Kas sukelia karštąsias vietas grūdų dėžėse? Kaip temperatūros stebėjimas apsaugo nuo grūdų gedimo

Grūdai gali atrodyti stabilūs po to, kai jie buvo sukrauti į dėžę, tačiau sąlygos grūdų masėje gali keistis kelis mėnesius.

Vienas iš labiausiai paplitusių įspėjamųjų ženklų yra akarštas taškas-lokali vieta, kurioje grūdų temperatūra pradeda kilti virš aplinkinių grūdų.

Karšta vieta gali prasidėti tik esant nedideliam temperatūros skirtumui. Tačiau jei jis neaptinkamas anksti, paveiktoje zonoje gali padidėti drėgmės lygis, atsirasti pelėsių, atsirasti vabzdžių, atsirasti pluta ir galiausiai smarkiai sugesti grūdai.

Didelėms grūdų talpykloms ir silosams iššūkis paprastas: šie pokyčiai dažnai prasideda giliai grūdų viduje, kur jų nesimato iš paviršiaus.

Štai kodėl temperatūros stebėjimas išlieka viena praktiškiausių laikomų grūdų tvarkymo priemonių.

Kas yra karštoji vieta grūdų dėžėje?

Grūdų dėžės karštoji vieta yra saugomos grūdų masės vieta, kuri yra pastebimai šiltesnė nei aplink esantys grūdai.

Tai nebūtinai reiškia, kad kiekvienas temperatūros padidėjimas reiškia gedimą. Grūdų temperatūra natūraliai reaguoja į sezoninius pokyčius ir aeraciją.

Svarbu yratemperatūros modelis.

Jei viena grūdų dalis pradeda šilti, o netoliese esančios dalys išlieka santykinai stabilios arba jei vienas stebėjimo taškas ir toliau kyla per kelis rodmenis, tai gali reikšti, kad atsiranda biologinio aktyvumo ar drėgmės problemų.

Purdue universiteto plėtra pažymi, kad pradėjus šildyti saugomus grūdus, jis gali toliau didėti, nebent bus imamasi aušinimo ar kitų korekcinių veiksmų.

Dėl šios priežasties grūdų tvarkytojai turėtų atkreipti dėmesį ne tik į esamą temperatūrą, bet ir įkaip greitai ir kur keičiasi temperatūra.

Kas sukelia karštąsias vietas laikomuose grūduose?

Karštosios vietos retai turi tik vieną priežastį. Daugeliu atvejų dėl kelių laikymo sąlygų kyla problemų.

1. Drėgmės migracija

Drėgmės migracija yra viena iš pagrindinių priežasčių, kodėl temperatūra ir drėgmė grūdų dėžėje tampa netolygi.

Grūdai yra geras izoliatorius. Kai lauko temperatūra nukrenta, grūdai šalia konteinerio sienelės gali atvėsti daug greičiau nei grūdai šalia centro.

Susidaręs temperatūrų skirtumas sukuria lėtą oro judėjimą grūdų masės viduje.

Šiltas oras gali nešti drėgmę į šaltesnes vietas. Tam orui atvėsus, dalis drėgmės gali kondensuotis ir kauptis grūduose.

Šaltu oru drėgmės problemos dažnai atsiranda šalia viršutinio grūdų masės centro. Esant kitoms sezoninėms sąlygoms, drėgmė gali judėti skirtingomis kryptimis.

Purdue Extension nurodo, kad bloga grūdų temperatūros kontrolė ir dėl to kylanti drėgmės migracija yra svarbi sandėliuojamų grūdų gedimo priežastis.

Štai kodėl taip svarbu išlaikyti pakankamai vienodą grūdų masę.

2. Grūdai, patenkantys į saugyklą per šilti

Grūdai gali patekti į dėžę tiesiai po derliaus nuėmimo arba praėję per džiovyklą.

