Проектирование вентиляции зернохранилища

Проектирование вентиляции зернохранилищ

Наша проектно-монтажная компания предлагает комплексное решение задач по проектированию систем вентиляции любого уровня сложности, подбор оптимального оборудования для систем вентиляции в соответствии с техническим заданием и пожеланиями заказчика, а также монтаж «под ключ» и пуско-наладочные работы.

Зернохранилища – это склады для хранения различных зерновых культур. Такие здания различают по способу хранения сырья на несколько видов:

• Напольные, в которых продукция хранится в насыпном виде на открытой площадке внутри здания. Чаще всего все эти строения представляют из себя одноэтажные прямоугольные неотапливаемые помещения, без чердаков и естественного освещения.
  

• Закромные, в которых зерно хранится в емкостях, таких как закрома, силосы, бункера и т.д. Они могут располагаться как внутри помещения, так и на открытых площадках. 

1. Емкости, которые находятся внутри помещения используются для хранения семенного зерна и имеют вес от 100 до 3000 т.
2. Емкости, которые находятся на открытых площадках используются для хранения продовольственно-фуражного зерна, их вес может быть от 20 до 500 т.

Для правильного принятия решений по поводу разработки и организации систем вентиляции складов такого назначения нужно понимать все физиологические и биохимические процессы, которые происходят при хранении зерновых культур. В зависимости от того, когда и в какой степени зрелости оно было собрано, в последствии хранения в нем происходят процессы послеуборочного дозревания. 

Основные факторы, которые влияют на качество зерновых – это температура и влажность воздуха в помещениях, где они хранятся.

Влажность воздуха.

Этот факт играет основополагающую роль в хранении зерна. Во время дозревания зерна происходят процессы выделения небольшого количества влаги, так называемое дыхание зерна. Эта влага должна испаряться, иначе она будет собираться на зерне, вызывая его запотевание, тем самым ускоряя процессы порчи. В свою очередь, в сухом зерне физиологические процессы протекают медленнее, что приводит к низкому уровню выделения влаги, зерно находится практически в состоянии покоя. При этом, при увеличении влажности больше 14 % происходит процесс поглощения зерном кислорода и выделение углекислого газа, если уровень кислорода недостаточный, то дыхание зерна происходит за счет кислорода, который образовывается из углеродов зерна. Эти процессы схожи на процессы, которые происходят при спиртовом брожении, в последствии чего качество зерна заметно ухудшается. Также при такой влажности существует риск развития микроорганизмов, таких как грибков и бактерий, что может привести к порче зерна.

Температура внутри помещения.

Для хранения зерна температура воздуха должна быть пониженной. За счет это все процессы, происходящие в зерне, замедляются, уменьшается риск развития разных микроорганизмов. И наоборот, при увеличении температуры воздуха физиологические процессы усиливаются и качество зерна ухудшается.

Все склады должны быть правильно обустроены, то есть быть сухими, чистыми, иметь системы вентиляции, быть герметичными во избежание попадания в склады грызунов, насекомых, птиц, а также атмосферных осадков и грунтовой влаги. Технологические процессы перемещения зерна должны быть механизированы, в основном построенные на принципах самотека зерна.
Для того, чтобы продумать правильную систему вентиляции воздуха стоит учитывать физические свойства зерна, такие как:

• Высокая гигроскопичность;
• Низкая теплопроводность;
• Самоуплотнение под весом собственной тяжести;
• Плохая воздухопроницаемость и газопроницаемость;
• Сыпучесть;
• Способность самосортирования при засыпке.
• Разные виды зерна при хранении по-разному себя ведут. К примеру:
• Высокой стойкостью обладают: рожь, пшеница, ячмень, овес;
• Среднюю стойкость имеют просо, рис, кукуруза;
• Низкую стойкость имеют семена масличных культур.

• Сушка зерна. Может быть, как естественной, так и искусственной;
• Очистка от посторонних примесей (органических и неорганических, таких как бытое зерно, сорные семена, песок, грунт и т.д.).

• В сухом режиме хранения – уменьшаются процессы дыхания зерновой массы, размножение микроорганизмов мало вероятно;
• В охлажденном состоянии – уменьшается развитие микроорганизмов и дыхания зерна, подходит для длительного хранения зерна только если оно перед этим было высушено;
• В газовой среде – основано на анаэробных условиях хранения, заполнение помещения углекислотой или азотом.

Таким образом, стоит сказать, что для обеспечения сохранности урожая при минимальных потерях качества зерна стоит предусматривать системы вентиляции зерноскладов, в частности активное вентилирование.

Принцип активного вентилирования основан на физических свойствах воздуха, а именно воздухопроницаемости зерновой массы.

-Вертикальная схема;
-Горизонтальная схема;
-Радиальная схема;
-Послойно-вертикальная.

Во время вентилирования количество воздуха должно быть достаточным для обеспечения понижения температуры или влажности воздуха, поскольку при его недостатке такое вентилирование может отрицательно повлиять на зерно. При этом, чем выше влажность зерна, тем больше воздуха нужно подавать.

