山東地區(qū)平房倉橫向通風技術(shù)與豎向通風技術(shù)的應(yīng)用對比研究

徐留安，張瑞迪，楊 楓

（1.魯糧集團山東齊河國家糧食儲備庫有限公司，山東 德州 251100；2.山東聊城魯西國家糧食儲備庫，山東 聊城 252000）

儲糧機械通風技術(shù)是目前糧食儲藏的一項重要技術(shù)，該技術(shù)的實施改善了儲糧條件，增強了儲糧穩(wěn)定性，延緩了糧食陳化程度，保持了糧食品質(zhì)，降低了糧庫保管費用，具有操作簡單、容易掌握等優(yōu)點，儲糧機械通風技術(shù)的應(yīng)用為安全儲糧奠定了良好的基礎(chǔ)[1-2]。

豎向通風是目前糧倉最常見的通風方式，其中平房倉中較為常用的主要有地上籠通風系統(tǒng)，地上籠系統(tǒng)通過在儲糧倉房的地坪上鋪設(shè)通風管道對糧堆進行通風[3]。由于通風途徑比大，實際生產(chǎn)實踐過程中，通風作業(yè)時會存在不同程度的通風死角，且鋪在地坪上的通風籠會嚴重影響糧食出入庫機械化作業(yè)的順暢程度[4]，為解決豎向通風存在的問題，尋求更加合理先進的通風方法，曹陽等[5]研究了新型儲糧通風技術(shù)，即橫向通風技術(shù)。

橫向通風是一種全新的儲糧通風方式[6]。橫向通風技術(shù)是將通風籠固定于房式倉相對兩側(cè)內(nèi)壁上，對糧面實施薄膜密封，通風時使氣流從一側(cè)風道吸入并橫向穿過糧堆后從另一側(cè)風道排出，實施過程中整個糧堆不揭膜進行通風作業(yè)[7]，由于該通風方式使氣流橫向水平穿過糧堆，故稱為糧倉橫向通風[8]。

目前，關(guān)于山東地區(qū)橫向通風系統(tǒng)與豎向通風系統(tǒng)實倉對比分析研究文獻不多。因此，本試驗在魯糧集團山東齊河國家儲備庫進行，試驗將對比橫向通風系統(tǒng)與豎向通風系統(tǒng)的降溫降水效果，為實倉更好應(yīng)用橫向通風技術(shù)提供參考。

1 材料與方法

試驗地點：魯糧集團山東齊河國家糧食儲備庫有限公司；試驗倉：28號平房倉，采用橫向通風技術(shù)；對照倉：27號平房倉，采用地上籠豎向通風技術(shù)；兩個倉房內(nèi)部尺寸相同，均為長40 m，寬20 m，糧堆高度5 m；倉墻為磚混結(jié)構(gòu)，厚度0.5 m。橫向通風時糧堆使用聚氯乙烯薄膜進行覆膜處理，豎向通風時糧面不做覆膜處理。

1.1 試驗糧種

27號倉和28號倉儲備糧品種均為小麥，儲存小麥品質(zhì)指標見表1。

表1 儲存小麥品質(zhì)指標

1.2 通風系統(tǒng)

1.2.1試驗倉通風道

28號試驗倉采用橫向通風系統(tǒng)，倉房南北面墻體底部均配置有4個通風口，檐墻內(nèi)兩側(cè)均設(shè)置有直徑0.6 m的主風道4個，每個主風道連接有4個支風道，橫向通風系統(tǒng)通風管道布置如圖1、2所示。

圖1 橫向通風系統(tǒng)通風管路平面布置圖

27號對照倉采用豎向通風系統(tǒng)，倉房配置有5個通風口，有5個直徑? 0.5 m的主風道，每個主風道連接有2個支風道。

1.2.2試驗通風設(shè)備

27號倉選用4-72-6C離心風機5臺，電機功率5.5 kW，全壓1 290～1 500 Pa，風量6 820～12 360 m3/h，主軸轉(zhuǎn)速1 650 r/min。

28號倉選用與27號倉相同的離心風機4臺。

1.2.3通風系統(tǒng)參數(shù)

27號倉和28號倉通風設(shè)施主要參數(shù)見表2。

表2 橫向通風和豎向通風風道及風機等主要參數(shù)

圖2 橫向通風系統(tǒng)通風管路立面布置圖

1.3 糧情檢測系統(tǒng)

27號倉和28號倉均安裝有鄭州鑫勝電子科技有限公司研制的糧情檢測系統(tǒng)。

糧情檢測系統(tǒng)：每根測溫電纜有測溫點4個，上下兩點間距1.47 m，全倉50根測溫電纜共200個檢測點，檢測精度±0.2℃，布點符合LS/T 1203—2002的規(guī)范要求。

1.4 試驗方法

1.4.1通風時間的選擇

根據(jù)儲糧機械通風技術(shù)規(guī)程（LS/T 1202—2002）中7.1條款的規(guī)范性要求進行通風。開始降溫的通風條件：糧堆平均溫度≥倉外大氣溫度8℃時，可進行通風。結(jié)束降溫的通風條件：糧堆平均溫度≤倉外大氣溫度4℃時結(jié)束通風。當滿足開始降溫通風條件、結(jié)束降溫通風條件時，同步打開或關(guān)閉安裝于試驗倉、對照倉通風口的離心風機。

