Послеуборочная обработка семенного, продовольственного и фуражного зерна

   Наилучшие условия сохраняемости зерна обеспечиваются при температуре, близкой к 0 °С, и невысоких отрицательных температурах (вторая степень охлаждения). Учитывая, что температура воздуха в осенний период снижается сравнительно медленно, зерно охлаждают в несколько этапов. Сначала зерновую массу охлаждают, используя ночные понижения температуры воздуха, затем проводят более глубокое повторное охлаждение. Для охлаждения зерна сухого и средней сухости применяют удельные подачи воздуха порядка 50-80 м3/т в час и общий его расход для выполнения поставленной задачи составит 2000 м3 на 1 т зерна.

    Вентилирование для ликвидации самосогревания. Проводят в любое время суток, независимо от погодных условий, при высоких удельных расходах воздуха порядка 1000-2000 м3/т в час и более. Вентилирование заканчивают при полном устранении очага самосогревания. Для дальнейшего повышения стойкости такое зерно направляют на сушку и в последующем тщательно за ним наблюдают.

    Вентилирование для воздушно-теплового обогрева семян. Семена яровых культур после зимнего хранения имеют низкую, часто отрицательную температуру и находятся в состоянии глубокого анабиоза. Для повышения физиологической активности таких семян, вывода их из состояния покоя, для завершения процессов послеуборочного дозревания проводят специальное агротехническое мероприятие – воздушно-тепловую обработку семян. Лучше всего ее можно выполнить с помощью активного вентилирования нагретым до 25-30 °С воздухом. На вентиляционных установках такую обработку проводят при средней удельной подаче воздуха 10-120 м3/ т в час в течение  
15-20 часов. Если в каких-либо участках насыпи температура зерна после обработки будет ниже 20 °С, проводят дополнительное вентилирование до тех пор, пока зерно хорошо не прогреется во всех участках насыпи. Воздушно-тепловой обогрев семян следует закончить не позднее недели до начала сева. Зерно, прогретое вентилированием, остается достаточно теплым до посева. Если всхожесть и энергия прорастания семян отличаются на 10-20 %, а это свидетельствует о незавершенности их послеуборочного дозревания, воздушно-тепловую обработку необходимо провести за две-три недели до посева. Воздушно-тепловой обогрев полезен и для семян озимых культур, высеваемых в год уборки урожая, особенно в увлажненных районах.

   Вентилирование для сушки зерна и семян. Проводят в камерных сушилках и на установках для активного вентилирования. Так, сырые семена кукурузы в початках перед обмолотом сначала сушат активным вентилированием во избежание их травмирования. 

   Для ускорения сушки воздух желательно нагреть до 35-50 °С.

   Типы установок для активного вентилирования.

    Любая установка для активного вентилирования зерна состоит из одного или нескольких вентиляторов с электродвигателями, подводящих и распределительных воздухопроводов и каналов. По конструктивным и технологическим особенностям все вентиляционные установки могут быть разделены на следующие виды: стационарные, аэрожелоба, напольно-переносные, передвижные – трубные, вентилируемые бункера.

    Стационарные установки – являются неотъемлемой частью хранилища. Основа этих установок – каналы (воздуховоды), устроенные в полу хранилища, стенки которых выложены кирпичом или сделаны из бетона. На боковые стенки сверху каналов укладывают деревянные решетки, устроенные так, что исключается просыпание зерна в каналы. В типовом зерновом складе на 3200 т зерна оборудуют 10 секций установки СВУ-1    

   Каждая секция состоит из каналов-воздуховодов, расположенных поперек склада на всю его ширину (19 м). С противоположной стороны каналы каждой секции сведены в один общий патрубок (диффузор), который выходит через стену за пределы склада и соединяется с вентилятором. На всем протяжении канал имеет постоянную ширину 400 мм и переменную глубину – 500 мм в начале и 70 мм в конце (для поддержания напора воздуха). Наличие уклона способствует более равномерному распределению воздуха в зерновой насыпи.

    Аэрожелоба. Эти установки, предназначенные для механизированной выгрузки зерна из складов, могут быть использованы и для активного вентилирования. Аэрожелоб представляет собой стационарную вентиляционную установку канального типа. Воздух в зерновую массу поступает через распределительную решетку (чешуйчатое сито). Каждый аэрожелоб состоит из переходного патрубка (диффузора), двухсекционного канала и выпускной воронки. Каналы делают бетонированными, шириной 0,22 м и глубиной 0,5 м около стен склада и 0,1 м у выпускной воронки. Соответственно суживаются и установленные в канале предохранительная и воздухораспределяющая решетки.

