高大平房倉智能膜下環(huán)流及開放環(huán)流控溫試驗(yàn)

Antibacterial activity of intelligent membrane under thecirculation and open the test of temperature control

◎史鋼強(qiáng)（中央儲備糧哈爾濱直屬庫，黑龍江　哈爾濱　150069）

Shi Gangqiang（State grain reseres, ha’er bin deport ,ha’er bin 150069,China）

高大平房倉智能膜下環(huán)流及開放環(huán)流控溫試驗(yàn)

Antibacterial activity of intelligent membrane under the
circulation and open the test of temperature control

◎史鋼強(qiáng)
（中央儲備糧哈爾濱直屬庫，黑龍江哈爾濱150069）

哈爾濱直屬庫于2012年2月開始在39庫東倉和38庫西倉開始安裝膜下環(huán)流系統(tǒng)，并于當(dāng)年6月開始投入運(yùn)用。由于膜下環(huán)流系統(tǒng)工程比較復(fù)雜，需要在糧面安裝大量的回流管，環(huán)流風(fēng)機(jī)比較重，安裝困難等因素，工期比較長。但在安裝過程中，我們還是認(rèn)為要將這個(gè)工程做好，務(wù)必要長期發(fā)揮作用，采用將糧面的主回流和環(huán)流風(fēng)機(jī)都安裝在墻上的工藝，即使出倉了，下次入倉無須再次安裝。即使沒有安裝支回流管，整個(gè)系統(tǒng)的核心部分還繼續(xù)會發(fā)揮環(huán)流控溫的作用。事實(shí)證明當(dāng)初的設(shè)想的正確的，為后續(xù)的簡化應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在電器控制方面，由于沒有并入智能通風(fēng)系統(tǒng)中，2012年全部采用手工控制，智能通風(fēng)只進(jìn)行夏季排積熱通風(fēng)。經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，在積熱消除后再進(jìn)行環(huán)流通風(fēng)有利于整體糧情的穩(wěn)定，也使整個(gè)糧堆的能量狀態(tài)最低。最后確定，排積熱結(jié)束后，每天進(jìn)行4小時(shí)的環(huán)流通風(fēng)。這樣做的好處是把每天進(jìn)行倉內(nèi)的熱量盡量排出，每天的環(huán)流通風(fēng)降低上層的糧溫，同時(shí)降低上層糧粒間的空氣濕度，轉(zhuǎn)移到糧層中下層，由于溫度低，相對安全水分也高，環(huán)流通風(fēng)的保水、保安全效果非常明顯。糧食在長期的通風(fēng)過程中，上層糧食水分偏低，底層水分偏高，整體糧溫和水分趨向均勻，這種效果正好抵消了秋冬季補(bǔ)冷的通風(fēng)，補(bǔ)冷通風(fēng)恰好將下層的水分向上層轉(zhuǎn)移。

每天定時(shí)環(huán)流比一個(gè)月集中幾天連續(xù)環(huán)流效果要好，如果長期不環(huán)流，等上層溫度和糧間濕度上升或?qū)е掳l(fā)熱后再環(huán)流，效果就很難保證。

2013年將環(huán)流系統(tǒng)并入了智能通風(fēng)系統(tǒng)，可以自動控制了。由于能和智能排積熱配合使用，效果也有一定的提高。2014年兩個(gè)環(huán)流倉均出倉，糧食出倉質(zhì)量良好，儲存期間沒有出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象，糧情穩(wěn)定，最高糧溫控制在20℃以下，表層30 cm糧溫在22℃以下，糧食出庫數(shù)量幾乎沒有損失。真正達(dá)到了準(zhǔn)低溫倉的要求。

1　倉房及環(huán)流風(fēng)機(jī)布置情況

試驗(yàn)倉為國債投資建倉，共分東西兩個(gè)廒間，試驗(yàn)倉分別為39庫東倉和38庫西倉。39庫東倉長65 m，寬30 m，裝糧線高6.0 m，裝玉米8 509 t。38庫西倉長60 m，寬30 m，裝糧線高6.0 m，裝水稻6 659 t。試驗(yàn)倉每個(gè)廒間各有兩臺2.2 kW軸流風(fēng)機(jī)。每個(gè)試驗(yàn)倉有6臺環(huán)流風(fēng)機(jī)，正壓端通過環(huán)流管靜壓箱開孔相連，負(fù)壓端與糧面回流管相連。環(huán)流風(fēng)機(jī)型號：CITJ，功率4千瓦，風(fēng)量：4 500～5 000 m3/h，風(fēng)壓2 000 ～ 2 500 Pa。高大平房倉膜下環(huán)流試驗(yàn)實(shí)倉見圖1。