1.4.2數(shù)據(jù)采集

當糧堆和外界環(huán)境符合通風條件時，同時對試驗倉和對照倉進行通風作業(yè)，記錄通風開始和結(jié)束的時間。

降溫通風過程中，每天對試驗倉和對照倉的小麥糧堆不同部位溫度變化情況進行檢測。

2 結(jié)果與分析

2.1 橫向通風與豎向通風系統(tǒng)降溫試驗對比情況

通風期間兩倉糧溫變化情況如表3。

表3 通風期間糧堆平均糧溫變化

28號倉從10月9日開始橫向通風，至10月15日結(jié)束通風，共計通風144 h，平均糧溫由28.1℃降至15.4℃，降溫幅度12.7℃，降溫速率0.088℃/h；27號倉從10月9日開始豎向通風，至10月12日結(jié)束通風，共計通風72 h，平均糧溫由28.8℃降至15.6℃，降溫幅度13.2℃，降溫速率0.183℃/h。通過分析可知，通風結(jié)束后，28號倉和27號倉平均糧溫、降溫幅度基本相同，但豎向通風的降溫速率是橫向通風的兩倍。

2.2 橫向通風與豎向通風系統(tǒng)降溫降水試驗對比

降溫通風時糧堆通風失水率、通風失水速率、通風單位水耗計算公式參考張云峰等[9]的方法。

糧堆在通風過程中，單位質(zhì)量糧食的水分損失稱為通風失水率，用符號Ms表示，定義式為：

式中:Ms為通風失水率，%；w1為糧堆通風前平均水分，%；w2為糧堆通風后平均水分，%。

糧堆在通風過程中，單位質(zhì)量糧食每小時所損失的水分稱為通風失水速率，用符號ω表示，定義式為：

式中：ω為通風失水速率，%/h；Ms為通風失水率，%；t為累計通風時間，h。

糧堆在通風過程中，單位質(zhì)量糧食溫度降低1℃所損失的水分稱為通風單位水耗，用符號Mt表示，定義式為：

式中：Mt為通風單位水耗，%/℃；T1為通風前糧堆平均溫度，℃；T2為通風結(jié)束24 h后糧堆平均溫度，℃。兩倉通風降溫失水情況如表4。

表4 兩種通風技術(shù)通風降溫失水情況

從表4中可以看出，裝有橫向通風系統(tǒng)的28號平房倉，其通風失水率是裝有豎向通風系統(tǒng)的27號平房倉的47.8%，通風失水速率是27號倉的23.8%，通風單位水耗是27號倉的49.7%。試驗表明，降溫通風過程中，橫向通風系統(tǒng)具有比豎向通風系統(tǒng)更好的保水效果。

3 結(jié)論

（1）實倉應(yīng)用中，橫向通風系統(tǒng)相較于豎向通風系統(tǒng)，更加安全、高效、衛(wèi)生。橫向通風系統(tǒng)做到了風道上墻，無需拆裝地上籠，利于大型機械設(shè)備進出倉作業(yè)，提高進出糧效率，延長設(shè)施的使用壽命，降低工人的勞動強度，有利于實現(xiàn)糧食進出倉全程機械化作業(yè)；橫向通風系統(tǒng)通風途徑比小，氣流穿過糧堆的路徑長，幾乎沒有通風死角，通風均勻性大大提高，總體上降溫效果要優(yōu)于豎向通風。

（2）試驗證明，橫向通風系統(tǒng)與豎向通風系統(tǒng)可以達到相同的降溫效果，但橫向通風系統(tǒng)降溫速率慢，通風時間較長。由于山東地區(qū)屬于溫帶季風氣候，冬季時間長且寒冷干燥，有充足通風降溫時間。

（3）試驗證明，橫向通風系統(tǒng)保水效果比豎向通風系統(tǒng)好。橫向通風系統(tǒng)的通風失水率、通風失水速率以及通風單位水耗均低于豎向通風系統(tǒng)。故在降溫通風過程中，橫向通風系統(tǒng)的保水效果更好。但這也是橫向通風系統(tǒng)的劣勢，對于高水分小麥的降水處理，豎向通風系統(tǒng)效果更好。

（4）橫向通風系統(tǒng)覆膜處理，可以有效減少麥蛾等儲糧害蟲與糧食接觸的機會，對糧食起到一定的保護作用，且熏蒸殺蟲過程中膜下環(huán)流熏蒸，降低磷化鋁藥劑的使用量，而且熏蒸效果較好。但是橫向通風系統(tǒng)的安裝費用較高，一般是豎向通風系統(tǒng)的2倍多，且糧面覆膜，增加了保管費用和保管員的勞動強度。

本試驗通過橫向通風系統(tǒng)與豎向通風系統(tǒng)應(yīng)用情況對比，說明橫向通風技術(shù)適用于山東地區(qū)儲存小麥通風降溫，對于其它地區(qū)、其它品種應(yīng)視情況而定。我國南方大部分地區(qū)儲糧保管都需覆膜，所以橫向通風技術(shù)在南方地區(qū)更有優(yōu)勢。