Net jei jų drėgnumas yra priimtinas, grūdai, patekę į saugyklą santykinai aukštoje temperatūroje, gali sukelti problemų, kai lauko temperatūra pradeda kristi.

Grūdai prie metalinės dėžės sienelės pirmiausia atšąla, o didelė grūdų masė centre gali išlikti šilta daug ilgiau.

Šis temperatūros skirtumas skatina konvekciją ir drėgmės migraciją.

Tinkamas aeravimas po užpildymo padeda perkelti aušinimo frontą per visą grūdų masę ir sumažina šiuos temperatūrų skirtumus.

3. Netolygi grūdų drėgmė

Ne kiekvienas branduolys, patenkantis į šiukšliadėžę, turi lygiai tokį patį drėgmės kiekį.

Drėgnos kišenės gali susidaryti dėl:

netolygios lauko sąlygos,

nepilnas džiovinimas,

grūdai, nuimti esant skirtingam drėgmės lygiui,

kondensacija,

vandens nuotėkis arba

blogas grūdų pasiskirstymas pildymo metu.

Didesnės drėgmės grūdai turi trumpesnį saugų laikymo laiką ir yra labiau pažeidžiami pelėsių.

Kai prasideda mikrobų veikla, susidaro šiluma. Tada temperatūra pakyla, sukuriant karštą vietą, kurią galiausiai gali aptikti temperatūros stebėjimo sistema.

4. Baudos ir skaldyti grūdai

Pildant šiukšliadėžę tam tikrose vietose gali susikaupti sulūžę branduoliai, dulkės ir kitos smulkios medžiagos.

Tai sukuria dvi problemas.

Pirma, pažeisti branduoliai paprastai yra labiau pažeidžiami dėl gedimo.

Antra, smulkių dalelių kišenės riboja oro srautą.

Užuot tolygiai judėjęs per grūdus, aeruojamas oras gali keliauti aplink šias tankias vietas. Dėl to kai kurios sekcijos tinkamai atvėsta, o kitos išlieka šiltesnės.

Purdue Extension ypač pažymi, kad koncentruotos smulkios dalelės gali apriboti oro srautą ir išsivystyti į karštas vietas bei sugedusius grūdus.

Centrinės šerdies pašalinimas po užpildymo ir grūdų pasiskirstymo pagerinimas gali padėti valdyti oro srautą ir temperatūrą.

5. Pelėsių veikla

Pelėsis ne tik pažeidžia grūdus – jis taip pat gali generuoti šilumą.

Kai grūdų drėgmės ir temperatūros sąlygos tampa palankios, padidėja pelėsių aktyvumas. Kvėpavimas paveiktų grūdų viduje išskiria šilumą, kuri padidina vietinę grūdų temperatūrą.

Šiltesnės sąlygos gali paspartinti biologinį aktyvumą.

Tai gali sukurti ciklą:

drėgmė → pelėsių aktyvumas → karštis → greitesnis gedimas

Tuo metu, kai grūdų paviršiuje matomas pelėsis, viduje jau kurį laiką gali atsirasti problema.

Temperatūros tendencijos gali būti ankstesnės indikacijos.

Ajovos valstijos universiteto plėtra rekomenduoja patikrinti, ar laikomuose grūduose nėra požymių, tokių kaip šiltos ar drėgnos vietos, pluta, nešvarūs kvapai ir padidėjęs anglies dioksido kiekis.

6. Vabzdžių veikla

Laikomi grūdai vabzdžiai taip pat gali prisidėti prie vietinio šildymo.

Kai vabzdžiai suaktyvėja ir susitelkia tam tikroje srityje, jų kvėpavimas ir judėjimas gamina šilumą.

Temperatūra taip pat turi įtakos vabzdžių veiklai. Grūdų vėsinimas padeda sumažinti vabzdžių ir pelėsių aktyvumą.

