VYTAUTO DIDŽIOJO UNIVERSITETO ŽEMĖS ŪKIO AKADEMIJA

ŽEMĖS ŪKIO INŽINERIJOS FAKULTETAS

Energetikos ir biotechnologijų inžinerijos institutas

GRŪDŲ LAIKYMO TECHNOLOGIJOS

MODERNIZAVIMAS ŪKININKO ŪKYJE

Bakalauro studijų baigiamasis darbas

Studijų programa: Žemės ūkio mechanikos inžinerija

Autorius Aivaras Kniečiūnas

Vadovas doc. dr. Egidijus Zvicevičius

Recenzentė lekt. dr. Kristina Lekavičienė

Akademija, 2020

VYTAUTO DIDŽIOJO UNIVERSITETAS ŽEMĖS ŪKIO AKADEMIJA

Žemės ūkio inžinerijos fakultetas

Energetikos ir biotechnologijų

inžinerijos institutas

Žemės ūkio mechanikos inžinerijos studijų

programa

BAKALAURO BAIGIAMOJO DARBO UŽDUOTIS

Studentas AIVARAS KNIEČIŪNAS

Tema: Grūdų laikymo technologijos modernizavimas ūkininko ūkyje

Aiškinamojo darbo turinys: SANTRAUKA (lietuvių ir užsienio k.). TURINYS. ĮVADAS. 1.

INFORMACIJOS ŠALTINIŲ AMALIZĖ. 1.1. Grūdai ir grūdų ilgalaikio saugojimo problemos.

1.2. Grūdų džiovinimo–sandėliavimo technologijos. 1.3. Ventiliacijos sistemos ir įranga. 1.4.

Informacijos šaltinių analizės apibendrinimas. 2. PROJEKTINIS SKYRIUS. 2.1. Grūdų laikymo

technologijos modernizavimas A. Kniečiūno ūkyje. 2.2. Ventiliuojamų grindų konstrukciniai

skaičiavimai. 2.3. Aktyviosios ventiliacijos sistemos aerodinaminiai skaičiavimai. 2.4.

Aktyviosios ventiliacijos sistemos ekonominis vertinimas. IŠVADOS. INFORMACIJOS

ŠALTINIŲ SĄRAŠAS.

Grafinė dalis: du A1 formato brėžiniai: grūdų aruodas, jo mazgas ir detalės

Darbų kalendorinis planas:

Etapai Terminai

Literatūros apžvalga 2020 03 18

Projektinė dalis 2020 04 20

Rezultatų vertinimas 2020 04 30

Grafinė dalis 2020 05 12

Darbo baigimo terminas 2020 gegužės 14 d.

Kniečiūnas A. Grūdų laikymo modernizavimas ūkininko ūkyje: Žemės ūkio mechanikos

inžinerijos studijų programos bakalauro baigiamasis darbas / vadovas doc. dr. E. Zvicevičius;

Vytauto Didžiojo universitetas. Žemės ūkio akademija. Žemės ūkio inžinerijos fakultetas.

Energetikos ir biotechnologijų inžinerijos institutas – Akademija, 2020 – 49p.

SANTRAUKA

Baigiamojo darbo apimtis yra 55 puslapių, iš kurių 3 lentelės, 23 paveikslai ir 14 literatūros

šaltinių. Grafinę dalį sudaro du A1 formato brėžiniai.

Darbo tikslas: suprojektuoti grūdų džiovinimo–ventiliavimo sistemą aruode, kuris gali talpinti

iki 20 tonų grūdų.

Darbo metu išnagrinėtas džiovinimo technologinis procesas bei rinkoje egzistuojantys

vėdinimo bei džiovinimo įrenginiai. Projektiniame skyriuje sudaryta ventiliacijos sistemos

schema, atlikti ventiliacijos sistemos konstrukciniai ir aerodinaminiai skaičiavimai bei ekonominis

įvertinimas.

Darbo išvados: suprojektuotas grūdų džiovinimo–ventiliavimo aruodas tinkamas mažam ar

vidutiniam ūkiui. Tokios sistemos įrengimas leidžia išlaikyti grūdų kokybinius rodiklius

nenaudojant sudėtingos konstrukcijos, didelių įrengimo ir veikimo kaštų turinčios džiovyklos.

Raktiniai žodžiai: aktyvioji ventiliacija, ortakis, oro srautas, grūdai

Modernization of grain storage technology in farmer’s farm: Bachelor final work of

Agricultural mechanics engineering study program / advisor assoc. prof. dr. E. Zvicevičius;

Vytautas Magnus university. Agriculture Academy. Faculty of Agricultural Engineering. Institute

of energetics and biotechnology engineering. – Kaunas - Akademija, 2020 – 49 p.

SUMMARY

This final work contains 55 pages of text including 3 tables, 23 figures and 14 references.

Graphical part contains two A1 format drawings.

The aim of this work is a design of grain drying-ventilation system in granary which is able to

contain up to 2 tons of grain.

In this work it was analyzed the technological process of grain drying and also there were

reviewed the ventilation and drying devices available in the market. The project chapter covers the

design of diagram of ventilation system, calculations of ventilation system construction and

aerodynamics and economical estimations.

As a result, it was designed the granary for grain drying-ventilation purposes which is targeted

for small and middle-sized farms. The installation of such system allows to maintain high quality

parameters of grain without investing into complex constructions or into drying devices which

require big expenses for installation or maintaining.

Keywords: active ventilation, duct, air flow, grains

TURINYS ĮVADAS .......................................................................................................................................... 6

1. INFORMACIJOS ŠALTINIŲ ANALIZĖ ............................................................................ 7

1.1. Grūdai ir grūdų ilgalaikio saugojimo problemos .................................................................... 7

1.2. Grūdų džiovinimo – sandėliavimo technologijos ................................................................... 9

1.3. Ventiliacijos sistemos ir įranga ............................................................................................ 15

1.4. Informacijos šaltinių analizės apibendrinimas ..................................................................... 20

2. PROJEKTINIS SKYRIUS ................................................................................................... 21

2.1. Grūdų laikymo technologijos modernizavimas A. Kniečiūno ūkyje ................................... 21

2.2. Ventiliuojamų grūdų konstrukciniai skaičiavimai ................................................................ 22

2.3. Aktyviosios ventiliacijos sistemos aerodinaminiai skaičiavimai ......................................... 26

2.4. Ventiliacijos sistemos ekonominis vertinimas ..................................................................... 44

IŠVADOS ..................................................................................................................................... 48

INFORMACIJOS ŠALTNIŲ SĄRAŠAS .................................................................................. 49

PRIEDAI ...................................................................................................................................... 51

ĮVADAS

Kiekviena verslo šaka susiduria su skirtingomis rizikomis, nuo kurių priklauso gaunamas

pelnas, investicijų ir plėtros dydžiai. Žemės ūkio veiklą kaip ir verslą reguliuoja daug veiksnių,

tačiau didžiausia priklausomybė yra nuo meteorologinių sąlygų, kurios tiesiogiai lemia

užauginamo derliaus kiekį bei kokybę. Esant palankioms sąlygoms, galima pasiekti didelį

derlingumą, tačiau ne visada gausus derlius būna kokybiškas. Grūdų pasiūla pasaulyje auga kasmet

ir tai lemia vis didėjančią konkurenciją grūdų rinkose. Eksportuojama produkcija turi atitikti visus

kokybinius reikalavimus, norint ją sėkmingai realizuoti tiek Europoje, tiek visame pasaulyje.

Lietuvoje stambūs augalininkystės ūkiai tobulėja ir plečiasi labai greitai, todėl smulkus ir vidutinis

ūkis susiduria su vis didesniais sunkumais. Tik tiekdami aukštos kokybės derlių į rinką, smulkūs

ūkiai gali išlikti konkurencingi. Grūdų kokybė priklauso nuo tinkamai parinktos žemės dirbimo

technologijos, priežiūros augalų augimo metu bei tinkamų sąlygų sukūrimo sandėliavimo ir

laikymo metu. Tinkamą mikroklimatą galimą kurti ir reguliuoti naudojant grūdų džiovinimo bei

ventiliavimo sistemas. Didelio našumo, brangios konstrukcijos džiovyklos yra neekonomiškas

pasirinkimas smulkiam ar vidutiniam ūkui. Paprastos ir pigios konstrukcijos vėdinimo ar

džiovinimo sistemos gali padėti išlaikyti kokybišką derlių bei per pakankamai trumpą laiką

atsipirkti.

Darbo tikslas: suprojektuoti grūdų džiovinimo - ventiliavimo sistemą aruode, kuris gali

talpinti 20 tonų grūdų.

Darbo uždaviniai:

1. Atlikus informacijos šaltinių analizę išanalizuoti grūdų laikymo bei džiovinimo svarbą,

būdus ir naudojamus įrenginius.

2. Išsiaiškinti pagrindinius ventiliacijos sistemos projektavimo principus.

3. Sudaryti ventiliacijos sistemos schemą ir pagrįsti jos veikimą.

4. Atlikti ventiliacijos sistemos konstrukcinius ir aerodinaminius skaičiavimus.

5. Parinkti ventiliatorių ir atlikti ekonominį sistemos vertinimą.

7

1. INFORMACIJOS ŠALTINIŲ ANALIZĖ

1.1. Grūdai ir grūdų ilgalaikio saugojimo problemos

Lietuvos žemės ūkyje yra dvi pagrindinės šakos: augalininkystė ir gyvulininkystė. Pastarųjų

metų duomenys rodo, kad Lietuvoje mažėjant gyvulininkystės ūkių, vis daugiau registruojama

ariamos žemės bei apsėjamas didesnis plotas javais. Apsėtų plotų javais tendencijos pavaizduotos

1.1 paveiksle.

1.1 pav. Plotas, apsėtas javais 2013 – 2019 metais [1]

Didėjant ariamos žemės plotams, užauginamas didesnis derlius grūdų. Didžioji dalis javų po

derliaus nuėmimo sandėliuojama. Vėliau eksportuojama į Europos sąjungos bei kitas šalis. Likę

javai naudojami maisto gamybai bei gyvulių pašarui. 1.2 paveiksle kreivė rodo, kaip pastaraisiais

metais augo grūdinių augalų derlius Lietuvoje.

1.2 pav. Nuimtas grūdinių augalų derlius [1]

8

Statistikos departamento duomenimis per pastaruosius 4 metus Lietuva eksportavo grūdų už

beveik 2,5 mlrd. eurų. Daugiausia grūdų eksportuojama į daugelį Europos Sąjungos šalių, Saudo

Arabiją, Nigeriją, JAE.

Lietuvoje nuimtų grūdų derlius siekia kelis milijonus tonų. Tokius kiekius javų reikia

sandėliuoti pakankamai ilgą laiką, nes neįmanoma javapjūtės metu visą derlių pristatyti

pardavimui. Laikomi grūdai sandėliuose ar bokštuose turi išlaikyti savo kokybinius rodiklius.

