حالت های تهویه در سیلوهای فولادی

تهویه مکانیکی یکی از مهم ترین سیستم های مورد استفاده در ذخیره سازی غلات مدرن است. در سیلوهای دانه فولادی، تهویه به حذف گرمای انباشته شده، کاهش اختلاف دما، کنترل مهاجرت رطوبت و حفظ شرایط مناسب برای ذخیره سازی طولانی مدت دانه کمک می کند.

از آنجایی که سیلوهای فولادی معمولا دارای لایه های دانه عمیق هستند، جریان هوا باید از مقاومت نسبتا زیادی عبور کند. بنابراین طراحی سیستم هوادهی به ارتفاع سیلو، نوع دانه، رطوبت دانه، مقاومت جریان هوا، ظرفیت فن و دمای ذخیره سازی مورد نیاز بستگی دارد.

چندین حالت تهویه معمولاً در سیلوهای دانه فولادی استفاده می شود.

1. تهویه با فشار مثبت از پایین به بالا

تهویه فشار مثبت از پایین به بالا یکی از رایج ترین روش های هوادهی است که در سیلوهای دانه فولادی استفاده می شود.

یک فن تهویه هوای بیرون را وارد مجرای هوا یا کف سوراخ شده در پایین سیلو می کند. سپس هوا از طریق توده دانه به سمت بالا حرکت می کند و از طریق دریچه های سقف یا منافذ خروجی خروجی می شود.

جهت جریان هوا:

فن ← کانال هوای پایین ← جرم دانه ← سقف سیلو

این روش تهویه معمولاً برای موارد زیر استفاده می شود:

• کاهش دمای دانه؛
• از بین بردن گرمای انباشته شده؛
• کمک به کنترل رطوبت زمانی که شرایط هوای محیط مناسب است.
• خنک کردن لایه های میانی و بالایی توده دانه.

برای سیلوهای بلند، فن باید فشار استاتیکی کافی برای غلبه بر مقاومت لایه دانه ایجاد کند.

توزیع هوا نیز مهم است. اگر جریان هوا ناهموار باشد، برخی از مناطق ممکن است به سرعت سرد شوند در حالی که مناطق دیگر گرم باقی می‌مانند، که می‌تواند باعث ایجاد اختلاف دما و افزایش خطر مهاجرت رطوبت شود.

2. تهویه اگزوز با فشار منفی

تهویه با فشار منفی از یک فن خروجی برای خروج هوا از قسمت بالایی سیلو استفاده می کند.

همانطور که هوا از بالا استخراج می شود، هوای تازه از طریق سیستم تهویه پایین به داخل توده دانه کشیده می شود و به تدریج از طریق دانه های ذخیره شده به سمت بالا حرکت می کند.

از این روش می توان برای خنک کردن دانه ها و برای خارج کردن هوای گرم و مرطوب از داخل سیلو استفاده کرد.

همچنین ممکن است زمانی مفید باشد که افزایش دمای غیرعادی در قسمت پایینی توده دانه تشخیص داده شود.

جهت جریان هوای معمولی:

ورودی هوای پایین ← جرم دانه ← اگزوز فن سقفی

در مقایسه با تهویه با فشار مثبت، تهویه فشار منفی می تواند به کاهش تجمع هوای گرم و مرطوب در نزدیکی بالای سیلو کمک کند.

با این حال، روش تهویه نهایی همچنان باید با توجه به ساختار سیلو، عمق دانه، عملکرد فن و شرایط دانه بندی واقعی انتخاب شود.

3. تهویه ترکیبی تامین و اگزوز

سیلوهای با قطر بزرگ یا سیلوهای با لایه های دانه عمیق ممکن است مقاومت نسبتاً بالایی در جریان هوا داشته باشند.

در این موارد می توان از سیستم تهویه ترکیبی استفاده کرد.

یک فن هوا را از پایین تامین می کند در حالی که فن دیگر به خروج هوا از بالا کمک می کند.

این آرایش جریان هوا را از طریق توده دانه بهبود می بخشد و ممکن است زمان لازم برای خنک شدن را کوتاه کند.

تهویه ترکیبی به ویژه زمانی مفید است که:

• لایه دانه بسیار عمیق است.
• مقاومت جریان هوا بالا است.
• توزیع دما در داخل سیلو ناهموار است.