Minesotos universiteto plėtra pažymi, kad pelėsių ir vabzdžių aktyvumas sulėtėja, kai grūdų temperatūra mažėja, o esant pakankamai žemai laikymo temperatūrai, ji tampa labai ribota.

Dėl to grūdų aušinimas yra svarbi prevencinio sandėliavimo valdymo dalis.

7. Dėžės sienos ir stogo šildymas saulės energija

Ne visos karštos vietos prasideda dėl pelėsių ar vabzdžių.

Metalinis grūdų dėžės stogas ir sienos sugeria saulės spinduliuotę.

Todėl šalia šių paviršių esantys grūdai gali tapti šiltesni nei grūdai giliau konteinerio viduje, ypač prie stogo ir saulės veikiamų sienų.

„NDSU Extension“ perspėja, kad pavasario metu didėjanti saulės šiluma gali sušildyti laikomų grūdų dalis ir sudaryti sąlygas, skatinančias gedimą.

Tai yra viena iš priežasčių, kodėl stebint tik grūdų dėžės centrą, gali nepavykti gauti išsamaus vaizdo.

8. Nepakankama arba netolygi aeracija

Aeracija skirta išlaikyti gana vienodą grūdų temperatūrą.

Tačiau oro srautas ne visada tolygiai juda per grūdų masę.

Problemos gali kilti dėl:

nepakankamas ventiliatoriaus pajėgumas,

per didelis grūdelių gylis,

užsikimšę kanalai,

baudų kaupimasis,

netolygus grūdų pasiskirstymas, arba

ventiliatoriaus sustabdymas, kol aušinimo frontas visiškai nepraėjo per grūdus.

Viena dalis gali atvėsti, o kita likti šilta.

Toks temperatūrų skirtumas padidina drėgmės migracijos ir vėlesnio gedimo galimybę.

Šiuolaikinis temperatūros stebėjimas gali padėti operatoriams pamatyti, ar aušinimo frontas iš tikrųjų juda per grūdus, kaip tikėtasi.

Kaip temperatūros stebėjimas padeda išvengti grūdų gedimo

Temperatūros stebėjimas savaime nesustabdo gedimo.

Jo vertė yra ta, kad ji suteikia operatoriams laiko veikti.

Užuot aptikę sugedusius grūdus iškrovimo metu, temperatūros kabeliai gali suteikti informacijos, kol problema vis dar vystosi.

Anksti aptikti vietinį šildymą

Daugiataškiai temperatūros kabeliai montuojami vertikaliai per grūdų masę.

Skirtinguose gyliuose išdėstyti jutikliai matuoja temperatūrą keliose vietose.

Pavyzdžiui, užuot žinojęs tik tai, kad šiukšliadėžė yra „apie 20 laipsnių“, operatorius gali matyti tokius rodmenis:

viršutinis sluoksnis: 18,5 laipsnio

vidurinis sluoksnis: 19,1 laipsnio

apatinis sluoksnis: 18,7 laipsnio

vienas stebėjimo taškas: 23,4 laipsnio

Tas vienintelis šiltesnis taškas nusipelno dėmesio.

Absoliuti temperatūra yra naudinga, tačiauskirtumas tarp stebėjimo taškųgali būti dar svarbesnis.

Temperatūros tendencija yra svarbesnė nei vienas skaitymas

Vienas aukštas rodmuo gali turėti keletą paaiškinimų.

Nuolat didėjantis skaitymas kelia didesnį nerimą.

Apsvarstykite vieną jutiklį, kuris registruoja:

Tuo tarpu netoliese esantys jutikliai išlieka apie 19 laipsnių.

Šis modelis rodo, kad kažkas vietinio keičiasi.

Nuolatinis stebėjimas leidžia daug lengviau atpažinti tokio tipo tendencijas nei kartais atliekant rankinius matavimus.

„Purdue Extension“ taip pat rekomenduoja pažvelgti į temperatūros istoriją, o ne pasikliauti tik konkrečią dieną išmatuota temperatūra. Atkarpa, atšilusi greičiau nei tikėtasi, gali rodyti aktyvų gedimą.

