Факультет

Студентам

Посетителям

Различные варианты применения способа активного вентилирования

На заготовительных пунктах имеются сотни складов, оборудованных стационарными и напольно-переносными установками для активного вентилирования.

Появилось значительное количество передвижных установок с верхней подачей воздуха. Уже накопился значительный опыт вентилирования зерновых масс, на основе которого можно продолжать его совершенствование. Прежде всего, необходимо отрешиться от одностороннего применения активного вентилирования, главным образом для ликвидации самосогревания, как это делают на большинстве заготовительных пунктов. При правильно организованном хранении зерна активное вентилирование должно быть, прежде всего, использовано для охлаждения с целью предупреждения возможного возникновения нежелательных процессов. При известном сочетании температуры и влажности нагнетаемого воздуха и зерна можно проводить успешное его подсушивание. Оно может быть также применено для промораживания насыпей.

Эффективное применение активного вентилирования как для охлаждения в профилактических целях, так и для ликвидации самосогревания, подсушивания и промораживания зерновых насыпей возможно при соблюдении требований, обусловленных спецификой каждого из перечисленных целевых назначений активного вентилирования. Переходим к рассмотрению конкретных требований.

Проветривание в профилактических целях. Как известно, решающее значение для сохранения качества зерна имеют их температура и влажность; уровень и сочетание этих факторов определяют жизнедеятельность зерна, микроорганизмов, клещей, а также вредных насекомых. Она обусловливает убыль органического вещества и ухудшение его качества. Своевременно снижая температуру и влажность путем проветривания, можно предупредить возникновение в насыпи неблагоприятных процессов и не только сохранить, но и улучшить качество зерна.

В настоящее время работники научно-исследовательских учреждений и заготовительного аппарата накопили достаточный опыт, чтобы предвидеть, насколько стойкой во время хранения будет та или иная партия зерна в зависимости от ее состояния и условий хранения.

ВНИИЗ, изучавший влияние различных сочетаний температуры и влажности на биологические процессы, происходящие в пшенице и ржи, и изменение их качества, установил ориентировочные сроки, до наступления которых должна быть проведена профилактическая обработка зерна в зависимости от его температуры и влажности. Была разработана схема, пользуясь которой можно определить обязательные сроки профилактической обработки пшеницы, а также

ржи и ячменя. От показателя соответствующей температуры зерна пшеницы и ржи (допустим 15°), указанной в правой стороне схемы по кривой, идущей вверх и влево, находят точку пересечения с вертикальной линией, соответствующей влажности данной партии зерна, скажем 18,0%. От найденной точки влево находят по горизонтальной линии пересечения с крайней левой вертикалью сроки обработки зерновых насыпей. Цифра 30 указывает количество дней; до истечения этого срока необходимо провести вентилирование зерна пшеницы или ржи в целях профилактики.

Определение обязательных сроков проведения профилактических мероприятий при помощи описанной схемы имеет большое практическое значение. Работники заготовительных пунктов получают возможность пользоваться методом прогноза поведения зерновой массы при различных сочетаниях температуры и влажности и заблаговременно определять, когда намечается возникновение нежелательных процессов в зерновой массе; не дожидаясь их наступления, они проведут охлаждение или подсушивание, в зависимости от условий погоды.

Следует, однако, иметь в виду, что предусмотренные в графической схеме предельные сроки разработаны на основе стабильных температур и влажности зерна, в то время как в производственных условиях температура подвержена постоянным изменениям. Имеют значение также различная степень заражения партий вредителями, прохождение послеуборочного дозревания и наличие сорных примесей, влияние которых весьма трудно учесть. Поэтому, применяя схему, ни в какой мере не следует ослаблять наблюдения за фактическим состоянием зерновых насыпей. Наблюдения должны проводиться со всей тщательностью в строгом соответствии с инструкцией.

