Повышение эффективности послеуборочных операций заготовки льняного сырья

АПК региона

© Шушков Р.А., Оробинский Д.Ф.

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОСЛЕУБОРОЧНЫХ ОПЕРАЦИЙ ЗАГОТОВКИ ЛЬНЯНОГО СЫРЬЯ

В статье обосновывается необходимость активного поиска новых технологий производства льнопродукции с целью повышения его экономической эффективности. Авторы показывают, что наиболее критическими в получении качественного льняного сырья в настоящее время являются несовершенные технологии послеуборочной обработки льняного сырья. Особенно это касается Северо-Запада России, где в период уборки льна складываются неблагоприятные погодные условия, вызывающие повышенную влажность льносоломки и тресты, что ведёт к большим материальным и финансовым потерям. Чтобы разрешить эту проблему, предлагается использовать технологию активного досушивания влажных рулонов льнотресты. В статье освещаются технико-технологические аспекты организации активного досушивания, состав затрат по этой технологии, рассчитывается их экономическая результативность, выражающаяся в существенном приросте доходности льнопродукции.

Льноводство, послеуборочная обработка, досушивание рулонов тресты, экономическая эффективность.

Лён-долгунец относится к стратегической культуре в силу его уникальных свойств и возможности использования во многих отраслях экономики.

Из льна-долгунца, официально объявленного культурой XXI века, предполагается производить более 70% всей одежды из льняных, льнохлопковых и других сме-севых тканей. Поскольку, судя по расчё-

там специалистов ЦНИИЛКА, на внутреннем рынке произойдёт рост спроса на льняные ткани до 3,6 - 4 м2 на человека, потребующий увеличения выпуска льнопродукции в 7 - 10 раз [1].

В климатических условиях Вологодской области целесообразно применение раздельной технологии уборки льна-долгунца, которая обеспечивает сокраще-

ШУШКОВ Роман Анатольевич старший преподаватель ФГБОУ ВПО

«ВГМХА им. Н.В. Верещагина» roma970@mail.ru

ОРОБИНСКИИ Дмитрий Фёдорович доктор технических наук, профессор ФГБОУВПО

«ВГМХА им. Н.В. Верещагина» ic1@mf.molochnoe.ru

ние продолжительности вылежки тресты на 5 - 10 суток, повышение всхожести семян на 8 - 10%, выхода длинного волокна на 1,0 - 2,97%, его качества на 1 - 3 номера, снижения расхода топлива на сушку льновороха в 2 - 3 раза [2].

Ряд хозяйств области применяют технологию комбайновой уборки льна, обеспечивающую вначале раздельную уборку при достижении льном ранней жёлтой спелости, а затем комбайновую при достижении жёлтой и полной спелости, что позволяет получать кондиционные семена и льноволокно высокого качества.

Значительное влияние на рост льна-долгунца оказывают климатические условия. В Северо-Западном регионе, как правило, к его уборке приступают во второй половине августа или в сентябре. В этот период погодные условия становятся менее благоприятными. Из-за дождей уборка растягивается на 25 - 40 дней, а отсутствие надёжных, высокопроизводительных уборочных технических средств приводит к ежегодным потерям до 40 - 50% выращенного урожая [3].

Выход продукции (по урожайности и качеству), в % к ранней жёлтой спелости 100

90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20

Примеры негативного влияния погодных условий на результат производства льнопродукции зафиксированы в период 2006 - 2012 гг.

Дождливая погода 2006 года не позволила вологодским сельхозпроизводителям собрать весь урожай льна, остались неубранными 6400 га занятых им площадей, а это 70% всех посевов.

В 2011 году было засеяно льном 9145 га, а урожай убран с площади 4927 га, т. е. потери составили 46,2%; в 2012 году - 6202 га, 3363 га и 54,2% соответственно.

В работе П.П. Казакевича [4] представлены показатели льнопродукции в зависимости от фазы уборки льна (рис. 1) и снижения качества льнотресты в зависимости от сроков её сдачи на льнозавод (рис. 2).

Из приведённых на рисунке 1 данных видно, что опоздание с уборкой льна на семена на 7 - 14 дней снижает урожайность на 20 - 25%, качество длинного волокна на 50 - 60%, урожайность волокна на 30 - 35%.

Данные рисунка 2 показывают незначительное снижение качества льнотресты (на 0,11 номера) в августе и его резкое сни-

Ранняя жёлтая спелость

Полная спелость

Перестой Перестой

7 дней 14 дней

Перестой 21 день

"Урожайность семян

"Урожайность волокна

Качество длинного волокна

Рис. 1. Потери льнопродукции в зависимости от фазы уборки льна

Средний 1,45 -1,40 -1,35 1,30 1,25 1,20 -1,15 -1,10 -1,05 -1,00 0,95 -0,90 0,85 -0,80

номер

1,41

0,95

0,85

с 1 по 15 авг.

с 16 по 29 авг.

с 30 авг. по 15 сент.

с 16 по 30 сент.

