | Изменения, ![]() | |
базовый | проектируемый | ||
1. Объем производства, т/год | - | ||
2. Продолжительность сушки, ч/сезон | 687,5 | -62,5 | |
3. Производительность труда, т/ч | 30,90 | 34,01 | 3,11 |
4. Потребляемые энергоресурсы: -дизельное топливо, т - электроэнергия, кВт∙ ч | 335,5 | - 30,5 - 7500 | |
5. Энергоемкость процесса сушки, кг у. т. | 20,61 | 18,73 | -1,87 |
6. Капиталовложения с НДС, у.е. | 18352,95 | 40946,45 | 22593,50 |
7. Эксплуатационные издержки, у.е. | 218828,90 | 204548,84 | -14280,06 |
7.1.Расходы на оплату труда обслуживающего персонала, у.е. | 663,38 | 602,7 | -60,68 |
7.2. Отчисления на социальные нужды, у.е. | 192,38 | 174,78 | -17,6 |
7.3. Затраты на топливо, у.е. | -18408 | ||
7.4. Затраты на электроэнергию, у.е. | 8159,25 | 7417,50 | -741,75 |
7.5. Амортизационные отчисления, у.е. | 2973,18 | 6000,71 | 3027,53 |
7.6. Затраты на ремонт и техническое обслуживание, у.е. | 1284,71 | 3205,15 | 1920,44 |
8. Годовой инвестиционный доход, у.е. | - | 20137,97 | - |
9. Чистый дисконтированный доход, у.е. | - | 64583,77 | - |
10. Статический срок окупаемости, лет | - | 1,12 | - |
11. Динамический срок окупаемости, лет | - | 1,25 | - |
12.Внутреняя норма доходности проекта, % | - | 88,63 | - |
13. Индекс доходности инвестиций, о.е. | - | 3,86 | - |
Представленные в табл. 3.1. основные технико-экономические показатели проектируемого варианта внедрения процесса автоматизации сушки зерна в бункере активного вентилирования БВ-40 в СПК «Наша Нива» Слуцкого района Минской области, свидетельствуют о его экономической целесообразности.
Это аргументируется тем, что в предлагаемом проекте должно произойти существенное снижение эксплуатационных издержек (до 6,5%), а его чистый дисконтированный доход составил 64583,77 у.е.. При этом срок окупаемости капиталовложений составил не более двух лет.
Основные факторы эффекта, получаемые при замене базового варианта БВ-40 на проектируемый:
1. Снижение затрат труда (до 9%) и повышение его производительности (до 10%) в результате автоматизации процессов сушки зерна;
2. Снижение расхода дизельного топлива (до 9%) в результате рационализации работы сушилки;
3. Снижение расхода потребления и затрат на электроэнергию (до 9%) в результате рационализации работы электрооборудования;
4. Улучшение основных показателей качества хранимого зерна ( содержания белка, удельного веса зерна, числа падения по Хагбергу (HFN) и крахмалистости) и сокращение потерь при его хранении на 2-3%.
Заключение
Производство зерна является одним из основных направлений сельскохозяйственного производства. При этом производство зерна имеет сезонный характер, а его потребление осуществляется в течение всего года. Кроме этого, часть зерна используется для создания государственных резервов и в качестве семенного материла для его воспроизводства.
Всё это требует решения вопросов по организации обработки и хранения зерна с сохранением его качественных характеристик при условии обеспечения минимальных потерь и оптимальных технико-экономических показателей.
Одна из наиболее сложных технологических операций в производстве зерна – послеуборочная обработка выращенного урожая. Во всей технологической цепочке она также является наиболее ресурсоемким процессом, на осуществление которого затрачивается от 30 до 50 % топлива, от 90 до 98 % электроэнергии, 15–20 % металла, приходится около 10–12 % трудозатрат и порядка 15–20 % эксплуатационных затрат от всего количества, используемого на производство зерна. Особенно остро стоит проблема сбережения энергоресурсов (топлива, электрической и тепловой энергии) при послеуборочной обработке путем максимально экономного их использования. Для этого требуются определенные целенаправленные меры в технологиях производства зерна – массовое внедрение энергосберегающих машин и оборудования, совершенствование технологических процессов, рациональная организация труда.
Анализ работы машин и оборудования для послеуборочной обработки зерна позволяет установить факторы, прямо или косвенно влияющие на удельные расходы энергоресурсов, и определить меры по снижению энергопотребления данных процессов, в особенности сушки зерна.
Активное вентилирование зерна– наиболее прогрессивный метод его охлаждения. Это принудительное продувание воздухом зерновой массы. находящейся в покое, т.е. без перемещения. Воздух, нагнетаемый вентиляторами, вводится в зерновую массу через систему каналов или труб и пронизывает ее в различных направлениях.
