 |
Вопрос №59 – Активное вентилирование зерна, назначение, типы установок и их характеристика.
|
|
|
|
Активное вентилирование зерна не подогретым атмосферным воздухом проводят: при кратковременной консервации зерна перед сушкой на зерносушилках; при длительном хранении для предупреждения самосогревания.
При этом стойкость зерна повышается в результате охлаждения и некоторого подсушивания.
Кратковременная консервация зерна перед сушкой на зерносушилках обеспечивается главным образом путем его охлаждения. Цель этого приема — обеспечить сохранность зерна до его сушки и уменьшить потребное число зерносушилок, что в конечном счете позволяет снизить капитальные затраты и стоимость обработки зерна.
В период уборки на тока поступает большое количество влажного зерна. Его необходимо сразу же просушить или законсервировать. Устанавливать на току такое число зерносушилок, которое обеспечило бы немедленную сушку всего поступающего на ток зерна, экономически нецелесообразно, так как продолжительность их работы составила бы всего лишь несколько дней в году.
Таким образом, для обеспечения рентабельной работы зерносушилок следует правильно сочетать сушку свежеубранного зерна с надежным методом его консервации, а именно с активным вентилированием.
Изучение свойств зерна показало, что даже небольшое понижение температуры зерновой массы существенно увеличивает сроки ее безопасного хранения. Под безопасным хранением зерна подразумевается такое, при котором посевные качества семенного зерна не ухудшаются, а продовольственное и фуражное не плесневеет и не самосогревается.
Понижение температуры зерна в 2 раза позволяет увеличить длительность его безопасного хранения в 10 раз. На этом свойстве зерна основан один из наиболее рациональных способов его консервации — охлаждение атмосферным воздухом с помощью активного вентилирования.
|
|
|
Охлаждение влажного зерна широко применяют в районах, где в период уборки устанавливается низкая температура наружного воздуха. Для охлаждения зерна наружным воздухом в процессе активного вентилирования необходимо, чтобы температура воздуха была ниже температуры зерна. Организуя работу на установках для вентилирования, следует учитывать колебания температуры воздуха в течение суток.
В то же время следует учитывать и то, что в процессе охлаждения зерна более холодным атмосферным воздухом происходит не только тепло-, но и влагообмен между воздухом и зерном.
Относительная влажность воздуха претерпевает значительные изменения в течение суток, поэтому между зерном и окружающим воздухом происходит постоянный влагообмен: зерно либо увлажняется, поглощая влагу из воздуха, либо подсушивается, отдавая ее воздуху, поэтому при охлаждении зерна в установках активного вентилирования необходимо постоянно следить не только за температурой зерна и воздуха, но и за их влажностью, ни в коем случае не допуская увлажнения зерна.
Вентилировать зерно независимо от его влажности и относи- тельной влажности воздуха рекомендуется лишь в том случае, если наружный воздух холоднее зерна в ясную погоду на 4 °С, а в дождливую и туманную — на 8 °С. Во всех остальных случаях необходимо учитывать влажность зерна и относителыiую влажность воздуха.
Чтобы избежать увлажиения зерна, необходимо перед началом вентилирования и затем в процессе его еще З...4 раза в сутки проверять целесообразность активного вентилирования. Обычно в ясную погоду проверку проводят через каждые б ч работы вентиляционной установки, а при неустойчивой погоде — через каждые З ч.
Для определения возможности вентилирования зерна используют специальные номограммы, планшетки и таблицы.
|
|
|
Номограммой можно пользоваться при активном вентилировании зерновых колосовых культур. Определять целесообразность вентилирования семян масличных культур по номограмме нельзя.
Семена масличных культур — самые неустойчивые при хранении. Основной способ увеличения сроков их хранения — сушка с последующим немедленным охлаждением. Так, например, снижение влажности высокомасличных семян подсолнечника до 8 % при одновременном охлаждении до 15 °С обеспечивает сохранность качества этой культуры более З мес.
Опасность увлажнения возникает при вентилировании холодного зерна теплым влажным воздухом весной. При соприкосновении с холодным зерном воздух охлаждается, относительная влажность его увеличивается и может достичь величины полного насыщения, вследствие чего избыточная влага будет конденсироваться и осаждаться на зерне, увеличивая его влажность. Наоборот, холодный воздух, соприкасаясь с теплым зерном, нагревается, относительная влажность его уменьшается, и он становится способным подсушивать влажное зерно.
Содержание влаги в зерне всегда стремится прийти в соответствие с количеством влаги в окружающей среде. Если, например, относительная влажность воздуха в период уборки колеблется от 80 до 85 %, то при вентилировании наружным воздухом невозможно снизить влажность зерна до величины, допускающей длительное его хранение (14...15 %), так как для этого нужен воздух с относительной влажностью не выше 65...70 %. для понижения относительной влажности воздуха чаще всего его подогревают или пользуются другими способами — пропускают через водопоглощающие вещества или вымораживают влагу из воздуха с последующим его подогревом.
Подогрев воздуха на 1 °С уменьшает его относительную влажность примерно на 5 %.
Следует иметь в виду, что только определенная интенсивность продуванТ4я зернового слоя обеспечивает сохранение семенных и продовольственных качеств зерна. Так, например, активное вентилирование при удельной подаче воздуха до 1 м3 на 1 т зерна оказывает отрицательное действие на состояние влажного зерна. При такой подаче воздуха температура и влажность зерна существенно не изменяются, но воздух межзерновых пространств обогащается кислородом, что создает благоприятные условия для развития микроорганизмов. Кроме того, при недостаточной подаче воздуха верхние слои зерна могут отпотевать и увлажняться, поэтому, удельная подача воздуха должна соответствовать разработанным нормам.
|
|
|
С наступлением морозов зерно можно охладить до отрицательных температур. Однако при этом следует учитывать, что низкая температура задерживает процесс физиологического дозревания зерна, а при влажности свыше 23 % приводит к снижению посевных качеств, поэтому влажное семенное зерно не рекомендуется охлаждать до температуры ниже 2... 5 °С.
