Активное вентилирование зерна и семян

Активное вентилирование применяется для временной консервации и сушки зерна и семян. Сущность его состоит в том, что через насыпь зерна продувается воздух, который способствует испарению влаги и уносит с собой скопившиеся в межзерновом пространстве водяные пары.

Помимо временной консервации активное вентилирование можно применять для:

1. охлаждения зерновой массы;

2. охлаждения зерна после сушки;

3. охлаждение сухого зерна с целью придания дополнительной стойкости (снижение жизнедеятельности насекомых-вредителей хлебных запасов, при невозможности дезинсекции);

4. охлаждение с целью ликвидации очага самосогревания;

5. обеспечить режим хранения в охлажденном состоянии;

6. воздушно-тепловой обогрев семян после зимнего хранения;

7. ускорение послеуборочного дозревания;

8. обновление газового состава воздуха в семенах;

9. подсушивание зерна на 3 - 4%;

10. предпосевной обогрев семян;

11. дегазация зерновой массы после фумигации.

Эффективность процесса вентилирования и его продолжительность зависит от различных факторов: вида зерна, относительной влажности и температуры воздуха, влажности и температуры зерна.

Если влажность зерна выше равновесной, происходит его подсушивание, если ниже — зерно поглощает влагу из воздуха и таким образом увлажняется. При равновесной влажности обмен влаги между зерном и воздухом прекращается. Зерно с целью сушки целесообразно вентилировать неподогретым воздухом при относительной влажности 65...70%.

В результате вентилирования влажность снижается до 14...15 %. Если относительная влажность воздуха больше, его нужно подогреть, чтобы он был равноценен воздуху при хорошей солнечной погоде. Подогрев воздуха на 1 °С снижает его относительную влажность приблизительно на 5 %.

Длительность вентилирования зерна не должна превышать срока его устойчивой сохранности. Необходимо выбрать такой режим вентилирования, который обеспечил бы окончание сушки до того, как начнет портиться (плесневеть) верхний слой зерна.

Для проведения активного вентилирования используют следующие установки активного вентилирования:

· стационарные напольные;

· напольно-переносные;

· трубные;

· телескопические;

· бункера;

· аэрожелоба;

Стационарные установки – являются неотъемлемой частью хранилища. Основа этих установок – каналы (воздуховоды), устроенные в полу хранилища, стенки которых выложены кирпичом или сделаны из бетона. На боковые стенки сверху каналов укладывают деревянные решетки, устроенные так, что исключается просыпание зерна в каналы. Установка СВУ-1 состоит из секций, каждая из которых состоит из каналов-воздуховодов, расположенных поперек склада на всю его ширину (19 м). С противоположной стороны каналы каждой секции сведены в один общий патрубок (диффузор), который выходит через стену за пределы склада и соединяется с вентилятором. На всем протяжении канал имеет постоянную ширину 400 мм и переменную глубину – 500 мм в начале и 70 мм в конце (для поддержания напора воздуха). Наличие уклона способствует более равномерному распределению воздуха в зерновой насыпи.

Напольно-переносные установки.Используют для активного вентилирования зерна в складах, не имеющих стационарных установок, под навесами и на открытых площадках. Основой установок являются каналы-воздуховоды в виде щитов и решеток, укладываемых на пол и при помощи диффузора и патрубков соединяемые с передвижным вентиляционным агрегатом Магистральный канал состоит из глухих и проходных щитов. Проходные щиты имеют в боковых стенках вырезы для монтирования воздухораспределительных каналов. Недостатки напольно-переносных установок: быстро изнашиваются, требуют тщательной подгонки и ручной труд.

Передвижные трубные установки. Основной частью установок этого типа являются погруженные в зерновую массу трубы, через которые нагнетают или отсасывают воздух. На каждую трубу в установке ПВУ-1 надевают отдельный вентилятор с электродвигателем. Каждая труба рассматриваемой установки состоит из трех частей: нижней, верхней и соединяющей их переходной муфты. Наружный диаметр труб 102 мм, толщина стенки 1,5-2 мм. Нижняя часть трубы сведена на конус (для удобства погружения) и на высоте 0,6-1,2 м имеет сетку с отверстиями диаметром 2 мм. Длина трубы 3,6 м, масса около 20 кг. Успех применения этих установок зависит от схемы расположения труб и расстояния между ними в зерновой массе, ее состояния и высоты насыпи. Передвижные установки могут использовать для ликвидации самосогревания зерновых масс в бунтах или на площадках, при хранении семян в закромах вместимостью 5-10 т, в складах, не оборудованных стационарными установками. Преимущества данных установок -можно вентилировать в закромах. Недостатки: используется не атмосферный, а внутрискладской воздух (при обработке больших масс зерна создаётся «свой климат» снижающий технологическую эффективность - повышается температура и влажность воздуха), энергоёмкий, необходимо много ручного труда.