Pagrindinės problemos, kurios kyla laikant grūdus – tai grūdų tinkamo drėgnio palaikymas,

savaiminio kaitimo stabdymas, apsauga nuo kenkėjų ir kitų nepalankių sąlygų. Kad grūdai galėtų

būti ilgą laiką sampile, jų santykinė drėgmė negali viršyti 14 % [4]. Lietuvoje kuliami grūdai,

atsižvelgiant į orus, svyruodavo nuo 18% iki 28 %. Keičiantis klimatui visame pasaulyje,

paskutiniais metais Lietuvoje grūdai kuliami nuo 14% iki 20 %[9]. Didesnio nei 14 % drėgnio

grūdai, supilti į sandėlį ar aruodą, pradeda kaisti, užsikrečia pelėsiniais grybais, praranda savo

kokybinius rodiklius ar net visiškai sugenda. 1.1 lentelėje pateikti duomenys, kiek laiko gali būti

sandėliuojami grūdai, priklausomai nuo jų drėgnio, esant vidutinei paros temperatūrai 15 ºC [9].

1.1 lentelė. Grūdų išsilaikymo priklausomybė nuo jų drėgnio [7]

Išsilaikymo trukmė, paromis

Grūdų

rūšis

Grūdų drėgnis, %

13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Kviečiai

Rugiai

Miežiai

>180 170 75 35 20 12 8 5 3 2 1

Avižos 75 45 20 14 8 6 3 1

Iš 1 lentelės duomenų matyti, kad didesnės nei kondukcinės drėgmės grūdai sandėliuojami

gali būti tik labai trumpą laiką.

Sandėlyje supilti grūdai sudaro savitą ekologinę sistemą, kurioje gyvieji organizmai ir supanti

negyvoji aplinka turi įtakos vieni kitiems. Grūdai genda dėl biologinių, fizinių ir cheminių veiksnių

tarpusavio sąveikos. Kai kurios grūdų kokybės suprastėjimo priežastys yra neišvengiamos. Prie

tokių faktorių priskiriamas grūdų smulkinimas transportavimo, perkrovimo ar rūšiavimo metu [4].

Grūdų masės ir joje esančių mikroorganizmų kvėpavimas yra viena iš pagrindinių grūdų

gedimo priežasčių. Kvėpuojant grūdų masei, skyla organinės medžiagos, išsiskiria šiluma bei

drėgmė. Kvėpavimo intensyvumas priklauso nuo grūdų drėgmės, temperatūros, pjovimo bei

transportavimo sąlygų. Minimalus grūdų kvėpavimas pastebimas, kai drėgnis yra 14 %, o

temperatūra – 20 ºC. Kylant drėgniui bei temperatūrai, kvėpavimas didėja. Šiluma, kurią išskiria

kvėpuodami drėgni grūdai, ypač laikomi storu sampilu, po tam tikro laiko pradeda gesti, pakyla jų

9

temperatūra. Kadangi sampilo temperatūra pakyla savaime, tai toks temperatūros šuolis vadinamas

savaiminiu kaitimu. 1.3 paveiksle pavaizduota miežių savaiminio kaitimo kreivė [6].

1.3 pav. Miežių savaiminio kaitimo priklausomybė nuo jų drėgnumo [8]

Saugant grūdus, didelę dalį žalos sudaro kenkėjai, tokie kaip vabzdžiai ir erkės. Dalį grūdų ne

tik sunaikina, bet ir užteršia juos savo išmatomis. Intensyviai veisdamiesi kenkėjai išskiria nemažai

šilumos ir drėgmės, todėl pakyla grūdų temperatūra, didėja drėgnis, atsiranda kaitimo židiniai.

Kenkėjų pažeisti grūdai netinka nei maistui, nei sėklai, nes jie išėda grūdų gemalą ir endospermą

[10].

1.2. Grūdų džiovinimo – sandėliavimo technologijos

Grūdų džiovinimas – biologinio aktyvumo mažinimo bei konservavimo būdas, kai per didelis

vandens kiekis pašalinamas iš grūdų ar jų paviršiaus. Džiovinimo proceso tikslas – išlaikyti kuo

aukštesnius grūdų kokybės rodiklius, pagerinti jų daigumo savybes ir tinkamai paruošti

sandėliavimui. Tuo pačiu džiovinimo proceso metu, apdorojant grūdus aukštomis temperatūromis,

sunaikinama dalis kenkėjų bei sumažinama mikrobiologinė tarša. Priklausomai nuo to, kokio

drėgnio yra grūdai, jų džiovimui gali būti taikomos skirtingos technologijos:

• Kai grūdai yra iki 23 % drėgnumo – džiovinimas aktyviąja ventiliacija;

• Drėgniui esant nuo 23 % iki 28 % - pradžioje džiovinama šilumine džiovykla, vėliau

procesas baigiamas aktyviąja ventiliacija;

• Kai grūdai drėgnesni nei 28 % - naudojama šiluminė džiovykla, kurioje grūdai

džiovinami kelis kartus, kol pasiekiamas reikiamas drėgnumas.

10

Norint sumažinti džiovinimo proceso kaštus, reikia atlikti grūdų pirminį valymą. Jo metu

atskiriamos priemaišos ir šiukšlės, kurios trukdo tolygiai džiovinti sluoksnius [2]. Vandens kiekis,

kurį džiovinant reikia pašalinti iš grūdų apskaičiuojamas [4]:

1 2

2100v d

W Wm m

W

−=

−, (1.1)

čia vm - pašalinamo vandens masė, kg;

dm - drėgnos medžiagos masė, kg;

1W - drėgno produkto drėgnis, %;

2W - išdžiūvusio produkto drėgnis.

Atlikti džiovinimo procesą galima būdais, kurie pateikiami 1.4 pav. [2].

1.4 pav. Vandens pašalinimo būdai džiovinimo metu [2]

Nekeičiant vandens agregatinio būvio, džiovinimą galima atlikti dviem būdais [2]:

• Mechaninis būdas – šis būdas naudojamas, kai javuose yra laisvo vandens. Jį pašalinti

galima spaudžiant arba filtruojant centrifugose.

• Sorbcinis būdas – šis būdas naudojamas, kai džiovinamos medžiagos yra neatsparios

šiluminiam poveikiui. Naudojant šį būdą džiovinamos medžiagos sumaišomos su drėgmę

absorbuojančiomis medžiagomis.

Keičiant vandens agregatinį būvį, galima naudoti šiuos džiovinimo būdus [2]:

• Konvekcinis būdas – naudojant šį būdą, šiluma perduodama šilumos nešikliu.

• Kondukcinis būdas – naudojant šį būdą, džiovinamos medžiagos turi tiesioginį kontaktą

su įkaitintu paviršiumi.

• Radiacinis būdas – naudojant šį būdą, džiovinama medžiaga yra spinduliuojama

spindulinė energija.

• Elektrinis būdas – naudojant šį būdą, džiovinama medžiaga leidžiama aukšto dažnumo

elektros srovė.

Žemės ūkyje dažniausiai naudojamas būdai – konvekcinis arba kondukcinis. Šiais vandens

pašalinimo procesais veikia ventiliuojami aruodiniai sandėliai ir šiluminės džiovyklos.

11

Viena iš dažnai naudojamų džiovinimo technologijų – aktyvioji ventiliacija. Ji įrengiama

aruodiniuose sandėliuose, kuriuose galima džiovinti grūdus, kurių drėgnis siekia iki 23%, tačiau

negalima pilti aukštesnio sluoksnio nei 1 metras. Kai drėgnis neviršija 18 %, galima grūdus pilti

iki 2 metrų aukščio sluoksniu. Aktyviosios ventiliacijos schema pateikta 1.5 paveiksle [4].

1.5 pav. Aktyviosios ventiliacijos grūdams džiovinti įrengimo schema: 1- elektros variklis; 2 –

ventiliatorius; 3 – oro šildytuvas; 4 – jungiamasis kanalas; 5 – pagrindinis kanalas; 6 – oro

skirstymo kanalas; 7 – grūdai [9]

Tai žemos temperatūros džiovykla. Joje oro ventiliatoriaus pagalba iš pagrindinio kanalo į

skirstymo kanalus perduodamas oro srautas, kuris vėdina supiltą grūdų sluoksnį, taip iš jo

pašalindamas nereikalingą vandens kiekį. Džiovinant grūdus aktyviąja ventiliacija, pučiamo oro

kiekis 1 tonai grūdų turi būti ne mažesnis nei 400 m3·(t·h-1). Oras, tekėdamas pro ortakius

kiekvienoje sistemos dalyje, patiria slėgio nuostolius, kurie apskaičiuojami [5]:

2

22

oro Qp

F

=

, (1.3)

čia ξ - aerodinaminio pasipriešinimo koeficientas;

ρoro – oro tankis, kg·(m3)-1;

Q – pratekantis oro srautas, m3·s-1;

F – ortakio skerspjūvio plotas, m2.

Norint orą tolygiai paskirstyti po visą džiovinamą grūdų kiekį, skirstomieji ortakiai turi būti

įrengiami pagal formulę[4]:

2

v

lyg

qS

lbq= , (1.4)

čia qv – kanalu judančio oro debitas, m3⋅h-1;

l – kanalo ilgis, m;

12

b – grūdų sluoksnio storis, m;

ρ – grudų tankis, t⋅(m3)-1;

qlyg – lyginamasis pučiamo oro debitas, m3⋅(t h)-1.

Aktyvioji ventiliacija pasižymi tuo, kad jos įrengimas, santykinai su šiluminių džiovyklų, yra

pigesnis. Tokia technologija džiovinami grūdai nepaveikiami aukštų temperatūrų. Tuo pačius

aruodus galima naudoti sandėliavimui. Labai patogu, jei įrengiami požeminiai ortakiai, ar tokie,

ant kurių gali važiuoti sunkioji technika. Taip praplečiamos aruodo panaudojimo galimybės. Jei

panaudojami antžeminiai ortakiai, kyla problemų grūdus pakraunant ir iškraunant. Tokios

sistemos trūkumai, kad galima džiovinti tik 20–23% maksimalaus drėgnio grūdus, kai šiluminėse

džiovyklose galima džiovinti ir labai didelio drėgnio grūdus. Džiovinimo procesas priklausomas

nuo oro drėgmės. Įrengiant tokias džiovyklas ir norint džiovinti didelį kiekį grūdų, reikia didelio

sandėlio ploto, džiovinamo sampilo aukštis negali viršyti 2 metrų aukščio [2,7].

Norint išspręsti grūdų iškrovimo problemą aruoduose, galima įrengti pasvirusias grindis, kurių

pasvirimo kampas viršytų grūdų trintį. Tai kamerinė džiovykla (1.6 pav.) [9].

1.6 pav. Kamerinės džiovyklos pjūvis: 1 – pasviręs dugnas; 2- grūdų pripylimo anga; 3 – iškrovimo

anga; 4 – juostinis transporteris; 5 – oro tiekimo anga [9]

Tokios džiovyklos išnaudoja tik dalį savo patalpos, todėl dažniausiai jos naudojamos tik

džiovinimui, po to grūdai iškraunami ir laikomi kitose patalpose.

Be aruodinių sandėlių dar naudojami ventiliuojami grūdų bokštai (1.7 pav.). Bokštų talpa

siekia 10 000 tonų ir daugiau. Juose nereikia lyginti grudų, o iškraunant, išbyra jie išbyra savaime.

Tuo pasinaudojant, grūdus galima nesunkiai perpilti kelis kartus, taip grūdai susimaišo,

suvienodėja atskirų sluoksnių drėgnis. Tai labai naudinga, nes palengvina drėgnesnių nei 22%

grūdų džiovinimą. Tokio drėgnio grūdai susislegia, pro juos sunkiai gali prasiskverbti oras [4].

