Ventilația mecanică este unul dintre cele mai importante sisteme utilizate în depozitarea modernă a cerealelor. Într-un siloz de cereale din oțel, ventilația ajută la îndepărtarea căldurii acumulate, la reducerea diferențelor de temperatură, la controlul migrației umidității și la menținerea condițiilor adecvate pentru depozitarea pe termen lung a cerealelor.
Deoarece silozurile din oțel au, de obicei, straturi de granule adânci, fluxul de aer trebuie să treacă printr-o rezistență relativ mare. Prin urmare, proiectarea sistemului de aerare depinde de înălțimea silozului, tipul de cereale, umiditatea cerealelor, rezistența la fluxul de aer, capacitatea ventilatorului și temperatura de depozitare necesară.
Mai multe moduri de ventilație sunt utilizate în mod obișnuit în silozurile de cereale din oțel.
1. Ventilație de jos în sus cu presiune pozitivă
Ventilația cu presiune pozitivă de jos în sus este una dintre cele mai comune metode de aerare utilizate în silozurile de cereale din oțel.
Un ventilator forțează aerul exterior în conducta de aer sau podeaua perforată din partea inferioară a silozului. Aerul se deplasează apoi în sus prin masa de cereale și iese prin orificiile de ventilație de pe acoperiș sau orificiile de evacuare.
Direcția fluxului de aer:
Ventilator → Conductă de aer inferioară → Masă de cereale → Acoperiș siloz
Această metodă de ventilație este utilizată în mod obișnuit pentru:
- reducerea temperaturii cerealelor;
- eliminarea căldurii acumulate;
- asistență la controlul umidității atunci când condițiile de aer ambiental sunt adecvate;
- răcirea straturilor mijlocii și superioare ale masei de cereale.
Pentru silozurile înalte, ventilatorul trebuie să asigure o presiune statică suficientă pentru a depăși rezistența stratului de cereale.
Distribuția aerului este de asemenea importantă. Dacă fluxul de aer este neuniform, unele zone se pot răci rapid, în timp ce alte zone rămân calde, ceea ce poate crea diferențe de temperatură și poate crește riscul de migrare a umidității.
2. Ventilație de evacuare cu presiune negativă
Ventilația cu presiune negativă folosește un ventilator de evacuare pentru a elimina aerul din partea superioară a silozului.
Pe măsură ce aerul este extras din partea de sus, aerul proaspăt este atras în masa de cereale prin sistemul de ventilație inferior și se deplasează treptat în sus prin cerealele depozitate.
Această metodă poate fi utilizată pentru răcirea cerealelor și pentru îndepărtarea aerului cald și umed din interiorul silozului.
De asemenea, poate fi util atunci când sunt detectate creșteri anormale de temperatură în partea inferioară a masei de cereale.
Direcția tipică a fluxului de aer:
Admisia de aer inferioară → Masa de cereale → Ventilator de evacuare a acoperișului
În comparație cu ventilația cu presiune pozitivă, ventilația cu presiune negativă poate ajuta la reducerea acumulării de aer cald și umed lângă partea superioară a silozului.
Cu toate acestea, metoda finală de ventilație trebuie totuși selectată în funcție de structura silozului, adâncimea cerealelor, performanța ventilatorului și starea reală a cerealelor.
3. Ventilație combinată de alimentare și evacuare
Silozurile cu diametru mare sau silozurile cu straturi de granulație adânci pot avea o rezistență relativ mare la fluxul de aer.
În aceste cazuri, se poate utiliza un sistem de ventilație combinat.
Un ventilator furnizează aer din partea de jos, în timp ce un alt ventilator ajută la eliminarea aerului din partea de sus.
Acest aranjament îmbunătățește fluxul de aer prin masa de cereale și poate scurta timpul necesar pentru răcire.
