棉籽存储
M. 赫伯特·威尔卡特，密西西比合作推广服务公司
威廉D. 梅菲尔德，美国农业部推广服务，孟菲斯，田纳西州
托马斯·D. Valco，皇冠购彩-皇冠购彩app下载手机端V3.0.2-apple app store，罗利，北卡罗来纳州.
对于每包轧棉，大约有800磅的棉籽必须从轧棉架下面搬运出来，并放置在临时或长期的储存设施中. 长期储存, 通风是降低种子温度和湿度的必要条件, 并尽量减少种子内的霉菌生长和昆虫活动.
本文简要介绍了在储存期间保持种子质量的结构和曝气要求. 皇冠购彩-皇冠购彩app下载手机端V3.0.2-apple app store设计标准的完整讨论在美国农业部市场研究报告No. 1020，“棉籽在储存中的曝气”(史密斯，1975).
棉籽的特点
| 产品 | 散装 | 重量 (磅/ bu) |
具体的数 (种子/磅) |
||
| 密度 (磅/英尺3) |
体积 (ft3/吨) |
||||
| 整个种子 | |||||
| 在输送带上松动 | 20 | 100 | |||
| <24 ft deep | 25 | 80 | 32 | 1,800-2,400 | |
| 24-50英尺深 | 27 | 75 | |||
| >50ft deep | 30 | 70 | |||
| 机Delinted | 35 | 57 | 44 | 2,400-3,200 | |
| 酸Delinted | 34-37 | 54 | 42-46 | 4,800-5,600 | |
| 餐(提取) | 38 | 53 | |||
| 船体 | 12 | 167 | |||
| 石油 | 57 | 35 | |||
杜松子棉籽的堆积密度平均约为25磅/立方英尺，每吨需要约80立方英尺的存储空间. 棉籽是吸湿的，因此从周围的空气中吸收水分或释放水分. 储存温度低于60°F和10%的水分含量湿基(mc w.b.)提供最佳储存条件.
整个, 模糊棉籽具有一些独特的特性，这使得普通的谷物处理设备难以处理. 与谷物不同，棉籽有一个可变的休息角度. 形成无限制棉籽堆时的休止角约为45°. 然而, 在种子沉淀下来之后, 他们将桥-一个指示，休息的角度大于90°.
棉籽可以用皮带、螺旋输送机或气动方式搬运. 气动是将种子装入存储设施的最有效方法(Shaw & 弗兰克斯,1963). 全棉籽和棉籽产品的基本处理和储存特性显示在 表1.
曝气系统设计
长期棉籽储存设施必须配备曝气系统. 一个合理设计的曝气系统必须有:1)曝气管道，使空气通过棉籽, 2)适当大小的供应管道输送空气, 和3)风扇为给定的静压或阻力提供所需的风量. 影响曝气设备设计和选择的因素有:1)储存设施的大小和形状, 2)每吨棉籽的气流速率, 3)棉籽的最大贮藏深度.
棉籽平仓的安全气流速率为每吨10立方英尺(cfm/吨). 在气候条件较冷和干燥的地区, 低容量的曝气系统(5立方英尺/吨)可以使用.
建筑
许多类型的建筑都可以用来在杜松子酒中储存棉籽. 大多数杜松子选择常见的全跨金属框架建筑, 但也使用半圆小屋和Muskogee房屋. 金属框架建筑对于1000 - 5000吨的容量来说成本相当低. 这种类型的结构是有效的，并有其他用途时，不用于种子储存.
Quonset小屋依靠成型的面板来保持结构的完整性，没有钢框架来支撑外部皮肤. 当建造一个真正的半圆小屋时，地板空间没有被有效利用. 4至12英尺的垂直混凝土墙/基础有时用于增加存储容量，并最大限度地减少装载设备对墙壁的损坏. 半圆小屋两侧应均匀填筑，以避免建筑偏斜.