Активное вентилирование основано на скважистости зерновой массы. При правильной и достаточной по объему подаче воздуха может быть обеспечена полная многократная смена воздуха межзерновых пространств. Зная состояние зерновой массы, ее физические свойства, а также свойства нагнетаемого воздуха, можно достичь весьма благоприятных результатов. Так, применяя холодный воздух, можно очень быстро. за несколько часов, охладить всю зерновую массу и тем самым ее консервировать. Это особенно важно, если надо ликвидировать процесс самосогревания. Используя сухой воздух с различной температурой, можно снизить относительную влажность воздуха межзерновых пространств и даже подсушить зерно, что также понизит его физиологическую активность. Периодическое продувание семенного зерна способствует сохранению его всхожести, а продувание свежеубранного зерна сухим теплым воздухом – его послеуборочному дозреванию.
Применяя активное вентилирование, можно также обеспечить предпосевной тепловой обогрев семян. Используя установки для активного вентилирования, можно при необходимости легко и быстро осуществить дегазацию зерновых масс после их обработки фумигантами, а некоторые установки – даже для частичного обеззараживания. Охлаждение зерновых масс активным вентилированием имеет еще одно преимущество: исключается травмирование зерна, что всегда происходит во время пропуска зерновых масс через зерноочистительные машины.
Процесс активного вентилирования зерна способствует сохранности исходного качества зерна, снижает интенсивность его дыхания и тем самым сокращает потери сухого вещества, тормозит и останавливает развитие микрофлоры и вредителей хлебных запасов, сокращает затраты на его обработку.
Роль бункеров активного вентилирования зерна в составе зерноочистительно-сушильных комплексов заключается в следующем:
-Накоплении и временном хранении зерна (до трех суток) перед сушкой;
-Автоматическом поддерживании верхнего уровня зерна в сушилке, что обеспечивает беспрерывную, поточную работу сушилки, поддерживает ее паспортную производительность;
-Обеспечении отлежки и отпотевания зернового материала в течении 3-4 часов после сушки (в процессе отлежки внутренняя влага перемещается из середины зерна на поверхность), с последующим охлаждением.
Это позволяет производить сушку зерна до влажности 16%, а кондиционная-14% достигается за счет отлежки и охлаждения зерна.
В сельскохозяйственных организациях Республики Беларусь имеется более 1169 бункеров активного вентилирования типа БВ-40. Значительная часть оборудования и машин находится за пределами амортизационного срока. Так, из всего их количества только около 50 % имеют срок эксплуатации до 8 лет, а некоторая часть эксплуатируется более 15 лет и требует замены и реконструкции.
Экономию топлива в процессах сушки зерна в БВ-40 можно обеспечить за счет следующих приемов:
1. Автоматизации процесса сушки – организации контроля влажности и регулирования заданного значения влажности просушенного зерна. Это обеспечивает поддержание оптимального расхода агента сушки и воздуха (предотвращается пересушивание);
2. Совершенствования конструкции БВ-40:
– сведения к минимуму неравномерности нагрева и сушки зерна (равномерное распределение агента сушки по сечению шахты и по длине коробов), непрерывного выпуска просушенного зерна;
– рекуперации тепла отработавшего агента сушки с использованием специальных систем для обезвоживания подаваемого на повторное использование насыщенного влагой отработанного агента сушки;
– сушки в условиях разрежения (методом протяжки агента сушки через слой зерна вытяжными вентиляторами);
– ведения процесса охлаждения зерна на выносных охладительных установках в условиях, позволяющих максимально использовать внутреннюю тепловую энергию зерна для испарения влаги.
Основные технико-экономические показатели проектируемого варианта внедрения процесса автоматизации сушки зерна в бункере активного вентилирования БВ-40 в СПК «Наша Нива» Слуцкого района Минской области, свидетельствуют о его экономической целесообразности.
Это аргументируется тем, что в предлагаемом проекте должно произойти существенное снижение эксплуатационных издержек (до 6,5%), а его чистый дисконтированный доход составил 64583,77 у.е.. При этом срок окупаемости капиталовложений составил не более двух лет.
Основные факторы эффекта, получаемые при замене базового варианта БВ-40 на проектируемый:
1. Снижение затрат труда (до 9%) и повышение его производительности (до 10%) в результате автоматизации процессов сушки зерна;
2. Снижение расхода дизельного топлива (до 9%) в результате рационализации работы сушилки;
3. Снижение расхода потребления и затрат на электроэнергию (до 9%) в результате рационализации работы электрооборудования;
4. Улучшение основных показателей качества хранимого зерна ( содержания белка, удельного веса зерна, числа падения по Хагбергу (HFN) и крахмалистости) и сокращение потерь при его хранении на 2-3%.