2　糧食質(zhì)量情況

試驗(yàn)倉東倉儲存品種為玉米，水分14.5%，雜質(zhì)0.6%，等級2等。

試驗(yàn)倉西倉儲存品種為水稻，水分15.1%，雜質(zhì)1.0%，等級2等

3　智能膜下環(huán)流控溫通風(fēng)系統(tǒng)

試驗(yàn)倉智能通風(fēng)系統(tǒng)是與北京陽光浩普科技發(fā)展有限公司共同開發(fā)的智能通風(fēng)系統(tǒng)。單個(gè)廒間共改造2個(gè)自動窗戶（南邊最遠(yuǎn)端一個(gè)，北邊最遠(yuǎn)端一個(gè)），2個(gè)軸流窗戶。操作系統(tǒng)對檢溫系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享，通過采集檢溫?cái)?shù)據(jù)，進(jìn)行分析判斷預(yù)設(shè)風(fēng)機(jī)和窗戶開啟條件，執(zhí)行風(fēng)機(jī)停止和運(yùn)行命令。試驗(yàn)倉環(huán)流風(fēng)機(jī)和自動窗戶分布示意見圖2。

圖2　試驗(yàn)倉環(huán)流風(fēng)機(jī)和自動窗戶分布示意圖

3.1環(huán)流系統(tǒng)安裝過程

環(huán)流裝置在安裝過程中，將可以安裝在墻上的全部做了固定安裝處理，包括環(huán)流風(fēng)機(jī)，主環(huán)流管、主回流管?；亓髦Ч苄枰诩Z面上挖溝后埋入，因此工作量非常大。這種安裝模式的優(yōu)點(diǎn)是，雖然開始工程量大，但出倉后工作量小，入倉后工作有明確的方向，特別是重新安裝的定位作用，利于環(huán)流系統(tǒng)的重復(fù)使用。環(huán)流系統(tǒng)控制裝置并入了智能通風(fēng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)程序化自動控制。環(huán)流系統(tǒng)安裝過程見圖3、圖4，環(huán)流系統(tǒng)出倉后實(shí)倉圖見圖5，智能通風(fēng)和環(huán)流通風(fēng)控制裝置見圖6。

“當(dāng)然有啊，”陸教授說，“古代又沒有電腦制圖，也沒有現(xiàn)代化的造幣機(jī)，那么第一批樣錢，也就是我們說的雕母，當(dāng)然是純手工造的啊。而且肯定比別的錢造得精細(xì)。要是樣品都造得隨隨便便，成品錢就不象樣了?！?/p>

圖3　環(huán)流系統(tǒng)安裝過程圖

圖4　環(huán)流系統(tǒng)安裝過程圖

圖5　環(huán)流系統(tǒng)出倉后實(shí)倉圖

圖6　智能通風(fēng)和環(huán)流通風(fēng)控制裝置

3.2膜下環(huán)流控溫通風(fēng)與排積熱通風(fēng)配合

由于智能通風(fēng)系統(tǒng)在一個(gè)時(shí)間段只能進(jìn)行一個(gè)控制模型的運(yùn)行（這點(diǎn)仍需要改進(jìn)），因此排積熱通風(fēng)和環(huán)流通風(fēng)就有一個(gè)先后順序問題（不能同時(shí)運(yùn)行）。因此，我們先后試驗(yàn)了先環(huán)流，后排積熱模式，效果不理想，又試驗(yàn)先排積熱，后環(huán)流，這種模式比較理想。最終確定排積熱時(shí)間為晚10點(diǎn)到第2天6點(diǎn)，環(huán)流均溫時(shí)間為7點(diǎn)至11～12點(diǎn)，每天環(huán)流4～5個(gè)小時(shí)。

3.3膜下環(huán)流控溫通風(fēng)記錄及評價(jià)