Muskogee房屋通常有45°的屋顶斜坡和高脊线，以最大限度地提高存储容量，同时最大限度地减少种子“流”到墙壁上的墙壁力. 屋顶的坡度和高度也需要更大的钢上部结构. Muskogee房屋通常用于大于6000吨的体积. 大多数Muskogee房屋的种子深度为40-75英尺，空气流速较低.
棉籽储存设施应铺设防潮混凝土地面. 对于20英尺深的种子，仅种子的地面载荷就约为500磅/平方英尺. 也, 地板应该有足够的混凝土和钢筋来支撑60,000磅卡车和装载机.
用于储存棉籽的建筑物必须设计成能够承受棉籽在装卸过程中所施加的侧向力. 对于垂直侧建筑，墙体力取决于种子深度和堆积密度. 最大力和墙体破坏通常发生在地板以上墙体高度的10 - 20%处. 在灌浆过程中，由于种子尚未沉淀，力会更大.
最近在棉籽储存设施中发生了几起侧壁和端壁故障. 现有建筑物改建为棉籽库时，应根据需要进行墙体分析和加固，然后再进行填充. 用3 / 4英寸的胶合板内衬内墙有助于防止外部建筑墙壁的损坏, 便于清理, 增加墙体强度, 降低了暴露框架的沉降压力. 内墙的顶部应该密封，以防止种子和棉绒在墙壁之间堆积.
曝气管道
曝气管将空气分布在种子体中. 在一些储存设施中, 管道被浇筑在混凝土地板上，并用穿孔板覆盖. 在其他情况下，穿孔、半圆形或圆形管道放置在地板顶部. 各种类型的自制风管已成功用于棉籽曝气. 波纹涵洞材料可以切割成半圆形与腿焊接，以保持一半涵洞以上的地板, 为空气创造一条通道. 木框风管用五金布保留种子也可以使用.
| 管道直径(in) | 表面积1(ff2林/.ft) |
| 16 | 2.09 |
| 18 | 2.36 |
| 20 | 2.62 |
| 22 | 2.88 |
| 24 | 3.14 |
| 26 | 3.40 |
| 28 | 3.66 |
| 30 | 3.93 |
| 32 | 4.19 |
| 34 | 4.45 |
| 36 | 4.71 |
| 38 | 4.97 |
| 40 | 5.23 |
| 42 | 5.50 |
| 44 | 5.76 |
| 46 | 6.02 |
| 48 | 6.28 |
| 50 | 6.54 |
| 1. 圆形风管的双表面积. | |
棉籽曝气风道设计的两个重要考虑因素是风道开口面积和风道截面积.
开放面积定义为沿风管表面的开放面积，空气可以通过. 它通常被描述为总面积的百分比. Ducts should have at least 10% total open surface area; 15% is better. 通过将空气进入管道的速度(表面速度)限制在10 - 15英尺/分钟，可以将压力损失控制在最低水平.
曝气管道内的风速应在1500 ~ 2000英尺/分钟之间. 这将最大限度地减少静压损失和风扇功率需求. 风速应保持在2500英尺/分钟以下，以避免种子在风管内传播.
在种子室的地板上，管道应该均匀地间隔，以保持种子团内的气流路径均匀. 风道间距由种子的深度和使用的气流速率决定. 对于深度小于20英尺的棉籽，间距不宜大于种子深度，且不应超过棉籽深度的1.5倍(Smith, 1975).
安装在矩形建筑宽度上的管道允许曝气在第一个管道被种子覆盖时立即开始. 气流可以集中在选定的区域，以消除有时会形成的热点. 对于超宽的存储建筑物，可以使用中央歧管来减少管道长度.
歧管和供应管
空气歧管和供气管道在风机和曝气管道之间分配空气. 空气速度可达3000英尺/分钟. 设计气流速率的管径或截面积可由表3或由公式A = cfm / v确定.
在歧管和供应管线之间应该安装滑动阀值. 这使得空气在填充过程中或当检测到热点时被引导到特定的管道.