13

1.7 pav. Cilindrinė grūdų džiovykla. „BIN“ gamintojo modernus plokščiadugnis bokštas, skirtas grūdų

laikymui ir ventiliavimui [11]

Kai grūdai yra 25 % drėgnio ir didesnio, džiovinimas aktyviąja ventiliacija negalimas, nes oro

srautas, prisisotinęs per daug drėgmės, negali efektyviai jos pašalinti iš džiovinamų grūdų. Tuomet

naudojamos aukštos temperatūros šiluminės džiovyklos. Jose reagentas, kuris gali būti oras ar oro

ir degių medžiagų mišinys, veikia drėgnus grūdus, pasiekdamas 60 – 150 ºC. 1.2 lentelėje

pateikiamos maksimalios grūdų įkaitinimo temperatūros džiovinant [2]:

1.2 lentelė. Maksimalios grūdų įkaitinimo temperatūros [2]

Augalų rūšis Pradinis drėgnis, % Grūdų įkaitimo ribinė temperatūra, °C

Kviečiai iki 20 50

daugiau kaip 20 45

Miežiai nepriklauso nuo drėgnio 45

Rugiai nepriklauso nuo drėgnio 60

Avižos nepriklauso nuo drėgnio 50

Grikiai nepriklauso nuo drėgnio 40

Žirniai iki 20 40

daugiau kaip 20 35

Rapsai

iki 15 54

iki 20 52

iki 25 49

daugiau kaip 25 47

Šiluminių džiovyklų privalumai yra tokie, kad jose galima džiovinti grūdus neatsižvelgiant į

oro sąlygas. Jei įrengta grūdų recirkuliacinė sistema, grūdai pastoviai perkraunami džiovykloje,

todėl gali tolygiai išdžiūti. Po džiovinimo grūdus galima palikti džiovykloje, atliekant jų

14

sandėliavimo funkciją. Naudojant mobilias šilumines džiovyklas, galima perkelti iš vienos vietos

į kitą, taip tinkamai išnaudojant ūkio teritoriją bei naudojamus pastatus. Mobili džiovykla

pavaizduota 1.8 paveiksle.

1.8 pav. „AGREX“ gamintojo mobili džiovykla [12]

Šiluminių džiovyklų minusai tokie, kad jose grūdai veikiami aukštų temperatūrų, kurios, esant

netolygiam džiovinimo procesui, gali pažeisti grūdus. Tokios džiovyklos yra santykinai brangios

smulkiam ūkiui.

Populiariausios šiluminės džiovyklos Lietuvoje yra šachtinės. Jos būna periodinio veikimo

arba recirkuliacinės. Periodinio veikimo džiovyklos principinė schema pateikta 1.9 paveiksle.

1.9 pav. Periodinio veikimo šachtinė džiovykla: 1-drėgni grūdai; 2 – įpylimo anga; 3 – karšto oro kamera;

4 – džiovinimo šachtos; 5 – sausų grūdų išpylimo transporteris [2]

Šis statinys būna sudarytas iš vienos ar dviejų šachtų. Džiovykla pripildoma grūdais iškart

pilna. Nukreiptas karštas oras per šachtose esančius lovelius, kurie paskirsto karšto oro srautą per

grūdus ir juos taip džiovina. Laikas, kurį grūdai bus džiovinami, reguliuojamas su grūdų išpylimo

sklendėmis. Kiek sklendės leidžia grūdams išbirti iš džiovyklos, tiek proporcingai joje grūdai

džiovinami. Jei džiovykloje supilti grūdai yra nevienodo drėgnio, džiovinimas ne visada būna

tikslus ir sluoksniai gali nevienodai išdžiūti [4].

15

Efektyvesnė yra recirkuliacijos principu veikianti šachtinė džiovykla. Joje grūdai pastoviai

perkraunami iš vienos šachtos į kitą, kol pasiekia optimalų drėgnį. Nepertraukiamo veikimo

džiovyklose grūdai tiek džiovinami karštu agentu, tiek vėsinami aplinkos oru. Tinkamo drėgnio

grūdai kaip ir periodinėse džiovyklose, išleidžiami pro sklendes, skirtas grūdų išpylimui [2].

Recirkuliacinės džiovyklos vaizdas 1.10 paveiksle.

1.10 pav. „AKRON“ gamintojo šachtinė – recirkuliacinė džiovykla [13]

Žemės ūkyje grūdai gali būti laikomi panaudojant specialius būdus:

Šaldymas – grūdų sampilo temperatūros mažinimas, panaudojant 2000 m3·t-1 oro. Pučiant į

grūdus orą, kurio temperatūra 2–3 °C žemesnė nei grūdų, grūdai atvėsinami iki aplinkos oro

temperatūros, taip jie gali išsilaikyti būdami 16-20 % drėgnio.

Hermetinis laikymas – kai drėgni grūdai laikomi hermetiškoje aplinkoje. Jie kvėpuodami

deguonimi ir išskirdami anglies dioksidą, sumažina deguonies koncentraciją iki 2 % ir taip sukuria

savaiminį konservavimą.

Cheminis konservavimas – naudojant chemines medžiagas, slopinama grūdų aktyvi gyvybinė

veikla.

Grūdų silosavimas – kai drėgni grūdai, kurie bus naudojami pašarui, laikomi kaip silosas.

1.3. Ventiliacijos sistemos ir įranga

Pagrindinės ventiliacijos konstrukcijos dalys išskiriamos į penkias dalis [3]:

• Oro tiekimo sistema, kurios paskirtis yra nukreipti oro srautą į ventiliavimo mazgą

arba į džiovinamų grūdų sampilą, bei sureguliuoti jo parametrus;

16

• Oro paskirstymo sistema įrengime paskirsto tiekiamą oro srautą į ventiliuojamą

objektą;

• Džiovinamos grūdų sampilo;

• Oro išleidimo sistema, skirta pašalinti pro sampilą pratekėjusį srautą su pasisavinta

drėgme iš grūdų;

• Ventiliacijos sistemos valdymo įranga.

Pagrindinė sudedamoji dalis, naudojama ventiliacijos sistemose, yra ventiliatorius. Be jo

neįmanoma sudaryti reikiamų sąlygų laikyti žemės ūkio produkciją, įskaitant grūdus. Tuo pačiu

ventiliatoriai naudojami ir maisto perdirbimo pramonėje, kurie prisideda prie oro šaldymo ir

kondicionavimo įrenginių. Ventiliatorius privalo būti derinamas su ventiliacijos tinklu. Jei

ventiliatorius parinktas netinkamai, negalima užtikrinti tinkamo oro pasiskirstymo sampile ar

patalpoje – sistema dirbs neekonomiškai ir neracionaliai. Ventiliacijos sistemoje dažniausiai

naudojami dviejų tipų ventiliatoriai – išcentriniai ir ašiniai [10]. Parenkant ventiliatorių, reikia

žinoti [9]:

• Reikiamą slėgį, Pa;

• Debitą, m3⋅(h)-1 arba m3⋅(s)-1;

• Dujų rūšį (oras, dūmai ar kt.);

• Dujų temperatūrą, ºC;

• Ventiliatoriaus įrengimo sąlygas.

Išcentriniai (radialiniai) ventiliatoriai (1.11 pav.) sudaryti iš darbo rato su mentelėmis,

spiralinio korpuso ir stovo[10].

1.11 pav. Išcentrinio ventiliatoriaus schema: 1 – darbo ratas; 2- spiralinis korpusas; 3 – judesio perdavimo

įrenginys; 4 – stovas [10]

Į darbo ratą oras įsiurbiamas ašine kryptimi. Toliau keičia kryptį 90º kampu radialine kryptimi

ir patenka į spiralinį korpusą. Išcentrinių ventiliatorių darbo ratas būna 3 tipų: su mentelėmis,

17

lenktomis pirmyn (sukimosi kryptimi), atgal ir radialinėmis. Žemės ūkyje dažniausiai naudojami

ventiliatoriai, kurių darbo ratas tiesiogiai sujungiamas su elektros variklio ašimi (1.12 pav).

1.12 pav. Ventiliatorius, kurio darbo ratas sujungtas su varikio ašimi tiesiogiai

Tokie ventiliatoriai yra kompaktiškesni, pigesni, labiau atitinka saugumo technikos

reikalavimus. Tačiau jų trūkumas – labai apkraunami elektros variklio guoliai, o norint pakeisti

variklį, reikia išardyti visą ventiliatorių. Radialiniai - išcentriniai ventiliatoriai pranašesni už

ašinius tuo, kad jie kelia mažesnį triukšmą nei ašiniai ventiliatoriai bei tas pats ventiliatorius,

keičiant sūkių dažnį, gali būti pritaikytas įvairioms džiovinamoms medžiagoms ir jų kiekiui [10].

Siekiant ventiliatoriaus didesnio naudingumo koeficiento, esant džiovinamos medžiagos

sluoksnio aerodinaminio pasipriešinimui mažesniam už 600 – 800 Pa, naudojami ašiniai

ventiliatoriai. Jie gali būti sieniniai arba kanaliniai. 1.13 paveiksle pavaizduotas kanalinis

ventiliatorius [9].

1.13 pav. Ašinis kanalinis ventiliatorius [9]

Ventiliatorių sudaro: cilindrinis korpusas, darbo ratas, kreipiamasis aparatas, oro srauto

išlyginimo įrenginys ir judesio perdavimo įrenginys. Pagrindinė dalis – darbo ratas, kurį sudaro

velenas ir ant jo sumontuotos plokštelės. Šių ventiliatorių konstrukcija paprastesnė, patogesnis

aptarnavimas. Esant reikalui, juos patogu sujungti nuosekliai į bendrą tinklą. Ventiliatoriaus

naudingumo koeficientas apskaičiuojamas pagal formulę [10]:

18

1000

pQ h

N

=

, (1.5)

čia Q – pučiamo oro kiekis, m3⋅s-1;

hp – pilnas slėgis, Pa;

N – galia, kW.

Ventiliatorius, tiekdamas orą į sistemą, turi nugalėti ne tik visos jos aerodinaminį

pasipriešinimą, bet ir grūdų sampilo. Slėgis, reikalingas prapūsti grūdų sluoksnį [5]:

( )2' '

L T prp R R l = + , (1.6)

čia '

LR - aerodinaminis 1m sluoksnio produkcijos pasipriešinimas laminariniam srautui;

'

TR - aerodinaminis 1m sluoksnio produkcijos pasipriešinimas turbulenciniam srautui;

v - vidutinis oro greitis per produkciją, m·s-1;

prl - produkcijos sluoksnio aukštis, m.

Ventiliatorius orą tiekia į ventiliacijos sistemos tinklą, kurį sudaro pagrindinis ir skirstomieji

ortakiai, alkūnės, perėjimai, balninės atšakos ir dar daug įvairių, pagal sistemos įrengimą

naudojamų elementų. Kad ventiliacijos sistema dirbtų kuo tolygiau, pagrindiniuose ortakiuose oro

greitis turi būti ne didesnis nei 8–12 m·s-1 [5]. Skirstomuosiuose ortakiuose ne didesnis nei 3–4

m·s-1 [5]. Ventiliacijos sistemos atšakas galima jungti nuosekliai arba lygiagrečiai.