試驗(yàn)倉39庫東倉2013年環(huán)流通風(fēng)過程記錄見表1。

表1　試驗(yàn)倉39庫東倉2013年環(huán)流通風(fēng)過程記錄表

（續(xù)表）

（續(xù)表）

38庫西倉6～8月環(huán)流通風(fēng)過程情況記錄見表2。

表2　試驗(yàn)倉38庫西倉環(huán)流通風(fēng)過程記錄表2013年38庫西倉6月至8月環(huán)流通風(fēng)情況表

（續(xù)表）

（續(xù)表）

（續(xù)表）

表2由智能通風(fēng)軟件自動統(tǒng)計(jì)，38庫西倉環(huán)流通風(fēng)時(shí)間合計(jì)260.64小時(shí)。38庫西倉環(huán)流時(shí)間比39庫東倉環(huán)流時(shí)間多，主要原因是38庫西倉智能通風(fēng)系統(tǒng)一直都很穩(wěn)定，幾年來從未出現(xiàn)任何故障。39庫東倉存在一段故障期。通過這種運(yùn)行方式的不斷積累數(shù)據(jù)，運(yùn)行時(shí)間逐漸穩(wěn)定下來。

3.4膜下環(huán)流對儲糧穩(wěn)定性的影響

膜下環(huán)流的其他作用：改善糧堆的溫度和水分均勻狀態(tài)，無須進(jìn)行入倉后的均溫均質(zhì)通風(fēng)。按一般入倉后均溫均質(zhì)通風(fēng)要求，可節(jié)省6臺11 kW·h風(fēng)機(jī)累計(jì)120小時(shí)通風(fēng)，合計(jì)11 kW·h×6臺×120小時(shí)/臺＝7 920 kW·h。糧食新鮮，沒有異味。降低了降糧溫的通風(fēng)時(shí)間。儲存期間糧食水分沒有明顯變化，水分損耗非常小。

3.5膜下環(huán)流通風(fēng)過夏期間糧溫變化情況

38庫西倉2013年環(huán)流糧溫變化情況見圖7；39庫東倉2013年環(huán)流通風(fēng)糧溫變化情況見圖8。

從表3可以看出，上層糧溫平均值過夏期間沒有超過20℃，其余糧溫沒有超過6℃。由于上層糧溫在糧面下30 cm處，受倉溫的影響較大，具有一定的不穩(wěn)定性。

3.6膜下環(huán)流控溫系統(tǒng)的投入成本和運(yùn)行成本分析

膜下環(huán)流倉投資費(fèi)用概況：環(huán)流單倉設(shè)備合同價(jià)：58 620元。此外電纜和配電箱控制單倉10 000元，糧用專用膜、用工費(fèi)和智能化改造費(fèi)用合計(jì)約12 000元?？傎M(fèi)用80 620元。噸投入成本平均合10.53元/t。

膜下環(huán)流運(yùn)行費(fèi)用概況：每年只在6、7、8月環(huán)流，下雨天無須進(jìn)行環(huán)流。進(jìn)入8月后，正常情況下只需環(huán)流兩次，每次12小時(shí)。6月、7月累計(jì)環(huán)流50天（扣除10天雨天），合計(jì)200小時(shí)，總計(jì)224小時(shí)。實(shí)際運(yùn)行時(shí)間由于每年的氣候有差異，雨天數(shù)量有不同，但基本穩(wěn)定在220～240小時(shí)之間。單臺環(huán)流風(fēng)機(jī)功率＝380 V×9A＝3.42 kW（環(huán)流風(fēng)機(jī)電壓和電流由測量儀器運(yùn)行時(shí)測出），單倉6臺。共耗電4 596.5 kW·h，合計(jì)4 596.5元。噸年運(yùn)行費(fèi)用0.69元/（t·年）和0.53元/（t·年）。

兩個(gè)倉投資和運(yùn)行費(fèi)用完全相同，但儲存高價(jià)值糧種效益會更高。膜下環(huán)流投資回報(bào)情況見表4。

圖7　38庫西倉2013年環(huán)流糧溫情況變化圖

圖8　39庫東倉2013年環(huán)流通風(fēng)糧溫情況變化圖

表3　38庫西倉及39庫東倉2013年過夏環(huán)流通風(fēng)糧溫表

表4　膜下環(huán)流投資回報(bào)情況表

4　開放式智能環(huán)流系統(tǒng)