с 31 сент. по 13 окт.

с 14 окт. по 4 нояб.

Период заготовки

"Соломка

Треста

Рис. 2. Снижение качества льносоломки и тресты в зависимости от сроков их сдачи на льнозавод

жение (на 0,26 номера) в сентябре, к концу которого номерность снижается до 1.

Для сохранения выращенного урожая льна-долгунца в условиях Северо-Запада необходимо совершенствовать технологию уборки и используемые в этот период технические средства.

Согласно предлагаемому способу, досушивание влажных рулонов льнотресты осуществляется в следующей последовательности: 1) по центру рулона вводится под давлением прокалыватель с равномерно расположенными по высоте и диаметру отверстиями; 2) снимается конус; 3) ставится поршень со штоком; 4) сверху рулона устанавливается крышка; 5) затем к нижней части цилиндра крепится воздуховод (рис. 3).

При этом вначале досушивается комлевая часть рулона; далее поршень поднимается на середину распределителя -досушивается средняя и комлевая часть; в конце поршень поднимается кверху -интенсивно досушивается зона вершин.

Особенность досушивания влажных рулонов в условиях влажной погоды заключается в формировании

рулонов низкой плотности (ррул = 120 -130 кг/м3). При досушивании рулонов тресты низкой плотности значительно снижается расход энергии на испарение влаги и сокращается время сушки.

Теплоноситель поступает по воздуховоду в распределитель, пронизывая через отверстия слой влажной льнотресты и вынося влагу. При необходимых показаниях влагомера (Швл = 19%) сушка рулона прекращается и рулоны отправляются на склад готовой продукции.

Дополнительные прямые затраты на досушивание влажной льнотресты:

Сд.з Зм + Ат + ТР + Э + Стпл + Тр ,

где: Зм - заработная плата на досушивание льнотресты, руб.;

Ат - амортизационные отчисления основных средств, руб.;

ТР - затраты на текущий ремонт и техническое обслуживание, руб.;

Э - стоимость потреблённой электроэнергии, руб.;

Стпл - стоимость потреблённого тепла, руб.;

Тр - транспортные расходы на доставку рулонов влажной тресты в пункт сушки, руб.

I - комлевая зона (наибольшая плотность прессования); II - средняя зона (средняя плотность); III - зона вершин (наименьшая плотность); 1 - воздуховод; 2 - основание; 3 - поршень; 4 - распределитель теплоносителя; 5 - крышка; 6 - съёмный конус; 7 - рулон льнотресты.

Рис. 3. Схема распределения теплоносителя по зонам

Величина заработной платы сушильщиков с доплатами:

Зм = #Тс+Д ' Ю

где: 1РЧ - часовая тарифная ставка сушильщика, руб./ч;

Тс - продолжительность досушивания, ч;

Д - суммарные доплаты, руб. Амортизационные отчисления:

д _ СП6хНахТД.р СП6хНАхТД.Р

т

То То

где: Спб, Спб - первоначальная балансовая стоимость, соответственно, здания и оборудования пункта сушки, руб.;

На, На - норма амортизационных отчислений, соответственно, здания и оборудования, %;

Тд.р - продолжительность досушивания влажных рулонов, ч;

То - фонд рабочего времени пункта сушки, ч. Отчисления на текущий ремонт и техническое обслуживание:

тр _ СпбхНтрхТд.р СпбхНтрхТд,р

1г — + ,

То То

где: Нтр, Нтр - норма отчислений на текущий ремонт и техническое обслуживание, соответственно, здания и оборудования, %.

Стоимость электроэнергии: силовой

п

Эв=П.5Х"11,"Тв«Цв>

1=1

осветительной

Б-Б *Т хЦ

"о ОС "1Э

э„ =

1000

где: по - коэффициент одновременности включения электродвигателей,

П0 = 0,5...0,7;

N - установленная мощность электродвигателей, кВт;

Пз - коэффициент загрузки, пз = 0,5.0,7;

Тс - время силовой нагрузки, ч;

Цэ - цена 1 кВт/ч электроэнергии, руб./ кВт/ч;

F - площадь пункта досушивания, м2;

S0 - норматив удельной плотности осветительной нагрузки, Вт/м2;

Тос - время осветительной нагрузки, ч.

Транспортные расходы по доставке влажных рулонов в пункт сушки:

Тр = Мр х пр хБ хСтКМ ,

где: Мр - масса одного рулона, доставленного на досушивание, т; пр - количество рулонов; Б - среднее расстояние доставки рулонов на досушивание, км;

Сткм - себестоимость 1 тонно-километра, руб. Стоимость тепла, необходимого для досушивания влажных рулонов:

Стпл ^^тпл Х Цтпл ,

где: Qтпл - количество израсходованного газа, м3;

Цтпл - цена 1 м3 газа, руб/м3. Для определения количества тепла, необходимого для досушивания льнотресты с 1 га, нужно знать количество удаляемой влаги:

<2У.В = <2т

Wн-Wк

100 -уг

где: Qтр - урожайность тресты, т/га; Шн - начальная влажность льнотресты, %; Шк - конечная влажность льнотресты, Шк = 19%.