Табл. 3 Минимальная удельная подача воздуха в зависимости от влажности зерна, его типа и высоты насыпи

где q – удельная подача воздуха, м3 (ч×т);
Q – производительность вентилятора, м3/ч;
М – количество зерна, которое вентилируется, т.

где EH – вместительность накопительных емкостей, т;
ПР – основной период заготовок, сут;
ПВ – суточная производительность зерносушилок, т;
Ас – среднесуточное поступление партий зерна, т;
Кп – коэффициент выхода зерна.

Исходя из влажности зерна регулируют высоту насыпи, а, следовательно, и производительность вентилятора.
Существует много способов активного вентилирования, которые имеют свои конструктивные особенности. Их можно классифицировать по таким признакам:

По назначению:

• Для охлаждения зерна (консервации);
• Универсальные (для сушки и охлаждения);
• Аэрационные.

• С вертикальным односторонним подводом;
• С горизонтальным радиальным (одно- и двухсторонним);
• С горизонтальным поперечным;
• Со смешанным воздухораспределением.

• С коробами или каналами;
• С перфорированным полом;
• С перфорированными трубами;
• С жалюзийными стенками;
• С перфорированными наружными и центральными цилиндрами.

• Бескамерные (напольные);
• Вентилируемые бункеры;
• Закрома, силосы.

• Стационарные;
• Переносные.

• Саморазгружающиеся;
• С пневмовыгрузными устройствами;
• Со шнековыми разгрузчиками.

Выделяют основные виды установок активного вентилирования зернохранилищ, которые чаще всего применяются на практике:

Стационарные напольные установки, которые применяются в складах с горизонтальными поверхностями пола.

Стационарные установки – обязательная часть зернохранилищ. Они состоят из воздуховодов, которые проектируются в полу хранилищ еще при их постройке. Стенки каналов обшиты деревянными пластинами в виде решеток, во избежание попадания в них зерна. Для поддержания аэродинамических условий подачи воздуха сечения воздуховодов меняется по их длине. Обычно они устанавливаются по поперечной оси здания и представляют собой несколько отдельных каналов. Все части каналов объединяются с основным каналом, который соединяется с вентилятором, находящимся снаружи.

Рис. 4 Виды прокладывания каналов в полу

1. Канал из кирпича с деревянными полами;
2. Канал из камня с бетонными полами.

3. Канал из кирпича и камней с кирпичным и асфальтовым покрытием;
4. Воздухораспределительная решетка.

Такие установки состоят из магистральных каналов, к которым крепятся боковые. Их количество определяется в зависимости от площади склада. А благодаря конструкции размещения щелей для выхода воздуха они способствуют равномерному поступлению воздуха по всей площади помещения.

Стационарные установки, которые применяются в складах с наклонными полами

Это установки, в комплект которых входят несколько воздуховодов с сетчатыми окнами, которые размещаются вдоль главной оси помещения. Укладываются они вдоль продольных стен и дальше параллельно им вниз по наклонному полу. Зерно продувается за счет сетчатых окон воздуховодов. При этом воздуховоды исполняются из дерева, состоят из проходных (к которым крепятся решетки) и глухих (которые используют для наращивания длины) секций.

Напольно-переносные установки

Подобные устройства системы активной вентиляции подходят для использования в складах, в которых не предусмотрена система встроенных воздуховодов. Основными элементами, которые входят в состав таких установок, являются канальные воздуховоды, выполнены с помощью решеток, которые укладываются на пол помещения и соединяются с переносным вентилятором. Такие каналы чаще всего выполняют из дерева. Они требуют тщательной подготовки к использованию, поскольку от этого зависит качество раздачи подаваемого воздуха в помещение.

Передвижные трубные установки

Принцип их работы состоит в том, что в зерновую массу погружаются трубы, через которые нагнетается воздух. Они могут быть двух типов: передвижные однотрубные и телескопические установки.

Однотрубная установка имеет в своем составе одну или несколько труб, которые используются для ликвидации локального согревания зерна и вентиляции небольших партий зерна на складах, не оборудованных стационарными установками. При этом трубы однотрубной установки состоят из трех частей: верхней, нижней и соединяющей их переходной муфты.

В то же время телескопические установки состоят из нескольких звеньев стальных труб, перфорированных отверстиями около 3 мм. При сборке такой установки ее вытягивают по длине помещения, засыпают зерном, а конечное наружное звено присоединяют к вентилятору. После использования ее вытягивают из насыпи и переносят в другое место.

Такие установки имеют такой недостаток, как неравномерное вентилирование насыпи зерна. Это происходит за счет уменьшения удельной подачи воздуха при удалении от оси трубы.

Установки с очаговой раздачей воздуха

Подобные устройства используют в складах с горизонтальными полами. Состоят они из вентилятора, который находится снаружи помещения, магистрального канала и нескольких передвижных воздухораспределителей.