2014年兩個(gè)倉出倉后，并于當(dāng)年收購新糧。2015年正式開始新的儲存周期，39東倉仍是玉米，38西是大豆。由于有了兩年多的環(huán)流運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，為了降低運(yùn)行費(fèi)用和人工成本，糧食入倉成型后，我們沒有在糧面安裝回流管和糧面覆膜，將膜下環(huán)流改為開放式倉內(nèi)環(huán)流。之所以這樣做，得益于智能通風(fēng)能將過夏時(shí)倉溫始終控制在26～27℃以下，加上環(huán)流的接力，倉溫會進(jìn)一步控制在25℃以下。開放式環(huán)流儲存的糧食會更新鮮，糧堆深層無氧呼吸的異味大部分被排積熱換走，同時(shí)也避免了糧面回流管周邊糧食易生霉的缺點(diǎn)。由于第一儲存周期已經(jīng)收回投資，第二次儲存周期僅有運(yùn)行的電費(fèi)。

4.1開放式智能環(huán)流的系統(tǒng)組成

取消了糧面預(yù)埋的大理回流管和墻上固定的支環(huán)流管，只保留與靜壓箱相連并固定在墻上的主環(huán)流管，此外還有環(huán)流風(fēng)機(jī)及配電控制裝置。高大平房倉開放式環(huán)流試驗(yàn)實(shí)倉見圖9。

圖9　高大平房倉開放式環(huán)流試驗(yàn)實(shí)倉圖

4.2開放式智能環(huán)流過夏期間糧溫變化情況

38庫西倉及39庫東倉2015年過夏開放環(huán)流通風(fēng)情況見表5。

表5　38庫西倉及39庫東倉2015年過夏開放環(huán)流通風(fēng)糧溫表

從表5可以看出，上層糧溫受排積熱通風(fēng)影響，波動較大，但平均值沒有超過20℃。下層糧溫沒有超過10℃，糧堆處于絕對安全狀態(tài)。糧堆的原始糧溫對環(huán)流的效果影響很大，原始糧溫低些，冷源越充足，環(huán)流均溫的效果越明顯。環(huán)流通風(fēng)情況記錄表與2013年基本相同，由于篇幅不再重述。

4.3開放式智能環(huán)流系統(tǒng)投入成本分析

單倉減少糧面回流管及附件費(fèi)用41 240元，此外還相應(yīng)減少每次入倉后及出倉前人工費(fèi)。綜合下來，兩個(gè)廒間只需投入78 760萬，合噸成本5.14元/t。比膜下環(huán)流通風(fēng)系統(tǒng)投入成本下降51.2%。開放式智能環(huán)流通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用要比膜下環(huán)流系統(tǒng)節(jié)省人工費(fèi)、糧面膜的損耗費(fèi)用，更主要的是操作簡便，易于推廣。

參考文獻(xiàn)：

［1］路茜玉主編.糧油儲藏學(xué)［M］.北京：中國財(cái)政經(jīng)濟(jì)出版社，1999.

［2］史鋼強(qiáng).平房倉離心和軸流風(fēng)機(jī)高溫差通風(fēng)降溫試驗(yàn)［J］.糧食加工.2011.1.

［3］孫忠良.糧倉智能通風(fēng)系統(tǒng)［M］.北京陽光浩普科技發(fā)展有限公司.2012.4.13.

Shi Gangqiang
（State grain reseres, ha’er bin deport ,ha’er bin 150069,China）

摘要：經(jīng)過在高大平房倉兩個(gè)試驗(yàn)倉一個(gè)儲糧周期的膜下環(huán)流控溫試驗(yàn)，效果非常理想，最高糧溫控制在20℃以下，表層30 cm糧溫在22℃以下，底層糧溫沒有超過10℃。由于試驗(yàn)倉可同時(shí)進(jìn)行自動排積熱和自動環(huán)流通風(fēng)，具備了不用糧面覆膜和預(yù)埋回流管而采用開放環(huán)流控溫的基本條件并進(jìn)行試驗(yàn)，效果同樣好，同時(shí)具有施工方便，勞動量小，改造成本低，易于推廣的特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：智能通風(fēng)；膜下環(huán)流；開放環(huán)流

Abstract：After the antibacterial activity of two experiments of grain storage ware?house a cycle under the membrane of circulation temperature control experiment, the ef?fect is very ideal, the highest grain temperature control at 20℃below, the surface temper?ature under 22℃, 30 cm food underlying grain temperature does not exceed 10℃. Be?cause of its warehouse at the same time of automatic exhaust heat and automatic circula?tion ventilation, have not USES surface coated and buries the return line and using open circulation temperature control, the experiments of basic conditions and effect also good, at the same time has the construction is convenient, small amount of labor, the cost is low, the characteristics of easy to promote.

Key words：Intelligent ventilation; Membrane under the circulation; Open circulation

中圖分類號：S229+.2，TU249.2