Mehāniskā ventilācija ir viena no svarīgākajām sistēmām, ko izmanto mūsdienu graudu uzglabāšanā. Tērauda graudu tvertnē ventilācija palīdz noņemt uzkrāto siltumu, samazināt temperatūras atšķirības, kontrolēt mitruma migrāciju un uzturēt piemērotus apstākļus graudu ilgstošai uzglabāšanai.
Tā kā tērauda tvertnēs parasti ir dziļi graudu slāņi, gaisa plūsmai ir jāiziet cauri salīdzinoši lielai pretestībai. Tāpēc aerācijas sistēmas konstrukcija ir atkarīga no tvertnes augstuma, graudu veida, graudu mitruma, gaisa plūsmas pretestības, ventilatora jaudas un nepieciešamās uzglabāšanas temperatūras.
Tērauda graudu tvertnēs parasti tiek izmantoti vairāki ventilācijas režīmi.
1. No apakšas uz augšu pozitīva spiediena ventilācija
Pozitīvā spiediena ventilācija no apakšas uz augšu ir viena no visizplatītākajām tērauda graudu tvertnēs izmantotajām aerācijas metodēm.
Ventilācijas ventilators piespiež ārējo gaisu gaisa kanālā vai perforētajā grīdā tvertnes apakšā. Pēc tam gaiss virzās uz augšu pa graudu masu un iziet caur jumta ventilācijas atverēm vai izplūdes atverēm.
Gaisa plūsmas virziens:
Ventilators → Apakšējais gaisa vads → Graudu masa → Silo jumts
Šo ventilācijas metodi parasti izmanto:
- graudu temperatūras samazināšana;
- uzkrātā siltuma noņemšana;
- palīdz mitruma kontrolei, ja ir piemēroti apkārtējā gaisa apstākļi;
- atdzesējot graudu masas vidējo un augšējo slāni.
Augstiem silosiem ventilatoram jānodrošina pietiekams statiskais spiediens, lai pārvarētu graudu slāņa pretestību.
Svarīga ir arī gaisa sadale. Ja gaisa plūsma ir nevienmērīga, daži apgabali var ātri atdzist, bet citi paliek silti, kas var radīt temperatūras atšķirības un palielināt mitruma migrācijas risku.
2. Negatīvā spiediena izplūdes ventilācija
Negatīvā spiediena ventilācija izmanto izplūdes ventilatoru, lai noņemtu gaisu no tvertnes augšējās daļas.
Gaisam nosūcot no augšas, caur apakšējo ventilācijas sistēmu graudu masā tiek iesūkts svaigs gaiss un pakāpeniski virzās uz augšu pa uzglabātajiem graudiem.
Šo metodi var izmantot graudu dzesēšanai un silta, mitra gaisa izvadīšanai no tvertnes iekšpuses.
Tas var būt noderīgi arī tad, ja graudu masas apakšējā daļā tiek konstatēts neparasts temperatūras pieaugums.
Tipisks gaisa plūsmas virziens:
Apakšējā gaisa ieplūde → Graudu masa → Jumta izplūdes ventilators
Salīdzinājumā ar pozitīvā spiediena ventilāciju, negatīvā spiediena ventilācija var palīdzēt samazināt silta un mitra gaisa uzkrāšanos tvertnes augšpusē.
Tomēr galīgā ventilācijas metode joprojām ir jāizvēlas atbilstoši tvertnes struktūrai, graudu dziļumam, ventilatora veiktspējai un faktiskajam graudu stāvoklim.
3. Kombinētā pieplūdes un izplūdes ventilācija
Liela diametra tvertnēm vai tvertnēm ar dziļiem graudu slāņiem var būt relatīvi augsta gaisa plūsmas pretestība.
Šādos gadījumos var izmantot kombinēto ventilācijas sistēmu.
Viens ventilators piegādā gaisu no apakšas, bet cits ventilators palīdz noņemt gaisu no augšas.
Šis izkārtojums uzlabo gaisa plūsmu caur graudu masu un var saīsināt dzesēšanai nepieciešamo laiku.
Kombinētā ventilācija ir īpaši noderīga, ja:
- graudu slānis ir ļoti dziļš;
- gaisa plūsmas pretestība ir augsta;
- temperatūras sadalījums tvertnes iekšpusē ir nevienmērīgs;
dažādām graudu masas daļām ir atšķirīgs mitruma līmenis.