Необходимое количество тепла для удаления влаги из рулонов:

О * г

0 _ у .в

где: го - удельная теплота испарения влаги, кДж/кг; го = 2380 кДж/кг;

Пу - КПД сушильной установки, пу = 0,6; Бд - площадь досушивания, м2. Необходимое количество воздуха для удаления влаги:

<3

а0хРвз

где: d0 - влагопоглотительная способность воздуха, г/кг;

рвз - плотность воздуха, кг/м3; рвз = 1,2 кг/м3. Продолжительность вентилирования:

Рвз

т. =

где: qвт - производительность вентилятора, м3/ч;

у - коэффициент использования времени смены, у = 0,8.

Необходимый расход тепла в зависимости от начальной влажности:

^1тпл

где: А. - теплотворная способность топлива, кДж/кг; для природного газа А = 33500 кДж/кг.

В результате расчётов получен расход газа на 1 га льна при урожайности 2,6 т/га в зависимости от начальной влажности льнотресты (Шн = 19...60%) от 60,8 до 155,8 м3.

На основании экспериментальных данных по досушиванию влажных рулонов (рис. 4) продолжительность досушивания одного рулона массой тр = 200 кг, с начальной влажностью Шн = 37%, при температуре теплоносителя t = 70°С, составила 2,5 часа.

Определим длительность досушивания рулонов с 1 гектара.

Время производственного цикла досушивания влажных рулонов льна:

Влажность льнотресты, % 60 т

Рис. 4. Кривые досушивания рулонов льнотресты

Т = Т + Т + Т ,

п.ц п дос з ' -1- 1 ^

где: Тп - подготовительное время, ч;

Тдос - время на досушивание рулона, ч;

Тз - заключительное время, ч.

На основании проведённых хронометрических наблюдений были получены данные Тп и Тз.

Подготовительное время:

Тп = ^ + ^ + ^ + ^ + ^ + t6,

где: t1 - время на захват рулона, ^ = 1 мин;

Ьг - время на подъём рулона, ^ = 1 мин;

^ - время на транспортировку рулона, ^ = 5 мин;

^ - время на прокол рулона, t4 = 3 мин;

^ - время на установку поршня и экрана, ^ = 4 мин;

^ - время на подсоединение воздуховода, Ц = 5 мин.

Заключительное время:

Тз = ^ + ^ + ^ + t7,

где: t7 - время установки рулона на место хранения, ^ = 2 мин.

На основании формулы (14) была получена эксплуатационная производительность сушилки рулонов в зависимости от влажности тресты (30 - 60%), равная 0,28.0,34 т/ч.

Размер прибыли, полученной от реализации льнотресты, будет равен:

ПР = СРП -

где: СРП - стоимость реализованной тресты, руб.;

Слт - себестоимость тресты, руб.;

Стр - стоимость доставки тресты на льнозавод, руб.;

Сд.з - стоимость досушивания влажной тресты, руб.

При установке двух линий (одна линия рассчитана на одновременное досушивание 13 рулонов) и двухсменной работе пункта досушивания льнотресты за 12 дней возможно сохранить льнотресту с площади 70 - 100 га.

Среднее льносеющее хозяйство области, сохранив урожай с данной площади,

при средней прибыли с 1 га 9500 руб., получит от реализации льнотресты общую прибыль в размере 665000 - 950000 руб.

Выводы.

В отдельные годы природно-климатические условия Северо-Запада России не позволяют убрать с полей весь урожай льносырья, это приводит к ежегодным потерям до 40 - 50% выращенного урожая. Для сохранения льносырья не-

обходимо совершенствовать технологию уборки и используемые в этот период технические средства, в связи с чем предлагается использовать технологию активного досушивания влажных рулонов льнотресты. Проведённый экономический расчёт показывает, что с каждых сохранённых 70 - 100 га посевов льна можно получить прибыль в размере 665000 - 950000 руб.

ЛИТЕРАТУРА

1. Живетин, В.В. Лён и его комплексное использование [Текст] / В.В. Живетин, Л.Н. Гинзбург, О.М. Ольшанская. - М.: Информ-знание, 2002. - 400 с.

2. Ковалев, М.М. Технологии и машины для комбинированной уборки льна-долгунца [Текст]: дис... д. техн. н. / М.М. Ковалев. - Тверь, 2010. - 607 с.

3. Петухов, Б.С. Повышение эффективности производства льна-долгунца в условиях СевероЗападного региона Российской Федерации путём выбора рациональной технологии и разработки адаптивных технических средств [Текст]: дис... д. техн. н. / Б.С. Петухов. - СПб., 2005. - 426 с.

4. Казакевич, П.П. Технико-экономические основы повышения качества льняной тресты [Текст] / П.П. Казакевич // Известия Академии аграрных наук Республики Беларусь. Секция аграрных наук. - 2011. - № 1. - С. 89-93.