Выяснению сроков проведения вентилирования зерна в профилактических целях может в некоторой степени помочь анализ состава воздуха в межзерновых пространствах насыпи. Степень концентрации углекислого газа в них служит показателем интенсивного проявления жизнедеятельности зерна, которая сопровождается расходованием сухого вещества и изменением качества зерна. Повышение концентрации углекислого газа начинается до возникновения процессов самосогревания. Следовательно, определив момент, когда углекислый газ начинает накапливаться, можно установить ориентировочные сроки проведения профилактического вентилирования. Этот способ не может быть в настоящее время применен в широких масштабах, но им с успехом можно пользоваться па отдельных, наиболее оснащенных элеваторах и заготовительных пунктах, где работники лаборатории могут определять содержание газа в насыпи. Приборы для определения концентрации углекислого газа (газоанализатор ГХ-1 и др.) несложны, их легко приобрести и освоить.

Цель профилактического вентилирования — изменение температуры и влажности или, в крайнем случае, в зависимости от условий, — одного из этих факторов. Снижение температуры или влажности неизбежно приведет к ослаблению жизнедеятельности зерна, микроорганизмов и вредителей, а следовательно, к повышению стойкости хранящегося зерна.

Для получения максимального эффекта профилактического вентилирования зерна проводить его прежде всего следует в такие периоды, когда воздух бывает сухим и холодным. При охлаждении необходимо использовать периоды, когда отмечается наибольшая разница между температурой зерна и наружного воздуха. Это не только периоды года и отдельные сутки, когда стоит холодная погода, но и отдельные отрезки времени в течение суток. Охлажденным считается зерно, во всех слоях имеющее температуру в пределах 0—10°. Наиболее благоприятными периодами для вентилирования с целью охлаждения зерна до низких положительных температур являются середина и конец осени. Не исключена также возможность проведения охлаждения зерна, особенно в районах с резко континентальным климатом, ранней осенью и весной и даже летом в ночные часы или в дни, отмеченные похолоданием.

Подсушивание зерна возможно лишь в периоды, характеризующиеся низкой влажностью воздуха и повышенной температурой. Такие условия чаще всего наблюдаются летом и в ранний осенний период.

Само собой разумеется, что профилактическое вентилирование, как и любое вентилирование, должно быть интенсивным, обеспечивающим необходимое количество обменов воздуха в межзерновых пространствах, в зависимости от состояния и высоты насыпи зерна. Меньшее количество обменов воздуха не может дать требующихся результатов, так как они зависят, не только от разницы в температуре и влажности зерна и воздуха, но и от того, сколько раз сменится воздух в межзерновых пространствах насыпи.

Менее стойкое зерно рекомендуется подвергать более интенсивному вентилированию, чем зерно, относительно стойкое во время хранения. В зависимости от качества зерна для получения хороших результатов следует подавать в насыпь такое количество воздуха, которое даст возможность обеспечить требующееся количество обменов в межзерновых пространствах.

Количество обменов воздухав сутки зависит от мощности вентиляционного агрегата и от высоты насыпи. Поскольку стационарные и напольно-переносные установки для активного вентилирования должны включать вентиляционные агрегаты строго определенной мощности, изменять количество обменов воздуха в условиях заготовительного пункта можно будет главным образом в результате уменьшения или увеличения высоты насыпи зерна.

Приводившиеся выше данные об интенсивности продувания зерновых масс могут быть получены при следующей средней высоте насыпи:

Рекомендуемое количество обменов воздуха, а следовательно, и высота насыпи являются ориентировочными. Профилактическое вентилирование можно проводить и при меньших обменах воздуха, но эффект его снизится.

Для того чтобы в различных частях зерновой насыпи происходило более или менее одинаковое количество обменов воздуха, необходимо обеспечить примерно одинаковую высоту над воздухораспределительной системой. Неодинаковая высота насыпи зерна в разных частях ее приведет к тому, что в участках с меньшей высотой количество выходящего воздуха увеличится по сравнению с участками насыпи большей высоты. Следовательно, продувание зерновой массы насыпи будет неравномерным.

