Технология мониторинга и управления воздушными потоками внутри металлического силоса при хранении зерна

Введение. Сохранение урожая зерновых в металлических силосах с плоским дном не представляется возможным без мониторинга и управления воздушными потоками во внутреннем объеме. В силосах с неуправляемыми потоками воздуха происходит перераспределение влаги и дополнительное увлажнение поверхностного слоя, что приводит к потерям около 2 % зерна. Целью работы является разработка технологии, исключающей увлажнение поверхностного слоя зерна при хранении в металлических силосах. Материалы и методы. В лабораторных условиях были определены аэродинамические параметры зерна пшеницы и сои в диапазоне скоростей фильтрации менее 0,15 м/с. В металлических силосах вместимостью 2 000, 3 000 и 10 000 т одновременно измерены температура и относительная влажность воздуха внутри, в верхней части силоса и снаружи. Период измерения температуры и относительной влажности составлял 30 мин в течение двух и пяти месяцев. Для измерения использовались автономные регистраторы. Результаты исследования. Предложен новый объективный норматив вентилирования зерна - минимальная (критическая) скорость фильтрации, обеспечивающая вынос влаги за пределы силоса. Аналитическими исследованиями получено уравнение для вычисления средневзвешенной скорости фильтрации воздуха, выходящего из зерновой массы. Общий расход воздуха, соответствующий средневзвешенной скорости фильтрации, обеспечит по всей поверхности скорость фильтрации не менее критической и исключит оседание влаги. Экспериментально выявлены периоды насыщения влагой воздуха до 100 % в надзерновом пространстве под крышей силоса. Уточнен механизм выброса тепла под крышу силоса из глубины зерновой массы при хранении. Обсуждение и заключение. Предложен алгоритм безопасного активного вентилирования зерна и подкрышного пространства в металлическом силосе. Рекомендованы предельные значения относительной влажности атмосферного воздуха, использование которого исключит увлажнение зерновой массы при активном вентилировании в диапазоне перепада температур зерна и атмосферы до 30 °С и более. Полученные данные могут быть использованы машиностроителями при изготовлении металлических силосов, а также при эксплуатации производителями зерна и его переработке.