內(nèi)吊頂在內(nèi)環(huán)流控溫儲糧過程中的應(yīng)用效果*

史世林 張 潔 李天朋 劉 鵬

(中央儲備糧天津東麗直屬庫有限公司 300300)

內(nèi)吊頂是一種常見的儲糧倉房倉頂隔熱結(jié)構(gòu)。其原理是利用隔熱材料(本公司采用5 cm厚巖棉材料)將糧堆與倉頂分隔，使二者之間留有空氣隔熱層，從而阻止因太陽輻射產(chǎn)生的熱量傳遞到糧面，達(dá)到降低倉溫的效果[1]。通過試驗對比，從控溫效果、系統(tǒng)運(yùn)行時間、電量消耗等方面，檢驗對比小麥水分和面筋值變化以及玉米水分與脂肪酸值變化，分析內(nèi)吊頂在內(nèi)環(huán)流控溫儲糧中的作用。

1 試驗材料

1.1 倉房信息

試驗采用對比分析的方法:分別在儲存小麥、玉米的倉房中，各選取兩個儲糧情況相似的倉房安裝內(nèi)環(huán)流控溫系統(tǒng)，進(jìn)行對比分析，具體情況見表1。

表1 倉房及儲糧情況

1.2 機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)

試驗倉房均設(shè)有4個通風(fēng)口，糧堆下設(shè)置倒“U”形地上通風(fēng)籠，一機(jī)三道，全倉共12道[2]。軸流風(fēng)機(jī)4臺，單臺功率0.75 kW。

1.3 出風(fēng)口風(fēng)溫風(fēng)速檢測設(shè)備

GM8901數(shù)字式風(fēng)速儀。

1.4 糧情檢測系統(tǒng)

試驗倉房均采用MLG數(shù)字式糧情檢測系統(tǒng)，其中，1、5號倉布設(shè)72根測溫電纜，9排8列，4層測溫，共計288個測溫點(diǎn)。2、6號倉布設(shè)64根測溫電纜，8排8列，4層測溫，共計256個測溫點(diǎn)[2]。

2 試驗方法

2.1 冬季蓄冷

我公司地處華北地區(qū)，冬季干燥寒冷，在秋冬季節(jié)分階段對倉房進(jìn)行通風(fēng)蓄冷[3]。蓄冷結(jié)束后，各倉平均糧溫保持在-2℃～0℃，內(nèi)環(huán)流系統(tǒng)運(yùn)行時，平均糧溫為8℃～10℃。

2.2 內(nèi)環(huán)流控溫系統(tǒng)

該技術(shù)是將倉內(nèi)空間、通風(fēng)地籠、保溫通風(fēng)管及內(nèi)環(huán)流風(fēng)機(jī)形成一個閉合回路。在風(fēng)機(jī)作用下，倉內(nèi)空間氣體下行，通過糧堆冷心時冷卻降溫，再通過保溫通風(fēng)管注回到倉內(nèi)空間，由此達(dá)到調(diào)節(jié)倉溫和表層糧溫的作用。內(nèi)環(huán)流系統(tǒng)采用自動運(yùn)行模式，溫度區(qū)間設(shè)置為24℃～26℃(即倉溫高于26℃時自動開啟，低于24℃時自動關(guān)閉)。

2.3 試驗指標(biāo)

2.3.1 數(shù)據(jù)采集 從內(nèi)環(huán)流系統(tǒng)啟動開始，每周定期記錄內(nèi)環(huán)流累計運(yùn)行時間及出風(fēng)口溫度，直至內(nèi)環(huán)流停止運(yùn)行。內(nèi)環(huán)流系統(tǒng)運(yùn)行期間，每周定期檢測糧溫，收集記錄平均糧溫。

2.3.2 電耗量變化率(α)

2.3.3 質(zhì)量指標(biāo) 根據(jù)國標(biāo)《GB 5009.3-2016第一法》檢測小麥和玉米水分;根據(jù)國標(biāo)《GB/T 5506.2-2008》和《GB/T 5506.4-2008》測量小麥面筋吸水率;根據(jù)國標(biāo)《GB/T 20570-2015附錄A》測量玉米脂肪酸值。

3 試驗結(jié)果與分析

3.1 小麥倉內(nèi)環(huán)流系統(tǒng)運(yùn)行情況與分析

3.1.1 小麥倉內(nèi)環(huán)流系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù) 小麥倉內(nèi)環(huán)流系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)見表2，累計運(yùn)行時間對比見圖1。

圖1 小麥倉內(nèi)環(huán)流累計運(yùn)行對比圖

表2 小麥倉內(nèi)環(huán)流運(yùn)行數(shù)據(jù)

如表2所示：安裝了“內(nèi)吊頂”的5號倉房與未安裝“內(nèi)吊頂”的1號倉相比，內(nèi)環(huán)流系統(tǒng)開始啟動日期延緩3 d，全年累計運(yùn)行時間減少191.8 h。

