Для чего нужна вентиляция в зернохранилищах?

>>>Для чего нужна вентиляция в зернохранилищах?

Вентиляция зернохранилища

Хранение зерновых культур представляет собой один из самых сложных и ответственных процессов. Зерновые — это стратегически важный продукт, необходимый как источник пищи и как семена для последующего воспроизводства запасов. В отличие от овощей или фруктов, зерно может сохраняться практически неограниченный срок, что проверено на практике. Необходимость обеспечить оптимальные условия требует детального изучения специфики продукта, особенностей протекания биологических процессов.

Мнение эксперта
Инженер теплоснабжения и вентиляции РСВ
Федоров Максим Олегович
Важно! Основная задача — максимально приостановить жизнедеятельность, погрузить зерно в состояние покоя.

Полностью остановить биологические процессы при надлежащем хранении невозможно — известны случаи прорастания зерна, заложенные в амфоры во времена Древнего Египта. Существующие возможности обязывают использовать их в максимальной степени, обеспечивая сохранность зерновых в течение любого отрезка времени.

В настоящее время важность хранения зерновых имеет еще и экономическую ценность. Для фермерских хозяйств и сельскохозяйственных комплексов основным периодом сбыта зерновых является период непосредственной уборки урожая, когда цена зерна наиболее низка. Если организовать качественное хранение, то продавать продукцию можно в течение более длительного времени, когда цены возрастают и материал получает дополнительную коммерческую привлекательность.

Для чего нужна вентиляция в зернохранилищах

Специфика хранения зерна заключается в снижении влажности до требуемых значений, обеспечивающих спящий биологический режим. Критическим значением считается 14% (для кукурузы — 15,5%), а при 10-12% влажности процессы останавливаются практически полностью.

Чем длительнее срок хранения, тем ниже должна быть степень влажности материала. В зерне, не высушенном до приемлемых значений, происходит процесс, аналогичный горению. Материал активно потребляет кислород, выделяя большое количество теплоты, влаги и углекислого газа. Создаются предпосылки для возникновения плесени, грибка и прочих биологических проявлений, ухудшающих или полностью уничтожающих вкус, запах и прочие полезные качества зерновых.

Не менее важным моментом становиться качественное удаление из воздуха зерновой пыли, имеющей высокую пожарную опасность и способную к взрыву в определенных концентрациях. Поэтому используются как общеобменная вентиляционная система с приточно-вытяжными линиями, так и система аспирации для удаления пыли.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:  Виды, модификации и применение клапанов дымоудаления

Кроме того, необходимо организовать температурный режим, соответствующий нормативным требованиям для хранения различных видов зерновых или бобовых культур. Этот вопрос также решается с помощью вентиляционных систем. Производится нагрев приточного воздуха, создание нужных параметров по влажности, подача в хранилище и последующая рекуперация тепла, способствующая немалой экономии электроэнергии и денег.

Вентиляционные системы зернохранилищ обеспечивают качественное решение следующих задач:

  • охлаждение и консервация материала
  • сушка в один прием зерна любой влажности
  • сокращение периода дозревания свежеубранного урожая
  • обеспечение достаточного воздухообмена
  • согревание зерна после зимнего хранения
  • очистка от продуктов горения в зерносушилках, имеющих канцерогенные свойства

В отличие от обычных систем вентиляции, обеспечивающих санитарные нормы воздухообмена для работающих людей или техники, вентиляция зернохранилищ сама по себе является основным технологическим оборудованием. Без нее существование хранилищ становится малоэффективным.

Основные требования и нормы

Особенностью зерновых культур является высокая способность впитывать запахи. Кроме того, в массе свежесобранного материала практически всегда имеются различные примеси, ухудшающие качество, сортность и создающие опасность появления заболеваний. Поскольку свежий урожай нестабилен, происходит процесс дозревания, то первым и наиболее важным этапом становится грамотная организация послеуборочного процесса. Он длится от нескольких недель до нескольких месяцев и требует обеспечения нужной влажности (13-14%), температуры в пределах 20-30°С.

Кроме того, необходимо наличие кислорода в толще зерна, что может быть обеспечено подачей подготовленного воздушного потока в слой зерновки. Не следует путать влажность зерна и влажность воздуха, это разные показатели.