Norint sujungti ventiliuojamus įrengimus, nuosekliai naudojant tik vieną jėgos šaltinį, galioja

masės tvarumo dėsnis. Nevertinant patiriamų nuostolių oro sraute, per pjūvį A-A pratekantis oro

kiekis yra lygus per pjūvį B-B pratekančiam orui 1.14 paveikslas [3]:

1.14 pav. Nuoseklus ventiliacijos sistemos elementų jungimas: 1, 2, 3 – ventiliacijos elementų ribos; 1-2 –

pirmasis elementas; 2-3 – antrasis elementas; A-A – pirmojo ventiliacijos elemento skerspjūvio pjūvis; B-

B – antrojo ventiliacijos elemento skerspjūvio pjūvis [3]

Formulė, apibrėžianti masės tvarumo dėsnį:

1 1 1 2 2 2F F = , (1.7)

čia ς1, ς2 – oro tankis pjūvyje A-A ir pjūvyje B-B, kg/m3;

19

v1, v2 – oro srauto greitis pjūvyje A-A ir pjūvyje B-B, m/s;

F1, F2 – ortakio skerspjūvio plotas pjūvyje A-A ir pjūvyje B-B, m2.

Plačiausiai naudojamas ortakių jungimo būdas yra lygiagretus (1.15 pav.):

1.15 pav. Ventiliacijos sistemos elementų jungimas: a – uždaras jungimas; b – atviras jungimas, c – atviras

jungimas, naudojant skirstomąjį ortakį: 1 – skirstomasis ortaki; 2 ir 3 – išleidžiamieji ortakiai [3]

Naudojant lygiagretų jungimą ortakių išsišakojimo vietose, oro slėgiai yra vienodi, tačiau dėl

skirtingų atšakų pasipriešinimo pro kiekvieną iš jų tekės skirtingi oro srautai [3]:

p const= ,

( 1)1n L i i

iL + += = , (1.8)

čia p – slėgio nuostoliai ventiliacijos sistemoje, Pa;

L – oro srautas, m3⋅h-1;

𝐿(𝑖+𝑖+1) – oro srautai, pratekantys per skirtingus ventiliacijos sistemos elementus, m3⋅h-1.

Ventiliacijos sistemoje naudojami ortakiai pavaizduoti 1.16 paveiksle:

1.16 pav. Populiariausi ortakių tipai: A – trikampiai; B – stačiakampiai; C – sietiniai; D – perforuoti; E -

žaliuziniai [7]

20

Skirstomieji ortakiai pagal tipą gali būti antžeminiai ir požeminiai. Naudojant požeminius

ortakius, lengviau optimizuojamas grūdų pakrovimas ir iškrovimas. Trūkumas šių ortakių toks,

kad gali per ventiliavimo skylutes pribirti grūdų priemaišų, kurios didins sistemos pasipriešinimą.

Skirstomųjų ortakių išdėstymo tipai pateikti 1.17 paveiksle [10].

1.17 pav. Skirstomųjų ortakių išdėstymo variantai sandėlyje: 1 – oro tiekimo įrenginys; 2 – pagrindiniai

skirstomieji ortakiai; 3 – šoniniai skirstomieji ortakiai; 4 – oro išleidimo ortakiai; 5 – sklendės [10]

1.4. Informacijos šaltinių analizės apibendrinimas

Didėjantys Lietuvoje ariamos žemės plotai ir prikuliamų grūdų derliai reiškia tai, kad tenka

vis didesnį kiekį produkcijos apdoroti iškart po javapjūtės. Pagal kiekvieno ūkio dydį ir poreikius

galima įsirengti grūdų džiovinimo–sandėliavimo įrangą, kuri padėtų išlaikyti kokybišką derlių.

Smulkiam ir vidutiniam ūkiui tinka aktyviąją ventiliaciją atliekančios ar mobilios šiluminės

džiovyklos Didelius kiekius produkcijos užauginančiam ūkiui – stacionarios, didelės talpos

šiluminės džiovyklos. Projektuojant ir įrengiant aktyviąją ventiliaciją, reikia įvertinti ortakių

išdėstymą, pučiamo oro srautą bei greitį. Oro judėjimo greitis skirstomuosiuose ortakiuose negali

viršyti 4 m·s-1, norint užtikrinti tolygų oro pasiskirstymą. Taip pat labai svarbus ortakių tipas ir

įrengimo vieta sandėlyje. Naudojant požeminius ortakius ar perforuotas grindis, sandėlyje galima

optimizuoti grūdų pakrovimą ir iškrovimą.

21

2. PROJEKTINIS SKYRIUS

2.1. Grūdų laikymo technologijos modernizavimas A. Kniečiūno ūkyje

Aivaro Kniečiūno ūkyje auginamos įvairios grūdinės kultūros. Vidutinis javų derlingumas

siekia 2,5 t⋅ha-1. Naudojamas kombainas derliaus suėmimui – „CLAAS DOMINATOR 76“, kurio

pjaunamosios plotis – 4 m. Važiuodamas 3-4 km⋅h-1 greičiu, kombainas per darbo dieną gali

nupjauti iki 8 ha javų plotą. Per dieną vidutiniškai prikuliamų grūdų kiekis:

N h s= , (2.1)

čia N – prikuliamų grūdų kiekis, t;

h – vidutinis grūdų derlingumas, t∙ha-1;

s – nukuliamas plotas per dieną, ha.

2,5 8 20N = = t.

Ūkyje grūdai sandėliuojami tik trumpą laiką, javapjūtės metu, iki pardavimo. Dalis grūdų

naudojama gyvulių pašarui ir sėklai. Vyraujant sausiems orams javapjūtės metu, trumpalaikis

grūdų saugojimas pardavimui ar ilgalaikis sandėliavimas pašarui nekelia problemų. Tačiau

atsiradus poreikiui išdžiovinti ir saugoti didesnio kaip 15 % drėgnio javus, galimybės nėra. Ieškant

būdų, kaip išspręsti kilusią problemą, nuspręsta išnaudoti esamą grūdų sandėlį ir jame įrengti

ventiliuojamas grindis. Sandėlio vaizdas pateiktas 2.1 paveiksle.

2.1 pav. Sandėlis

22

Sandėlio plotas 34,5 m2. Aruodo sienos aukštis 1,5 m. Norint optimaliai išnaudoti sandėlio

dydį, galinė dalis bus išklota ventiliuojamomis grindimis, kurios užims 19,2 m2 plotą. Likusią

sandėlio ploto dalį bus galima panaudoti sausų grūdų laikymui ar kitiems poreikiams.

Apskaičiuojama grūdų aruodo, kuris bus ventiliuojamas, tūrį:

V a b c= , (2.2)

čia a – aruodo ilgis, a = 4 m;

b – aruodo plotis, b = 4,8 m;

c – aruodo aukštis, c = 1,4 m.

4 4,8 1,4 26,8V = = m3.

Apskaičiuojama telpanti grūdų masė aruode:

m V = , (2.3)

čia V – aruodo tūris, m3;

ρ – grūdų tankis, ρ = 0,75 m3⋅t-1.

26,8 0,75 20m = = t.

Tai grūdų kiekis, kurio pakanka gyvulių pašarui visiems metams ir sėklos saugojimui kitam

sėjos sezonui.

2.2. Ventiliuojamų grūdų konstrukciniai skaičiavimai

Apskaičiuojamas grūdų džiovinimui reikalingas aruodo ventiliavimo intensyvumas:

1sistQ m Q= , (2.4)

čia Q1 – lyginamasis tiekiamo oro srautas grūdams, Q1 = 400 m3⋅(h·t)-1 [5].

820 400 000sistQ == m3⋅(h·t)-1.

Priimta, kad reikia tiekti į aruodą 8000 m3⋅h-1 arba 2,22 m3⋅s-1 oro srautą.

Šiame ventiliuojame aruode, atlikus šaltinių analizę, nuspręsta įrengti 2 lygiagrečiai

veikiančias sistemas, kurioms orą tieks 2 ventiliatoriai su oro paskirstymo ortakiais. Todėl vienai

sistemai tiekiamas oro srautas yra:

80004000

2sistQ = = m3·h-1 arba 1,11m3·s-1.

Projektuojamo aruodo ventiliacijos sistemos principinė schema pateikta 2.2 paveiksle:

23

2.2 pav. Ventiliacijos sistemos schema: 1-2 – laipsniškai išplatėjantis ortakis; 2-3 – pagrindinis tiesus

ortakis; 3-4 – atšaka; 4-5 – 90° alkūnė apvalintais kampais; 5-6 – išplatėjimas; 6-7 – tiesus šoninis ortakis;

7-8 – tinklas; 8-9 – grūdų sluoksnis.

Projektuojant ventiliuojamą sandėlį ar aruodą ir pasirenkant ortakių tipą, visada reikia įvertinti

tai, ar nekils problemų grūdus pakraunant ir iškraunant. Atsižvelgiant į tai, ant projektuojamų

grindų bus galima užvažiuoti su priekaba, iš kurios grūdai bus išpilami. Pagrindinius ortakius

ventiliuojamose grindyse atstos padėkluose esančios ertmės, todėl nekils problemų grūdų

pakrovimui su kaušu ar kita technika. Padėklo vaizdas pateiktas 2.3 paveiksle.

2.3 pav. Padėklas

Maksimali apkrova, kuri gali tekti padėklams tai užvažiuojanti priekaba, pilna grūdų.

Sunkesnės technikos ūkyje nėra. Grūdams vežti į sandėlį naudojama dviašė puspriekabė SPIER

T10, kurios masė mp = 3540 kg. Į puspriekabę, priklausomai nuo grūdų rūšies, gali tilpti iki 10

tonų grūdų. Kad padėklų konstrukcija būtų patikima ir galėtų atlaikyti maksimalią apkrovą, reikia

atlikti medžiagų atsparumo skaičiavimus. 2.4 paveiksle pateikta dviatramės sijos schema:

3 1 2

4

5 6

7 8

9

24

2.4 pav. Dviatramės sijos, kurią veikia jėga F, schema: a – atstumas nuo atramos iki jėgos veikimo taško

Labiausiai padėklą veiks jėga, kai ji koncentruojasi ties atraminės lentos viduriu.

Apskaičiuojama lentą veikiančią jėgą F [14]:

m gF k

n

= , (2.5)

čia k – koeficientas, kuris nurodo, kokia dalis masės tenka ant priekabos ratų, k = 0,8;

m – masė, kuri veikia priekabos ratus, m = 13540 kg;

g – laisvojo kritimo pagreitis, g = 9,82 m·(s2)-1;

n – ratų skaičius, n = 4;

13540 9,820,8 26,5

4F

= = kN.

Apskaičiuojamos atraminės reakcijos[14]:

0AM = , 2 0bF a R a− + = ;

13,252 2

b

F a FR

a

= = =

kN;

0AM = , 2 0AR a F a− − = ;

13,252 2

A

F a FR

a

= = =

kN.

Apskaičiuojami lenkimo momentai M [14]:

0AM = ;

1 13,25 0,13 1,72AM R a= = = kN·m;

2 3,45 3,45 0B AM R a F a= − = − = .

Sudaroma padėklo viršutinę lentą veikiančių lenkimo momentų diagrama (2.5 pav.):

25

2.5 pav. Lenkimo momentų diagrama

Didžiausias viršutinę padėklo lentą veikiantis lenkimo momentas yra per vidurį ir jo dydis M

= 1,72 kN·m. Lenkiamo paviršiaus atsparumo momentas [14]:

2

6lent

b hW

= , (2.6)

čia b – lentų suminis plotis, kurį veiks priekabos ratas, m. Skaičiuojant lentų atsparumą, reikia

atsižvelgti į priekabos rato padėtį ant padėklo. Atvejis, kai ratas turės mažiausią atraminį plotą, tai

kai ratas remsis tik į 3 lentas. Tada suminis plotas b = 0,375 m;

h – lentos storis, h = 0,05 m;

( )2

40,375 0,05

1,56 106

lentW −

= = m2.

