淺圓倉(cāng)不同通風(fēng)方式降溫效果和耗能對(duì)比*

喬?hào)|升 張建軍 宋志勇 郝建偉

(中央儲(chǔ)備糧巴彥淖爾直屬庫(kù)有限公司 015409)

機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)是目前國(guó)內(nèi)廣泛采用的一種儲(chǔ)糧技術(shù)，是近代工程技術(shù)對(duì)糧食儲(chǔ)藏的一大貢獻(xiàn)。也是中儲(chǔ)糧各倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)低溫儲(chǔ)糧必不可少的儲(chǔ)糧技術(shù)。它操作簡(jiǎn)便易行，在安全儲(chǔ)糧中發(fā)揮巨大作用，對(duì)于我國(guó)糧食倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)具有十分重要的意義。一是能迅速有效地降低糧食的溫度，創(chuàng)造低溫儲(chǔ)糧環(huán)境，抑制糧堆中生物體的生命活動(dòng)，減少化學(xué)藥劑使用，減少環(huán)境污染，降低了儲(chǔ)糧費(fèi)用；二是實(shí)現(xiàn)糧食保水通風(fēng)，減少水分損耗，增強(qiáng)糧食穩(wěn)定性，延緩儲(chǔ)糧品質(zhì)下降速度，增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

巴彥淖爾地區(qū)海拔高度1200 m，屬于半干旱、大陸性氣候。冬季寒冷干燥風(fēng)沙多，夏季干旱降雨少，日照強(qiáng)烈，蒸發(fā)量大，空氣濕度低，晝夜溫差大(10℃～25℃)，夏季平均氣溫21℃，最高氣溫35℃，平均濕度30%，冬季平均氣溫-10℃，最高氣溫10℃，最低氣溫-25℃，平均濕度40%，屬于低溫低濕地區(qū)，因此在該地區(qū)采取經(jīng)濟(jì)有效的通風(fēng)技術(shù)進(jìn)行綠色儲(chǔ)糧具有顯著優(yōu)勢(shì)。

現(xiàn)針對(duì)華北地區(qū)氣候條件結(jié)合巴彥淖爾直屬庫(kù)有限公司現(xiàn)有的風(fēng)機(jī)類型，對(duì)淺圓倉(cāng)儲(chǔ)糧進(jìn)行了不同方式、不同機(jī)型的通風(fēng)試驗(yàn)，以此探索合理的通風(fēng)降溫措施。通過(guò)試驗(yàn)總結(jié)出了一套淺圓倉(cāng)在不同時(shí)期采用不同通風(fēng)方式，達(dá)到較好的通風(fēng)保糧效果的通風(fēng)模式。淺圓倉(cāng)原有軸流風(fēng)機(jī)功率0.5 kW，主要用途是排積熱通風(fēng)，無(wú)法達(dá)到整倉(cāng)降溫效果，現(xiàn)將軸流風(fēng)機(jī)升級(jí)改造為功率2.2 kW，既達(dá)到了降溫效果，又為企業(yè)增加了效益。

1 試驗(yàn)材料

1.1 倉(cāng)房條件

1998年國(guó)債投資建設(shè)的淺圓倉(cāng)，單倉(cāng)設(shè)計(jì)倉(cāng)容10000 t，直徑30 m，裝糧線高18 m，頂高25.5 m，倉(cāng)頂設(shè)計(jì)有4個(gè)軸流風(fēng)機(jī)口和7個(gè)自然通風(fēng)口及1個(gè)進(jìn)人口，倉(cāng)頂采用聚氨酯發(fā)泡隔熱；通風(fēng)系統(tǒng)為一機(jī)五道兩組，地槽式梳型通風(fēng)道(見(jiàn)圖1)。

圖1 風(fēng)道布置圖

1.2 配套設(shè)備

建倉(cāng)時(shí)配套的大功率離心風(fēng)機(jī)，型號(hào)：L4—72，功率為18.5 kW;每個(gè)淺圓倉(cāng)倉(cāng)頂配有4臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)，型號(hào)：T35-11-5，功率為2.2 kW。每個(gè)淺圓倉(cāng)配有電表1個(gè)。

表1 儲(chǔ)糧情況表

1.3 儲(chǔ)糧基本情況(見(jiàn)表1)