在某些情况下，单个风扇连接到单个风管和歧管不需要. 这种设计使用多个小风扇，而不是一个大风扇与多管. 单风道风机系统的优点包括降低能量, 高效风扇, 更少的传输损失和更低的电力服务要求.
风扇和马达
| 管径(in) | 交叉1区(英国《金融时报》2) | 气流(cfm)2 | ||
| @1500ft /分钟 | @2000ft /分钟 | @3000ft /分钟 | ||
| 5 | 0.14 | 210 | 280 | 420 |
| 6 | 0.20 | 300 | 400 | 600 |
| 7 | 0.27 | 405 | 540 | 805 |
| 8 | 0.35 | 525 | 700 | 1050 |
| 9 | 0.44 | 660 | 880 | 1320 |
| 10 | 0.55 | 825 | 1100 | 1650 |
| 11 | 0.66 | 990 | 1320 | 1880 |
| 12 | 0.79 | 1185 | 1580 | 2370 |
| 13 | 0.92 | 1380 | 1840 | 2760 |
| 14 | 1.07 | 1605 | 2140 | 3210 |
| 15 | 1.23 | 1845 | 2460 | 3690 |
| 16 | 1.40 | 2100 | 2800 | 4200 |
| 17 | 1.58 | 2370 | 3160 | 4740 |
| 18 | 1.77 | 2655 | 3540 | 5310 |
| 19 | 1.97 | 2955 | 3940 | 5910 |
| 20 | 2.18 | 3270 | 4360 | 6540 |
| 21 | 2.40 | 3600 | 4800 | 7200 |
| 22 | 2.64 | 3960 | 5280 | 7920 |
| 23 | 2.88 | 4320 | 5760 | 8640 |
| 24 | 3.14 | 4710 | 6280 | 9420 |
| 25 | 3.41 | 5115 | 3820 | 10230 |
| 26 | 3.69 | 5535 | 7380 | 11070 |
| 27 | 3.97 | 5955 | 7940 | 11901 |
| 28 | 4.27 | 6405 | 8540 | 12810 |
| 29 | 4.58 | 6870 | 9160 | 13740 |
| 30 | 4.91 | 7365 | 9820 | 14730 |
| 1. 内部风管的截面积，不一定是圆形的. | ||||
| 2. 通过风管的气流在cfm = A x v | ||||
大多数曝气系统设计为向下气流通过棉籽. 这有助于最大限度地减少棉籽上层的水分凝结和积聚, 在温暖的时候会发生什么, 潮湿的空气向上移动到种子的最上层. 除了, 风机排风的温度和气味可以反映棉籽的状况.
选择风扇, 为种子充气所需的风量、吨数和静压都必须知道. 静压或气流阻力以英寸水为单位，取决于种子的深度和密度. 不同气流速率和棉籽深度下的静压为 表3. 了解气流和静压, 风扇和电机可以从供应商的目录中选择，以满足设计规范.
