中原地區(qū)高大平房倉兩種通風降溫方法的比較實驗

◎ 張 杰，王玉生，馬 冰，羅鐵峰，李曉麗，許建雙

（中央儲備糧南陽直屬庫有限公司，河南 南陽 473113）

中儲糧南陽直屬庫有限公司處于中溫干燥地區(qū)，該地區(qū)以冬季干冷夏季濕熱為顯著特點。冬季冷源充足，為糧堆蓄冷提供了有利條件。但在實際應用中，存在盲目使用大功率離心風機降溫的現(xiàn)象，雖收到良好的降溫效果，但也造成糧食水分損失過大，同時也增加了能耗，加重了企業(yè)負擔。為解決這一問題，中儲糧南陽直屬庫有限公司開展了高大平房倉通風降溫實驗。

1 材料與方法

1.1 供試倉房

實驗倉3號倉和對照倉4號倉均為2011年建高大平房倉，規(guī)格為36.00 m×29.55 m，設計裝糧高度6 m，儲糧5 000 t。倉頂采用聚氨酯泡沫板做隔熱處理。安裝4組一機四道雙向地上籠通風系統(tǒng)，風道間距4.1 m。使用鄭州鑫勝公司糧情測控系統(tǒng)（每倉8行7列共56組測溫電纜，每組4層，共計224個測溫點）。

1.2 供試糧食

實驗倉3號倉和對照倉4號倉均儲存河南省2016年產(chǎn)一等小麥，2016年7月入庫完畢，小麥質(zhì)量指標見表1。

表1 實驗前實驗倉和對照倉小麥質(zhì)量情況表

1.3 供試通風機械

實驗倉使用兩側(cè)山墻的4臺1.5 kW的軸流風機進行通風降溫，對照倉在兩側(cè)風口對接4臺15 kW離心風機進行通風。配備多功能深層扦樣器、快速水分測定儀等儀器。軸流風機和離心風機參數(shù)性能見表2。

表2 風機參數(shù)性能對比表

1.4 實驗方法

實驗倉利用干冷空氣，在通風時采取打開倉底通風口，上部門窗全部密封，開啟軸流風機，使倉內(nèi)上部空間形成負壓，引導氣流從通風口進入，經(jīng)過糧層到達糧面，由軸流風機排出倉外，可達到整倉糧食由底層到上層逐步冷卻，緩速降低糧溫。

根據(jù)南陽地區(qū)的氣候特點，一般選擇在當年11月份至次年1月份，對實驗倉利用夜間低溫時段進行通風作業(yè)，降溫保水。采用三步降溫法：①在11月份，氣溫在5～16 ℃時，夜間適時通風將糧溫降低至15 ℃以下，此階段通風主要是平衡糧溫，降低糧堆上層溫度，排除糧堆異味。②11月下旬至12月中旬，利用寒冷天氣或寒流到來之時機，氣溫在2～10 ℃，適時通風可將糧溫降低至10 ℃以下。③12月下旬至次年1月上旬，氣溫在-4～6 ℃，適時通風可將糧溫降至5 ℃以下。目標溫度實現(xiàn)后適當延長通風時間，進一步鞏固效果。

對照倉4倉在11月5日開始第一次通風，12月10日第二次通風，1月4日第三次通風。

通風期間，每天9：00檢測糧溫，分析糧溫變化是否正常，檢查有無通風死角。在倉房四角、風道上方、風道之間設固定水分檢測點，按時檢測水分并做好記錄。

2 結(jié)果與分析

2.1 糧溫和水分變化情況

（1）對比可以看出，實驗倉在前期通風期間，下層糧溫下降較快，熱量和水分集中到中上層，隨著通風時間的延長，熱量排出糧堆。第二階段，糧溫隨氣溫下降較為明顯，流經(jīng)各點的空氣均勻、穩(wěn)定，全倉糧溫趨于一致，溫度達到階段目標。第三階段，氣溫在5 ℃左右，整倉糧溫降低，平均糧溫低于5 ℃，達到此次通風降溫目標溫度。而對照倉在使用離心風機后，初期出現(xiàn)了門窗、墻壁結(jié)露，甚至表層糧面輕微結(jié)露現(xiàn)象。這是因為通風時機選擇出現(xiàn)偏差，氣溫低于露點溫度形成結(jié)露現(xiàn)象，離心風機通風后糧層溫差較小。具體數(shù)據(jù)見表3和表4。

表3 實驗倉糧溫和水分變化情況表

表4 對照倉糧和水分變化情況表

（2）實驗倉軸流風機通風后，整倉混合樣品水分損失較小，降幅在0.1～0.2個百分點，對照倉離心風機水分變化幅度在0.4～0.6個百分點。這是由于離心風機風量大，進行氣體交換時帶走了一部分游離水，造成水分減量。

（3）通過表5看出，通風后糧食面筋吸水量和品嘗評分值變化不大。

表5 實驗后實驗倉和對照倉小麥質(zhì)量情況表

2.2 能耗計算

3號倉用軸流風機累計通風45 d，平均每天8 h，共用360 h，水分平均降低0.2%，糧溫平均降低17.4 ℃，單位能耗為0.025 kW·h·t-1·℃-1。4號倉累計通風5 d，共用60 h，水分平均降低0.5%，溫度平均降低16.9 ℃，單位能耗為0.042 kW·h·t-1·℃-1。表明使用軸流風機更為經(jīng)濟、有效。

2.3 經(jīng)濟效益

實驗倉損耗11 455 kg，對照倉損耗28 571 kg，按照市場價1.22元/kg計算，實驗倉利用軸流風機可減少損失20 882元。

3 結(jié)論與討論

實驗表明，在冬季低溫季節(jié)時間較長、冷源充沛的地區(qū)，嘗試在高大平房倉中，采用軸流風機負壓通風緩速降溫技術(shù)，可以達到降溫保水、抑制害蟲生長、延緩糧食品質(zhì)劣變的作用，相對于離心風機水分損失更小、能耗更低，具有操作簡單、省力、可滿足多倉同時通風的優(yōu)點。

（1）用軸流風機進行緩速通風時，由于軸流風機的風量小，另外糧食是熱的不良導體，通風初期容易出現(xiàn)個別部位通風緩慢，隨著通風的繼續(xù)進行全倉糧溫會逐漸平衡。

（2）用離心風機通風需要考慮氣溫與糧溫溫差以及其他氣候條件，在初期有可能會出現(xiàn)門窗、墻壁及薄膜結(jié)露現(xiàn)象，甚至表層糧面輕微也會出現(xiàn)結(jié)露。而用軸流風機進行緩速通風則不會出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象，只會出現(xiàn)中上層糧溫緩慢上升，隨著通風的繼續(xù)進行糧溫會平穩(wěn)下降。

（3）以軸流風機進行緩速通風的優(yōu)點：在冬季低溫時間較長、冷源充沛的地區(qū)可以發(fā)揮較好的功能，其降溫效果良好；單位能耗低，在倡導節(jié)能的今天尤為重要；通風時機易掌握，不易出現(xiàn)結(jié)露；不用單獨配備風機，方便靈活；由于風量小，保水效果明顯。