華南地區(qū)高大平房倉橫向通風應用試驗

楊雪花 闕岳輝 李創(chuàng)新 林澤文

[摘要]本文研究在條件相同的高大平房倉內(nèi)分別安裝橫向和豎向通風系統(tǒng)，同時進行通風降溫試驗。通過試驗發(fā)現(xiàn)，橫向通風也可以達到通風目的，從糧堆上層到下層降溫的均勻性較好，但遠端糧溫下降緩慢，且所需通風時間較長。

[關(guān)鍵詞]高大平房倉;橫向通風;降溫

中圖分類號：S379 文獻標識碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.202009

廣東省儲備糧管理總公司中山直屬庫地處珠江出?？?，位于北回歸線以南，具有秋冬寒冷季節(jié)短、春季梅雨多、夏季高溫高濕持續(xù)時間長的氣候特點。根據(jù)本地氣候變化情況，近年來工作人員對玉米的保管采取冬季機械通風降溫、夏季空調(diào)制冷加谷冷控溫、長期富氮氣調(diào)防蟲等多項保糧技術(shù)，走綠色儲糧之路?？茖W合理進行冬季通風降溫工作是保障玉米安全、實現(xiàn)綠色儲糧的重要舉措之一[1-2]。

橫向通風技術(shù)以風道上墻、全程覆膜、負壓通風為技術(shù)特點，與氣調(diào)儲藏技術(shù)相結(jié)合，十分有利于綠色儲糧技術(shù)的推廣應用。糧堆一次覆膜，既可實現(xiàn)氣調(diào)儲藏，又可以在冬季對糧堆進行降溫通風[3-4]。為進一步探討橫向與豎向通風效果，中山直屬庫選擇倉型一樣、儲糧品種均為玉米的兩個倉，在同一時間進行豎向、橫向通風的對比試驗，探討橫向通風技術(shù)的降溫效果、降溫的均勻性以及能耗等，并取得了一定的效果。

1 材料

1.1 供試倉房

P2倉和P4倉均為2005年建造的高大平房倉，倉房長60.0m，寬24.0m，倉內(nèi)高8.0m，裝糧線為6.0m，倉頂為2.4m的鋼筋混凝土拱形結(jié)構(gòu)。設計倉容為6 000t，墻體厚0.5m，南北墻各10個窗戶，南北側(cè)各2個進出倉門，西側(cè)1個平臺門。糧情測控系統(tǒng)均為每倉布置13組電纜，每組6根，每根電纜由上至下分1點、2點、3點、4點4個測溫點。糧堆高度約5.5m，上層所測糧溫實為倉溫，倉內(nèi)非糧堆空間體積約3 500m3。P2倉是橫向通風倉，P4倉是豎向通風倉。

1.1.1 試驗倉橫向通風系統(tǒng)

主風道敷設于倉房南北兩側(cè)檐墻地面并固定，且全部相通。在經(jīng)過倉門時，沿倉門上方布設，直徑150mm，主風道、過門管道上均安裝隔斷閥。支風道間間距為3m，兩側(cè)墻體各設19條支風道。

倉房南面底部配置4個通風口;在北側(cè)底部亦有4個通風口（尺寸為800mm×800mm），外方內(nèi)圓型，內(nèi)圓直徑為600mm，通風口內(nèi)嵌4臺軸流風機。

1.1.2 對照倉豎向通風系統(tǒng)

安裝四組一機三道地上籠通風系統(tǒng)，倉房南北墻各有2臺軸流風機，倉房南面底部有4個通風口。

1.2 儲糧情況

P2倉和P4倉均儲存2018年遼寧吉林產(chǎn)一等玉米5 800t，入庫完成時間均為2019年5月，均為倉內(nèi)散存。入倉糧食質(zhì)量情況見表1。

1.3 設施設備

YS112M-2型軸流風機4臺，每臺功率為4.0kW（參考設計院設計穿透6m高糧堆是配置四臺1.1kW軸流風機，現(xiàn)在橫向通風時穿透24m糧堆，故選擇4臺4.0kW軸流風機），用于試驗倉;YFB90S-4型軸流風機4臺，每臺功率為1.1kW，用于對照倉。

2 試驗方法

2.1 通風降溫

通風試驗從2019年12月2日17：00開始，傍晚開，次日上午關(guān)（因為白天氣溫較高，糧堆平均糧溫與氣溫的溫差小于3℃，所以白天關(guān)閉風機暫停通風），至12月10日9：00結(jié)束，共計120h。試驗期間環(huán)境溫度為12.0℃～17.0℃，濕度為33%～42%。

試驗倉通風時，糧面覆膜，打開南面的通風口蓋板，開啟北面的通風口處4臺功率為4.0kW軸流風機，通過吸出式風機吸出倉內(nèi)糧堆間的空氣，使整個糧堆處于負壓狀態(tài)，氣體從南面一側(cè)的通風口吸入并橫向穿過糧堆后從北側(cè)風機排出，從而對糧堆進行降溫。