Использование таких установок позволяет:

• Отводить влажный воздух и тепло из зерновой массы в режиме забора воздуха;
• Организовать автоматическое управление процессами вентиляции зерна при использовании систем дистанционного контроля температуры и влажности зерновых;
• Использовать такие системы в любых складах, которые имеют горизонтальные поверхности полов;
• Обеспечивать необходимый расход воздуха в любом участке зерновой насыпи;
• Убирать зерно из-под воронок пневматическим путем;
• Вентилировать весь склад или отдельную его часть;
• Применять механизированную уборку зерна;
• Использовать такую систему для обеззараживания и обработки зерна путем его охлаждения.

-Вентилятор;
-Передвижной воздухораспределитель;
-Магистральный воздуховод;
-Выпускная воронка.

Центральные системы вентиляции зернохранилищ

Используется для зернохранилищ из длительным хранением продукции большой вместительности. Принцип работы таких систем основан на подачи воздуха с помощью центробежного вентилятора через жалюзийные решетки в стенах по периметру здания внутрь помещения. Таким образом воздушные массы проходят через зерновую насыпь и поступая в вентиляционную башню по каналам выводятся наружу. При этом конструкция стен должна быть наклонена во избежание попадания атмосферных осадков внутрь помещения.

-Конвейер загрузочный;
-Накопитель зерна;
-Очиститель зерна;
-Центральная башня вентиляционной системы;
-Стены с жалюзийными отверстиями;
-Конусообразные балки;
-Бетонное основание;
-Воздушный канал;
-Центробежный вентилятор.

Аэрожелоба

Это устройства, которые предназначены для механизированной выгрузки и вентилирования зерна. При этом могут быть двух видов: стационарные и телескопические.

В режиме выгрузки желоба работают для пересыпания зерновой массы, которая самотеком перемещается к выпускным отверстиям.

Для вентилирования люки желобов закрываются и вентиляцию начинают уже при частичной загрузке склада зерном.

а) схема при активном вентилировании зерновой насыпи;
б) продольный разрез склада с зерном после выгрузки.

Вентилирование силосов элеваторов

Подобные установки разделяются на три группы:
- с горизонтальным продуванием зерновой массы;
- с послойно-вертикальным продуванием;
- с вертикальным продуванием всей зерновой массы одновременно.

Системы из горизонтальным продуванием зерна состоят из системы приточных и вытяжных воздуховодов, которые устанавливаются друг напротив друга по всей высоте элеватора. Таким образом, воздух проходит через слои зерновой массы, вентилируя ее.

В системах из жалюзийной установкой воздуховоды выполнены из металлических лат, которые навешиваются загнутыми кромками на штыри в стенах силоса. Принцип вентилирования в подачи воздуха с одной стороны силосов и удаления его в противоположной.

При послойно-вертикальном продувании элеваторы разделяю на несколько ярусов, в каждом из которых происходит вентилирование зерновых масс вертикальным способом подачи и удаления воздуха.
При вертикальном продувании всей зерновой массы воздух подают через четыре воз

-Приточно-вытяжная горизонтальная;
-Приточно-вытяжная горизонтальная жалюзийная;
-Приточно-вытяжная ярусная;
-Приточная вертикальная.

Бункеры активного вентилирования зерна

Для непродолжительного хранения зерна, а также для хранения зерна в небольших объемах, особенно семенного назначения используются бункеры активного вентилирования.

Наиболее распространенные установки с радиальным горизонтальным воздухораспределением. Это два перфорированных цилиндра, кольцеобразное пространство между которыми служит для размещения зерна. При этом центральный перфорированный цилиндр служит для подвода и распределения воздуха в зерновой массе. При этом выпуск зерна происходит за счет самотёка через конусообразное дно. При наличии электрокалориферов таким образом возможно также производить сушку зерна.

-Вентилятор с калорифером;
-Лебедка;
-Станина;
-Внутренний цилиндр;
-Наружный цилиндр;
-Зерно;
-Поршень;
-Распределительный конус;
-Стяжка;
-Лестница;
-Люк для отбора проб;
-Выгрузной конус.

Заказать проектные работы систем вентиляции зернохранилищ по выгодной цене

Подведя итог стоит сказать, что хранение зерновых культур достаточно серьёзный вопрос, который требует особой подготовки и организации как помещения для хранения, так и выбора систем активной вентиляции, которые помогут сохранить свежесть и сохранность зерна. Поэтому выбор систем должен подбираться с учетом всех особенностей, таких как вид зерновой культуры, длительность хранения, типа и конструктивных особенностей помещения, экономических и технологических показателей. Поэтому расчет систем вентиляции должны производить инженеры, знающие свое дело. Только они, исходя из начальных данных смогут определить систему вентиляции, которая будет подходить именно для Вашего зернохранилища. Поэтому для подобных целей обращайтесь в нашу фирму, специалисты которой смогут произвести все необходимые инженерные подсчеты и подбор необходимого для Вашего склада оборудования.

Наши приоритеты — это надежность, качество и эффективность, поэтому сотрудничая с нами, Вы имеете возможность по достоинству оценить все преимущества работы с профессионалами!