曝气的例子
为了更好地理解棉籽曝气系统，考虑以下典型系统:
|
棉籽深度(英尺)
|
风量(cfm/吨)
|
静压(单位:H20)
|
所需功率(马力/100吨)
|
|
10
|
5.0
|
1.0
|
0.1
|
|
7.5
|
1.1
|
0.2
|
|
|
10.0
|
1.6
|
0.4
|
|
|
12
|
5.0
|
1.0
|
0.1
|
|
7.5
|
1.6
|
0.4
|
|
|
10.0
|
2.3
|
0.7
|
|
|
14
|
5.0
|
1.3
|
0.2
|
|
7.5
|
2.1
|
0.6
|
|
|
10.0
|
3.1
|
1.2
|
|
|
16
|
5.0
|
1.7
|
0.2
|
|
7.5
|
2.8
|
0.6
|
|
|
10.0
|
4.0
|
1.2
|
|
|
18
|
5.0
|
2.2
|
0.3
|
|
7.5
|
3.5
|
0.8
|
|
|
10.0
|
5.0
|
1.5
|
|
|
20
|
5.0
|
2.7
|
0.4
|
|
7.5
|
4.5
|
0.9
|
|
|
10.0
|
6.3
|
1.7
|
|
|
22
|
5.0
|
3.3
|
0.5
|
|
7.5
|
5.3
|
1.1
|
|
|
10.0
|
7.7
|
1.9
|
|
|
24
|
5.0
|
4.1
|
0.6
|
|
7.5
|
6.4
|
1.4
|
|
|
10.0
|
9.5
|
2.5
|
|
|
26
|
5.0
|
4.7
|
0.6
|
|
7.5
|
7.6
|
1.6
|
|
|
10.0
|
11.6
|
2.9
|
|
|
28
|
5.0
|
5.5
|
0.8
|
|
7.5
|
9.0
|
1.7
|
|
|
10.0
|
13.5
|
3.4
|
示例1. 设计一个1200吨棉籽的储存和曝气设施. 棉籽将通过现有的小型管道种子处理系统带入仓库，并用前端装载机卸载:
I. 建筑
1200吨棉籽所需的体积为96000英尺3. 储物结构宽60英尺，长100英尺，有18英尺的间隙以容纳前端装载机. 它将被填满16英尺深. 该建筑应建造120英尺长，以便在不使用隔板门的情况下提供卸货通道.
II. 曝气系统
系统容量= 1200吨棉籽. 设计风量 = 10 cfm /吨.
总风量:1200吨× 10 cfm/吨= 12000 cfm.
风管布局如图1所示，5行间隔20英尺，50英尺长(最大风管间距:1.5 x 16英尺= 24英尺).
风管设计:每个风管携带总空气的1/5或2400立方英尺每风管. 面速度10英尺/分钟所需的总表面积为240英尺2 (2,400 cfm/ 10 ft/min = 240 ft2)或240英尺2/ 50 ft = 4.8 ft2/线性英尺. 从 表2 选择36英寸直径的半圆形或18英寸直径的圆形风管.
供气管道:每根供气管道输送总气量的1/5，即2400cfm. 从 表3 选择直径为18英寸的供应管道，以1500英尺/分钟的速度输送2,651 CFM.
集管:集管为两根供气管道(4800立方英尺)输送空气. 从 表3 确定一个21英寸直径的歧管可以在2000英尺/分钟的速度下处理4800 CFM. 因为在短距离内可以容忍较大的速度，而奇数尺寸的管道并不常见, 可以使用直径20英寸的歧管.
风扇和电机:在棉籽深度为16英尺，气流速率为10 cfm/吨的情况下，风扇需要克服的静压为4.0英寸的水和15马力的要求(表4).
来自制造商的目录, 选择一个离心风机与15马力的马达，将提供12,500 CFM, 4英寸静压. 另一种选择是使用5个小风扇和每个风扇能够2,400 cfm的电机. 这将需要3马力的电机，可以用220伏单相电源操作，并消除歧管.
示例2. 设计一套2000吨棉籽贮存曝气系统. 棉籽将通过现有的小管道搬运系统进入仓库，并用前端装载机卸载.
I. 建筑
储物结构宽60英尺，长160英尺，间隙为18英尺. 它将被填充到平均17英尺的棉籽深度. 该建筑应建造180英尺长，以允许进入卸载.
II. 曝气系统
系统容量= 2000吨. 设计风量= 10 cfm/吨.
所需总风量为2000吨× 10 cfm/吨= 20,000 cfm.
风管布局如图2所示，行距为20英尺，间距为850英尺.
风管设计:每条风管携带总空气的1/8或每条风管携带2,500 cfm. 10英尺/分钟的面速度所需的总表面积为240英尺/ 2 (2,500 cfm/ 10 ft/min = 250 ft2)或250 ft2/ 50 ft = 5.0 ft2线性ft. 从 表2 选择一个38英寸直径的半圆形或20英寸直径的圆形风管是必要的.
送风管道:每根送风管道承载总风量的1/8 (20000 cfm的1/8 = 2500cfm). 从 表3 选择直径为18英寸的供水管.