    Важнейшая деталь аэрожелоба – чешуйчатое сито, делящее канал на две части: верхнюю – для транспортирования зерна; нижнюю – для направленного выхода воздуха и вентилирования. Для облегчения транспортирования зерна чешуйчатое сито устраивают с наклоном 3-6о по направлению воздушного потока в канале. Оно должно иметь щели высотой 1,1 + 0,1 мм.

    Аэрожелоба хорошо транспортируют зерновую массу влажностью до 15,5 %. Снижение сыпучести последней отражается на ее способности к перемещению. С изменением влажности меняют и предельную высоту насыпи зерновой массы. Так, при влажности 14 % для риса высота будет 5 м, для пшеницы - 5,5 м. С увеличением влажности до 16 % насыпь для риса должна быть до 3,6 м, для пшеницы - 4,7 м.

   Напольно-переносные установки. Используют для активного вентилирования зерна в складах, не имеющих стационарных установок, под навесами и на открытых площадках. Основой установок являются каналы-воздуховоды в виде щитов и решеток, укладываемых на пол и при помощи диффузора и патрубков соединяемые с передвижным вентиляционным агрегатом . Магистральный канал состоит из глухих и проходных щитов. Проходные щиты имеют в боковых стенках вырезы для монтирования воздухораспределительных каналов.

    Передвижные трубные установки. Основной частью установок этого типа являются погруженные в зерновую массу трубы, через которые нагнетают или отсасывают воздух.

     На каждую трубу в установке ПВУ-1 надевают отдельный вентилятор с электродвигателем. Каждая труба рассматриваемой установки состоит из трех частей: нижней, верхней и соединяющей их переходной муфты. Наружный диаметр труб 102 мм, толщина стенки 1,5-2 мм. Нижняя часть трубы сведена на конус (для удобства погружения) и на высоте 0,6-1,2 м имеет сетку с отверстиями диаметром 2 мм. Длина трубы 3,6 м, масса около 20 кг. Успех применения этих установок зависит от схемы расположения труб и расстояния между ними в зерновой массе, ее состояния и высоты насыпи.

    Передвижные установки могут использовать для ликвидации самосогревания зерновых масс в бунтах или на площадках, при хранении семян в закромах вместимостью 5-10 т, в складах, не оборудованных стационарными установками.

    К трубным установкам относят и телескопические вентиляционные установки ТВУ-2 . Каждая из них состоит из пяти звеньев полых стальных труб с толщиной стенок 2,5 мм. В собранном для перемещения виде установка представляет собой трубу на салазках (для удобства перемещения), в которой размещено еще четыре звена, входящих одно в другое. Эти четыре звена трубы перфорированы отверстиями диаметром 3 мм. Внутри звеньев проходит трос длиной 12 м, один конец которого закреплен в пятом звене, а противоположный выведен за пределы первого и оканчивается петлей.

    Перед эксплуатацией звенья вытягивают во всю длину (9,86 м) на площадке или полу склада, а затем засыпают зерновой массой, которую необходимо вентилировать. К наружному концу (звену без отверстий) присоединяют вентилятор с электродвигателем. По окончании вентилирования установку вытягивают из насыпи за трос с помощью трактора или автомобиля и укладывают на новом месте. Масса установки 295 кг. За один прием с помощью ТВУ-2 можно обработать 100-150 т зерна. При необходимости обработки больших масс зерна размещают несколько установок. Расстояние между трубами зависит от влажности зерновой массы и высоты ее насыпи.

    Вентилируемые бункера являются наиболее совершенными устройствами для быстрого охлаждения, а также для медленной сушки зерна и семян различных культур, предназначены для накопления и временной консервации зерна влажностью до 25 % с сохранением его посевных и продовольственных качеств .

    Они занимают сравнительно мало места, обеспечивают полную механизацию загрузки и выгрузки зерна, достаточно быстро монтируются. Благодаря возможности работы при любой погоде, быстроте охлаждения, полной механизации загрузки и выгрузки зерна, вентилируемые бункера пригодны для использования их в сочетании с поточными зерноочистительно-сушильными линиями.

2.3.3. Режимы и  условия активного вентилирования.

    При активном вентилировании только определенное количество воздуха обеспечивает достаточно быстрое охлаждение зерна. Если воздуха недостаточно, зерно охлаждается медленно, а самые удаленные от места поступления воздуха участки зерновой насыпи (застойные зоны) нередко отпотевают и увлажняются. В этих зонах в результате длительного нахождения зерна при повышенной температуре и влажности активно развиваются микроорганизмы, и возможно возникновение процесса самосогревания. Следовательно, вентилирование нужно вести с такой интенсивностью, чтобы исключить развитие нежелательных процессов и охладить обрабатываемую партию зерна значительно раньше, чем может возникнуть его порча.

