2.2.2. Технологія і режими активного вентилювання

Потік повітря, який проходить крізь зернову масу, справляє різ­нобічний технологічний вплив на зерно. Під його дією змінюються газовий склад повітря у міжзернових проміжках, температура і во­логість зерна та інтенсивність фізіологічних і мікробіологічних про­цесів у зерновій масі.

Технологічна ефективність активного вентилювання зерно­вих мас атмосферним повітрям виражається у швидкості зміни температури зерна. При тривалому вентилюванні зерно поступово набуває температури навколишнього середовища.

Потік повітря одночасно із зміною температури зерна викликає також зміну його вологості. Перш ніж почати вентилювання того чи іншого зернового насипу, слід переконатися, що його продування можливе і доцільне за наявних погодних умов і за станом зерна. Для цього вимірюють температуру й вологість повітря і зерна, яке підлягає вентилюванню, визначають рівноважну вологість зерна за цих умов і зіставляють її з фактичною вологістю зерна. Крім того, визначають необхідну подачу повітря, тривалість процесу вентилю­вання, оскільки в разі недостатньої подачі повітря під час вентилю­вання може відбутися розшарування насипу зерна за вологістю — пересушування нижніх і зволоження верхніх шарів, внаслідок чого збільшується тривалість його продування.

Усі перелічені вище технологічні операції, разом узяті, визнача­ють поняття технології вентилювання зернових насипів.

Для визначення вологості повітря використовують різні прилади і пристосування. Найпоширеніші з них — психрометри Августа й Асмана, а також гігрометри, гігрографи та ін. На хлібоприймальних підприємствах найчастіше користуються психрометрами.

При визначенні вологості повітря за показами сухого і вологого термометрів та можливості й доцільності вентилювання зерна, а також при визначенні рівноважної вологості зерна різних культур користуються спеціальними номограмами або таблицями. Активне вентилювання атмосферним повітрям проводять лише тоді, коли фактична вологість зерна перевищує рівноважну на 1 % і більше. Лише коли зернова маса самозігрівається, активне вентилювання треба проводити за будь-якої відносної вологості повітря.

Враховуючи зміну температури і вологості повітря протягом до­би, перевіряють потребу у проведенні вентилювання не менше

4 разів за добу — о 1, 7, 13, і 19-й годині, а за несприятливих погод-них умов перевіряють частіше.

Активне вентилювання треба проводити згідно з установленими для кожної культури його режимами. Під режимом активного вен­тилювання розуміють оптимальне поєднання основних параметрів обробки зерна повітряним потоком, яке забезпечує найкращий гос­подарський результат. До таких параметрів належать: питома по­дача повітря, тривалість охолодження, висота зернового насипу, пе­ріодичність вентилювання тощо.

Питома подача повітря означає кількість витрат його на вен­тилювання 1 т зерна протягом 1 год. Залежно від культури, волого­сті зернової маси і мети вентилювання вона коливається від 30 до 200 м3/год при висоті насипу зерна 1,5 — 3,5 м (табл. 11).

Таблиця 11. Мінімальна питома подача повітря при активному вентилюванні насіння за різних параметрів обробки зерна

Питому подачу повітря Vвизначають за формулою

V = /,

де n — кількість повітря, що подається вентилятором у насип зерна, м3/год; m — маса вентильованого зерна, т.

Основним показником в розрахунку питомої подачі повітря є час, протягом якого охолоджується зерновий насип. Він залежить від вологості зерна: чим вона вища, тим більша загроза псування зерна і тим швидше треба провести його вентилювання. В умовах сіль­ського господарства вентилювання для охолодження свіжозібраного насіння основних зернових культур слід проводити негайно в такі оптимальні строки: при вологості вище 24 % — 10 год; 20 — 24 % — 20 год; до 20 % — 30 - 40 год.

Загальні витрати повітря на охолодження 1 т зерна становлять 2000 м3. Щоб забезпечити охолодження зерна, наприклад, воло­гістю 22 % за 20 год, слід установити таку питому подачу повітря, яка б дорівнювала загальним витратам повітря, поділеним на тривалість охолодження: 2000 : 20 = 100 м3/т за годину.

Найбільша питома подача повітря тоді, коли проводять активне вентилювання з метою підсушування зернової маси або ліквідації в ній процесу самозігрівання. Технологічний ефект вентилювання досягається тим швидше, чим більша різниця між температурами повітря і зернової маси.

Охолоджувати зерно краще вночі, коли температура повітря більш низька і знижується навантаження на лінії електропередач.

Для скорочення часу вентилювання питому подачу повітря часто збільшують до 250 м3/т за годину і більше, однак це пов'язано із значним споживанням електроенергії та витратами на охолоджен­ня. Тому встановлюють такі питомі подачі повітря, які б забезпечу­вали необхідне охолодження зерна і запобігали його псуванню і втратам за мінімальних витрат на вентилювання.

У сільськогосподарських підприємствах на практиці частину зе­рна сушать у нерухомому насипу атмосферним або підігрітим повіт­рям. Підігрівання повітря лише на 3 — 8 °С значно підвищує його вологоємність, а отже, й сушильну здатність, проте найбільшого ефекту досягають при підігріванні повітря на 10 — 15 °С.