歧管为两个供气管或5000立方英尺输送空气. 从 表3 确定22英寸的管道在2000英尺/分钟的速度下承载5280 CFM. 因为在短距离内可以容忍较大的速度, 20英寸的歧管是可以接受的.
风扇和电机:棉籽深度17英尺，风速10立方英尺/吨(表4)，静压要求为4.5英寸的水(插在16到18英尺的深度之间).
来自制造商的目录, 选择一台10马力的离心风机,000 CFM在4.5英寸的水，静压. 这个系统需要两台风扇和电动机.
图1. 1200吨储存棉籽曝气管道布置.
图2. 2000吨储棉籽曝气管道布置.
装卸
通常用于处理棉籽从种子螺旋机从轧棉机内部到临时房屋的裂片鼓风机通常可用于将种子运输到存储建筑物. 这些高压, 如果大小合适，小容量鼓风机可以长距离移动棉籽. 位于种子室内的阀门、活动管道和种子偏流器可以将种子引导到所需的位置，并以最低的管理和成本有效地填充存储设施.
从储存设施中取出皇冠购彩-皇冠购彩app下载手机端V3.0.2-apple app store有几种方法. 斗式装载机直接倾倒在卡车上是最常见的方法. 其他人则使用一个裂片鼓风机系统将棉籽装入轨道车厢, 拖车或临时架空房屋，用于在敞篷拖车上装运货物. 另一种有效的提升棉籽的方法是老式的拖链输送机或皮带输送机.
紧急存储
轧棉机已成功地在各种类型的建筑物内短期储存干种子. 棉籽模块或棉包沿机械棚的边缘堆叠成墙已被用于储存棉籽. 旧的杜松子酒建筑也可以使用. 模块构建器已经尝试过了, 但棉籽模块的侧面会脱落，除非它们受到限制. 模块构建器可以内衬一个塑料袋，塑料袋的中心和周围都有带子支撑，用于短时间储存干燥的种子. 这些袋子的价格约为100美元，容量约为25吨. 在模块中存储需要大量的工作来填充并从模块中加载种子. 一箱棉籽太重了，卡车或拖车搬不动. 总成本约为每吨10美元. 因为不可能通风，种子被压实了, 潮湿的种子在舱内很快就会损坏.
管理曝气系统
冷却棉籽，因为它来自杜松子酒, 通常在100华氏度以上, 防止热点和水分积聚需要良好的曝气管理. 通常在第一批货入库后立即开始曝气以去除轧金余热. 尽管有时很少有冷却发生, 经验表明，可以通过持续运行曝气风机来保持种子质量，直到设施充满和调节.
棉籽是吸湿的，它会从周围的空气中吸收或释放水分. 一旦杜松子酒的热量被移除, 通风风机不宜在雨、雾等湿度较大的时段运行. 在理想的情况下, 储存中的棉籽应通过选择凉爽干燥的日子来运行风扇，冷却至50°至60°F.
通常，一旦种子冷却到所需的温度，就不需要额外的通风. 即便如此, 在整个贮藏期间应监测种子温度, 因为热点偶尔会出现. 许多种子储存设施都配备了温度监测系统. 种子温度监测也可以通过在排气气流中放置温度计和/或通过手插入连接在钢棒或电气导管上的热电偶探头来完成.
参考文献
斯科特·肖. & 杰拉尔德N. 弗兰克斯. 1963. 在杜松子酒中处理棉籽. 美国农业部刺激. Res. Rpt. No. 66. 华盛顿特区.C. 23 pp.
劳埃德·史密斯. 1975. 棉籽储藏中的充气. 美国农业部，营销决议. 报告没有. 1020. 华盛顿特区.C. 41 pp.
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赫伯特·威尔卡特，密西西比州合作推广服务部，601 -325-3103. 梅菲尔德，美国农业部ES，孟菲斯，TN 901-766-7690. Valco, 皇冠购彩-皇冠购彩app下载手机端V3.0.2-apple app store合并, Cary, NC 919-678-2368
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