      Активное вентилирование надо проводить в строгом соответствии с установленными для каждой культуры режимами обработки. Под Режимом активного вентилирования понимают оптимальное сочетание основных параметров обработки зерна воздушным потоком, обеспечивающее наилучшие хозяйственные результаты. К таким параметрам относят: удельную подачу воздуха, продолжительность и периодичность вентилирования, высоту зерновой насыпи.

   Под Удельной подачей понимают расход воздуха в расчете на 1 т зерна за 1 ч. Этот важнейший норматив активного вентилирования определяют с учетом обеспечения максимальной хозяйственной выгоды, то есть сохранения высокого качества зерна охлаждением в течение возможно большего времени при нагрузке на каждый вентилятор возможно большего количества зерна.

    Общее количество воздуха, необходимое для охлаждения 1 т зерна с учетом его теплоемкости, равно примерно 2000 м3. Эта величина мало зависит от разности температур зерна и воздуха, так как при более высокой температуре зерна воздух будет нагреваться до соответственно большей температуры и удалять за одно и то же время больше тепла, то есть охлаждение зерна будет идти более интенсивно.

    Исходя из общей величины расхода воздуха, необходимого для охлаждения каждой тонны зерна (2000 м3/т), несложно обосновать и нормы удельной подачи воздуха при вентилировании для охлаждения.

    Исходным показателем для расчета удельной подачи воздуха является время, за которое должна быть охлаждена вся зерновая насыпь. Последнее зависит от влажности зерна: чем она выше, тем более вероятна быстрая порча зерна и тем быстрее надо закончить вентилирование. Для условий сельскохозяйственного предприятия применительно к свежеубранным семенам основных зерновых культур охлаждение должно быть закончено не более чем за 10 ч при влажности зерна свыше 24 %, примерно за 20 ч при влажности зерна 20-24 % и за 30-40 ч при влажности зерна до 20 %. Чтобы выполнить это требование, необходимо установить такую удельную подачу воздуха, которая была бы равна общему расходу воздуха (2000 м3/т), деленному на заданное время охлаждения.

      При повышении влажности зерна надо применять более высокий удельный расход воздуха. Существующие стационарные вентиляционные установки имеют постоянные размеры площадки для размещения зерна и обслуживаются, как правило, одним постоянным вентилятором. Поэтому основной способ регулирования удельной подачи воздуха в необходимых пределах заключается в изменении высоты зерновой насыпи и, следовательно, высоты загрузки зерна в установку. При невысокой влажности зерна в установку загружают зерно максимально высокой насыпью до 4-6 м. Чем выше влажность зерна и чем больше надо подавать воздуха на каждую его тонну, тем соответственно менее высокой формируется зерновая насыпь. Это позволяет увеличить в необходимых пределах удельную подачу воздуха и сократить время обработки конкретной партии зерна.

   Активное вентилирование зерновой массы можно проводить не всегда. Свежеубранное зерно с влажностью 20 % и более допустимо вентилировать круглосуточно при любой влажности воздуха, пока оно не будет направлено на сушку. Вентилирование зерна также целесообразно во всех случаях, когда температура его выше температуры атмосферного воздуха на 4-6 оС и более. Зерно при этом нормально охлаждается и не увлажняется. В дождливую и туманную погоду разность температур должна составлять не менее 8 %.

     При влажности зерна ниже 20 % и особенно ниже 18 % в процессе вентилирования в отдельных случаях возможно его небольшое увлажнение. Чтобы не допустить этого, необходимо регулярно контролировать уровень относительной влажности воздуха и по этому показателю определять величину Равновесной влажности зерна, к которой оно будет стремиться при вентилировании. Зерно будет подсушиваться, если равновесная влажность ниже фактической влажности зерна, в этом случае вентилировать зерно можно. Если же равновесная влажность зерна выше фактической его влажности, то оно будет увлажняться, и вентилирование проводить не следует.

    Таким образом, для определения возможности вентилирования необходимо регулярно определять относительную влажность воздуха через каждые 6 часов при установившейся погоде, а при переменной – через 3 часа и чаще. Относительную влажность воздуха определяют по показаниям психрометра. Для определения равновесной влажности зерна и целесообразности активного вентилирования широкое применение получили различные номограммы.

   Сушка неподвижной зерновой насыпи активным вентилированием.

    Сушка зерна в неподвижной насыпи активным вентилированием представляет собой самый простой способ конвективной сушки, широко применяемый в сельском хозяйстве. Этим способом сушат зерно и семена всех культур. Для сушки используют простейшие напольные Камерные или бункерные установки.