Ventilația combinată este deosebit de utilă atunci când:
- stratul de cereale este foarte adânc;
- rezistența la fluxul de aer este mare;
- distribuția temperaturii în interiorul silozului este neuniformă;
diferite secțiuni ale masei de cereale au niveluri diferite de umiditate.
Potrivirea corectă a ventilatoarelor este importantă. Fluxul excesiv de aer nu îmbunătățește întotdeauna condițiile de depozitare și poate crește consumul de energie sau poate provoca modificări inutile ale umidității.
4. Ventilarea răcitorului de cereale
Pe vreme caldă, este posibil ca ventilația normală a aerului ambiental să nu mai poată reduce în mod eficient temperatura cerealelor.
În această situație, se poate folosi un răcitor de cereale.
Răcitorul de cereale condiţionează aerul care intra înainte ca acesta să intre în siloz. Aerul este răcit și, în funcție de echipament, poate fi și dezumidificat.
Aerul condiționat trece apoi prin masa de cereale și scade treptat temperatura cerealelor.
Ventilația răcitorului de cereale este utilă în special în:
- clime calde;
- regiuni tropicale și subtropicale;
- depozitarea cerealelor de vară;
- depozitare pe termen lung a cerealelor la temperatură scăzută;
silozuri în care temperaturile ambientale pe timp de noapte sunt încă prea ridicate pentru o răcire eficientă cu aer natural.
În comparație cu ventilatoarele obișnuite, răcitoarele de cereale oferă un control mai mare asupra temperaturii și umidității aerului care intră.
Cu toate acestea, ele necesită, de asemenea, investiții mai mari și consum de energie, așa că sunt utilizate în mod normal acolo unde este necesară o stocare fiabilă la temperatură scăzută.
5. Ventilatie cu recirculare
Ventilația cu recirculare permite aerului să circule într-un sistem relativ închis în loc să introducă continuu cantități mari de aer exterior.
Aerul circulant se deplasează în mod repetat prin siloz și masa de cereale.
Această metodă poate ajuta la îmbunătățirea uniformității temperaturii și este uneori combinată cu alte tehnologii de depozitare a cerealelor, inclusiv sisteme de răcire a cerealelor și sisteme de fumigație controlată.
Scopul principal nu este pur și simplu înlocuirea aerului din interiorul silozului.
În schimb, sistemul ajută la redistribuirea temperaturii, umidității sau concentrației de gaz mai uniform în spațiul de depozitare.
6. Ventilație locală sau de urgență
Nu orice problemă de temperatură necesită ventilație în siloz complet.
Dacă un sistem de monitorizare a temperaturii cerealelor detectează o încălzire anormală într-o anumită zonă, operatorii pot determina mai întâi locația și gravitatea problemei.
Ventilația locală poate fi apoi utilizată pentru a aborda zona afectată.
În funcție de designul silozului, aceasta poate implica:
- echipamente mobile de ventilație;
- conducte de aer local;
- ventilatoare temporare;
- descărcare țintită sau transfer de cereale;
- inspecție suplimentară a zonei afectate.
Ventilația locală poate reduce consumul inutil de energie și poate ajuta la prevenirea dezvoltării unui mic punct fierbinte într-o problemă mai mare de calitate a cerealelor.
Referințe
1. Navarro, S., & Noyes, RT (2001).
Mecanica și fizica managementului modern al aerării cerealelor.
2.ASABE D272.3.
Rezistența la fluxul de aer a cerealelor, semințelor, altor produse agricole și foilor de metal perforate.
3.Lopes, DC și Steidle Neto, AJ (2022).
Dimensionarea sistemelor de aerare sub presiune pentru cereale depozitate.
4.Kechkin, IA, et al. (2020).
Gestionarea fluxurilor de aer în interiorul silozului de oțel în timpul depozitării cerealelor.
5.GB/T 40150-2021.
Metoda de evaluare a uniformității ventilației mecanice pentru depozitarea cerealelor.
6.GB/T 29374-2022.
Specificații tehnice pentru aplicarea mașinii de răcire a cerealelor.