Переработка шишек

3.3.4 Переработка шишек

Основной задачей при переработке шишек сосны обыкновенной является извлечение семян не снижая их качества. Исследования показали, что в ГУ ГЛПР «Семей орманы» переработку шишек проводят в специальных помещениях шишклсушилках используя термический метод, а также барабанные сушилки. Также используется и механический способ извлечения семян из шишек.

Извлечение семян из шишек в шишкосушилках ГУ ГЛПР «Семей орманы».

Семена большинства хвойных пород извлекают из шишек в шишкосушилках, где под влиянием повышенной температуры происходит интенсивное испарение влаги из шишек (при удалении окружающего увлажненного воздуха), чешуйки шишек, теряя влагу, изгибаются и шишки вследствие этого раскрываются.

В практике исследовании, применяют сушку шишек естественный воздушно-солнечный и искусственные методы. Воздушно-солнечная сушка проводится в солнечных шишкосушилках, применяется редко, при переработке небольших партий, если стоит ясная солнечная погода. Искусственная конвекционная сушка — основной способ извлечения семян из шишек, при котором шишки в специальных камерах пронизываются агентом сушки — воздухом, нагретым до определенной температуры.

По принципу нагрева воздуха шишкосушилки делятся на: огнедействующие, в которых воздух нагревается огневым печным калорифером; паровые — нагрев воздуха осуществляется паровыми калориферами; электросушилки — воздух нагревается электрокалориферами или электропечами; сушилки с нагревом воздуха воздухоподогревателем.

В зависимости от используемого вида топлива различают сушилки, работающие на твердом топливе (в основном на отработанных шишках), на жидком топливе (керосине, солярке), с использованием электроэнергии.

Повышение температуры воздуха при сушке ускоряет процесс сушки, однако значительное повышение, особенно в сочетании с высокой влажностью шишек и воздуха в сушилке, отрицательно сказывается на качестве семян. Поэтому влажность шишек предварительным подсушиванием при невысоких температурах доводят до 20—25%, а затем проводят сушку при более высоких температурах: шишек сосны до 55 - 65° С, ели до 40—50° С, лиственницы до 40—45° С. Предварительная подсушка значительно сокращает срок сушки.

В зависимости от того, каким способом осуществляется движение воздуха в сушильном отделении, различают шишкосушилки с приточно-вытяжной естественной вентиляцией и принудительной механической вентиляцией, осуществляемой при помощи вентиляторов.

В Семипалатинском филиале мы изучили работушишкосушилки барабанного типа. В барабанных шишкосушилках шишки во время сушки находятся в барабанах, где они периодически перемешиваются путем вращения барабанов. В шишкосушилках шишки непрерывно перемещаются в камерах подсушки и сушки сверху вниз на сетчатых транспортерах.

Шишкосушилки могут быть периодически действующие и непрерывно действующие. В первом случае сушка в период загрузки и выгрузки шишек прекращается, во втором случае сушку проводят непрерывно, без остановки процесса сушки. Все шишкосушилки искусственной сушки делятся на стационарные и передвижные.

К современным шишкосушилкам предъявляются следующие требования:

возможность получения на шишкосушилке семян преимущественно I класса качества; полное извлечение семян из шишек; возможно короткий срок сушки и, как следствие, высокая производительность, выражаемая количеством шишек, перерабатываемых в единицу времени (сутки); непрерывная работа шишкосушилки без остановки на загрузку и выгрузку шишек; механизация и автоматизация всех производственных процессов; наличие в крупных шишкосушилках для переработки небольших партий шишек (с лесосеменных плантаций, лесосеменных участков, плюсовых насаждений и т. д.) в сушильной камере отдельных небольших секций, выделенных сетками, не пропускающими семена из соседних секций; удобное для эксплуатации расположение отдельных помещений и оборудования шишкосушилки; соблюдение санитарно-гигиенических требований и требований техники безопасности, обеспечивающих нормальные условия работы обслуживающего шишкосушилку персонала.

Сушка шишек в печах или на печах (в домашних условиях), в банях и других не приспособленных для сушки помещениях запрещается.

Ниже приводится краткое описание шишкосушилок разных типов, наиболее распространенных или перспективных.

Барабанная сушилка для шишек Семипалатинского филиала. Производительностью 4,5 кг семян в сутки.

Здание сушилки одноэтажное, размерами в осях 6,65х7 м. Проект разработан в 2 вариантах: с кирпичными и брусчатыми стенами. Основные помещения сушилки: рабочее помещение, сушильные камеры, помещение обслуживания подъемника, помещение предварительной сушки, находящееся на чердаке шишкосушилки.

