ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Наименование инновационного проекта

Сепарация и стимуляция семян в электрическом поле.

Рекомендуемая область пременения

Элитно-семеноводческие хозяйства, фермерские хозяйства, селекционные центры, центры по сортоиспытанию и первичному семеноводству.

Назначение, цели и задачи проекта

Назначение: Электрические способы выделения семян с одинаковыми посевными качествами и разделение трудноразделимых смесей (овса, овсюга, плевела, семян льна и др.)

Цели: Разработка методов, средств и теоретических положений для создания высококачественных технологий подготовки семян к посеву при их сепарации и стимуляции в электростатическом поле.

Задачи: а) провести анализ существующих технических методов и средств подготовки высококачественных семян

б) разработать конструктивные схемы электростатических сепараторов и электрического стимулятора семян;

в) разработать математические и физические модели и теоретическое положение способов и устройств высокоэффективных электростатических сепараторов различных типов и электрического стимулятора семян для получения высококачественного  посевного материала;

г) провести сравнительные лабораторные испытания экспериментального электростатического решетного сепаратора с отечественными аналогами;

Краткое описание заменяемого процесса или решаемой проблемы

Решение продовольственной проблемы – это стратегическая задача страны. В ее решении большую роль играет урожайность сельскохозяйственных культур, во многом зависящая от качества посевного материала и технологии возделывания. Существующие методы и средства подготовки семян к посеву не обеспечивают необходимых требований, поэтому до 40% семян в полевых условиях дают редкие всходы и экологически неустойчивы. "Использование такого посевного материала снижает урожайность и приводит к перерасходу семян из-за вынужденного увеличения нормы высева в 1,5-2,0 раза и повышению трудозатрат при возделывании сельскохозяйственных культур. Современные технологические средства подготовки семян к посеву при разделении семян культурных и сорных растений, которые по форме и свойствам поверхности идентичны семенам культурных растений, не обеспечивают достаточно высокой доли выхода семян основной культуры, потери которых могут достигать 40% и более. Поэтому научные исследования, направленные на создание эффективных, экологически чистых, энерго и ресурсосберегающих технологий сепарации и стимуляции семян в электрическом поле, обеспечивающие получение высококачественного посевного материала актуальны и имеют важное народнохозяйственное значение.

Краткое описание предлагаемого технологического процесса

Разработаны различные схемы технологического процесса:     

1. Схема сортирование семян овса и очистки их от семян овсюга на траковой ленте-решете.

Съемный блок закрепляется на раме сепаратора и имеет горизонтальные колебания. Траковая лента приводится в движение через редуктор. Сортируемое зерно засыпается в загрузочный бункер, откуда под действием собственного веса поступает на траковую ленту-решето. Над ней установлен потенциальный электрод (лента заземлена). Семена, попадая в зону действия электростатического поля, либо ориентируются вдоль силовых линий поля, либо нет. Сориентированные семена движутся по продольно колеблющейся в горизонтальной плоскости ленте-решете до встречи с отверстиями. Просеявшиеся через отверстия ленты-решета семена попадают на фольгированную снизу диэлектрическую скатную доску и далее через зернопровод отходов, а не просеявшиеся семена идут сходом, попадая в бункер хороших семян.

2. Схема сортирования семян овса и очистка их от семян овсюга на наклонных продольно колеблющихся в горизонтальной плоскости решетах.

На решета, установленные под углом друг к другу, сверху и снизу накладывается однородное или неоднородное поле различной напряженности. Сортируемое зерно засыпается в загрузочный бункер, откуда под действием собственного веса, через заслонку, позволяющую регулировать подачу семенного материала, поступает на решето. Сход с первого решета идет на второе решето, а проходы с первого и второго решета собираются вместе в бункер отходов. Сход со второго решета поступает в бункер хороших семян.

3. Устройство для сепарации семян овощных культур в неоднородном электростатическом поле на наклонной неподвижной плоскости электроде, а также в однородном электрическом поле на ленточном триере.

Угол наклона как верхнего, с диэлектрической подложкой электрода, так и нижнего стального регулируется. В бункер засыпаются семена овощных культур и подаются металлическим поперечным транспортером через блок предварительной зарядки в левую часть нижнего электрода. Некачественные семена, получившие предварительный заряд, ориентируются и попадая в рабочую зону под действием пондеромоторной силы переходят в правую часть нижнего электрода и далее в приемник отходов. Не сориентированные (качественные) семена уносятся металлической лентой транспортером в бункер хороших семян. (Кроме семян огурца устройство хорошо работает на семенах перцев, томатов).

Триер с однородным электрическим полем для сепарации огурца, кабачка, тыквы состоит из загрузочного бункера с узким соплом для подачи семян на полочку, закрепленную на бесконечной ленте, натянутой на заземленные барабаны. Полочки заземлены на бесконечной ленте через барабаны металлическим тросом. Ширина полочек соизмерима с шириной семян. Электростатическое однородное поле создается между электродом с диэлектрической прослойкой и лентой с полочками. Под полочками установлены из диэлектрика изогнутые электроды. Длинные, наибольшие по толщине семена попадают в бункер хороших семян, срываясь с полочек в зоне действия поля, а короткие с наименьшей толщиной семена попадают на обратном ходе, благодаря эскалатору, в бункер плохих семян.

4. Устройство для предпосевной стимуляции слоя семян (зерновых культур) на бесконечной плоскости в электрическом поле.