Можно применять активное вентилирование для охлаждения зерна, уже просушенного в шахтных зерносушилках. Такой прием позволяет использовать охладительные камеры шахтных зерносушилок, в результате чего их производительность возрастает на 30...50 %. Активное вентилирование в этом случае начинают спустя 1О...20 ч после окончания сушки и заканчивают, когда температура зерна сравняется с температурой атмосферного воздуха.
Таким образом, правильное сочетание сушки свежеубранного зерна с его консервацией при помощи активного вентилирования имеет огромное значение как метод охлаждения зерна при длительном хранении.
Последние исследования показали, что закладывать на длительное хранение можно не только сухое, но также влажное И даже сырое (22 % влажности) зерно. для этого свежеубранное зерно высокой влажности необходимо сразу охлаждать до 5 °С и ниже.
В настоящее время заложенное на длительное хранение зерно и семена обычно доводят до кондиционной влажности 14...15 %. Несмотря на это нередко возникают самосогревание и порча такого зерна. Причиной самосогревания в этом случае является перераспределение тепла и влаги в процессе хранения зерна. для предотвращения этого явления рекомендуется периодически вентилировать зерно атмосферным воздухом. При этом температура различных слоев зерновой насыпи выравнивается, а влага, скопившаяся вследствие конденсации, удаляется. Профилактическое вентилирование лучше всего проводить в такое время суток, когда воздух суше и холоднее. Удельный расход воздуха должен составлять не менее 7 м3/ч на 1 т.
|
|
|
Если самосогревание все же возникло, зерно следует немедленно вентилировать при максимально высоких удельных расходах воздуха, независимо от погоды и относительной влажности воздуха до полного охлаждения.
Как при кратковременной, так и при длительной консервации зерна с помощью его охлаждения в процессе активного вентилирования эффективность приема зависит от состояния воздуха — его температуры и влажности. Чтобы избежать увлажнения зерна недостаточно холодным, но влажным воздухом, активное вентилирование атмосферным воздухом проводят лишь в ночные и утренние часы, что снижает эффективность приема.
В связи с этим все чаще используют консервацию зерна воздухом, охлажденным с помощью рефрежираторных установок. Это делает прием активного вентилирования зерна независимым от погодных условий. Использование холодильных установок позволяет не только охлаждать, но и осушать воздух, что в принципе открывает возможность автоматического регулирования параметров воздуха (температуры и влажности).
Активное вентилирование можно применять не только для консервации, но и для сушки зерна. При сушке зерна атмосферным воздухом продолжительность вентилирования не должна превышать периода безопасного хранения зерна. для этого пользуются специальной таблицей, в которой приводятся данные по безопасному хранению зерна в зависимости от культуры, температуры зерна и его влажности. Если, например, начальная влажность зерна 22 %, то продолжительность сушки зерна пшеницы при 10 С должна быть около 8 дней, а при начальной влажности 25 % — не более З дней. Расход воздуха при этом должен составлять 300...2000 м3/ч на 1 т зерна, а высота зернового слоя — 0,5...2,5 м.
Недостаток сушки зерна активным вентилированием — длительность процесса, зависимость от погодных условий и неравномерность сушки по высоте слоя.
Более эффективна сушка зерна подогретым воздухом. В этом случае сушку можно проводить независимо от погодных условий и значительно сократить время. Воздух обычно подогревают на 10...15 ‘С, но его температура не должна превышать 30...35 °С, так как более высокие температуры приводят к пересушиванию зерна в нижних слоях насыпи. Указанная степень подогрева вполне достаточна для того, чтобы проводить сушку зерна в сырую погоду при относительной влажности воздуха 100 %. Поскольку подогрев воздуха на 1 ‘С уменьшает его относительную влажность на 5 %, достаточно нагреть воздух на 7 °С, чтобы его относительная влажность снизилась до 65 %. Это обеспечивает подсушивание зерна до кондиционной влажности — 14...15 %.
|
|
|
Нормы расхода подогретого воздуха при сушке зерна составляют 700...2000 М3/Ч на 1 т, а высота слоя — около 1 м. Средняя продолжительность сушки 1...3 сут. Семена зернобобовых культур рекомендуют сушить при температуре подогретого воздуха не выше 30 °С и удельном расходе воздуха 700... 1000 м3/ч на 1 т.
Кукурузу в початках сушат при более высоких температурах воздуха. Если влажность початков 30...35 %, то сушку начинают при температуре воздуха 35...40 °С, постепенно повышая ее до 45 ‘С. При влажности початков 18...20 % температуру воздуха можно повысить до 50 °С.
Сушку активным вентилированием наиболее целесообразно применять для зерна, которое подвержено растрескнванию в зерносушилках, а именно семян кормовых бобов, сои, гороха, люпина, кукурузы. С учетом того, что мягкие режимы сушки благоприятно влияют на послеуборочное дозревание семян и способствуют улучшению их посевных качеств, следует использовать метод активного вентилирования для сушки семенного зерна.
Немаловажное значение в этом случае имеет и устранение травмирования сырого зерна от воздействия транспортирующих средств при замене сушки в зерносушилках активным вентилированием.
|
|
|