Количество обменов воздуха в межзерновых пространствах определяют следующим образом:

1. Устанавливают общий объем в кубометрах межзерновых пространств насыпи. Округленно его принимают для насыпей зерна за 40% и кукурузы в початках — за 50% от общего объема насыпи.

2. По характеристике вентиляционного агрегата выясняют, какое количество воздуха в кубометрах подается вентилятором в насыпь в течение суток.

3. Разделив количество воздуха, подаваемого вентилятором, на объем межзерновых пространств, определяют количество обменов воздуха в межзерновых пространствах, происходящих в течение суток.

зерна сухого и средней сухости.

При использовании напольно-переносных установок очень важен порядок расположения решеток и их количество в ряду. Нельзя без ущерба для результатов вентилирования допускать произ

вольное увеличение количества решеток в ряду, а, следовательно, увеличение общей длины их ряда. Между тем наблюдались случаи, когда ряды напольно-переносных решеток укладывались вдоль склада, а общее количество решеток в ряду удваивалось. Надо укладывать решетки рядами поперек склада, впритык одна к другой, по 9 в ряду. При такой длине ряда зерно, находящееся над последними решетками, будет удовлетворительно пронизываться потоками воздуха. При удлинении ряда равномерность распределения воздуха нарушится. Зерно, расположенное над той частью решеток, которая ближе к вентиляционному агрегату, будет пронизываться лучше, чем зерно, лежащее на последних решетках. Неравномерность омывания воздухом будет проявляться тем сильнее, чем длиннее ряд решеток.

Ликвидация самосогревания. Самосогревание даже в начальной стадии приводит к ухудшению качества зерна. Если же самосогревание не будет ликвидировано в начальной стадии, оно может поставить сохранность хлеба под большую угрозу.

При правильно организованном хранении зерновых масс самосогревание не должно быть допущено; нестойкие партии следует своевременно приводить в состояние, обеспечивающее их полную сохранность. Возникновение очагов самосогревания приходится рассматривать как серьезное упущение в работе заготовительного пункта.

При возникновении самосогревания активное вентилирование надо проводить с максимальной интенсивностью независимо от влажности воздуха, но когда представляется возможным, лучше это делать при пониженной влажности его, чтобы способствовать не только снижению температуры, но и влажности зерна.

Известно, что самосогревание возникает не сразу во всех частях насыпи, а лишь в отдельных участках, где создались условия, благоприятствующие биологическим процессам в зерне и жизнедеятельности микроорганизмов, клещей и насекомых; лишь затем, постепенно распространяясь, оно охватывает весь зерновой массив.

Для борьбы с гнездовым самосогреванием прежде всего должны быть использованы там, где они имеются, передвижные вентиляционные установки Пименова и однотрубные установки конструкции ВНИИЗ. Эти установки удобны тем, что их работа базируется на принципе верхней подачи воздуха в зерновую массу; к тому же они обладают большой подвижностью и легко могут быть переброшены не только из одной части насыпи в другую, но и в другой склад или даже с одного заготовительного пункта на другой. Производительность их достаточно велика для того, чтобы ликвидировать самосогревание н одном гнезде в один прием.

При использовании передвижных установок с верхней подачей воздуха целесообразно трубы расставлять в насыпи в шахматном порядке с радиусом действия одной трубы 1,35 м.

При ликвидации небольших очагов (гнезд) самосогревания однотрубные установки лучше устанавливать в центре гнезда и вентилировать зерно, отсасывая воздух.

Такая расстановка труб позволяет локализовать очаг и не допустить при вентилировании передвижения нагретого воздуха в соседние участки насыпи.

Стационарные и напольно-переносные установки могут быть использованы для ликвидации гнездового самосогревания лишь в тех случаях, когда оно возникло в массивах зерна, расположенных в пределах действия воздухораспределительной системы решеток указанных установок. Само собой разумеется, что при этом подвергать воздействию воздуха в первую очередь следует ту секцию зернового массива, в которой образовалось «гнездо». Возможности маневрирования в смысле очередности пронизывания воздушным потоком довольно велики, так как напольно-переносная установка имеет 16, а стационарная — 6 раздельно вентилируемых рядов воздухораспределительных решеток.

