چه چیزی باعث ایجاد نقاط داغ در سطل های غلات می شود؟ چگونه مانیتورینگ دما از فساد دانه ها جلوگیری می کند

دانه ممکن است پس از بارگیری در سطل، پایدار به نظر برسد، اما شرایط درون توده دانه می‌تواند برای ماه‌ها تغییر کند.

یکی از رایج ترین علائم هشدار دهنده، الف استنقطه داغ-منطقه ای موضعی که در آن دمای دانه از دانه های اطراف شروع به افزایش می کند.

یک نقطه داغ ممکن است تنها با یک اختلاف دما کوچک شروع شود. با این حال، اگر زود تشخیص داده نشود، منطقه آسیب دیده می تواند سطوح رطوبت بالاتر، رشد کپک، فعالیت حشرات، پوسته پوسته شدن و در نهایت، فساد جدی دانه ایجاد کند.

برای سطل ها و سیلوهای غلات بزرگ، چالش ساده است: این تغییرات اغلب از اعماق دانه شروع می شود، جایی که نمی توان از سطح آن را دید.

به همین دلیل است که پایش دما یکی از کاربردی ترین ابزارها برای مدیریت غلات ذخیره شده باقی می ماند.

نقطه داغ در سطل غلات چیست؟

نقطه داغ سطل غلات، ناحیه ای در داخل توده دانه ذخیره شده است که به طور قابل توجهی گرمتر از دانه های اطراف آن است.

این لزوما به این معنی نیست که هر افزایش دما نشان دهنده فساد است. دمای دانه به طور طبیعی به تغییرات فصلی و هوادهی پاسخ می دهد.

آنچه اهمیت دارد این استالگوی دما.

اگر یک بخش از دانه شروع به گرم شدن کند در حالی که بخش‌های مجاور نسبتاً ثابت باقی می‌مانند - یا اگر یک نقطه نظارتی در طی چندین قرائت به افزایش خود ادامه دهد - می‌تواند نشان‌دهنده این باشد که فعالیت‌های بیولوژیکی یا مشکلات رطوبتی در حال توسعه هستند.

گسترش دانشگاه پردو خاطرنشان می کند که هنگامی که گرمایش در غلات ذخیره شده شروع می شود، می تواند به افزایش خود ادامه دهد مگر اینکه خنک سازی یا اقدامات اصلاحی دیگری انجام شود.

به همین دلیل، مدیران غلات باید نه تنها به دمای فعلی توجه کنند، بلکه باید به آن توجه کنندچقدر سریع و کجا دما در حال تغییر است.

چه چیزی باعث ایجاد نقاط داغ در غلات ذخیره شده می شود؟

نقاط داغ به ندرت تنها یک علت دارند. در بسیاری از موارد، چندین شرایط ذخیره سازی با هم ترکیب می شوند و مشکل ایجاد می کنند.

1. مهاجرت رطوبت

مهاجرت رطوبت یکی از دلایل اصلی ناهموار شدن دما و رطوبت در داخل سطل غلات است.

غلات یک عایق خوب است. هنگامی که دمای بیرون کاهش می یابد، دانه های نزدیک دیواره سطل ممکن است خیلی سریعتر از دانه های نزدیک به مرکز سرد شوند.

اختلاف دمای حاصله باعث ایجاد حرکت آهسته هوا در داخل توده دانه می شود.

هوای گرم می تواند رطوبت را به مناطق سردتر منتقل کند. هنگامی که آن هوا سرد می شود، مقداری از رطوبت می تواند متراکم شود و در دانه جمع شود.

در هوای سرد، مشکلات رطوبتی اغلب در نزدیکی مرکز بالایی توده دانه ایجاد می شود. در سایر شرایط فصلی، حرکت رطوبت می تواند در جهات مختلف رخ دهد.

Purdue Extension کنترل ضعیف دمای دانه و مهاجرت رطوبت ناشی از آن را به عنوان یکی از دلایل مهم زوال دانه های ذخیره شده شناسایی می کند.

به همین دلیل است که نگه داشتن توده دانه در دمای یکنواخت معقول بسیار مهم است.