Apskaičiuojamas lentos atsparumas lenkimui [14]:

maxmax

lent

M

W = , (2.7)

max 4

1,7211

1,56 10

−= =

MPa.

Lentos stiprumo patikrinimas [14]:

max ,adm med , (2.8)

čia ,adm med - maksimalūs leistinieji įtempiai, MPa. Jei būtų montuojama žemiausios stiprumo

klasės C14 spygliuočių mediena, tai ,adm med = 14 MPa.

11 MPa 14 MPa. Stiprumo sąlyga tenkinama – ant padėklo galės užvažiuoti pilna priekaba.

26

2.3. Aktyviosios ventiliacijos sistemos aerodinaminiai skaičiavimai

Apskaičiuojamas pagrindinio ortakio matmenis [5]:

sistpagr

QS

v= , (2.9)

čia Spagr – ortakio skerspjūvio plotas, m2;

Qsist – tiekiamo oro srautas ventiliacijos sistemoje, m3·s-1;

v – oro judėjimo greitis, m·s-1. Oro judėjimo greitis ortakiuose rekomenduojamas 3 – 8 m·s-1

[5]. Priimta, kad pagrindiniame ortakyje greitis v = 8 m·s-1 [5]:

1,110,139

8pagrS = = m2.

Ortakio spindulys apskaičiuojamas:

pagrSr

= ; (2.10)

0,1390,21

3,14r = = m.

Ortakio skersmuo D yra dvigubai didesnis už spindulį r:

2D r= , (2.11)

0,21 0,422D == m. Priimta, kad pagrindinio ortakio skersmuo D = 0,45 m. Tai standartinis

cinkuoto plieno apvalus vamzdis. Ortakio ilgis l = 4 m, nes aruodo ilgis a = 4 m.

Apskaičiuojamas tiekiamo oro srautą atšakose:

sistatšk

QQ

n= , (2.12)

čia n – atšakinių ortakių skaičius; n = 5, nes bus naudojami 5 padėklai per garažo plotį.

1,110,22

5atškQ = = m3·s-1.

Skaičiuojamas atšakinių ortakių matmenis:

1

atškatšk

QS

v= , (2.13)

čia 1v – oro greitis atšakiniuose ortakiuose. Priimame, kad 1v = 5 m·s-1 [5]:

0,220,044

5atškS = = m2.

27

Ortakio spindulys apskaičiuojamas:

atškatš

Sr

= ; (2.14)

0,0440,12

3,14atšr = = m.

Ortakio skersmuo atšd :

2 0,12 0,24atšd = = m. Priimta, kad atšakinių ortakių skersmuo datš = 0,25 m. Tai standartinė,

cinkuoto plieno balninė atšaka, kurios ilgis l = 0,11 m.

Prie atšakos bus jungiama 90° apvalintais kampais alkūnė, kurios skersmuo dalk= 0,25m,

lenkimo spindulys ralk = 0,25 m. Alkūnė prijungta prie pereigos, kurios vieno galo skersmuo dp =

0,25 m, o kitame gale bus stačiakampis vamzdis, kurio ilgis 1a = 0,4 m, aukštis 1b = 0,15 m.

Pereigos ilgis lp = 0,45 m. Šoninis ortakis, kuriuo oro srautas tekės per grūdų sampilą, yra

stačiakampio formos, kurio aukštis 2a = 0,15m, plotis 2b = 0,52 m, ilgis 2l = 2,4m.

Apskaičiuojamas šoniniais ortakiais judančio oro greitis v2 [5]:

2atšk

šon

Qv

S= , (2.15)

čia šonS - šoninio ortakio plotas, m2.

2 2sonS a b= , (2.16)

čia 2a - ortakio aukštis;

2b - ortakio plotis.

0,15 0,52 0,078šonS = = m2.

2

0,222,82

0,078v = = m·s-1.

Oro srauto greitis yra mažesnis nei 3 m·s-1 ir tenkina skirstomųjų ortakių keliamus

reikalavimus [5].

Apskaičiuojant aktyviosios ventiliacijos sistemos darbą, reikia įvertinti aerodinaminį

pasipriešinimą. Jis priklauso nuo aerodinaminio pasipriešinimo koeficiento ζ, oro tankio ir

vidutinio oro greičio sistemoje. Žinant visus parametrus, trūkstamas dydis yra pasipriešinimo

koeficientas, kurį reikia paskaičiuoti įvertinant oro judėjimą charakteringuose ventiliacijos

taškuose.

Aerodinaminio pasipriešinimo koeficientas ζ atkarpoje 1-2 – išplatėjime.

28

Norint apskaičiuoti pasipriešinimo koeficientas ξ, pirma reikia rasti Reinoldo skaičių Re.

Reinoldo skaičius paskaičiuojamas [5]:

Re e sistd Q

v F

=

, (2.17)

čia de – ekvivalentinis ortakio skersmuo, m;

Qsist – oro srautas tekantis pagrindiniu ortakiu, m3·s-1;

v – kinematinis oro klampumas, m2·s-1; Priimame, kad kinematinis oro klampumas v = 13,2·10-6,

m2·s-1 [5];

F – elemento skerspjūvio plotas, m2;

Ovalių ortakių ekvivalentinis skersmuo de apskaičiuojamas [5]:

ed d= ,

čia d – ortakio skersmuo prieš išplatėjimą, d = 0,355 m. (2.18)

de = 0,355 m.

Elemento skerspjūvio plotas apskaičiuojamas:

2

4

dF

= ; (2.19)

( )2

3,14 0,3550,099

4F

= = m2.

6

0,355 1,11Re 317537

13,2 10 0,099−

= =

.

Atsižvelgiant į Re dydį, ξ skaičiuojamas pagal lygtį [5]:

tr išpl = + , (2.20)

čia ξtr – aerodinaminis pasipriešinimo trinčiai koeficientas;

ξišpl – aerodinaminis pasipriešinimo išplatėjimui koeficientas.

Aerodinaminis pasipriešinimas trinčiai ξtr skaičiuojamas [5]:

21

1

8sin2

trn

= −

, (2.21)

čia λ – trinties koeficientas;

α – išplatėjimo kampas, °;

n – išplatėjimo laipsnis.

29

Trinties koeficientas λ skaičiuojamas, atsižvelgiant į santykinį ortakio sienelių šiurkštumą

ir Re dydį. Santykinis ortakio sienelių šiurkštumas skaičiuojamas [5]:

ed

= , (2.22)

čia Δ – vidutinis nelygumų aukštis, m; Priimame, kad plieniniuose vamzdžiuose ir jų

sujungimuose Δ = 0,002 m.

0,0020,0056

0,355 = = .

Trinties koeficientas λ skaičiuojamas [5]:

2

1

3,72lg

=

, (2.23)

2

10,0314

3,72lg

0,0056

= =

.

Išplatėjimo kampas α, kai ortakis prieš išplatėjimą ir už yra apvalus, skaičiuojamas pagal

lygtį[5]:

122

d darctg

l

− =

, (2.24)

čia d1 – ortakio skersmuo po išplatėjimo, d1 = 0,45 m;

l – difuzoriaus ilgis, l = 0,06 m.

0,45 0,3552 43

2 0,11arctg

− = =

°.

Išplatėjimo laipsnis n skaičiuojamas pagal lygtį [5]:

1Fn

F= , (2.25)

čia F1 – ortakio skerspjūvio plotas po išplatėjimo, F1 = 0,16 m2. Tada:

0,161,6

0,099n = = .

Galima apskaičiuoti ξtr:

2

0,314 11 0,014

43 1,68sin

2

tr

= − =

.

30

Aerodinaminis pasipriešinimo išplatėjimui koeficientas ξišpl skaičiuojamas [5]:

2

41

3,2 12 2

išpl k tg tgn

= −

, (2.26)

čia k – empirinis koeficientas. Kadangi difuzorius apvalus, tai k = 1 [5].

2

443 43 1

3,2 1 1 0,142 2 1,6

išpl tg tg

= − =

.

Dabar galima apskaičiuoti ξ:

0,014 0,14 0,154 = + = . Priimame, kad ξ išplatėjime yra 0,14.

Apskaičiavus aerodinaminio pasipriešinimo koeficientą ξ, galima įvertinti slėgio nuostolius

Δp kiekviename atskirame sistemos elemente [5]:

2

22

oro Qp

F

=

, (2.27)

čia ξ - aerodinaminio pasipriešinimo koeficientas;

ρoro – oro tankis, kg·(m3)-1. Oro tankį priimame 1,29 kg·(m3)-1 [5];

Q – pratekantis oro srautas, m3·s-1;

F – ortakio skerspjūvio plotas, m2.

Norint nustatyti tinkamą ventiliacijos sistemos ir ventiliatoriaus darbą, reikia slėgio nuostolius

Δp įvertinti pratekant skirtingiems oro srautams. Slėgio nuostoliai atkarpoje 1 – 2:

Kai Q = 0, tai Δp = 0.

Kai Q = 0,3 m3·s-1,

( )

( )

2

2

1,29 0,30,154 0,9

2 0,099p

= =

Pa.

Kai Q = 0,6 m3·s-1,

( )

( )

2

2

1,29 0,60,154 3,65

2 0,099p

= =

Pa.

Kai Q = 0,9 m3·s-1,

( )

( )

2

2

1,29 0,90,154 8,2

2 0,099p

= =

Pa.

Kai Q = 1,1 m3·s-1,

( )

( )

2

2

1,29 1,10,154 12,26

2 0,099p

= =

Pa;

Kai Q = 1,4 m3·s-1,

31

( )

( )

2

2

1,29 1,40,154 19,86

2 0,099p

= =

Pa.

Aerodinaminio pasipriešinimo koeficientas ζ atkarpoje 2 - 3 skaičiuojamas [5]:

f

e

lk

d = , (2.28)

čia kf – formos koeficientas, apvaliems ortakiams kf = 1 [5];

λ – trinties koeficientas;

de – ekvivalentinis ortakio skersmuo, pagal 2.18 lygtį de = D = 0,45m;

Norint apskaičiuoti pasipriešinimo koeficientas ξ, reikia rasti Reinoldo skaičių Re [5].

Reinoldo skaičius paskaičiuojamas pagal 2.17 lygtį:

6

0,45 1,11Re 236472

13,2 10 0,16−

= =

.

Trinties koeficientas λ skaičiuojamas, atsižvelgiant į santykinį ortakio sienelių šiurkštumą

ir Re dydį. Santykinis ortakio sienelių šiurkštumas apskaičiuojamas pagal 2.22 lygtį:

0,0020,0044

0,45 = = .

Pagal sąlygas λ skaičiuojamas naudojant 2.23 lygtį:

2

10,029

3,72lg

0,0044

= =

.

Apskaičiuojamas aerodinaminis pasipriešinimas ξ:

21 0,029 0,13

0,45 = = . Priimta, kad ξ pagrindiniame ortakyje yra 0,13.

Pagal 2.23 lygtį apskaičiuojame slėgio nuostolius atkarpoje 2-3:

Kai Q = 0, tai Δp = 0.

Kai Q = 0,3 m3·s-1,

( )

( )

2

2

1,29 0,30,13 0,29

2 0,16p

= =

Pa.

Kai Q = 0,6 m3·s-1,

( )

( )

2

2

1,29 0,60,13 1,20

2 0,16p

= =

Pa.

Kai Q = 0,9 m3·s-1,

32

( )

( )

2

2

1,29 0,90,13 2,65

2 0,16p

= =

Pa.

Kai Q = 1,1 m3·s-1,

( )

( )

2

2

1,29 1,10,13 3,96

2 0,16p

= =

Pa.

Kai Q = 1,4 m3·s-1,

( )

( )

2

2

1,29 1,40,13 6,40

2 0,16p

= =

Pa.

Aerodinaminio pasipriešinimo koeficientas ζ atkarpoje 3-4 – trišakis.

Nustatant aerodinaminio pasipriešinimo koeficientą ζ, bus vertinamas oro srautas 3-oje

atšakoje, todėl tekančio oro srautas prieš trišakį Q yra:

3 atšQ Q= , (2.29)

3 0,22 0,66Q = = m3·s-1.

Oro srautas už trišakio Q2 yra:

2 atškQ Q Q= − , (2.30)

2 0,66 0,22 0,44Q = − = m3·s-1.

Aerodinaminio pasipriešinimo koeficientas trišakyje ζ skaičiuojamas [5]:

3 32

1 ,š P

atšk atšk

FQ Q

Q F Q

= +

(2.31)

čia F – ortakio skerspjūvio plotas, m2;

F1 – atšakinio ortakio skerspjūvio plotas, m2;

ξp – aerodinaminio pasipriešinimo koeficientas oro daliai, pratekančiai tiesiai;

ζš - aerodinaminio pasipriešinimo koeficientas oro daliai, pratekančiai per atšaką;

Naudojant formulę 2.15 apskaičiuojami ortakių plotai F ir F1:

23,14 0,450,16

4F

= = m2.

2

1

3,14 0,250,049

4F

= = m2.

Aerodinaminio pasipriešinimo koeficientas oro daliai, pratekančiai tiesiai, ξp apskaičiuojamas

[5]:

33

2

20,35 1 ,p

Q

Q

−

(2.32)

2

0,440,35 1 0,039

0,66p

− =

.

Aerodinaminio pasipriešinimo koeficientas oro daliai, pratekančiai per atšaką, ξš

apskaičiuojamas [5]:

2

'

1

1 ,atškš

Q FA

Q F

= +

(2.33)

čia A‘ – empirinis koeficientas. Jis apskaičiuojamas priklausomai nuo santykių 1F

Fir 1Q

Q:

1 0,0490,3

0,16

F

F= = ir

0,220,33

0,66

atškQ

Q= = . Tuomet empirinis koeficientas A‘ apskaičiuojamas

[5]:

' 1,1 0,7 atškQA

Q= − , (2.34)

' 1,1 0,7 0,33 0,769A = − = . Suradus empirinio koeficiento reikšmę, galima apskaičiuoti

aerodinaminio pasipriešinimo koeficientą oro daliai, pratekančiai per atšaką, ξš:

2

0,22 0,160,767 1 1,65

0,66 0,049š

= + =

.

Turint visus koeficientus, galima apskaičiuoti pasipriešinimo koeficientą ξ trišakyje:

3 2 3

0,666 0,049 0,6661,65 0,039 5

0,222 0,16 0,222

= + =

. Priimta, kad trišakyje 3 - 4

aerodinaminio pasipriešinimo koeficientas ξ = 5.

Pagal 2.23 formulę apskaičiuojame slėgio nuostolius atkarpoje 3–4:

Kai Q = 0, tai Δp = 0.

Kai Q = 0,3 m3·s-1,

( )

( )

2

2

1,29 0,35 11,3

2 0,16p

= =

Pa.

Kai Q = 0,666 m3·s-1,

34

( )

( )

2

2

1,29 0,6665 55,8

2 0,16p

= =

Pa.

Kai Q = 0,9 m3·s-1,

( )

( )

2

2

1,29 0,95 102,0

2 0,16p

= =

Pa.

Kai Q = 1,1 m3·s-1,

( )

( )

2

2

1,29 1,15 152,4

2 0,16p

= =

Pa.

Kai Q = 1,4 m3·s-1,

( )

( )

2

2

1,29 1,45 246,9

2 0,16p

= =

Pa.

Aerodinaminio pasipriešinimo koeficientas ζ atkarpoje 4–5 – 90 ° alkūnė apvalintais kampais.

Koeficientas alkūnėje ζ skaičiuojamas[5]:

Re 1 1 1 1 0,0175 ,e

rk k A B C a

d

= + +

(2.35)

čia Re 1 1 1, , , ,k k A B C - empiriniai koeficientai;

λ – trinties koeficientas;

r – apvalinimo spindulys, r = 0,25 m;

de – ekvivalentinis ortakio skersmuo, de = d = 0,25 m.

Norint apskaičiuoti empirinius koeficientus, pirmiausia reikia rasti Reinoldo skaičių Re.

Reinoldo skaičius randamas pagal 2.13 lygtį:

6

0,25 0,22Re 85807

13,2 10 0,049−

= =

.

Apskaičiavus Re, galima rasti trinties koeficientą λ. Trinties koeficientas λ skaičiuojamas,

atsižvelgiant į santykinį ortakio sienelių šiurkštumą ir Re dydį. Santykinis ortakio sienelių

šiurkštumas skaičiuojamas pagal 2.22 lygtį:

0,0020,008

0,25 = = .

Koeficientas λ skaičiuojamas pagal 2.23lygtį:

2

10,035

3,72lg

0,008

= =

.

35

Empirinis koeficientas k nustatomas atsižvelgiant į Re ir e

r

dsantykį [5]. Šiuo atveju

empirinis koeficientas k = 2 [5].

Empirinis koeficientas Rek skaičiuojamas priklausomai nuo Re ir e

r

dsantykio [5]. Šiuo atveju

Rek skaičiuojamas pagal lygtį [5]:

Re 2 3

3 3 3

0,226 0,1701 0,02120,792 ;k

x x x= + − + (2.36)

čia 3

Re 858070,858

100000 100000x = = = . Tuomet Rek :

( ) ( )Re 2 3

0,226 0,1701 0,02120,792 0,858

0,858 0,858 0,858k = + − + = .

Koeficientas 1A skaičiuojamas pagal lygtį [5]:

2 3

1

1,2450,1492 0,01083 0,0000260 0,00000059A a a a

a= + + − − +

2 3 4

0,876 0,602 0,0618

a a a+ + + , (2.37)

čia a – alkūnės posūkio kampas, a = 90°. Įstačius reikšmę į lygtį, gaunama:

( ) ( )2 3

1

1,2450,1492 0,01083 90 0,0000260 90 0,00000059 90

90A = + + − − +

( ) ( ) ( )2 3 4

0,876 0,602 0,06180,89

90 90 90+ + + = .

Koeficientas 1B skaičiuojamas pagal lygtį [5]:

1 2 3

0,886 1,646 1,2760,0248 ;

e e e

Br r r

d d d

= − + − +

(2.38)

1 2 3

0,886 1,646 1,2760,0248 0,49

0,25 0,25 0,25

0,25 0,25 0,25

B = − + − + =

.

Koeficientas apvaliems ortakiams 1C = 1.

Apskaičiuojamas aerodinaminio pasipriešinimo koeficientas alkūnėje ζ :

36

0,252 0,858 0,89 0,49 1 1 0,0175 90 0,035 0,858

0,25

= + + =

.

Pagal 2.23 formulę apskaičiuojama slėgio nuostolius atkarpoje 4 – 5:

Kai Q = 0, tai Δp = 0.

Kai Q = 0,06 m3·s-1,

( )

( )

2

2

1,29 0,060,858 0,04

2 0,049p

= =

Pa.

Kai Q = 0,12 m3·s-1,

( )

( )

2

2

1,29 0,120,858 0,16

2 0,049p

= =

Pa.

Kai Q = 0,18 m3·s-1,

( )

( )

2

2

1,29 0,180,858 0,36

2 0,49p

= =

Pa.

Kai Q = 0,22 m3·s-1,

( )

( )

2

2

1,29 0,220,858 0,54

2 0,49p

= =

Pa.

Kai Q = 0,28 m3·s-1,

( )

( )

2

2

1,29 0,280,858 0,88

2 0,049p

= =

Pa.

Aerodinaminio pasipriešinimo koeficientas ζ atkarpoje 5– 6 – 90 ° išplatėjimas.

Norint apskaičiuoti pasipriešinimo koeficientą ξ, pirmiausia reikia rasti Reinoldo skaičių Re

[5]. Reinoldo skaičius paskaičiuojamas pagal 2.17 lygtį:

6

0,25 0,22Re 85807

13,2 10 0,049−

= =

.

Pagal Re dydį, ξ apskaičiuojamas [5]:

tr išpl = + ,

čia ξtr – aerodinaminis pasipriešinimo trinčiai koeficientas;

ξišpl – aerodinaminis pasipriešinimo išplatėjimui koeficientas.

Aerodinaminis pasipriešinimas trinčiai ξtr skaičiuojamas pagal 2.21 lygtį [5]:

21

1

8sin2

trn

= −

,

37

čia λ – trinties koeficientas;

α – išplatėjimo kampas;

n – išplatėjimo laipsnis.

Trinties koeficientas λ skaičiuojamas, atsižvelgiant į santykinį ortakio sienelių šiurkštumą

ir Re dydį. Santykinis ortakio sienelių šiurkštumas skaičiuojamas pagal 2.22 lygtį [5]:

0,0020,008

0,25 = = .

Koeficientas λ skaičiuojamas [5]:

2

10,035

3,72lg

0,008

= =

Išplatėjimo kampas α, kai ortakis prieš išplatėjimą apvalus, o už – stačiakampio formos,

skaičiuojamas pagal lygtį [5]:

1 12

2 ;2

a bd

a arctgl

−

=

(2.39)

0,15 0,42 0,25

3,142 3,2

2 0,45a arctg

−

= =

°.

Išplatėjimo laipsnis n skaičiuojamas pagal 2.25 lygtį:

0,061,22

0,049n = = .

Galima apskaičiuoti ξtr:

2

0,035 11 0,0051

3,2 1,228sin

2

tr

= − =

.

Aerodinaminis pasipriešinimo išplatėjimui koeficientas ξišpl skaičiuojamas pagal 2.26 lygtį:

2

41

3,2 12 2

išpl k tg tgn

= −

,

čia k – empirinis koeficientas. Kadangi difuzorius stačiakampis ir platėjantis į abi puses, tai k =

0,66-0,11·α = 0,308 [5].

38

2

43,2 3,2 1

3,2 0,308 1 0,000362 2 1,22

išpl tg tg

= − =

.

Dabar galima apskaičiuoti ξ:

0,0051 0,00036 0,0056 = + = . Priimta, kad ξ 5 – 6 išplatėjime yra 0,0056.

Pagal 2.23 lygtį apskaičiuojami slėgio nuostoliai atkarpoje 5–6:

Kai Q = 0, tai Δp = 0.

Kai Q = 0,06 m3·s-1,

( )

( )

2

2

1,29 0,060,0056 0,0054

2 0,049p

= =

Pa.

Kai Q = 0,12 m3·s-1,

( )

( )

2

2

1,29 0,120,0056 0,022

2 0,049p

= =

Pa.