由圖1可知，小麥倉內(nèi)環(huán)流系統(tǒng)運(yùn)行累計時間曲線呈現(xiàn)“S”形變化，比較1號和5號倉的時間累積曲線，兩條曲線隨時間變化逐漸分離，且距離逐漸拉大，可明顯看出：5號倉每日運(yùn)行時間少于1號倉。

由表2可知，兩倉平均糧溫隨時間變化呈現(xiàn)上升狀態(tài)，1號倉平均糧溫整體高于5號倉，且隨時間推移，平均糧溫差值逐漸變大。由此得出結(jié)論：1號倉平均糧溫增長速度高于5號倉。

3.1.2 小麥倉電耗對比

計算可得，1號倉內(nèi)環(huán)流運(yùn)行電耗為3186 kW·h，5號倉內(nèi)環(huán)流運(yùn)行電耗2610.6 kW·h。1號倉耗電量比5號倉高22%。

4.1.3 小麥倉水分和面筋值對比 由表3可知，在夏季內(nèi)環(huán)流系統(tǒng)運(yùn)行期間，小麥水分略有變化，但變化不大。

表3 小麥水分 (單位：%)

由表4可知，小麥面筋吸水率變化不大。

3.2 玉米倉內(nèi)環(huán)流系統(tǒng)運(yùn)行情況與分析

3.2.1 玉米倉內(nèi)環(huán)流系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù) 玉米倉內(nèi)環(huán)流系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)見表5，累計運(yùn)行時間對比見圖2。

表5 玉米倉內(nèi)環(huán)流運(yùn)行數(shù)據(jù)

如表5所示：安裝了“內(nèi)吊頂”的6號倉與未安裝“內(nèi)吊頂”的2號倉相比，內(nèi)環(huán)流系統(tǒng)開始啟動日期延緩2 d，全年累計運(yùn)行時間減少271.1 h。

由圖2可知，玉米倉內(nèi)環(huán)流系統(tǒng)運(yùn)行累計時間曲線呈現(xiàn)“S”形變化，比較2號和6號兩個倉的時間累積曲線，兩條曲線隨時間變化逐漸分離，且距離逐漸拉大，可明顯看出：6號倉每日運(yùn)行時間小于2號倉。

圖2 玉米倉內(nèi)環(huán)流累計運(yùn)行對比圖

由表5可知，兩倉平均糧溫隨時間變化呈現(xiàn)上升狀態(tài)，2號倉平均糧溫整體高于6號倉，且隨時間推移，平均糧溫差值逐漸變大。由此得出結(jié)論：2號倉平均糧溫增長速度高于6號倉。

3.2.2 玉米倉電耗對比

計算可得，2號倉內(nèi)環(huán)流運(yùn)行電耗為3008.1 kW·h，6號倉內(nèi)環(huán)流運(yùn)行電耗2194.8 kW·h，2號倉耗電量比6號倉高出37%。

3.2.3 玉米倉水分和脂肪酸值對比

由表6可知，在夏季內(nèi)環(huán)流系統(tǒng)運(yùn)行期間，玉米水分略有變化，但變化不大。

表6 玉米水分 (單位：%)

由表7可知，沒有內(nèi)吊頂?shù)?號倉脂肪酸值變化比有內(nèi)吊頂?shù)?號倉變化大。

表7 玉米脂肪酸值 [單位：(KOH/干基)/(mg/100g)]

4 試驗結(jié)論

4.1 減少內(nèi)環(huán)流系統(tǒng)運(yùn)行時間

內(nèi)吊頂?shù)氖褂?，將?nèi)環(huán)流系統(tǒng)的開始運(yùn)行日期向后推遲了2 d～3 d。并且在控溫效果相同的前提下，有內(nèi)吊頂?shù)膫}房內(nèi)環(huán)流控溫系統(tǒng)運(yùn)行時間更少。

4.2 減緩平均糧溫上漲速度

試驗表明，在整個內(nèi)環(huán)流運(yùn)行周期內(nèi)，安裝內(nèi)吊頂?shù)膫}房平均糧溫上升速度明顯低于未安裝內(nèi)吊頂?shù)膫}房。從儲糧品種上看，此規(guī)律在小麥倉房體現(xiàn)的更加明顯。

4.3 降低電耗

試驗表明，安裝內(nèi)吊頂可以有效降低電耗。從本試驗數(shù)據(jù)分析，在整個運(yùn)行周期內(nèi)，安裝內(nèi)吊頂?shù)男←渹}可以節(jié)省電耗22%左右，玉米倉可節(jié)省電耗37%左右。

4.4 品質(zhì)指標(biāo)分析

通過內(nèi)環(huán)流系統(tǒng)運(yùn)行期間，對小麥水分和面筋吸水率的檢測、玉米水分和脂肪酸值的檢測及對比，發(fā)現(xiàn)小麥和玉米水分變化不大，但是有內(nèi)吊頂?shù)膫}房好于沒有內(nèi)吊頂?shù)膫}房。小麥面筋吸水率變化不明顯，玉米脂肪酸值對于有無內(nèi)吊頂?shù)淖兓^為明顯。