Если «гнезда» греющегося зерна вовремя не охлаждены и допущено сплошное самосогревание, активное вентилирование необходимо проводить в большем количестве участков массива, а при возможности — одновременно во всем массиве. Для этого желательно, чтобы заготовительные пункты в таких случаях располагали не одним, а несколькими вентиляционными агрегатами.

Скорость охлаждения греющегося зерна методом активного вентилирования находится в непосредственной зависимости от разницы в температуре зерна и наружного воздуха, а также от количества обменов воздуха в межзерновых пространствах.

Как показали лабораторные исследования, а также опыт применения в производственных условиях при прочих равных условиях (продолжительности вентилирования, количестве обменов воздуха и т. п.), охлаждение греющегося зерна происходит тем быстрее, чем больше разница в температуре наружного воздуха, подаваемого в насыпь, и температуре зерна.

Для проведения активного вентилирования с целью ликвидации самосогревания необходимо наиболее полно использовать такие периоды, когда температура воздуха находится на самом низком уровне.

При большом количестве обменов воздух более интенсивно омывает каждое зерно и охлаждает его, унося накопившееся тепло в атмосферу.

Когда вентилируют массив зерна, подвергающегося самосогреванию, вначале происходит перемещение и перераспределение теплого и влагонасыщенного воздуха между различными слоями насыпи. При работе установки с нижней подачей воздуха с целью охлаждения зерна в первую очередь температура снижается в нижнем слое, ближе расположенном к воздухораспределительной системе. В среднем же и верхнем слоях насыпи температура зерна и влагонасыщенность воздуха в межзерновых пространствах обычно повышаются. После этого охлаждение начинается в среднем слое и лишь затем оно охватывает верхний слой. Если установка работает с верхней подачей воздуха путем нагнетания, сохраняется такая же очередность охлаждения зерна по слоям. Если же однотрубная установка работает на отсасывание, охлаждение начинается с верхнего слоя и распространяется вниз. Это происходит потому, что при нагнетании воздух, проходя через межзерновые пространства, охлаждает ближайшие к выходным отверстиям слои зерна и поглощает излишнюю влагу, постепенно перемещая их все дальше и дальше от выходных отверстий воздухораспределительного устройства.

Во время обработки сильно греющегося сырого и влажного зерна, особенно в периоды, характеризующиеся пониженной температурой наружного воздуха, можно наблюдать появление пара над поверхностью зерновой насыпи при работе вентилятора, нагнетающего воздух. В тех случаях, когда он отсасывает воздух из насыпи, пар выходит из патрубка. При этом неизбежно образование капельножидкой влаги (конденсация), оседающей на поверхности насыпи и патрубке. Конденсация происходит в результате столкновения выдуваемого теплого влагонасыщенного воздуха с холодными зернами верхней части насыпи или с холодным воздухом, находящимся над насыпью.

При повышении температуры верхних слоев насыпи, ее увлажнении или появлении над насыпью пара прекращать вентилирование не следует, так как это может вредно отразиться на сохранности хлеба. Наоборот, вентилирование целесообразно усилить и нести до тех пор, пока произойдет достаточный обмен воздуха в межзерновых пространствах и температура массива уравняется с температурой наружного воздуха или приблизится к ней. Продолжительность этого процесса будет находиться в зависимости от начальной температуры и влажности зерна, а также от температуры и насыщенности наружного воздуха парами воды.

Во время вентилирования любого зерна, особенно греющегося, все окна и двери надо держать открытыми настежь, чтобы дать возможность воздуху выходить из склада. Нарушение этого правила может приводить к скоплению влагонасыщенного воздуха в складе и конденсации влаги не только на поверхности зерновой насыпи, но и на обрешетке кровель. Эта конденсация может быть довольно значительной, так как даже испарение только 0,1% влаги в массиве зерна в 2500 т составляет 2,5 т воды.