2. ورود دانه به انبار خیلی گرم است

دانه ممکن است مستقیماً از زمان برداشت یا پس از عبور از خشک کن وارد سطل زباله شود.

حتی اگر میزان رطوبت آن قابل قبول باشد، غلاتی که در دمای نسبتاً بالا وارد انبار می شوند می توانند در هنگام شروع کاهش دمای بیرون، مشکلاتی ایجاد کنند.

دانه نزدیک دیواره سطل فلزی ابتدا سرد می شود، در حالی که توده بزرگ دانه در مرکز ممکن است برای مدت طولانی تری گرم بماند.

این اختلاف دما باعث تحریک همرفت و مهاجرت رطوبت می شود.

هوادهی مناسب پس از پر کردن به حرکت یک جبهه خنک کننده در کل توده دانه کمک می کند و این تفاوت دما را کاهش می دهد.

3. رطوبت دانه ناهموار

هر هسته ای که وارد سطل می شود دقیقاً دارای رطوبت یکسان نیست.

جیب های مرطوب ممکن است به دلایل زیر ایجاد شوند:

شرایط مزرعه ناهموار،

خشک شدن ناقص،

دانه های برداشت شده در سطوح مختلف رطوبت،

تراکم،

نشت آب یا

توزیع ضعیف دانه در حین پر کردن

دانه های با رطوبت بالاتر عمر ذخیره سازی ایمن کوتاه تری دارند و در برابر فعالیت قالب آسیب پذیرتر هستند.

هنگامی که فعالیت میکروبی شروع می شود، گرما تولید می شود. سپس دما افزایش می یابد و نقطه داغی را ایجاد می کند که در نهایت ممکن است توسط یک سیستم نظارت بر دما شناسایی شود.

4. جریمه و دانه شکسته

هسته های شکسته، گرد و غبار و سایر مواد ریز می توانند در هنگام پر کردن سطل در مناطق خاصی متمرکز شوند.

این دو مشکل ایجاد می کند.

اول اینکه، هسته های آسیب دیده عموماً در برابر زوال آسیب پذیرتر هستند.

ثانیاً، محفظه های ریز جریان هوا را محدود می کنند.

هوای هوادهی ممکن است به جای حرکت یکنواخت در میان دانه ها در اطراف این مناطق متراکم حرکت کند. در نتیجه، برخی از بخش ها به خوبی خنک می شوند در حالی که برخی دیگر گرم تر می مانند.

Purdue Extension به طور خاص اشاره می کند که ریزدانه های غلیظ می توانند جریان هوا را محدود کرده و به نقاط داغ و دانه های فاسد تبدیل شوند.

بنابراین حذف هسته مرکزی پس از پر کردن و بهبود توزیع دانه می تواند به مدیریت جریان هوا و دما کمک کند.

5. فعالیت قالب

کپک به سادگی به دانه آسیب نمی رساند بلکه می تواند گرما تولید کند.

هنگامی که شرایط رطوبت و دمای دانه مساعد می شود، فعالیت قالب افزایش می یابد. تنفس در دانه آسیب دیده گرما را آزاد می کند که دمای دانه محلی را افزایش می دهد.

سپس شرایط گرمتر می تواند فعالیت بیولوژیکی را تسریع کند.

این می تواند یک چرخه ایجاد کند:

رطوبت → فعالیت قالب → گرما → زوال سریعتر

تا زمانی که کپک در سطح دانه قابل مشاهده باشد، ممکن است مدتی است که یک مشکل در داخل ایجاد شده باشد.

روند دما می تواند یک نشانه زودتر ارائه دهد.

گسترش دانشگاه ایالتی آیووا توصیه می کند غلات ذخیره شده را برای علائمی مانند مناطق گرم یا مرطوب، پوسته پوسته شدن، بوی کپک زدگی و افزایش سطح دی اکسید کربن بررسی کنید.

6. فعالیت حشرات

حشرات دانه ذخیره شده نیز می توانند به گرمایش موضعی کمک کنند.

هنگامی که حشرات فعال می شوند و در یک منطقه خاص متمرکز می شوند، تنفس و حرکت آنها گرما تولید می کند.