Устройство состоит из загрузочного бункера с выравнивающей пластиной, потенциального электрода с осаждающими бортами, барабанов с натянутой на них лентой из прорезиненной ткани и заземленного электрода, установленного под лентой. Семена зерновых культур загружаются в бункер и, благодаря выравнивающей пластине, поступают в зону электростатического поля слоем толщиной от 3 до 4 см. Электростатическое поле создается между потенциальным и заземленным электродами.

Технико-экономическое обоснование применения инновационной технологии

1. Экономическая эффективность электросепарации и стимуляции семян овса с блоком наклонных решет приводится для применения в хозяйстве с площадью посева овса 250га.

Производительность сепаратора (т/ч) общая/чистых семян - 0,06/0,04. Капитальные вложения (руб.) - 36060.

Эксплуатационные издержки (руб.) - 14240.

Приведенные затраты (руб.) - 19649.

Стоимость дополнительно полученной продукции (руб.) - 70810.

Годовая экономия (руб.) - 56570.

Годовой экономический эффект (руб.) - 51161.

Срок окупаемости (лет) - 0,6.

Средняя урожайность овса без сортирования на сепараторе (ц/га) - 9,7. Урожайность обработанных семян (ц/га) - 11,64.

Норма высева семян 2,1 ц/га, тогда потребность в семенном материале составляет 52,5т, при 7 часовом рабочем дне машина сделает эту работу за 7 месяцев.

2.Экономическая эффективность сепарация и стимуляция семян овса на блоке с траковои лентой-решетом также приводится для применения его в хозяйстве с площадью посева овса 250га.

Производительность сепаратора (т/ч) общая/чистых семян - 0,08/0,05. Капитальные вложения (руб.) - 41942.

Эксплуатационные издержки (руб.) - 15985.

Приведенные затраты (руб.) - 22276.

Стоимость дополнительно полученной продукции (руб.) - 70810.

Годовая экономия (руб.) - 54825.

Годовой экономический эффект (руб.) - 48534.

Срок окупаемости (лет) - 0,8.

При 7 часовом рабочем дне, на сортирование 52,5т, работать сепаратор будет 5 месяцев.

3.Сепарация и стимуляция семян огурца на сепараторе электростатическом плоскостном (СЭП).

Расчет сделан на примере ГСП «Высоковский». На ежегодную высадку хозяйству требуется 14 кг семян огурца.

Производительность сепаратора (кг/час) - 0,5. Капитальные вложения (руб.) - 20444.

Эксплуатационные издержки (руб.) - 6381.

Стоимость экономии на покупке семян (руб.) - 24000. Приведенные затраты (руб.) - 9447.

Годовая экономия (руб.) - 17619.

Годовой экономический эффект (руб.) - 14553.

Срок окупаемости (лет) - 1,2.

 4. Сепарация и стимуляция семян огурца на ленточном электростатическом триере (ЛЭТ).

Производительность сепаратора (кг/час) - 2. Капитальные вложения (руб.) - 29708. Эксплуатационные издержки (руб.) - 8949. Дополнительный доход (руб.) - 24000.

Годовая экономия (руб.) - 15051.

Годовой экономический эффект (руб.) - 10595. Срок окупаемости (лет) - 2.

5. Стимуляция семян зерновых культур на ленточном электрическом многослойном стимуляторе.

Расчеты представлены на примере семян овса. Расчеты выполнены для производительности стимулятора З0 т/ч.

Капитальные вложения (руб.) - 39151.

Эксплуатационные издержки (руб.) - 11443.

Стоимость дополнительно получаемой продукции (руб.) - 70870.

Приведенные затраты (руб.) - 17316.

Годовая экономия (руб.) - 59367.

Годовой экономический эффект (руб.) - 53494.

Срок окупаемости (лет) - 0,65.

Технико-экономические показатели трудо-энерго-природосбережения нового процесса

Предлагаемые устройства электросепарации и стимуляции семян при мощности электродвигателей от 0,8 до 3 кВт и производительностью 0.06...0.08 т/ч позволяют увеличить всхожесть семян на 10 %, массы 1000 семян на 3 г, энергию роста семян на 20 %, урожайность зерновых культур на 10-15 %, зеленой массы кукурузы - до 25 %, содержание белка в семенах до 15 %, сырой клейковины до 21 %, а также снимает необходимость протравливания семян или уменьшает ее, как минимум, в два раза.

Новые потребительские свойства продукции

Устройства сепарации и стимуляции семян проводят полную очистку семян овса от овсюга при засоренности 5шт/кг за два прохода, позволяют быстро и качественно отбирать неполноценные семена из массы семян, выбрать из массы семян семена, имеющие наибольшее количество женских соцветий, что приводит к увеличению до 50% урожайности, отказаться от ядохимикатов или снизить их потребление вдвое. Хорошо вписывается в комплекс машин для предпосевной подготовки семян.

Качественные характеристики, предъявляемые к сырью и материалам

Семена должны быть кондиционными по влажности 12%.

Стадия и уровень разработки

Предлагаемые инвестиции

15 млн. руб.

Рынки сбыта

Все зерновые и овощные хозяйства России, элитно-семеноводческие хозяйства, занимающиеся овсом и очисткой от овсюга.

Возможность и эффективность импортозамещения

Возможность выхода на мировой рынок

Срок окупаемости (в месяцах)

84

Дата поступления материала

31.05.2007