Подсушивание зерна. Успех или неудача активного вентилирования с целью подсушивания зерна зависит от условий, в которых его проводят. Важнейшими из них являются: уровень температуры и относительной влажности воздуха, нагнетаемого в зерновую массу, начальная влажность зерна, интенсивность продувания (количество обменов воздуха в сутки), продолжительность вентилирования, а также способность зерна отдельных культур отдавать содержащуюся в них влагу воздуху и поглощать ее из воздуха (гигроскопические свойства).

Значение температуры нагнетаемого воздуха для подсушивания зерна при вентилировании хорошо характеризуется данными о результатах применения активного вентилирования на некоторых пунктах Заготзерно.

Приведенные данные показывают, что при повышенных температурах нагнетаемого воздуха и примерно одинаковой продолжительности и интенсивности вентилирования, проводимого к тому же почти одновременно, происходит более значительное подсыхание зерна в массиве, чем при пониженных температурах. Если при повышенных температурах влажность зерна снижается на 2,8—2,0%, то при пониженных положительных или небольшой отрицательной температурах влажность зерна остается неизменной или изменяется в незначительных размерах, не выходящих за пределы точности, достигаемой в лабораторном определении влажности.

Результаты опытов, проведенных в лаборатории в строго определенных условиях, при одинаковой относительной влажности воздуха— 30%, но с тремя градациями температуры (30, 20, 0°) еще более наглядно подтверждают значение температуры воздуха для подсушивания зерна.

Зерно всех культур, исследовавшееся в лабораторных условиях, по мере повышения температуры нагнетаемого воздуха усиливало интенсивность испарения влаги при активном вентилировании. Это вполне соответствует установившимся теоретическим представлениям, согласно которым испарение влаги происходит одновременно с поглощением тепла, а теплый воздух обладает повышенной влагоемкостью, т. е. для его насыщения требуется большее количество водяных паров, чем для воздуха, имеющего пониженную температуру.

Зависимость эффекта вентилирования, применяемого для подсушивания, от уровня относительной влажности воздуха и начальной влажности зерна объясняется их постоянным взаимодействием, а также непрерывно происходящими поглощением и отдачей влаги.

Как уже указывалось, зерно вследствие своих гигроскопических свойств при воздействии на него воздуха будет стремиться приобрести такую влажность, при которой прекращается обмен влаги между ними.

Вопрос об уровне влажности воздуха и влажности зерна, при котором не происходит обмена влаги между воздухом и зерном, изучен советскими учеными довольно подробно.

Равновесная влажность зерна разных культур колеблется в довольно заметных размерах. Из этого следует, что при вентилировании нельзя игнорировать гигроскопические свойства зерна. Повидимому, различие в гигроскопических свойствах отдельных культур в большой мере связано с наличием белков в зерне, концентрацией минеральных веществ в его клетках, а также со строением клеток семенной и плодовой оболочек и толщиной алейронового слоя.

Влияние интенсивного воздействия воздуха с пониженной относительной влажностью на степень подсушивания зерна будет тем большим, чем большее количество обменов воздуха происходит в межзерновых пространствах насыпи. Чем скорее перемещается воздух в зерновой массе, т. е. чем больше его проходит через один и тот же объем зерновой массы, тем меньше он будет насыщаться влагой зерна и тем больше способен поглотить влаги.

Указанное положение хорошо иллюстрируется результатами опыта, проводившегося с целью выяснения влияния количества обменов воздуха на подсушивание зерна пшеницы при среднесуточной относительной влажности воздуха 42%.

Увеличение общей продолжительности вентилирования имеет такое же значение для подсушивания зерновой массы, как и увеличение количества обменов воздуха в сутки. Но последнее, кроме того, имеет свои преимущества, так как позволяет лучше использовать хорошую погоду и за один и тот же срок обработать большую массу зерна при помощи одинакового количества вентиляционных агрегатов.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: