王興周,程小麗,王信富,辛玉紅
(山東省糧油收儲(chǔ)有限公司魯中儲(chǔ)備庫,山東 濰坊 262400)
平房倉橫向通風(fēng)技術(shù)是將通風(fēng)管網(wǎng)固定在平房倉兩側(cè)檐墻上,糧堆表層用薄膜密閉,室外氣體在負(fù)壓狀態(tài)下,通過通風(fēng)口、通風(fēng)管后呈水平方向穿過糧堆。橫向通風(fēng)與目前廣泛應(yīng)用的豎向通風(fēng)區(qū)別為:一是豎向通風(fēng)將布置在倉房地面的通風(fēng)管網(wǎng)改變?yōu)楣潭ㄔ谄椒總}兩側(cè)檐墻上;二是糧堆表層由過去的無遮蓋改變?yōu)楦材っ荛];三是外界氣體穿過糧堆的方向由垂直地面方向改變?yōu)槠叫袀}房地面水平方向。為了探討和比較橫向通風(fēng)和豎向通風(fēng)系統(tǒng)在降溫通風(fēng)的效果,利用二棟分別安裝有橫向通風(fēng)和豎向通風(fēng)系統(tǒng)平房倉,進(jìn)行了通風(fēng)的對(duì)比試驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)倉房數(shù)據(jù)見表1。
表1 實(shí)驗(yàn)倉房
測(cè)試品種數(shù)據(jù)見表2。
表2 測(cè)試品種
1.3.1 橫向通風(fēng)系統(tǒng)布置
35號(hào)倉房南北兩側(cè)檐墻內(nèi)壁上各設(shè)置一組風(fēng)道,風(fēng)道尺寸、結(jié)構(gòu)和形式如圖1所示。
圖1 橫向通風(fēng)通風(fēng)籠布置方案
主風(fēng)道分別布置于倉房雙側(cè)檐墻內(nèi)壁底部,橫截面為直角梯形,規(guī)格830×460;大門之間的主風(fēng)道用直徑160 PVC管道相連。支風(fēng)道垂直固定于雙側(cè)檐墻內(nèi)壁,規(guī)格500×340;倉門之間的支風(fēng)道間距4.1 m,其余支風(fēng)道間距均為2.3 m,兩端支風(fēng)道距墻內(nèi)壁0.5 m,支風(fēng)道開孔率30%;通風(fēng)途徑比1.1。南北兩側(cè)檐墻底部各設(shè)4個(gè)圓形通風(fēng)口,北墻吸風(fēng)口直徑560 mm,南墻進(jìn)風(fēng)口直徑500 mm。
1.3.2 豎向通風(fēng)系統(tǒng)布置
30號(hào)倉內(nèi),主風(fēng)道、支風(fēng)道均安裝在地面上,規(guī)格為400×260。,一機(jī)兩道,支風(fēng)道間距為3.5 m,通風(fēng)途徑比為1.3。倉房北側(cè)設(shè)4個(gè)圓形通風(fēng)口,直徑560 mm。
1.4.1 風(fēng)機(jī)
35號(hào)倉選用4臺(tái)11 kW離心風(fēng)機(jī),型號(hào)為CFLH-11A,用15 kW變頻器調(diào)頻至30 Hz;30號(hào)倉選用4臺(tái)5.5 kW混流風(fēng)機(jī),型號(hào)為SWF-5。
1.4.2 糧情檢測(cè)系統(tǒng)
35號(hào)倉安裝東大恒豐的多參數(shù)糧情檢測(cè)系統(tǒng)和北京佳華糧溫檢測(cè)系統(tǒng),30號(hào)倉安裝北京佳華糧溫檢測(cè)系統(tǒng)。
圖2 豎向通風(fēng)通風(fēng)籠布置方案
1.4.3 其它設(shè)備
倉房氣密性測(cè)定儀、風(fēng)道軟連接、標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試管(500×4 000 mm)、埋入式畢托管、標(biāo)準(zhǔn)畢托管、手持壓力儀、智能熱線式風(fēng)速儀、葉輪風(fēng)速儀、錐形集風(fēng)罩、耐壓軟管、電能表和秒表等。
1.5.1 通風(fēng)方式
在35號(hào)倉倉體北側(cè)四個(gè)通風(fēng)口連接風(fēng)機(jī),風(fēng)機(jī)與變頻器連接,調(diào)節(jié)變頻器使風(fēng)機(jī)工作頻率處于30Hz,采用吸出式橫向負(fù)壓通風(fēng);30號(hào)倉在倉體北側(cè)4個(gè)通風(fēng)口連接風(fēng)機(jī),采用壓入式豎向通風(fēng)。
1.5.2 系統(tǒng)通風(fēng)參數(shù)實(shí)倉測(cè)試
把標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試管(長(zhǎng)4 m,直徑500 mm)一端與通風(fēng)口連接,一端與風(fēng)機(jī)連接,在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試管一端2.5m截面處上方和水平方向(相差900)各開1個(gè)直徑12 mm的圓形測(cè)試孔,用畢托管與電子壓力儀測(cè)試倉房通風(fēng)系統(tǒng)參數(shù),測(cè)試結(jié)果如表3。