دما نیز بر فعالیت حشرات تأثیر می گذارد. خنک نگه داشتن غلات به کاهش فعالیت حشرات و کپک ها کمک می کند.

دانشگاه مینه‌سوتا اکستنشن خاطرنشان می‌کند که با کاهش دمای دانه، فعالیت کپک و حشرات کند می‌شود و در دمای ذخیره‌سازی به اندازه کافی محدود می‌شود.

این باعث می‌شود خنک‌سازی غلات بخش مهمی از مدیریت ذخیره‌سازی پیشگیرانه باشد.

7. گرمایش خورشیدی دیوار و سقف سطل

همه مناطق گرم به دلیل کپک یا حشرات شروع نمی شوند.

سقف فلزی و دیواره های سطل غلات تابش خورشید را جذب می کند.

بنابراین، دانه‌های نزدیک به این سطوح می‌توانند گرمتر از دانه‌های عمیق‌تر داخل سطل، به‌ویژه نزدیک سقف و دیوارهای در معرض آفتاب شوند.

NDSU Extension هشدار می‌دهد که افزایش گرمای خورشیدی در طول بهار می‌تواند بخش‌هایی از دانه‌های ذخیره‌شده را گرم کند و شرایطی را ایجاد کند که خرابی را تشویق کند.

این یکی از دلایلی است که نظارت بر مرکز سطل غلات ممکن است تصویر کاملی را ارائه نکند.

8. هوادهی ناکافی یا ناهموار

هوادهی برای حفظ دمای دانه نسبتاً یکنواخت در نظر گرفته شده است.

اما جریان هوا همیشه به طور یکنواخت در یک توده دانه حرکت نمی کند.

مشکلات ممکن است به دلیل موارد زیر رخ دهد:

ظرفیت کافی فن

عمق بیش از حد دانه،

مجاری مسدود شده

انباشت جریمه،

توزیع نابرابر دانه، یا

قبل از اینکه قسمت خنک کننده به طور کامل از دانه عبور کند، فن را متوقف کنید.

ممکن است یک بخش سرد شود در حالی که قسمت دیگر گرم بماند.

این اختلاف دما امکان مهاجرت رطوبت و در نتیجه فساد را افزایش می دهد.

نظارت بر دما مدرن می تواند به اپراتورها کمک کند تا ببینند که آیا جبهه خنک کننده واقعاً همانطور که انتظار می رود از طریق دانه حرکت می کند یا خیر.

چگونه پایش دما به جلوگیری از فساد دانه کمک می کند

پایش دما به خودی خود جلوی فساد را نمی گیرد.

ارزش آن این است که به اپراتورها زمان می دهد تا عمل کنند.

به جای کشف دانه های خراب در حین تخلیه، کابل های دما می توانند اطلاعاتی را در حالی که مشکل هنوز در حال توسعه است ارائه دهند.

تشخیص زودهنگام گرمایش موضعی

کابل های دمای چند نقطه ای به صورت عمودی از طریق توده دانه نصب می شوند.

حسگرهایی که در اعماق مختلف قرار دارند، دما را در مکان‌های مختلف اندازه‌گیری می‌کنند.

به عنوان مثال، اپراتور به جای اینکه فقط بداند که یک bin "حدود 20 درجه" است، ممکن است قرائت هایی مانند:

لایه بالایی: 18.5 درجه

لایه میانی: 19.1 درجه

لایه زیرین: 18.7 درجه

یک نقطه نظارت: 23.4 درجه

آن نقطه گرمتر سزاوار توجه است.

دمای مطلق مفید است، اماتفاوت بین نقاط نظارتمی تواند حتی مهم تر باشد.

روند دما مهمتر از یک اندازه گیری است

یک خواندن بالا ممکن است چندین توضیح داشته باشد.

خواندن به طور پیوسته در حال افزایش نگران کننده تر است.

یک سنسور را در نظر بگیرید که ضبط می کند:

در همین حال، سنسورهای نزدیک در حدود 19 درجه باقی می مانند.

این الگو نشان می دهد که چیزی محلی در حال تغییر است.

نظارت مستمر تشخیص این نوع روند را بسیار آسان تر از اندازه گیری های دستی گاه به گاه می کند.