Pareiza ventilatora saskaņošana ir svarīga. Pārmērīga gaisa plūsma ne vienmēr uzlabo uzglabāšanas apstākļus un var palielināt enerģijas patēriņu vai izraisīt nevajadzīgas mitruma izmaiņas.
4. Graudu dzesētāja ventilācija
Karstā laikā parastā apkārtējā gaisa ventilācija vairs nespēs efektīvi samazināt graudu temperatūru.
Šādā situācijā var izmantot graudu dzesētāju.
Graudu dzesētājs kondicionē ienākošo gaisu, pirms tas nonāk tvertnē. Gaiss tiek atdzesēts un, atkarībā no aprīkojuma, var tikt arī sausināts.
Pēc tam kondicionētais gaiss iziet cauri graudu masai un pakāpeniski pazemina graudu temperatūru.
Graudu dzesētāja ventilācija ir īpaši noderīga:
- karsts klimats;
- tropu un subtropu reģioni;
- vasaras graudu uzglabāšana;
- graudu ilgtermiņa uzglabāšana zemā temperatūrā;
silosos, kur apkārtējā nakts temperatūra joprojām ir pārāk augsta efektīvai dabiskā gaisa dzesēšanai.
Salīdzinot ar parastajiem aerācijas ventilatoriem, graudu dzesētāji nodrošina labāku ienākošā gaisa temperatūras un mitruma kontroli.
Tomēr tie prasa arī lielākus ieguldījumus un enerģijas patēriņu, tāpēc tos parasti izmanto vietās, kur nepieciešama uzticama zemas temperatūras uzglabāšana.
5. Recirkulācijas ventilācija
Recirkulācijas ventilācija ļauj gaisam cirkulēt relatīvi slēgtā sistēmā, nevis nepārtraukti ievadīt lielu daudzumu āra gaisa.
Cirkulējošais gaiss atkārtoti pārvietojas pa tvertni un graudu masu.
Šī metode var palīdzēt uzlabot temperatūras vienmērīgumu, un dažreiz to apvieno ar citām graudu uzglabāšanas tehnoloģijām, tostarp graudu dzesēšanas sistēmām un kontrolētām fumigācijas sistēmām.
Galvenais mērķis nav vienkārši nomainīt gaisu tvertnes iekšpusē.
Tā vietā sistēma palīdz vienmērīgāk sadalīt temperatūru, mitrumu vai gāzes koncentrāciju visā uzglabāšanas telpā.
6. Vietējā vai avārijas ventilācija
Ne katrai temperatūras problēmai ir nepieciešama pilna silo ventilācija.
Ja graudu temperatūras uzraudzības sistēma konstatē neparastu uzsilšanu noteiktā apgabalā, operatori vispirms var noteikt problēmas atrašanās vietu un nopietnību.
Pēc tam skartās zonas novēršanai var izmantot vietējo ventilāciju.
Atkarībā no tvertnes konstrukcijas tas var ietvert:
- mobilās ventilācijas iekārtas;
- vietējie gaisa vadi;
- pagaidu ventilatori;
- mērķtiecīga izkraušana vai graudu pārvietošana;
- skartās vietas papildu pārbaude.
Vietējā ventilācija var samazināt nevajadzīgu enerģijas patēriņu un palīdzēt novērst nelielas karstās vietas attīstību par lielāku graudu kvalitātes problēmu.
Atsauces
1. Navarro, S., & Noyes, RT (2001).
Mūsdienu graudu aerācijas vadības mehānika un fizika.
2.ASABE D272.3.
Izturība pret graudu, sēklu, citu lauksaimniecības produktu un perforētu metāla lokšņu gaisa plūsmu.
3. Lopes, DC un Steidle Neto, AJ (2022).
Uzglabājamo graudu spiediena aerācijas sistēmu izmēru noteikšana.
4.Kechkin, IA, et al. (2020).
Gaisa plūsmu pārvaldība tērauda tvertnē graudu uzglabāšanas laikā.
5.GB/T 40150-2021.
Graudu uzglabāšanas mehāniskās ventilācijas viendabīguma novērtēšanas metode.
6.GB/T 29374-2022.
Graudu dzesēšanas iekārtas pielietojuma tehniskā specifikācija.