Temperatūros stebėjimo naudojimas su aeracija

Temperatūros duomenys tampa daug naudingesni, kai jie yra susiję su grūdų tvarkymo sprendimais.

Jei temperatūra netikėtai pakyla, operatoriai gali patikrinti šiukšliadėžės būklę ir nustatyti, ar reikalingas vėdinimas.

Įprasto aušinimo metu temperatūros jutikliai taip pat gali rodyti aušinimo fronto judėjimą per skirtingus grūdų sluoksnius.

Tai padeda atsakyti į svarbų klausimą:

Ar atvėsinta visa grūdų masė, ar tik apatinė dėžės dalis?

Per anksti išjungus ventiliatorių, šiltesni grūdai gali likti aukščiau.

Temperatūros matavimai leidžia operatoriams geriau suprasti, kada aušinimo ciklas iš tikrųjų pasiekė viršutinius sluoksnius.

Kodėl svarbūs keli matavimo taškai

Grūdai greitai nepraleidžia šilumos.

Tai naudinga, nes tinkamai atšaldyti grūdai gali ilgai išlikti vėsūs.

Tačiau tai taip pat sukuria stebėjimo iššūkį.

Karštoji vieta gali atsirasti tam tikru atstumu nuo jutiklio, tuoj pat nepakeitus to jutiklio rodmens.

NDSU Extension atkreipia dėmesį į tai, kad temperatūros kabeliai pirmiausia nustato sąlygas grūduose, esančiuose arti kabelio; grūdelių izoliacinės savybės reiškia, kad karštoji vieta už kelių pėdų gali būti aptikta ne iš karto.

Dėl to didelio skersmens šiukšliadėžėse pasikliaujant tik vienu temperatūros kabeliu susidaro daug aklųjų zonų.

Geresnis stebėjimo išdėstymas naudoja kelis vertikalius kabelius, paskirstytus per grūdų masę, su keliais temperatūros jutimo taškais išilgai kiekvieno kabelio.

Tikslus skaičius priklauso nuo dėžės skersmens, aukščio, grūdų tipo ir reikalingo stebėjimo lygio.

Nuo rankinio patikrinimo iki nuolatinio grūdų stebėjimo

Tradicinis grūdų tvarkymas dažnai priklauso nuo to, ar operatoriai periodiškai tikrina šiukšliadėžę.

Tipiški ženklai yra šie:

neįprasti kvapai,

kondensacija,

pluta,

vabzdžiai,

šiltų grūdų ir

išmetamo oro pokyčiai.

Šie patikrinimai vis dar naudingi.

Tačiau jie parodo grūdų būklę tik tada, kai kas nors atlieka patikrinimą.

Automatinė grūdų temperatūros stebėjimo sistema gali rinkti matavimus nuolat arba numatytais intervalais.

Tipiška sistema gali apimti:

Daugiataškiai temperatūros kabeliai → RTU/duomenų rinkimo blokas → stebėjimo programinė įranga arba debesų platforma

Sistema gali įrašyti temperatūrą iš dešimčių ar šimtų jutimo taškų ir rodyti pokyčius laikui bėgant.

Pavojaus slenksčius taip pat galima sukonfigūruoti taip, kad operatoriai būtų įspėti, kai taškas viršija nustatytą temperatūrą arba pradeda neįprastai kilti.

Temperatūros stebėjimas yra išankstinio įspėjimo sistema

Grūdų temperatūros stebėjimo sistemos paskirtis – ne tik rodyti skaičius.

Jo tikrasis tikslas yra pakankamai anksti nustatyti neįprastus pokyčius, kad operatoriai galėtų reaguoti.

Besivystanti saugojimo problema dažnai progresuoja:

Netolygi drėgmė

↓

Biologinis aktyvumas

↓

Vietinis šildymas

↓

Karšta vieta

↓

Pelėsis ir pluta

↓

Didesnis sugedusių grūdų plotas

↓

Kokybės ir ekonominiai nuostoliai

Temperatūros stebėjimas padeda nutraukti šį procesą pačioje pradžioje, o ne spręsti jo pabaigoje.

Temperatūros, drėgmės ir CO₂ stebėjimas gali veikti kartu

Temperatūra yra vienas plačiausiai naudojamų grūdų būklės rodiklių, tačiau ji neturi veikti viena.

Didesnės sandėliavimo patalpos gali būti sujungtos:

grūdų temperatūros stebėjimas,

informacija apie drėgmę arba drėgmę,

anglies dioksido stebėjimas,

orų duomenys,

aeracijos kontrolė ir

automatizuotos signalizacijos sistemos.

CO₂ gali būti ypač naudingas, nes kvėpavimas nuo vabzdžių, pelėsių ir grūdų gedimo gali padidinti anglies dioksido kiekį, kol dar nepaaiškės didelis temperatūros kilimas.

Ajovos valstijos universiteto plėtra nustato didėjantį CO₂, temperatūros pokyčius ir kvapus kaip naudingus rodiklius, kai tikrinama laikomų grūdų būklė.

Naudojant kelis indikatorius kartu operatoriai gali susidaryti išsamesnį vaizdą apie tai, kas vyksta grūdų masės viduje.

Apsaugoti nuo karštųjų dėmių yra geriau nei tvarkyti sugedusius grūdus

Sugedus dideliam grūdų plotui, tvarkymas tampa daug sunkesnis.

Sugedę grūdai gali sudaryti tiltus, pluta arba sudaryti nestabilias vertikalias kolonas.

Dėl šių sąlygų kyla ne tik ekonominių nuostolių, bet ir rimtų pavojų saugai iškraunant ir patekus į šiukšliadėžę.

Todėl su grūdų dėžėmis, kuriose įtariamas sugedimas, reikia elgtis ypač atsargiai. Prieš įeinant, įranga turi būti tinkamai užrakinta ir visada reikia laikytis nustatytų grūdų dėžės saugos procedūrų.

Geresnis būdas yra aptikti nenormalias grūdų sąlygas, kol jos dar mažos ir lengvai valdomos.

Tinkamas džiovinimas, geras grūdų pasiskirstymas, veiksmingas aeravimas ir įprastinė apžiūra vaidina svarbų vaidmenį.

Temperatūros stebėjimas prideda kai ką ypač svarbaus:

matomumas grūdų masės viduje.

Išvada

Karštosios dėmės grūdų dėžėse gali atsirasti dėl drėgmės migracijos, drėgnų grūdų, pelėsio, vabzdžių, smulkių dalelių kaupimosi, saulės šildymo ir netolygios aeracijos.

Dauguma šių problemų turi vieną bendrą bruožą: galiausiai jos turi įtakos temperatūrai.

Dėl to temperatūra yra vienas naudingiausių rodiklių vertinant sandėliuojamų grūdų būklę.

Puikiai suprojektuotasgrūdų temperatūros stebėjimo sistema su daugiataškiais temperatūros kabeliaisleidžia operatoriams stebėti skirtingą siloso gylį ir vietą, palyginti temperatūras, stebėti pokyčius laikui bėgant ir nustatyti neįprastą įkaitimą, kol jis nevirsta į didelį gedimą.

Komercinėse grūdų saugyklose, pašarų gamyklose ir dideliuose silosuose ankstyvas aptikimas gali reikšti skirtumą tarp nedidelės sandėliavimo problemos ištaisymo ir didelio grūdų kiekio praradimo.

Grūdų saugykloje svarbus klausimas yra ne tik:

"Kokia šiandien temperatūra?"

Tai yra:

"Kur keičiasi temperatūra ir kodėl?"

Čia nuolatinis temperatūros stebėjimas suteikia didžiausią vertę.