Насип зерна сушать зазвичай при односторонній подачі повітря знизу вгору (на складах, у сушильних камерах) або в поперечному напрямку (в бункерах для вентилювання). Тому для того, щоб уник­нути утворення застійних ділянок, які погано продуваються, повіт­ророзподільні пристрої повинні забезпечувати рівномірний розпо­діл повітря. Для цього відстань між джерелами надходження його в насип не повинна перевищувати 0,5 — 0,6 м. Щоб запобігти утворен­ню тріщин у зерні кукурудзи, рису, гречки, бобових культур і проса, вентилювання після сушіння насипу здійснюють при поступовому зниженні температури повітря.

Для просушування вологого зерна до вологості 12 — 14 % по всій висоті насипу відносна вологість повітря має становити не менше 55 - 65 %. Така вологість характерна для атмосферного повітря вдень. Якщо початкова відносна вологість повітря висока, його піді­грівають (табл. 12).

Таблиця 12. Температура підігрівання повітря

для зниження його відносної вологості

Повітря підігрівають за допомогою електрокалориферів (ВПЕ-4) або теплогенераторів (ТГ-75, ТГ-150, ВПТ-400, ВПТ-600 та ін.). Як­що треба прискорити сушіння, в установку вмонтовують додаткові вентилятори.

Активне вентилювання і природне охолодження зерна різ­них культур. Насіння зернобобових культур (гороху, кормових бо­бів, квасолі та ін.) має досить високу початкову вологість і великий вміст білка (25 — 30 %). Щоб запобігти погіршенню якості насіння, не можна допускати його розтріскування. Під час вентилювання температуру підігрітого повітря обмежують з урахуванням початко­вої вологості насіння (не більше 30 — 35 °С).

Насіння олійних культур, наприклад соняшнику, за однакових умов зберігання має вміст рівноважної вологи, відмінний від вмісту вологи у злакових. Тому для визначення можливості вентилювання насіння соняшнику слід використовувати спеціально складені таб­лиці. Насіння олійних культур можна вентилювати повітрям, піді­грітим до 60 °С. Підвищені температури повітря прискорюють про­цес сушіння, однак це призводить до нерівномірного видалення во­логи з товщини шару та пересушування нижніх і зволоження верх­ніх ділянок насипу. Технологічний процес вентилювання насіння рицини такий самий.

З дрібного насіння найбільш поширене насіння проса. При вен­тилюванні і зберіганні треба враховувати деякі його особливості. Гладенька поверхня, кругла форма і невеликий діаметр зерен проса зумовлюють понижену шпаруватість насипу — в середньому 35 % загального об'єму. При механізованому завантаженні насіння проса у сховища насип додатково ущільнюється ще на 2 — 3 %, а при збері­ганні і продуванні внаслідок природного ущільнення відбувається подальше зменшення шпаруватості. Все це значно підвищує (більш як удвічі) опірність насипу насіння проса переміщенню крізь нього повітря порівняно із насипом зерна пшениці, ячменю та інших культур.

Просо містить до 5 % олії, більше половини її — в зародку. При вологості 16 — 17 % і температурі 24 — 25 °С насіння проса пліснявіє уже через 5—10 днів після закладання, при вологості 20 % і тій са­мій температурі — через 1 — 2 доби. Тому насіння проса з підвище­ною вологістю слід терміново вентилювати за допомогою тих самих установок, що застосовуються для продування зерна інших зернових культур, та зменшувати висоту його насипу.

У зв'язку з підвищеною сипкістю насіння проса та невеликими розмірами місця з'єднання решіток і щитів надійно перекривають мішковиною, заробляють всі тріщини в деревині.

Особливості вентилювання проса характерні також для процесу сушіння інших дрібнонасінних культур — льону, гірчиці та ін.

На відміну від насіння проса, насип зерна кукурудзи в качанах чинить незначний опір рухові через нього повітря (цьому сприяє наявність великих проміжків між качанами). Це призводить до то­го, що повітря погано поширюється в усі боки від щілин і решіток. Рівномірному сушінню качанів кукурудзи сприяє відстань між щі­линами для виходу повітря 0,5 — 0,6 м. При завантажуванні качанів слід запобігати їх самообваленню і накопиченню зерен у різних міс­цях насипу.

Охолодження й підсушування качанів при вентилюванні сприя­тливо впливають на збереженість насіння кукурудзи. Завдяки на­явності в насипу кукурудзи великих міжповітряних просторів при­родна аерація в результаті конвекції є досить інтенсивною. З на­станням весняного потепління температура насипу качанів кукуру­дзи швидко підвищується і можливе їх псування внаслідок інтенси­вного розвитку плісені. Тому до початку весняного підвищення тем­ператури качани кукурудзи повинні бути просушені та обмолочені. Зберігати насіння кукурудзи треба охолодженим.

Дотримання основ технології і режимів активного вентилювання зерна різних культур дає змогу істотно підвищити технологічність цього процесу, надійно забезпечити збереженість партій зерна, що обробляється, зменшити його втрати і витрати на обробку.