2 試驗(yàn)方法

18號(hào)倉(cāng)采用壓入式通風(fēng)于2020年12月26日～2021年1月18日使用大功率離心風(fēng)機(jī)通風(fēng)，總計(jì)通風(fēng)552 h。19號(hào)倉(cāng)只開(kāi)啟倉(cāng)頂軸流風(fēng)機(jī)和倉(cāng)底地槽口，于2020年12月26日～2021年1月28日進(jìn)行軸流風(fēng)機(jī)吸出式通風(fēng)，總計(jì)通風(fēng)792 h。。

2.1 軸流通風(fēng)

降溫均勻、損耗少、節(jié)約能源。冷空氣進(jìn)入糧堆前沒(méi)有經(jīng)過(guò)風(fēng)機(jī)加熱，對(duì)糧食的水分影響較小，但由于風(fēng)壓小，糧堆中風(fēng)速小，取得較好的降溫效果所需的時(shí)間較長(zhǎng)，受到外溫條件的限制?？捎糜诒ＫL(fēng)、緩式通風(fēng)和降溫通風(fēng)前的預(yù)通風(fēng)，但不適用于新糧入倉(cāng)后平衡通風(fēng)和有發(fā)熱、結(jié)露和偏高水分糧的各項(xiàng)通風(fēng)。

2.2 離心通風(fēng)

離心式通風(fēng)功率大，降溫速度快，能耗高，允許通風(fēng)時(shí)機(jī)的溫差條件高 ，空氣經(jīng)過(guò)通風(fēng)機(jī)略有加溫，相對(duì)濕度降低，對(duì)糧食的水分影響較大；但利用離心風(fēng)機(jī)在低溫季節(jié)對(duì)糧堆進(jìn)行大風(fēng)量通風(fēng)，能保持糧堆長(zhǎng)期低溫狀態(tài)。

2.3 平衡糧溫通風(fēng)

淺圓倉(cāng)單倉(cāng)容量大、糧食入庫(kù)時(shí)間長(zhǎng)短不一、糧源復(fù)雜，糧食濕度、溫度各不相同，因此在糧食入倉(cāng)結(jié)束后必須實(shí)施平衡糧溫通風(fēng)，這時(shí)要選擇大功率離心風(fēng)機(jī)在短時(shí)間內(nèi)大風(fēng)量通風(fēng)，平衡各區(qū)溫度和水分。如果入倉(cāng)過(guò)程中糧溫較高或者間隔時(shí)間較長(zhǎng)，可不等裝倉(cāng)結(jié)束平整糧面后，即可通風(fēng)，以免2次入倉(cāng)接觸面因與倉(cāng)溫和下一批次溫差較大產(chǎn)生結(jié)露。平衡糧溫時(shí)，如果外溫偏高，可待溫度降低后，進(jìn)行第二次降溫通風(fēng)；如果外溫偏低，也可待外溫升高后，將糧溫(主要是中上層糧溫)調(diào)整到理想值，避免因溫差較大，增加儲(chǔ)糧安全的風(fēng)險(xiǎn)。

在使用軸流風(fēng)機(jī)、大功率離心式風(fēng)機(jī)通風(fēng)時(shí)，最終使糧溫控制在-5℃～5℃。

3 結(jié)果與分析

3.1 降溫效果

3.1.1 上層平均糧溫變化 通風(fēng)前18號(hào)倉(cāng)上層平均糧溫10.3℃，通風(fēng)后平均糧溫-2.4℃，平均糧溫降低12.7℃。通風(fēng)前19號(hào)倉(cāng)上層平均糧溫11.5℃，通風(fēng)后平均糧溫-1.9℃，平均糧溫降低13.4℃。通風(fēng)變化趨勢(shì)圖見(jiàn)圖2。

圖2 上層平均糧溫變化趨勢(shì)圖

3.1.2 中上層平均糧溫變化 通風(fēng)前18號(hào)倉(cāng)中上層平均糧溫2.8℃，通風(fēng)后平均糧溫-8.3℃，平均糧溫降低11.1℃。通風(fēng)前19號(hào)倉(cāng)中上層平均糧溫3.2℃，通風(fēng)后平均糧溫-2.9℃，平均糧溫降低6.1℃。通風(fēng)變化趨勢(shì)圖見(jiàn)圖3。

圖3 中上層平均糧溫變化趨勢(shì)圖

3.1.3 中層平均糧溫變化 通風(fēng)前18號(hào)倉(cāng)中層平均糧溫2.3℃，通風(fēng)后平均糧溫-8.3℃，平均糧溫降低10.6℃。通風(fēng)前19號(hào)倉(cāng)中層平均糧溫2℃，通風(fēng)后平均糧溫-4.1℃，平均糧溫降低6.1℃。通風(fēng)變化趨勢(shì)圖見(jiàn)圖4。

圖4 中層平均糧溫變化趨勢(shì)圖

3.1.4 中下層平均糧溫變化 通風(fēng)前18號(hào)倉(cāng)中下層平均糧溫2℃，通風(fēng)后平均糧溫-6.3℃，平均糧溫降低8.3℃。通風(fēng)前19號(hào)倉(cāng)中下層平均糧溫2.2℃，通風(fēng)后平均糧溫-6.2℃，平均糧溫降低8.4℃。通風(fēng)變化趨勢(shì)圖見(jiàn)圖5。

圖5 中下層平均糧溫變化趨勢(shì)圖

3.1.5 下層平均糧溫變化 通風(fēng)前18號(hào)倉(cāng)下層平均糧溫3.9℃，通風(fēng)后平均糧溫-2.1℃，平均糧溫降低6℃。通風(fēng)前19倉(cāng)下層平均糧溫4.2℃，通風(fēng)后平均糧溫-2.1℃，平均糧溫降低6.3℃。通風(fēng)變化趨勢(shì)圖見(jiàn)圖6。

圖6 下層平均糧溫變化趨勢(shì)圖

3.1.6 整倉(cāng)平均糧溫 通風(fēng)前18號(hào)倉(cāng)整倉(cāng)平均糧溫3.8℃，通風(fēng)后平均糧溫-5.1℃，平均糧溫降低8.9℃。通風(fēng)前19號(hào)倉(cāng)整倉(cāng)平均糧溫4.3℃，通風(fēng)后平均糧溫-4.4℃，平均糧溫降低8.7℃。通風(fēng)變化趨勢(shì)圖見(jiàn)圖7。

圖7 整倉(cāng)平均糧溫變化趨勢(shì)圖

3.2 水分變化

18號(hào)淺圓倉(cāng)通風(fēng)前水分12.1%，通風(fēng)后水分11.9%，水分下降0.2個(gè)百分點(diǎn)。試驗(yàn)倉(cāng)19號(hào)淺圓倉(cāng)通風(fēng)前水分12%，通風(fēng)后水分11.9%，水分下降0.1個(gè)百分點(diǎn)。

3.3 通風(fēng)能耗

18號(hào)倉(cāng)、19號(hào)倉(cāng)通風(fēng)后能耗及費(fèi)用情況見(jiàn)表2。

表2 18號(hào)倉(cāng)、19號(hào)倉(cāng)通風(fēng)后能耗對(duì)比表

3.4 經(jīng)濟(jì)效益

3.4.1 18號(hào)淺圓倉(cāng)儲(chǔ)存小麥9972 t,水分12.1%，用大功率離心風(fēng)機(jī)總計(jì)通風(fēng)552 h，噸糧電費(fèi)0.71元/t；試驗(yàn)倉(cāng)19號(hào)淺圓倉(cāng)儲(chǔ)存小麥10051 t，水分12.0%，用軸流風(fēng)機(jī)總計(jì)通風(fēng)792 h，噸糧電費(fèi)用0.32元/t。

3.4.2 在最佳時(shí)機(jī)完成通風(fēng)效果的同時(shí)，糧食在一個(gè)儲(chǔ)存周期，19號(hào)淺圓倉(cāng)要比18號(hào)淺圓倉(cāng)小麥水分少損失0.1個(gè)百分點(diǎn)，按每噸2600元計(jì)算，節(jié)省了26132元，再加上電費(fèi)節(jié)省了3901.02元，共節(jié)省費(fèi)用30033.02元。

4 結(jié)論與討論

軸流風(fēng)機(jī)保水通風(fēng)，操作方便，糧食水分損耗小，節(jié)省能源，有比較明顯的優(yōu)點(diǎn)。大功率風(fēng)機(jī)有降溫快速的特點(diǎn)，水分損耗大。因此，在選擇通風(fēng)方式時(shí)，應(yīng)揚(yáng)長(zhǎng)避短，做到效益最大化。

軸流風(fēng)機(jī)由于風(fēng)量小，通風(fēng)時(shí)間長(zhǎng)，溫差較大時(shí)容易引起糧堆表層結(jié)露，應(yīng)選擇恰當(dāng)時(shí)機(jī)進(jìn)行糧溫平衡通風(fēng)。