Purdue Extension همچنین توصیه می کند به جای تکیه بر دمای اندازه گیری شده در یک روز خاص، به تاریخچه دما نگاه کنید. گرم شدن بخش سریعتر از حد انتظار می تواند نشان دهنده زوال فعال باشد.

استفاده از مانیتورینگ دما با هوادهی

داده های دما زمانی که به تصمیمات مدیریت دانه متصل می شوند بسیار مفیدتر می شوند.

اگر دما به طور غیرمنتظره ای افزایش یابد، اپراتورها می توانند وضعیت سطل را بررسی کرده و تعیین کنند که آیا هوادهی لازم است یا خیر.

در طول خنک سازی معمولی، سنسورهای دما می توانند حرکت جبهه خنک کننده را از طریق لایه های مختلف دانه نشان دهند.

این به پاسخ به یک سوال مهم کمک می کند:

آیا کل توده دانه سرد شده است یا فقط قسمت پایینی سطل؟

خاموش کردن زود هنگام فن ممکن است دانه های گرم تری را در سطل زباله بالاتر بگذارد.

اندازه گیری دما به اپراتورها نشان می دهد که چه زمانی چرخه خنک کننده واقعاً به لایه های بالایی رسیده است.

چرا چندین نقطه اندازه گیری مهم است؟

دانه گرما را به سرعت هدایت نمی کند.

این مفید است زیرا دانه هایی که به درستی خنک شده اند می توانند برای مدت طولانی خنک بمانند.

اما یک چالش نظارتی نیز ایجاد می کند.

یک نقطه داغ ممکن است در فاصله ای دورتر از حسگر ایجاد شود بدون اینکه فوراً خواندن آن سنسور تغییر کند.

NDSU Extension اشاره می کند که کابل های دما شرایط را در درجه اول در دانه های نزدیک به کابل تشخیص می دهند. ویژگی های عایق دانه به این معنی است که یک نقطه داغ در چند فوت دورتر ممکن است بلافاصله شناسایی نشود.

برای سطل های با قطر بزرگ، تکیه بر تنها یک کابل دما، مناطق کور قابل توجهی ایجاد می کند.

یک طرح نظارتی بهتر از کابل‌های عمودی متعددی که در سراسر توده دانه توزیع شده‌اند، با چندین نقطه سنجش دما در امتداد هر کابل استفاده می‌کند.

تعداد دقیق به قطر سطل، ارتفاع، نوع دانه و سطح نظارت مورد نیاز بستگی دارد.

از بازرسی دستی تا نظارت مستمر دانه

مدیریت سنتی دانه اغلب به اپراتورهایی بستگی دارد که به طور دوره ای سطل زباله را چک می کنند.

علائم معمولی عبارتند از:

بوهای غیر معمول،

تراکم،

پوسته شدن،

حشرات،

دانه گرم و

تغییرات در هوای خروجی

این چک ها هنوز مفید هستند.

با این حال، آنها تنها زمانی وضعیت دانه را نشان می دهند که کسی بازرسی را انجام دهد.

یک سیستم نظارت خودکار دمای دانه می تواند اندازه گیری ها را به طور مداوم یا در فواصل زمان بندی شده جمع آوری کند.

یک سیستم معمولی ممکن است شامل موارد زیر باشد:

کابل های دمای چند نقطه ای ← RTU/واحد جمع آوری داده ← نرم افزار نظارت یا پلت فرم ابری

این سیستم می تواند دما را از ده ها یا صدها نقطه حسگر ثبت کند و تغییرات را در طول زمان نمایش دهد.

آستانه‌های هشدار همچنین می‌توانند به گونه‌ای پیکربندی شوند که وقتی نقطه‌ای از دمای تعیین‌شده فراتر رفت یا شروع به افزایش غیرعادی کرد، اپراتورها مطلع شوند.

مانیتورینگ دما یک سیستم هشدار اولیه است

هدف یک سیستم پایش دمای دانه صرفاً نمایش اعداد نیست.

هدف واقعی آن شناسایی تغییرات غیرعادی زودهنگام برای پاسخگویی اپراتورها است.

یک مشکل ذخیره سازی در حال توسعه اغلب به دنبال یک پیشرفت است:

رطوبت ناهموار

↓

فعالیت بیولوژیکی

↓

گرمایش موضعی

↓

نقطه داغ

↓

قالب و پوسته

↓

منطقه غلات فاسد بزرگتر

↓

زیان های کیفی و اقتصادی

پایش دما به جای رسیدگی به آن در پایان، به قطع این فرآیند در همان ابتدا کمک می کند.

نظارت بر دما، رطوبت و CO2 می تواند با هم کار کند

دما یکی از پرکاربردترین شاخص های وضعیت دانه است، اما لازم نیست به تنهایی کار کند.

انبارهای بزرگتر ممکن است ترکیبی از:

پایش دمای دانه،

اطلاعات رطوبت یا رطوبت،

نظارت بر دی اکسید کربن،

داده های آب و هوا،

کنترل هوادهی و

سیستم های هشدار خودکار

CO2 می تواند به ویژه مفید باشد زیرا تنفس ناشی از حشرات، کپک و زوال دانه ممکن است سطوح دی اکسید کربن را قبل از آشکار شدن افزایش شدید دما افزایش دهد.

برنامه افزودنی دانشگاه ایالتی آیووا افزایش CO2، تغییرات دما و بو را از جمله شاخص‌های مفید هنگام بررسی وضعیت دانه‌های ذخیره شده شناسایی می‌کند.

استفاده از چندین نشانگر با هم تصویر کامل تری از آنچه در داخل توده دانه اتفاق می افتد به اپراتورها می دهد.

جلوگیری از نقاط داغ بهتر از مدیریت غلات فاسد است

هنگامی که یک منطقه بزرگ از غلات فاسد شد، مدیریت بسیار دشوارتر می شود.

دانه خراب ممکن است پل شود، پوسته شود یا ستون های عمودی ناپایدار تشکیل دهد.

این شرایط نه تنها زیان های اقتصادی بلکه خطرات ایمنی جدی در اطراف تخلیه و ورود سطل زباله ایجاد می کند.

بنابراین سطل های غلات مشکوک به فساد باید با احتیاط خاصی برخورد شود. تجهیزات باید قبل از ورود به درستی قفل شوند و روش های ایمنی سطل غلات باید همیشه رعایت شود.

روش بهتر این است که شرایط غلات غیرطبیعی را در حالی که هنوز کوچک و قابل کنترل هستند، تشخیص دهیم.

خشک کردن مناسب، توزیع خوب دانه، هوادهی موثر و بازرسی معمول همه نقش دارند.

نظارت بر دما چیز مهمی را اضافه می کند:

دید در داخل توده دانه

نتیجه گیری

نقاط داغ در سطل های غلات به دلیل مهاجرت رطوبت، دانه های مرطوب، کپک ها، حشرات، تجمع ریزدانه ها، گرمایش خورشیدی و هوادهی ناهموار می توانند ایجاد شوند.

بیشتر این مشکلات یک چیز مشترک دارند: آنها در نهایت بر دما تأثیر می گذارند.

این باعث می شود دما یکی از مفیدترین شاخص ها برای ارزیابی وضعیت دانه های ذخیره شده باشد.

یک طراحی خوبسیستم پایش دمای دانه با کابل های دمای چند نقطه ایبه اپراتورها اجازه می دهد تا اعماق و مکان های مختلف را در یک سیلو نظارت کنند، دماها را مقایسه کنند، تغییرات در طول زمان را دنبال کنند و گرمایش غیرعادی را قبل از تبدیل شدن به فساد گسترده شناسایی کنند.

برای تأسیسات ذخیره سازی غلات تجاری، آسیاب های خوراک و سیلوهای بزرگ، تشخیص زودهنگام می تواند به معنای تفاوت بین اصلاح یک مشکل ذخیره سازی کوچک و از دست دادن مقدار قابل توجهی غلات باشد.

در ذخیره سازی غلات، سوال مهم این نیست که:

"دمای هوا امروز چقدر است؟"

این است:

"دما کجا تغییر می کند و چرا؟"

اینجاست که نظارت مداوم دما بیشترین مقدار خود را ارائه می دهد.