Kai Q = 0,18 m3·s-1,

( )

( )

2

2

1,29 0,180,0056 0,048

2 0,049p

= =

Pa.

Kai Q = 0,22 m3·s-1,

( )

( )

2

2

1,29 0,220,0056 0,071

2 0,049p

= =

Pa.

Kai Q = 0,28 m3·s-1,

( )

( )

2

2

1,29 0,280,858 0,120

2 0,049p

= =

Pa.

Aerodinaminio pasipriešinimo koeficientas ζ atkarpoje 6–7 – tiesus ortakis.

Koeficientas ζ atkarpoje skaičiuojamas pagal 2.28 lygtį [5]:

f

e

lk

d = ,

čia kf – formos koeficientas;

λ – trinties koeficientas;

de – ekvivalentinis ortakio skersmuo, m; de apskaičiuojamas pagal lygtį [5]:

2e

a bd

a b

=

+, (2.40)

čia a – ortakio aukštis, a = 0,15 m

b- ortakio plotis, b = 0,52 m.

39

2 0,15 0,520,23

0,15 0,52ed

= =

+.

Norint apskaičiuoti pasipriešinimo koeficientą ξ, pirmiausia reikia rasti Reinoldo skaičių Re

[5]. Reinoldo skaičius paskaičiuojamas pagal 2.17 formulę:

6

0,23 0,22Re 49592

13,2 10 0,078−

= =

.

Trinties koeficientas λ skaičiuojamas, atsižvelgiant į santykinį ortakio sienelių šiurkštumą

ir Re dydį. Santykinis ortakio sienelių šiurkštumas apskaičiuojamas pagal 2.18 formulę:

0,0050,022

0,23 = = .

Koeficientas λ skaičiuojamas naudojant 2.23 formulę:

2

10,05

3,72lg

0,022

= =

.

Formos koeficientas kf priklauso nuo Reinoldo skaičiaus ir ortakio kraštinių santykio. Kadangi

Re 2000 , tuomet kf [5]:

2

1

0,0733 0,1590 0,911

fkb b

a a

=

− + +

, (2.41)

2

1 11,11

0,0,52 0,520,0733 0,1590 0,911

0,15 0,15

fk = = =

− + +

.

Apskaičiuojamas aerodinaminis pasipriešinimas ξ:

1,21,11 0,05 0,29

0,23 = = . Priimta, kad ξ tiesiame ortakyje yra 0,33.

Pagal 2.23 formulę apskaičiuojami slėgio nuostoliai atkarpoje 6–7:

Kai Q = 0, tai Δp = 0.

Kai Q = 0,06 m3·s-1,

( )

( )

2

2

1,29 0,060,29 0,11

2 0,078p

= =

Pa.

Kai Q = 0,12 m3·s-1,

( )

( )

2

2

1,29 0,120,29 0,45

2 0,078p

= =

Pa.

Kai Q = 0,18 m3·s-1,

40

( )

( )

2

2

1,29 0,180,29 1,00

2 0,078p

= =

Pa.

Kai Q = 0,22 m3·s-1,

( )

( )

2

2

1,29 0,220,29 1,50

2 0,078p

= =

Pa.

Kai Q = 0,28 m3·s-1,

( )

( )

2

2

1,29 0,280,29 2,44

2 0,078p

= =

Pa.

Aerodinaminio pasipriešinimo koeficientas ζ atkarpoje 7–8 – oro įtekėjimas pro tinklą.

Koeficientas ξ apskaičiuojamas pagal lygtį:

2

t

n

= , (2.42)

čia n – išplatėjimo koeficientas;

ξt – tinklo aerodinaminis pasipriešinimo koeficientas;

Išplatėjimo koeficientas n apskaičiuojamas pagal 2.25 lygtį:

1Fn

F= ,

čia F1 = Įėjimo angos skerspjūvio plotas, m2;

F – ortakio skerspjūvio plotas, m2;

1 2,4 0,05 4 0,48F = = m2.

0,15 0,52 0,078F = = m2.

Tada išplatėjimo koeficientas n apskaičiuojamas:

0,486,15

0,078n = = .

Tinklo aerodinaminis pasipriešinimo koeficientas ξt – apskaičiuojamas atsižvelgiant į

Reinoldo skaičių. Re skaičiuojamas pagal lygtį:

Re t

= , (2.43)

čia v – kinematinis oro klampumas, m2·s-1.

t - oro greitis jam tekant pro tinklą, m·s-1. t apskaičiuojamas:

41

t

skyl

Q

f =

, (2.44)

čia skylf - suminis skylučių plotas, skylf = 0,072 m2. Tuomet t :

0,223

0,072t = = m·s-1.

Apskaičiuojamas Re:

613,2·102

3Re 22727

−= = . Kadangi 3Re 10 , tai t apskaičiuojamas [5]:

( )2

11,3 1 1t f

f

= − + −

, (2.45)

čia f - gyvojo ir viso angos pločio santykis.

1

skylff

F=

, (2.46)

0,0720,15

0,48f = = .

Tuomet:

( )2

11,3 1 0,15 1 32,36

0,15t

= − + − =

.

Aerodinaminio pasipriešinimo koeficientas ξ apskaičiuojamas:

32,360,85

37,8 = = . Priimta, kad ξ tinklelyje yra 0,85.

Pagal 2.23 formulę apskaičiuojami slėgio nuostoliai atkarpoje 7–8:

Kai Q = 0, tai Δp = 0.

Kai Q = 0,06 m3·s-1,

( )

( )

2

2

1,29 0,060,85 0,36

2 0,075p

= =

Pa.

Kai Q = 0,12 m3·s-1,

( )

( )

2

2

1,29 0,120,85 1,40

2 0,075p

= =

Pa.

Kai Q = 0,18 m3·s-1,

( )

( )

2

2

1,29 0,180,85 3,23

2 0,075p

= =

Pa.

42

Kai Q = 0,22 m3·s-1,

( )

( )

2

2

1,29 0,220,29 4,80

2 0,078p

= =

Pa.

Kai Q = 0,28 m3·s-1,

( )

( )

2

2

1,29 0,280,85 7,80

2 0,075p

= =

Pa.

Slėgis, reikalingas prapūsti grūdų sluoksnį (atkarpa 8– 9) apskaičiuojamas:

( )2' '

L T prp R R l = + , (2.47)

čia '

LR - aerodinaminis 1m sluoksnio produkcijos pasipriešinimas laminariniam srautui. Priimta,

kad grūdams '

LR = 2320 [5];

'

TR - aerodinaminis 1m sluoksnio produkcijos pasipriešinimas turbulenciniam srautui. Priimta,

kad grūdams '

TR = 1447[5].

v - vidutinis oro greitis per produkciją, m·s-1;

prl - produkcijos sluoksnio aukštis, m.

Apskaičiuojamas p :

Kai Q = 0, tai v = 0 m·s-1, tuomet Δp = 0.

Kai Q = 0,06 m3·s-1, tai v = 0,025 m·s-1tuomet Δp:

( )( )22320 0,025 1447 0,025 1,4 82,5p = + = Pa.

Kai Q = 0,12 m3·s-1, tai v = 0,05 m·s-1, tuomet Δp:

( )( )22320 0,05 1447 0,05 1,4 167,5p = + = Pa.

Kai Q = 0,18 m3·s-1, tai v = 0,075 m·s-1, tuomet Δp:

( )( )22320 0,075 1447 0,075 1,4 255p = + = Pa.

Kai Q = 0,22 m3·s-1, tai v = 0,09 m·s-1, tuomet Δp:

( )( )22320 0,09 1447 0,09 1,4 307,5p = + = Pa.

Kai Q = 0,28 m3·s-1, tai v = 0,11 m·s-1, tuomet Δp:

( )( )22320 0,11 1447 0,11 1,4 381,5p = + = Pa.

Apskaičiuojami suminiai slėgio nuostoliai:

43

0Q = m3·s-1,

0p = Pa;

0,3Q = m3·s-1,

0,90 0,29 11,30 0,04 0,005 0,11 0,36 82,50 95,50p = + + + + + + + = Pa;

0,6Q = m3·s-1,

3,60 1,20 55,80 0,16 0,002 0,45 1,40 167,50 230,13p = + + + + + + + = Pa;

0,9Q = m3·s-1,

8,20 2,65 102,00 0,36 0,0048 1,00 3,23 255,00 372,50p = + + + + + + + = Pa;

1,1Q = m3·s-1,

12,26 3,96 152,40 0,54 0,07 1,50 4,80 307,50 483,03p = + + + + + + + = Pa;

1,4Q = m3·s-1,

19,86 6,40 246,90 0,88 0,12 2,44 7,80 381,50 665,90p = + + + + + + + = Pa.

Slėgio nuostoliai atskirose atkarpose ir suminiai sistemos nuostoliai pateikti 2.1 lentelėje:

2.1 lentelė. Slėgio nuostoliai ventiliacijos sistemos atskirose atkarpose

Srautas Atkarpos

Q,

m3·s-1 1 - 2 2 - 3 3 - 4 4 - 5 5 - 6 6 - 7 7 - 8 8 - 9

Δp,

Pa

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0,3 0,90 0,29 11,30 0,04 0,0054 0,11 0,36 82,50 95,50

0,6 3,6 1,2 55,8 0,16 0,022 0,45 1,4 167,5 230,13

0,9 8,2 2,65 102 0,36 0,048 1 3,23 255 372,50

1,1 12,26 3,96 152,4 0,54 0,071 1,5 4,8 307,5 483,03

1,4 19,86 6,4 246,9 0,88 0,12 2,44 7,8 381,5 665,90

Slėgio nuostolių Δp priklausomybė nuo pratekančio oro srauto Q pateikta 2.6 paveiksle.

44

2.6 pav. Slėgio nuostolių Δp priklausomybė nuo oro srauto Q: 1 – parinkto ventiliatoriaus charakteristika;

2 – ventiliacinės sistemos charakteristika; A – apskaičiuotas ventiliacinės sistemos darbą nusakantis taškas;

B – faktinis ventiliacijos sistemos darbą nusakantis taškas

Ventiliacijos sistemai reikalingas oro srautas 1,1Q = m3·s-1. Tekant tokiam srautui ortakiais,

susidaro oro pasipriešinimas Δp = 483,03 Pa. Atsižvelgiant į Q ir Δp dydžius, parenkamas

ventiliatorius: išcentrinis ventiliatorius RFC 400, kurio galia P = 1,5 kW, maksimalių apsisukimų

skaičius n = 940 x·min-1, našumas Q = 5250 m3·h-1 = 1,45 m3·h-1, maksimalus išvystomas slėgis

p = 550 Pa.

2.4. Ventiliacijos sistemos ekonominis vertinimas

Įrengiant bet kokią sistemą, būtina įvertinti kaštų dydį, nuo kurių priklausys, ar sistema

ekonominiu atžvilgiu bus naudinga ūkyje. Ventiliacijos sistemos įrengimo suma susideda iš

padėklų medžiagų ir surinkimo kainos, ortakių ir jų montavimo kainos bei ventiliatoriaus kainos.

Apskaičiuojama, kokio kiekio medienos reikės padėklui pagaminti:

p t l aV V V V= + + , (2.48)

čia Vp – padėklą sudarančios medžiagos kiekis, m3;

Vt – tašelius sudarančios medžiagos kiekis, m3;

Vl – lentas sudarančios medžiagos kiekis, m3;

Va – atramas sudarančių medžiagos kiekis, m3.

