Механическая вентиляция – одна из важнейших систем, используемых в современном зернохранилище. В стальном зернохранилище вентиляция помогает отводить накопленное тепло, уменьшать перепады температур, контролировать миграцию влаги и поддерживать подходящие условия для длительного хранения зерна.
Поскольку стальные силосы обычно имеют глубокие слои зерна, воздушный поток должен преодолевать относительно большое сопротивление. Таким образом, конструкция системы аэрации зависит от высоты силоса, типа зерна, влажности зерна, сопротивления воздушному потоку, мощности вентилятора и требуемой температуры хранения.
В стальных зернохранилищах обычно используются несколько режимов вентиляции.
1. Вентиляция с положительным давлением снизу вверх.
Вентиляция с положительным давлением снизу вверх является одним из наиболее распространенных методов аэрации, используемых в стальных зернохранилищах.
Вентилятор нагнетает наружный воздух в воздуховод или перфорированный пол в нижней части силоса. Затем воздух движется вверх через зерновую массу и выходит через вентиляционные отверстия в крыше или вытяжные отверстия.
Направление воздушного потока:
Вентилятор → Нижний воздуховод → Зерновая масса → Крыша силоса
Этот метод вентиляции обычно используется для:
- снижение температуры зерна;
- отвод накопившегося тепла;
- содействие контролю влажности при подходящих условиях окружающего воздуха;
- охлаждение среднего и верхнего слоев зерновой массы.
В высоких силосах вентилятор должен обеспечивать достаточное статическое давление, чтобы преодолеть сопротивление слоя зерна.
Распределение воздуха также важно. Если поток воздуха неравномерен, некоторые области могут быстро охладиться, в то время как другие останутся теплыми, что может создать разницу температур и увеличить риск миграции влаги.
2. Вытяжная вентиляция отрицательного давления.
При вентиляции отрицательного давления используется вытяжной вентилятор для удаления воздуха из верхней части силоса.
Поскольку воздух забирается сверху, свежий воздух втягивается в зерновую массу через нижнюю вентиляционную систему и постепенно продвигается вверх через хранимое зерно.
Этот метод можно использовать для охлаждения зерна и удаления теплого влажного воздуха из силоса.
Это также может быть полезно при обнаружении аномального повышения температуры в нижней части зерновой массы.
Типичное направление воздушного потока:
Нижний воздухозаборник → Зерновая масса → Крышный вытяжной вентилятор
По сравнению с вентиляцией с положительным давлением, вентиляция с отрицательным давлением может помочь уменьшить скопление теплого и влажного воздуха в верхней части силоса.
Тем не менее, окончательный метод вентиляции все равно следует выбирать в соответствии с конструкцией силоса, глубиной зерна, производительностью вентилятора и фактическим состоянием зерна.
3. Комбинированная приточно-вытяжная вентиляция.
Силосы большого диаметра или силосы с глубокими слоями зерна могут иметь относительно высокое сопротивление потоку воздуха.
В этих случаях можно использовать комбинированную систему вентиляции.
Один вентилятор подает воздух снизу, а другой способствует удалению воздуха сверху.
Такое расположение улучшает поток воздуха через зерновую массу и может сократить время, необходимое для охлаждения.
Комбинированная вентиляция особенно полезна, когда:
- зерновой слой очень глубокий;
- сопротивление воздушному потоку высокое;
- распределение температуры внутри силоса неравномерное;
разные участки зерновой массы имеют разный уровень влажности.
Важно правильно подобрать вентилятор. Чрезмерный поток воздуха не всегда улучшает условия хранения и может увеличить потребление энергии или вызвать ненужные изменения влажности.
4. Вентиляция зернового охладителя
В жаркую погоду обычная вентиляция окружающего воздуха может оказаться неспособной эффективно снижать температуру зерна.
В этой ситуации можно использовать охладитель зерна.
Охладитель зерна кондиционирует поступающий воздух перед его попаданием в силос. Воздух охлаждается и, в зависимости от оборудования, может также осушаться.
Кондиционированный воздух затем проходит через зерновую массу и постепенно снижает температуру зерна.
Вентиляция зернового охладителя особенно полезна в:
- жаркий климат;
- тропические и субтропические регионы;
- летнее зернохранилище;
- длительное низкотемпературное хранение зерна;
силосы, где температура окружающей среды в ночное время все еще слишком высока для эффективного естественного воздушного охлаждения.
По сравнению с обычными аэрационными вентиляторами зерноохладители обеспечивают больший контроль над температурой и влажностью поступающего воздуха.
Однако они также требуют более высоких инвестиций и энергопотребления, поэтому обычно используются там, где необходимо надежное низкотемпературное хранение.
5. Рециркуляционная вентиляция
Рециркуляционная вентиляция позволяет воздуху циркулировать внутри относительно закрытой системы вместо постоянного поступления большого количества наружного воздуха.
Циркулирующий воздух многократно проходит через бункер и зерновую массу.
Этот метод может помочь улучшить однородность температуры и иногда сочетается с другими технологиями хранения зерна, включая системы охлаждения зерна и системы контролируемой фумигации.
Основная цель – не просто заменить воздух внутри силоса.
Вместо этого система помогает более равномерно перераспределять температуру, влажность или концентрацию газа по всему складскому пространству.
6. Местная или аварийная вентиляция.
Не каждая температурная проблема требует полной вентиляции силоса.
Если система контроля температуры зерна обнаруживает аномальный нагрев в определенной области, операторы могут сначала определить местонахождение и серьезность проблемы.
Затем можно использовать местную вентиляцию для воздействия на пораженную зону.
В зависимости от конструкции силоса это может включать:
- мобильное вентиляционное оборудование;
- местные воздуховоды;
- временные вентиляторы;
- адресная разгрузка или перевалка зерна;
- дополнительный осмотр пораженного участка.
Локальная вентиляция может снизить ненужное потребление энергии и помочь предотвратить перерастание небольшой горячей точки в более серьезную проблему с качеством зерна.
Ссылки
1. Наварро С. и Нойес RT (2001).
Механика и физика современного управления аэрацией зерна.
2.АСАБЕ Д272.3.
Устойчивость к воздушному потоку зерна, семян, других сельскохозяйственных продуктов и перфорированных металлических листов.
3. Лопес, округ Колумбия, и Стейдл Нето, Эй Джей (2022).
Определение размеров систем аэрации под давлением для хранимого зерна.
4.Кечкин И.А. и др. (2020).
Управление воздушными потоками внутри стального силоса при хранении зерна.
5.ГБ/Т 40150-2021.
Методика оценки равномерности механической вентиляции зернохранилищ.
6. ГБ/Т 29374-2022.
Технические условия на применение машины для охлаждения зерна.