В сушилке предусмотрен огневой калорифер. Он находится между 2 сушильными камерами, в каждой из которых имеется по 2 сетчатых барабана; общая загрузка их — 0,75—0,8 м3 шишек. В чердачном помещении имеются 4 бункера предварительной подсушки шишек. К бункерам шишки подаются ковшовым подъемником, а сбрасываются в бункера при помощи плужкового сбрасывателя. Вращение барабанов осуществляется от электропривода (через 15—20 мин) по 2—3 мин.

В сушильных камерах при сушке шишек сосны температура поддерживается до начала раскрытия шишек в пределах 30-40° С, в дальнейшем до полного раскрытия шишек — 40—60° С; Температурный режим контролируется автоматической звонковой сигнализацией с помощью ртутно-контактных термометров. Следить за температурой можно также визуально через остекленные отверстия стены, отделяющей сушильную камеру от рабочего помещения, так как в каждой камере на уровне барабанов устанавливаются 2 термометра.

Выпадающие из раскрывшихся шишек семена попадают в съемные семеприемники, устанавливаемые под барабанами. Удаляют семена сушек вручную через каждые 2—3 ч.

Отработанные шишки из сушильных камер удаляют ленточным транспортером и подают ковшовым подъемником на верхний транспортер, а с него при помощи сбрасывателя и лотка — в бункер отработанных шишек для сжигания.

Вентиляция в сушильных камерах приточно-вытяжная с естественным побуждением, в рабочем, помещении — естественная, через форточки. В помещении предварительной сушки вентиляция осуществляется осевым вентилятором.

Топку печи, открытие и закрытие шиберов приточных и вытяжных каналов для регулирования температуры в сушильных камерах с помощью выведенных через стены камер рукояток и удаление семян из камер сушки производят вручную. Вращение барабанов и приведение в действие ковшового подъемника и транспортера осуществляется также в рабочем помещении сушилки с находящегося там перед фронтом сушильных камер пульта управления. Для управления ленточными транспортерами в проходах вдоль транспортеров устанавливаются дополнительные кнопки.

Продолжительность цикла сушки — 1 сутки. При выходе семян сосны 1,1—1,2% от массы шишек производительность шишкосушилки 4,5 кг. Сушилка работает в 3 смены. В каждую смену сушилку обслуживает 1 рабочий.

Исследования других авторов [15,17], показало возможность использования барабанной стационарной шишкосушилки производительностью 15 кг семян в сутки.

Шишкосушилка представляет собой блок, состоящий из собственно шишкосушилки, котельной и склада для хранения шишек емкостью 100 т.

Из сушильного барабана шишки и выпавшие из них семена подаются в отбивочный барабан, находящийся под сушильными барабанами. Из отбивочного барабана семена попадают на транспортер, который подает их в помещение обескрыливания, а шишки скатываются на ленточный транспортер, который направляет их в котельную.

Все процессы в шишкосушилке и на складе шишек механизированы. Проектом предусматривается: ручное и автоматическое управление работами линии загрузки шишками барабанов подсушки, работой барабанов подсушки и сушки, работами линий удаления семян и шишек; полная автоматизация поддержания заданной температуры и контроль влажности в камерах подсушки и сушки, а также управление работой электродвигателей вентиляторов.

Предусмотрена информационная световая сигнализация и звуковая аварийная сигнализация. Вся аппаратура, с помощью которой осуществляется управление работами в шишкосушилке и сигнализация, размещена в щите автоматики, установленном в операторской.

В лесных хозяйствах России используются стационарные механизированные шишкосушилки шахтного типа производительностью 15 кг сосновых семян в сутки [26], которую также можно использовать в ГУ ГЛПР «Семей орманы». На шишкосущилку имеется типовой проект № 411-1-55, разработанный «Союзгипролесхозом» в 1970 г. на основе экспериментальной шишкосушилки Тихвинского лесхоза Ленинградской области. Согласно типовому проекту «Союзгипролесхоза» шишкосушилка представляет собой блок из собственно сушилки, склада лесных семян на 3 т, котельной и склада для шишек емкостью 100 т.

В помещении сушки шишек установлены: бункер предварительной подсушки шишек, ковшовый элеватор, бункер сушки, приемное устройство и барабан-выколачиватель семян из шишек (схема 3).