表3 倉房通風(fēng)系統(tǒng)參數(shù)
如表4所示:35號(hào)倉從11月9日開始通風(fēng),至11月15日結(jié)束通風(fēng),共計(jì)通風(fēng)143 h,平均糧溫由25.5℃降至14.1℃,降溫幅度11.4℃,降溫速率0.00003 ℃/(t·h);30 號(hào)倉從 11 月 9 日開始通風(fēng),至11月12日結(jié)束通風(fēng),共計(jì)通風(fēng)74 h,平均糧溫由26.5℃降至14.4℃,降溫幅度12.1℃,降溫速率0.00006 ℃/(t·h)。 通風(fēng)結(jié)束,兩者平均糧溫、降溫幅度基本相同,但豎向通風(fēng)的降溫速率是橫向通風(fēng)的兩倍。
表4 通風(fēng)期間糧堆平均糧溫變化表
如表5所示:35號(hào)倉糧溫均勻性由通風(fēng)前的80.2%升至通風(fēng)后的87.3%,30號(hào)倉糧溫均勻性由通風(fēng)前的76%升至通風(fēng)后的88.7%,通風(fēng)后兩倉糧溫均勻性基本相同,糧溫都能達(dá)到較好的均勻性。
表5 通風(fēng)期間糧溫均勻性
如表6所示:30號(hào)豎向通風(fēng)倉房各層糧溫相差在1℃左右,相差不大。35號(hào)橫向通風(fēng)倉房最后一層糧溫比其它層高3~4℃,溫差相對(duì)大些,停止通風(fēng)讓其溫度自然平衡,這樣做的主要目的是為了降低通風(fēng)的單位能耗,如果將最后一層糧溫降至與其它層相當(dāng),單位能耗會(huì)增加很多。
表6 溫度分層情況
如表7所示:35號(hào)倉的通風(fēng)失水率是30號(hào)倉的51%,通風(fēng)失水速率是30號(hào)倉的26%。
表7 通風(fēng)失水率
如表8所示:35號(hào)倉單位通風(fēng)量是30號(hào)倉的45%,單位糧層阻力是30號(hào)倉的1.44倍,糧堆阻力是30號(hào)倉的6.16倍,單位能耗是30號(hào)倉的2.1倍。橫向通風(fēng)倉房單位糧層阻力與豎向通風(fēng)倉房相差不大,但橫向通風(fēng)倉房風(fēng)量穿過糧堆的距離比豎向通風(fēng)倉房大得多,致使橫向通風(fēng)倉房糧堆阻力是豎向通風(fēng)倉房的6倍多。
表8 單位能耗
(1)橫向通風(fēng)系統(tǒng)具有比豎向通風(fēng)系統(tǒng)更好的通風(fēng)降溫保水效果。在采用45%豎向通風(fēng)的單位通風(fēng)量時(shí),橫向與豎向通風(fēng)可以達(dá)到相同的降溫效果,橫向通風(fēng)的通風(fēng)失水率為豎向的51%、通風(fēng)失水速率僅為豎向通風(fēng)的26%,故在降溫通風(fēng)中,橫向通風(fēng)系統(tǒng)的保水效果更好。
(2)橫向通風(fēng)系統(tǒng)降溫速率慢,僅為豎向通風(fēng)系統(tǒng)的50%,通風(fēng)時(shí)間為豎向通風(fēng)的2倍,但華北地區(qū)冬季寒冷干燥的時(shí)間長(zhǎng)的氣候特點(diǎn),適合通風(fēng)的時(shí)機(jī)很多,有充足的通風(fēng)降溫時(shí)機(jī)。
(3)風(fēng)道上墻,地面平整,機(jī)械設(shè)備在倉內(nèi)移動(dòng)方便,可提高進(jìn)出糧效率;在進(jìn)糧時(shí),不用有專人在旁邊查看地籠是否被糧食沖走,可減少裝卸工1人,改善工人的勞動(dòng)環(huán)境。
(4)橫向通風(fēng)系統(tǒng)降溫通風(fēng)單位能耗高。單位能耗的高低與糧食品種有關(guān),小麥單位糧層阻力最大,稻谷次之,玉米最小。小麥橫向通風(fēng)系統(tǒng)糧堆阻力是豎向通風(fēng)的6倍,橫向通風(fēng)系統(tǒng)糧堆阻力高是造成單位能耗高的主要原因。單位能耗的高低還與風(fēng)機(jī)的選型有關(guān),本次試驗(yàn)橫向通風(fēng)的風(fēng)機(jī)效率26%,豎向通風(fēng)的風(fēng)機(jī)效率25%,風(fēng)機(jī)效率都很低,表明沒有達(dá)到風(fēng)機(jī)的最佳工作狀態(tài)。單位能耗的高低還與通風(fēng)時(shí)機(jī)的選擇、通風(fēng)管網(wǎng)的設(shè)計(jì)、降溫通風(fēng)的目標(biāo)溫度設(shè)定等因素有關(guān)。
(5)從減少能耗和減少糧食水分損失的角度考慮,降溫通風(fēng)的目標(biāo)溫度不宜太低,建議10℃左右,可以實(shí)現(xiàn)較低的單位能耗和盡量減少水分減量。