Skaičiuojama, kiek medienos reikės norint pagaminti tašelius:

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

650

700

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5

Δp

, Pa

Q, m3·s-1

1

2

Qfakt

pfakt

pskaič

Qskaič

A

B

45

2t šon vidV V V= + , (2.49)

čia Všon – šoninių tašelių medžiagos kiekis, m3;

Vvid - vidurinių tašelių medžiagos kiekis, m3.

Visi medžiagų kiekiai apskaičiuojami pagal tūrio V skaičiavimo lygtį:

V a b c= , (2.50)

čia a – ilgis, m;

b – plotis, m;

c –aukštis, m.

0,10 0,15 1,2 0,018šonV = = m3;

0,08 0,15 1,2 0,014vidV = = m3;

2 0,018 0,014 0,05tV = + = m3.

Apskaičiuojama, kiek medienos reikės pagaminti lentoms:

2 5l k tV V V= + , (2.51)

čia Vk – kraštinių lentų medžiagos kiekis, m3;

Vt – tarpuose esančių lentų medžiagos kiekis, m3.

0,05 0,1375 0,8 0,0055kV = = m3;

0,05 0,125 0,8 0,005tV = = m3;

2 0,0055 5 0,005 0,036lV = + = m3.

Medienos kiekis atramoms skaičiuojamas:

3 0,15 0,025 0,8 0,009aV = = m3.

Medienos kiekis visam padėklui pagaminti:

0,05 0,036 0,009 0,1pV = + + = m3. Priimame, kad vienam padėklui pagaminti reikia 0,1 m3

medienos.

Siekiant ilgalaikio padėklų tarnavimo, naudojama pušinė mediena bus impregnuojama.

Rinkoje impregnuotos pušinės išpjautos medienos 1 m3 kainuoja apie 190 Eur. Aruodui iškloti

padėklais reikia 20 vienetų, todėl bendras medienos kiekis yra:

0,1 2 2pV = = m3.

Mediena padėklų gamybai kainuos:

190 2 380,00mP = = +PVM Eur.

Apskaičiuojamas ventiliacijos tinklui, vienam padėklui, reikalingas bendras skardos plotas Ss:

46

0,07 0,8 6 0,34sS = = m2.

Visiems padėklams reikės skardos:

0,34 20 6,8sS = = m2.

Priimta, kad ventiliaciniam tinklui reikės 7 m2 skardos. Cinkuotos skardos, 2 mm storio, kaina

21 Eur·(m2)-1. Skylių pjaustymas ir gręžimas kainuoja 20 % papildomai prie 1 m2 skardos. Bendra

ventiliacijos tinklo kaina:

7 21 1.2 176,00tP = = +PVM Eur.

Tvirtinimo detalės vienam padėklui kainuoja 9,51 Eur. Visiems padėklams kainuos:

9,51 20 190,20tdP = = +PVM Eur.

Bendra suma, reikalinga padėklų medžiagoms ir tvirtinimo elementams:

380 176 190,2 556,40padėklP = + + = +PVM Eur.

Vienos cinkuoto plieno pereigos, kurios apvalios dalies skersmuo D = 250 mm, o

stačiakampės 150 x 400 mm kainuoja 21,36 Eur. Visos pereigos kainuoja:

21,36 10 213,60pereigP = = +PVM Eur.

Vienos cinkuoto plieno 90 ° alkūnės, kurios skersmuo D = 250, kaina 25,20 Eur. Visos alkūnės

kainuos:

25,20 10 252,00alkP = = +PVM Eur.

Balninės atšakos, kuri montuojasi ant pagrindinio ortakio ir atšakinės dalies, skersmuo D =

0,25m kainuoja 9,44 Eur. Visos atšakos kainuos:

9,44 10 94,40atškP = = +PVM Eur.

Tiesus ortakio, kurio skersmuo D = 0,4 m, kainuoja 51,30 Eur·m-1. Pagrindiniai ortakiai

kainuos:

4 2 51,30 410,00pagrdP = = +PVM Eur.

Ortakio dangtelis skersmeniu D = 0,4 m kainuoja 16,51 Eur. Aklės kainuos:

16,51 2 33,02aklP = = +PVM Eur.

Pereiga iš D = 0,355 m į D = 0,4 m kainuoja 19,23 Eur. Pereigos kainuos:

19,23 2 38,46pereigP = = +PVM Eur.

Ventiliacijos sistemos ortakių tinklas apskaičiuojamas:

ortak pereig alk atšk pagrd akl pereigP P P P P P P= + + + + + , (2.52)

213,60 252,00 94,40 410,00 33,02 38,46 1041,48ortakP = + + + + + = +PVM Eur.

Ventiliatorius RFC 400 kainuoja 1152,60 Eur. Ventiliatoriai kainuos:

47

1152,60 2 2305,20ventP = = +PVM Eur.

Ventiliatoriaus ir ortakių tvirtinimo detalių bendra suma Plaikik = 240,00 +PVM Eur.

Ventiliacijos sistemos montavimas planuojamas įvykdyti per 5 darbo dienas. Vienos dienos

montavimo įkainis yra 70 Eur įskaitant mokesčius. Sistemos montavimas kainuos:

70 5 350,00montP = = Eur įskaičius mokesčius.

Visos ventiliacijos sistemos įrengimas kainuos:

sistemos padėkl ortak vent laikik montP P P P P P= + + + + , (2.53)

556,40 1041,48 2305,20 240,00 350,00 4493,08sistemosP = + + + + = +PVM Eur.

Ventiliacijos sistemos įrengimas ūkyje kainuos 4493,08 +PVM Eur.

48

IŠVADOS

1. Atlikus informacijos šaltinių analizę nustatyta, kad grūdų džiovinimui naudojamos žemos

ir aukštos temperatūros džiovyklos bei aktyviosios ventiliacijos sistemos. Norint grūdus

sandėliuoti, jų drėgnis negali viršyti 14 %. Kitu atveju, grūdai pradeda savaime kaisti, atsiranda

sąlygos veistis mikroorganizmams, todėl prastėja grūdų kokybė iki netinkamos vartojimui.

2. Projektuojant aktyviąją ventiliaciją, tekantis oro srautas turi būti 400 m3⋅(h·t)-1, o greitis

ortakiuose negali viršyti 8 m·s-1. Skirstomuosiuose ortakiuose rekomenduojamas oro greitis yra 3

m·s-1. Esant tokiam greičiui, užtikrinamas sistemos efektyvumas, nes oras grūdų sampile

pasiskirsto vienodai.

3. Sudaryta ventiliacijos sistemos schema, kuri pritaikyta ūkyje jau naudojamam aruodui. Taip

išplečiamos sandėlio panaudojimo galimybės ir sumažinami kaštai ventiliacijos įrengimui.

4. Grūdų džiovinimui projektuotos dvi lygiagrečiai veikiančios sistemos, kad būtų pasiektas

kuo tolygesnis oro pasiskirstymas. Ventiliuojamų grindų konstrukcija tokia, kad ant jos galėtų

užvažiuoti krovos mašinos. Į sistemą reikia tiekti 4000 m3⋅(h)-1 oro srautą, o suminiai sistemos

slėgio nuostoliai Δp = 483,03 Pa. Aruodo talpa 20 t.

5. Parinktas išcentrinis ventiliatorius RFC 400, kurio galia P = 1,5 kW, našumas Q = 5250

m3·h-1 = 1,45 m3·s-1, maksimalus išvystomas slėgis p = 550 Pa. Sistemos įrengimas kainuoja 4500

+PVM Eur. Ji tinkama smulkiam ir vidutiniam ūkiui.

49

INFORMACIJOS ŠALTNIŲ SĄRAŠAS

1. Žemės ūkio augalų ataskaita. Lietuvos statistikos departamento oficialus puslapis.

[interaktyvus] [žiūrėta 2020-04-02]. Prieiga per internetą: <

https://osp.stat.gov.lt/statistiniu-rodikliu-analize#/ >.

2. BUTKUS V., DOMEIKA R., JASINSKAS A., MARTINKUS M., ŠPOKAS L.,

VAICIUKEVIČIUS E. Derliaus dorojimo technologijų inžinerija. Mokomoji knyga.

Aleksandro Stulginskio universitetas. Kaunas, 2012. [žiūrėta 2020-03-25]. Prieiga per

internetą: < http://dspace.lzuu.lt/handle/1/1710 >.

3. ZVICEVIČIUS E., RAILA A., NOVOŠINSKAS H. Augalinės biomasės sandėliavimo

sistemų inžinerija. Mokomoji knyga. Akademija, 2013. [žiūrėta 2020-03-15]. Prieiga per

internetą < http://dspace.lzuu.lt/handle/1/2508 >.

4. LIUBARSKIS, V., 2008. Žemės ūkio produkcijos laikymo technologijos : studija, Kaunas:

Raudondvaris (Kauno r.) : [Milga].

5. MARTINKUS, M.; GREIČIUS, S., 2002. Ventiliacijos sistemų aerodinaminis

skaičiavimas : metodinė priemonė, Kaunas: Akademija : LŽŪU Leidybos centras.

6. NOVOŠINSKAS, H.; RAILA, A, 1996. Metodiniai patarimai grūdų džiovinimo

specialistams: Atmintinė, K.-Akademija.

7. PETRUŠEVIČIUS, V., 1984. Žemės ūkio produktų džiovinimas aktyviąja ventiliacija,

Vilnius: Mokslas.

8. PETRUŠEVIČIUS, V.; RAILA, A., 2009. Augalininkystės produktų džiovinimas storame

nejudančiame sluoksnyje : monografija, Kaunas: Akademija, Kauno r. : Lietuvos žemės

ūkio universiteto Leidybos centras.

9. PUPINIS, G., 2008. Grūdų džiovinimo ypatumai : studija, Kaunas: Raudondvaris (Kauno

r.) : [Milga].

10. VILIMAS, V.; MARTINKUS, M., 2006. Mikroklimato formavimas augalininkystės

produktų sandėliuose : mokomoji knyga : (žemės ūkio inžinerijos studentams,

projektuotojams, konsultavimo tarnybų darbuotojams, ūkių specialistams, Kaunas:

Akademija, Kauno r. : Lietuvos žemės ūkio universiteto Leidybos centras.

11. UAB „Dotnuva Baltic“ prekių katalogas. [interaktyvus] [žiūrėta 2020-05-01] Prieiga per

internetą: < http://www.dotnuvabaltic.lt/kategorija/grudu-ir-fermu-iranga/grudu-iranga >.

12. AB „Lytagra“ prekių katalogas. [interaktyvus] [žiūrėta 2020-05-01] Prieiga per internetą:

< https://technika.lytagra.lt/5-grudu-sandeliavimo-iranga >.

50

13. UAB „Bokštuva“ prekių katalogas. [interaktyvus] [žiūrėta 2020-05-01] Prieiga per

internetą: < https://www.bokstuva.lt/kategorijos/grudu-kanapiu-dziovyklos/grudu-

srautines-dziovyklos >.

14. JUODIS, J. ; SANKAUSKIENĖ, T. 2009. Medžiagų atsparumas: praktinių darbų aprašas,

Akademija, [Kauno r.]

51

PRIEDAI

A priedas. Surinkimo brėžinys

B priedas. Surinkimo ir detalių brėžiniai

52

A priedas

53

B priedas

54

55