Топочный блок для зерносушилки на дровах

Если честно, когда слышу про топочный блок для зерносушилки на дровах, первое что всплывает — это кустарные конструкции из старых бочек, где пламя лижет прямо под решёткой. Многие до сих пор уверены, что главное — просто подать жар, а равномерность прогрева и контроль влажности ?сами приложатся?. На практике же даже мелкая ошибка в расчёте камеры сгорания или толщины теплообменных труб ведёт к пережогу зерна в одних секциях и недосушке в других. У нас в хозяйстве первый такой блок собрали в 2018-м, и дорабатывали его три сезона — то тяга нестабильная, то конденсат в дымоходе скапливается. Сейчас уже понимаешь, что ключевое — не просто греть, а точно дозировать температуру газов на входе в шахту.

Конструктивные особенности, которые часто упускают

Самый частый промах — делать камеру сгорания без разделения на зоны газификации и дожига. Когда дрова горят в одной камере с хаотичными потоками, часть тепла просто улетает в трубу с несгоревшими частицами. Мы пробовали вариант с двумя камерами: в нижней тлеет топливо, в верхней догорают пиролизные газы. Эффективность выросла на 15–20%, но пришлось пересчитывать сечение дымоходов — обратная тяга при розжиге стала проблемой.

Толщина стенок теплообменника — ещё один момент. Ставили 4-мм сталь, через два сезона в зоне максимального нагрева появились трещины. Перешли на 6 мм с легирующими добавками, но и вес конструкции вырос — пришлось усиливать опоры. Кстати, у ООО Тайчжоу Инхэ Сельскохозяйственная Техника в описании их решений есть акцент на расчёт ресурса теплообменников именно для цикличных нагрузок. Это важный нюанс, который многие производители игнорируют.

Размер колосниковой решётки тоже имеет значение. Если сделать её слишком широкой, мелкие фракции топлива проваливаются и горение становится нестабильным. Оптимально — зазор 8–12 мм при влажности дров до 25%. Но тут ещё зависит от типа древесины: с берёзой работаем чаще, но если попадается сосна — смола оседает в дымоходах быстрее.

Теплообменники: практические наблюдения

Самый болезненный опыт связан с конфигурацией труб теплообменника. Пробовали змеевик — неравномерный прогрев, особенно в местах изгибов. Перешли на пучок прямых труб с развальцовкой, но тут возникла сложность с чисткой от сажи. Приходилось каждый сезон разбирать узел и механически прочищать. Сейчас склоняемся к съёмным турбулизаторам внутри труб — как раз изучаем решения на https://www.tzyinghe.ru в разделе сушильных комплексов.

Материал труб — отдельная тема. Обычная сталь Ст3 выдерживает 2–3 сезона при интенсивной эксплуатации. Мы перешли на нержавейку AISI 430, но это удорожание на 40%. Зато нет коррозии после простоя с остаточной влагой. Кстати, китайские коллеги из Тайчжоу Инхэ часто используют композитные покрытия на углеродистой стали — по их данным, ресурс увеличивается до 5–7 лет. Пока тестируем образец, но по первым результатам — есть потенциал.

Теплообменник без системы байпаса — это риск перегрева зерна при сбоях в подаче. Мы ставим заслонку с ручным управлением (на автоматику пока не перешли), которая отводит часть газов мимо сушильной камеры. Важно рассчитать сечение байпаса — если сделать слишком узким, при резком сбросе температуры может возникнуть разрежение в топке и обратная тяга.

Регулировка процессов и типичные ошибки

Ручное управление тягой — это целое искусство. Новые операторы часто пытаются ?крутить? заслонку по показаниям термометра на выходе из топки. Но запаздывание реакции — 3–5 минут, за это время температура в шахте уже ушла в недопустимый диапазон. Приучили себя контролировать цвет дыма из трубы и звук горения. Белый дым — переизбыток влаги в топливе, чёрный — недожог, идеально — прозрачный с лёгкой синевой.

Влажность дров — отдельная головная боль. Даже при закупке просушенных до 20% партий, в ходе сезона складская влажность растёт. Ставили дополнительный навес, но это не всегда спасает. Сейчас рассматриваем вариант с предварительной подсушкой отходящими газами — видели такую схему в описании оборудования на сайте ООО Тайчжоу Инхэ Сельскохозяйственная Техника. Выглядит работоспособно, но нужно считать окупаемость.

Давление в системе — тот параметр, который часто игнорируют в небольших хозяйствах. Мы ставим простейший U-образный манометр на выходе из теплообменника. Если перепад больше 15 Па — значит где-то засор. Без этого прибора однажды чуть не сожгли вентилятор — оказалось, сажа полностью перекрыла сечение в одном из каналов.

Интеграция с существующими зерносушилками

Когда мы первый раз присоединяли самодельный топочный блок к серийной зерносушилке ШС-6, возникла проблема с согласованием производительности. Шнек подачи зерна работал в штатном режиме, а тепловой мощности не хватало — в итоге верхние слои пересушивались. Пришлось ставить частотный регулятор на шнек и эмпирически подбирать соотношение скорости подачи и температуры газов.

Место подключения к сушилке — критически важно. Изначально вварили патрубок в нижнюю часть, но горячие газы шли напрямую в зерно — появлялись поджаренные зёрна. Переделали через смесительную камеру с подмесом атмосферного воздуха. Температуру на входе удалось стабилизировать в диапазоне 90–110°C, что для пшеницы оптимально.

Тяговые устройства — если в сушилке стоит штатный вентилятор, он может не справляться с дополнительным аэродинамическим сопротивлением нового теплообменника. Мы столкнулись с тем, что при полной загрузке топки дым начинал поступать в помещение. Решили установкой дымососа с регулируемыми оборотами. Кстати, в комплектных решениях от Тайчжоу Инхэ этот момент просчитан — у них вентилятор и дымосос сбалансированы под конкретную модель сушилки.

Экономика и альтернативы

Считаем всегда не только стоимость изготовления, но и эксплуатацию. Наш первый вариант вышел в 70 тыс. рублей, но за сезон на чистки и ремонты уходило ещё 15–20 тыс. Сейчас, с учётом доработок, блок обошёлся в 120 тыс., зато обслуживание раз в сезон и не больше 5 тыс. рублей. Для хозяйств с объёмом сушки до 500 тонн в сезон дрова пока выгоднее электричества или дизеля.

Автоматизация — следующий шаг. Пробовали ставить контроллер с датчиками температуры на выходе из топки и в шахте. Но sensors быстро покрывались сажей и начинали врать. Перешли на периодическую ручную калибровку раз в смену. Возможно, в промышленных образцах типа тех, что предлагает https://www.tzyinghe.ru, этот вопрос решён лучше — у них в описании есть упоминание систем самоочистки датчиков.

Если говорить про альтернативы — рассматривали тепловые насосы, но для нашего климата (Сибирь) пока дорого в эксплуатации. Газ — выгодно, но не везде есть подвод. Так что топочный блок на дровах остаётся рабочей лошадкой для многих хозяйств. Главное — не экономить на расчётах и материалах, иначе ремонты съедят всю выгоду.