بخش های مختلف توده دانه دارای سطوح مختلف رطوبت هستند.

تطبیق مناسب فن مهم است. جریان هوای بیش از حد همیشه شرایط ذخیره سازی را بهبود نمی بخشد و ممکن است مصرف انرژی را افزایش دهد یا باعث تغییرات غیر ضروری رطوبت شود.

4. تهویه کولر دانه

در طول هوای گرم، تهویه معمولی هوای محیط ممکن است دیگر نتواند دمای دانه را به طور موثر کاهش دهد.

در این شرایط می توان از کولر دانه ای استفاده کرد.

خنک کننده دانه، هوای ورودی را قبل از ورود به سیلو تنظیم می کند. هوا خنک می شود و بسته به تجهیزات، ممکن است رطوبت نیز گرفته شود.

سپس هوای مطبوع از توده دانه عبور می کند و به تدریج دمای دانه را کاهش می دهد.

تهویه کولر دانه ای به ویژه در موارد زیر مفید است:

• آب و هوای گرم؛
• مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری؛
• ذخیره سازی غلات تابستانی؛
• ذخیره سازی طولانی مدت دانه در دمای پایین؛

سیلوهایی که دمای محیط در شب هنوز برای خنک کردن هوای طبیعی بسیار بالاست.

در مقایسه با فن های هوادهی معمولی، کولرهای دانه ای کنترل بیشتری بر دما و رطوبت هوای ورودی ارائه می کنند.

با این حال، آنها همچنین به سرمایه گذاری و مصرف انرژی بیشتری نیاز دارند، بنابراین معمولاً در مواردی که ذخیره مطمئن در دمای پایین لازم است استفاده می شوند.

5. تهویه چرخشی

تهویه چرخشی اجازه می دهد تا هوا به جای وارد کردن مداوم مقادیر زیادی هوای بیرون، در یک سیستم نسبتا بسته گردش کند.

هوای در گردش به طور مکرر در سیلو و توده دانه حرکت می کند.

این روش می‌تواند به بهبود یکنواختی دما کمک کند و گاهی اوقات با سایر فناوری‌های ذخیره‌سازی غلات از جمله سیستم‌های خنک‌کننده دانه و سیستم‌های بخور کنترل‌شده ترکیب می‌شود.

هدف اصلی صرفاً تعویض هوای داخل سیلو نیست.

در عوض، این سیستم به توزیع مجدد دما، رطوبت یا غلظت گاز به طور یکنواخت در سراسر فضای ذخیره سازی کمک می کند.

6. تهویه موضعی یا اضطراری

هر مشکل دما به تهویه کامل سیلو نیاز ندارد.

اگر یک سیستم پایش دمای دانه گرمایش غیرعادی را در یک منطقه خاص تشخیص دهد، اپراتورها ممکن است ابتدا محل و شدت مشکل را تعیین کنند.

سپس می توان از تهویه موضعی برای رسیدگی به ناحیه آسیب دیده استفاده کرد.

بسته به طراحی سیلو، این ممکن است شامل موارد زیر باشد:

• تجهیزات تهویه سیار؛
• کانال های هوای محلی؛
• فن های موقت؛
• تخلیه هدفمند یا انتقال غلات؛
• بازرسی اضافی از ناحیه آسیب دیده

تهویه محلی می تواند مصرف انرژی غیر ضروری را کاهش دهد و از تبدیل شدن یک نقطه داغ کوچک به مشکل کیفیت دانه بزرگتر جلوگیری کند.

مراجع

1. ناوارو، اس.، و نویز، RT (2001).
مکانیک و فیزیک مدیریت هوادهی دانه مدرن.

2.ASABE D272.3.
مقاومت در برابر جریان هوای دانه ها، دانه ها، سایر محصولات کشاورزی و ورق های فلزی سوراخ شده.

3. لوپس، دی سی، و استیدل نتو، ای جی (2022).
اندازه سیستم های هوادهی تحت فشار برای دانه های ذخیره شده.

4. Kechkin، IA، و همکاران. (2020).
مدیریت جریان هوا در داخل سیلو فولادی در طول ذخیره سازی دانه

5.GB/T 40150-2021.
روش ارزیابی یکنواختی تهویه مکانیکی برای ذخیره‌سازی غلات.

6.GB/T 29374-2022.
مشخصات فنی برای استفاده از دستگاه خنک کننده دانه.