Схема 3. Схема шишкосушилки шахтного 1—калорифер бункера предварительной подсушки шишек; 2 — шишки; 3— сетчатый транспортер; 4 — бункер предварительной подсушки; 5 — бункер загрузочный; 6 — ковшовый вертикальный транспортер; 7 — бункер сушки шишек; 8 — сетчатый транспортер; 9 — приемное устройство с виброситом; 10 — барабан-выколачиватель; 11 — калорифер бункера сушки

Шишки из склада хранения ковшовым элеватором подаются на верхний транспортер и попадают в приемную часть бункера предварительной подсушки и на сетчатые транспортеры этого бункера, по которым тонким слоем передвигаются сверху вниз. После этого шишки поднимаются ковшовым транспортером вверх, попадают в бункер сушки и там совершают на сетчатых транспортерах такой же путь сверху вниз, что и в бункере предварительной подсушки. Агентом сушки является воздух, подогретый паровыми калориферами, расположенными под бункерами. В бункер предварительной подсушки воздух поступает нагретым до 35—40° С, в бункер сушки —- до 55—65° С. Подогретый воздух засасывается в бункера вентиляторами. В каждом бункере шишки находятся по 4 ч. Таким образом, процесс подсушки и сушки занимает 8 ч.

Из бункера сушки шишки попадают в приемное устройство, где происходит отделение семян от шишек. Невыпавшие семена выколачивают в барабане-выколачивателе. Выпадающие из шишек семена удаляются воздушной струей в семеприемник, а освобожденные от семян шишки на ручной тележке отвозятся к топке котельной. Все процессы в шишкосушилке, кроме подачи шишек в котельную, механизированы. Процесс сушки в бункерах автоматизирован. В дополнение к автоматическому регулированию температуры в бункерах подсушки и сушки предусмотрен дистанционный "контроль температуры со щита управления. Регулирование влажности осуществляется вручную дистанционно.

Шишкосушилка непрерывно действующая, работает без остановки для загрузки сырья. Работа проводится в 3 смены длительностью по 8 ч. Общее число работающих — 8 человек.

В сушильной камере устанавливаются 3 яруса стеллажей. Каждый ярус состоит из 7 сетчатых створок типа жалюзи. Подсушка и сушка шишек, обеспечиваются путем принудительной подачи теплого воздуха в камеру сушки под нижний стеллаж воздухоподогревателем передвижным ВПТ-400. Он установлен в отдельном помещении, примыкающем к сушильной камере. ВПТ-400 работает на керосине или на солярке.

Верх камеры сушки представляет собой люк, через который камера загружается свежими шишками. Люк плотно закрывается металлическим щитом. В центре щита имеется задвижка, позволяющая регулировать выход влажного воздуха из камеры.

Первоначально в сушилке загружаются шишками все 3 яруса и в течение первых 3 ч проводится подсушка шишек при температуре 30° С. В дальнейшем шишки сосны сушат при температуре в нижнем ярусе до 60° С и ели до 50° С. После выгрузки шишек с нижнего яруса на него пересыпаются шишки второго яруса, на второй ярус — с третьего яруса, а третий ярус загружается свежими шишками. Расчетная влажность свежих шишек принята 40%.Теплый воздух, поступающий в камеру сушки в нижний стеллаж с подсушенными уже шишками, отдает часть тепла на сушку шишек этого яруса, проходит слой шишек второго яруса, там также теряет часть тепла и достигает слоя шишек верхнего яруса, уже имея температуру 30° С, при которой ведется подсушка загруженных свежих шишек.

Каждый стеллаж загружается 1500 кг шишек сосны и 1000 кг шишек ели. Время сушки шишек сосны на каждом стеллаже 4 ч, ели — 3 ч. Производительность шишкосушилки в сутки: по сосне 80 кг семян (с выходом 1,2%), по ели 180 кг семян (с выходом 3%).

Загружается камера сушки ленточным транспортером. Поднятие и опускание металлического щита люка, перегрузка шишек со стеллажа на стеллаж и выгрузка их с нижнего стеллажа осуществляется с помощью трособлочной системы. Выгруженные шишки самотеком (пол камеры сушки имеет трёхсторонний уклон) через открываемое отверстие в металлической двери камеры сушки подаются в отбивочный барабан, где семена отделяются от шишек. Семена попадают в семепрйемные ящики, а отработанные шишки удаляются пневматически через воздуховоды. Оба эти процесса ведутся одновременно и управляются с пульта управления, установленного в шишкосушилке.

Семена сосны обыкновенной иногда плохо отделяются от шишек при сушке шишек в шишкосушилках, что объясняется большой смолистостью шишек и особенностями их строения. В связи с этим исследования других авторов показало возможность использования извлечение семян из шишек хвойных пород механическим способом.

Похожие работы

Анализ роста сосны обыкновенной (pinus silvestris) на территории государственного лесного природного резервата "Семей орманы"

Скачать

128050

14

2

... учреждение «Государственный лесной природный резерват «Семей орманы». Семипалатинское государственное учреждение по охране лесов и животного мира целиком вошло в состав Государственного лесного природного резервата «Семей орманы» в качестве филиала с сохранением всех 5-ти лесничеств. В 2004 году приказом Комитета лесного и охотничьего хозяйства Министерства сельского хозяйства Республики ...