對照倉則打開南面的通風口蓋板，開啟山墻的4臺功率為1.1kW軸流風機，進行上行吸出式通風降溫。

2.2 糧溫采集

運行過程中，開啟糧情測控系統(tǒng)，每天通風結(jié)束后測定一次，記錄通風前后及過程中糧溫的變化情況，觀察通風試驗結(jié)果。

3 結(jié)果與分析

3.1 通風試驗期間整倉平均糧溫變化

試驗期間兩倉整體降溫變化情況見圖1，試驗倉糧溫從23.9℃下降至16.8℃，降溫幅度為7.1℃;對照倉糧溫從21.9℃下降至15.9℃，降溫幅度為6.0℃。兩倉整體降溫效果較為接近。

3.2 各層糧溫縱向變化情況

糧堆由上到下分成4層，糧堆高度約5.5m，第一層所測糧溫實為倉溫，故舍去，各層糧溫縱向變化情況見圖2～圖3。由圖2、圖3可知糧堆由上到下各層糧食均有一定程度的降溫。試驗倉各層降溫幅度較為均衡，而對照倉第二和第三層前期降溫幅度小，從第四層開始溫度下降幅度大，后期由于通風時氣溫與該層溫度溫差小甚至稍高于該層溫度，因此出現(xiàn)溫度回升現(xiàn)象。

3.3 糧堆通風期間從進風口到出風口糧溫變化情況

糧堆通風期間從進風口到出風口糧溫變化情況見圖4～圖5。由圖4、圖5可知，試驗倉冷風從南墻的通風口進入倉內(nèi)，從糧堆的每組第一根電纜截面處進入，橫向穿過糧層，向第六根電纜截面逐漸推進，依次降溫。其中靠近進風口的第一根和第二根糧溫下降幅度最大，離進風口較遠的第四、第五和第六根電纜截面溫度先升溫，在通風后期才緩慢下降，原因是在橫向通風降溫過程中，熱量從進風口處向出風口處移動。對照倉每組各根電纜截面降溫幅度較為均勻（第X根電纜溫度是13組測溫電纜的第X根第二、第三和第四層共39個溫度的平均值）。

3.4 降溫能耗分析

兩倉通風降溫效果和能耗情況見表2。由表2可知，從高大平房倉橫向通風與豎向通風對比試驗來看，利用橫向和豎向通風技術(shù)均能夠完成通風降溫試驗，通風降溫效果顯著。由于軸流風機功率不同，因此橫向通風倉房單位能耗高于豎向通風單位能耗。

4 結(jié)論與討論

（1）橫向通風風道上墻，無需拆卸安裝，倉內(nèi)空間利于輸送設備移動，方便進出倉作業(yè);同時，從入庫到出庫，只需糧面一次單面覆膜，有效減輕了勞動強度，也利于儲備糧膜下充氮氣調(diào)。

（2）此次試驗橫向通風技術(shù)能耗較常規(guī)豎向通風能耗高，主要是因為采用的軸流風機功率不同。

（3）橫向通風時冷空氣從一側(cè)通風口吸入并橫向穿過糧堆后，從另一側(cè)軸流風機吸出，降溫過程中熱量從進風口處向出風口處移動，造成遠端降溫速度緩慢，甚至遠端出現(xiàn)短暫的升溫現(xiàn)象[5]。橫向通風氣流在糧堆內(nèi)流動的路徑比豎向通風增加3倍多（橫向24m、豎向5.5m），因此，橫向通風所需的通風時間比豎向通風要長得多，在適宜通風氣候條件下需要連續(xù)通風。

（4）鑒于高大平房倉橫向距離為24m，存在橫向通風時遠端降溫速度緩慢的現(xiàn)象，擬在冷鋒面通過糧堆的3/4后，進行反向抽風，以加快遠端糧堆降溫速度，避免無效通風，降低能耗，同時也可均衡糧溫。待下一個通風季節(jié)到來時將繼續(xù)進行更深一步的探討和研究。

參考文獻

[1]王若蘭，趙妍.糧油儲藏學[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2016.

[2]陳燕.散裝倉橫向通風效能研究試驗[J].糧食倉儲科技通訊，2017 （6）：27-29.

[3]曾令文，易軍萍.平房倉橫向通風技術(shù)降溫實倉應用[J].糧食科技與經(jīng)濟，2016，41（6）：58-59

[4]楊鴻源，李勝盛，鄧戈飛，等.橫向通風技術(shù)降溫保水實踐及問題探討[J].糧食倉儲科技通訊，2017（5）：21-23.

[5]張曉培，覃永，王富領(lǐng).高大平房倉橫向通風與豎向通風對比試驗[J].糧食倉儲科技通訊，2018（1）：24-25.