Телескопические вентиляционные установки ТВУ-2. Каждая из них состоит из пяти звеньев полых стальных труб с толщиной стенок 2,5 мм. В собранном для перемещения виде установка представляет собой трубу на салазках (для удобства перемещения), в которой размещено еще четыре звена, входящих одно в другое. Эти четыре звена трубы перфорированы отверстиями диаметром 3 мм. Внутри звеньев проходит трос длиной 12 м, один конец которого закреплен в пятом звене, а противоположный выведен за пределы первого и оканчивается петлей. Перед эксплуатацией звенья вытягивают во всю длину (9,86 м) на площадке или полу склада, а затем засыпают зерновой массой, которую необходимо вентилировать. К наружному концу (звену без отверстий) присоединяют вентилятор с электродвигателем. По окончании вентилирования установку вытягивают из насыпи за трос с помощью трактора или автомобиля и укладывают на новом месте. Масса установки 295 кг. За один прием с помощью ТВУ-2 можно обработать 100-150 т зерна. При необходимости обработки больших масс зерна размещают несколько установок. Расстояние между трубами зависит от влажности зерновой массы и высоты ее насыпи. Достоинства данных установок - возможность извлечения из зерновой массы, а недостатки - есть вероятность механического повреждения зерна при вытягивании установки.

Вентилируемые бункера являются наиболее совершенными устройствами для быстрого охлаждения, а также для медленной сушки зерна и семян различных культур, предназначены для накопления и временной консервации зерна влажностью до 25 % с сохранением его посевных и продовольственных качеств. Они занимают сравнительно мало места, обеспечивают полную механизацию загрузки и выгрузки зерна, достаточно быстро монтируются. Благодаря возможности работы при любой погоде, быстроте охлаждения, полной механизации загрузки и выгрузки зерна, вентилируемые бункера пригодны для использования их в сочетании с поточными зерноочистительно-сушильными линиями. Преимущества бункеров - большая скорость охлаждения, можно в них сушить и хранить зерно, все процессы механизированы, а недостатки - большая энергоёмкость.

Аэрожелоба. Эти установки, предназначенные для механизированной выгрузки зерна из складов, могут быть использованы и для активного вентилирования. Аэрожелоб представляет собой стационарную вентиляционную установку канального типа. Воздух в зерновую массу поступает через распределительную решетку (чешуйчатое сито). Каждый аэрожелоб состоит из переходного патрубка (диффузора), двухсекционного канала и выпускной воронки. Каналы делают бетонированными, шириной 0,22 м и глубиной 0,5 м около стен склада и 0,1 м у выпускной воронки. Соответственно суживаются и установленные в канале предохранительная и воздухораспределяющая решетки. Важнейшая деталь аэрожелоба – чешуйчатое сито, делящее канал на две части: верхнюю – для транспортирования зерна; нижнюю – для направленного выхода воздуха и вентилирования. Для облегчения транспортирования зерна чешуйчатое сито устраивают с наклоном 3-6^◦ по направлению воздушного потока в канале. Оно должно иметь щели высотой 1,1 + 0,1 мм. Аэрожелоба хорошо транспортируют зерновую массу влажностью до 15,5 %. Снижение сыпучести последней отражается на ее способности к перемещению. С изменением влажности меняют и предельную высоту насыпи зерновой массы. Преимущества аэрожелобов - механизированная выгрузка зерна из склада, а недостатки -это то, что они энергоемкие, сильно пылят.

В сельском хозяйстве широко применяют бункер активного вентилирования БВ-40 с производительностью 32,5 т/сутки. Данный бункер предназначен для накопления и временной консервации зерна с сохранением его семенных и продовольственных качеств с целью обеспечения равномерной, беспрерывной работы зерноочистительно-сушильных комплексов, для зимнего хранения семян кондиционной влажности.
Бункер вентилируемый БВ-40А может использоваться для «отлежки» и «отпотевания» зерна в течении двух часов после сушки с последующей продувкой холодным воздухом, с целью удаления самой трудноудаляемой внутренней влаги. Такая технология позволяет сушить зерно не до 14%, а до 16%, что позволяет значительно сократить расход энергоносителей.

Рисунок 5 - бункер активного вентилирования БВ-40А

Бункер – стационарная установка цилиндрической формы с концентрично расположенной воздухораспределительной трубой. Листы корпуса 1 и воздухораспределительной трубы 2 представляют собой штампованное перфорированное полотно с односторонней отгибкой из оцинкованной стали.

Опорой корпуса и воздухораспределительной трубы служит тумба. Сверху корпус бункера закрыт конусообразной крышей, в центральное отверстие которой вставлено загрузочное устройство 4 для обеспечения равномерной загрузки бункера. Для обеспечения возможности вентилирования зерна при неполностью заполненном бункере предусмотрен плавающий клапан с трособлочной системой 5. Воздушным клапаном регулируется подача воздуха в необходимый слой зерна. Воздух в воздухораспределительную трубу подается вентилятором 6. Для транспортировки зерна из разгрузочного устройства бункера предусмотрен шнек, устанавливаемый под тумбой, который может использоваться как дозатор для поддержания уровня зерна в сушилке.

Бункер заполняется зерном. Вентилятором воздух подается в центральную воздухораспределительную трубу и далее движется радиально через жалюзи воздухораспределительной трубы, слой зерна и жалюзи наружного корпуса.