Активное вентилирование

В зависимости от исходной влажности, свойственной свежеубранному материалу, используется активное вентилирование сначала охлажденным наружным воздухом в объеме не менее 100 м3 т/ч. После охлаждения производится профилактическое вентилирование в меньших объемах — 30-50 м3 т/ч. Оно необходимо для устранения затхлого амбарного запаха, очагов самосогревания, удаления появляющейся влаги. Общий расход воздуха на 1 т зерна на каждом этапе составляет 1600-1700 м3.

Профилактическая обработка

Профилактическая обработка производится периодически, один раз в 1-3 месяца хранения. Продувка, направленная на подавление очагов самосогревания производится непосредственно при обнаружении таковых в любое время. Объемы воздуха при этом составляют 200-300 м3 т/ч. Примечательно, что для охлаждения зерна оптимальным временем обработки являются утренние или ночные часы. Это связано со спецификой процессов в материале, т.н. «дыханием семян», которое усиливается в дневное время, а на ночь ослабляется и позволяет удалить появившиеся продукты деятельности. Активное вентилирование признано наиболее эффективным и экономичным способом консервации зерновых, практически вытеснившим все иные способы обработки.

Типы вентиляции

Для вентиляции зернохранилищ используется система общеобменной вентиляции, обеспечивающая создание устойчивых условий хранения и соблюдение того или иного режима. Кроме того, применяются аспирационные установки, удаляющие зерновую пыль из воздуха хранилища, что значительно оздоровляет общую обстановку в помещении и снижает опасность возникновения болезней или биологических проявлений типа грибка или плесени.

Для обработки зерновой массы, лежащей на площадках слоем толщиной от 250 мм до нескольких метров (2,3 и более), необходимо оборудование, способное создавать достаточное давление воздушного потока. Осевые вентиляторы для этого не годятся, используются только центробежные виды, имеющие высокие показатели давления.

Зерновые культуры имеют показатель — скважистость, определяющий величину воздушных промежутков между отдельными семенами при насыпном хранении. Чем мельче материал, тем ниже скважистость и тем выше сопротивление массива воздушному потоку.

Возрастание сопротивления вызывается двумя причинами:

  • увеличение толщины насыпи
  • увеличение производительности вентиляции

Кроме того, сопротивление слоя существенно возрастает при большой засоренности материала. Очистка зерновых от примесей важна на любой стадии хранения, поскольку влияет на качество, сортность и возможность безотходного содержания зерновых в хранилище.

Разные процессы требуют использования определенных режимов продувки материала, которую производят преимущественно снизу-вверх по специальным вентиляционным каналам. Все процессы должны быть тщательно рассчитаны, чтобы исключить возможность несоответствия режима и потребностей материала. Большое значение имеет влажность подаваемого воздуха. Так, при высокой насыщенности водяными парами сушка производится лишь на небольшом расстоянии от точки подачи воздуха. Проходя сквозь слой материала, поток быстро насыщается водяными парами и прекращает отбирать влагу у зерна.

Степень зависимости влажности воздуха и материала отображена в таблице:

Степень зависимости влажности воздуха и материала, таблица

Из данных таблицы следует, что степень влажности приточного воздуха напрямую влияет на состояние зерновых.

Порядок расчета

Наиболее сложный процесс — охлаждение зерна. На него требуется самый высокий расход воздуха. Формула для расчета количества воздуха, необходимого для снижения температуры материала, выглядит следующим образом:

формула охлаждение зерна

  • Где V — объем воздуха
  • m — масса зерна
  • t1, t2 — начальная и конечная температуры материала
  • Cз, Св — удельная теплоемкость зерна и воздуха

Сокращая формулу, получаем отношение удельных показателей теплоемкости, умноженное на массу зерна. Полученное значение является максимальным показателем производительности вентиляционной системы, на основании которого производится подбор одного или нескольких вентиляторов. Более подробный расчет можно произвести только по конкретному хранилищу и относительно определенной группы материала, поэтому можно ограничиться только общей формулой.

Полезное видео

Вентиляционная система зернохранилищ играет роль, несколько отличающуюся от общепринятой. Она обеспечивает именно технологический процесс, являясь основным технологическим элементом. От качества системы зависит способность хранилища обеспечивать состояние материала, поэтому отношение к вентиляции наиболее внимательное и ответственное. Появление новых технологических приемов в любом случае основывается на использовании воздушных потоков, что подтверждает важность и необходимость вентиляционных систем зернохранилищ.

Похожие статьи
2018-05-04T11:19:05+00:00
Рейтинг автора
5
Максим Федоров, фото
Автор статьи
Максим Федоров
Инженер по вентиляции и климатическому оборудованию
Написано статей
86
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5
Оценок: 1
Загрузка...