“內(nèi)環(huán)流+空調(diào)制冷”在小麥保管中的試驗研究*

王曰深

(中央儲備糧天津東麗直屬庫有限公司 300300)

1 試驗背景及目的

1.1 試驗背景

中央儲備糧天津東麗直屬庫有限公司近幾年在使用內(nèi)環(huán)流控溫系統(tǒng)保管糧食過程中發(fā)現(xiàn)倉容量較小的房式倉，因糧堆冷心小，出現(xiàn)了冷源不足、內(nèi)環(huán)流運行周期短、控溫效果不佳的情況，2017～2019年試驗數(shù)據(jù)顯示：儲糧3000 t的倉房，溫度區(qū)間23℃～25℃時，運行時間可持續(xù)40 d～45 d，遠遠達不到100 d～110 d的需求。中央儲備糧天津東麗直屬庫有限公司大港分庫全部倉房已于2016年全部改造安裝了內(nèi)環(huán)流控溫系統(tǒng)，但因冷源不足，內(nèi)環(huán)流系統(tǒng)無法貫穿，控溫儲糧效果不佳，儲糧熏蒸率較高，不符合現(xiàn)在綠色儲糧發(fā)展趨勢。為此，大港分庫在小麥保管中大膽探索實踐“內(nèi)環(huán)流+空調(diào)制冷”技術(shù)。

1.2 試驗目的

試驗目的是找到倉容在3500 t以下的普通房式倉夏季儲糧冷源不足的解決方案。設想通過“內(nèi)環(huán)流+空調(diào)”技術(shù)的融合應用，在夏季利用空調(diào)制冷補充倉內(nèi)冷源，控制內(nèi)環(huán)流系統(tǒng)運行時間，延緩糧堆冷心消耗，從而起到延長內(nèi)環(huán)流運行周期的作用，達到更好的控溫儲糧效果，實現(xiàn)準低溫儲藏、糧食保鮮、靜態(tài)儲糧免熏蒸的目的。

2 試驗方案

2.1 試驗對象

選擇糧情安全穩(wěn)定、處于靜態(tài)存儲期、單倉儲量在2500 t～3500 t的小麥儲糧倉房作為試驗倉，同時選擇1個與對照倉儲糧條件相似、儲糧品種相同的倉房作為對照倉。

2.2 試驗時間

2020年4月1日～10月31日。

2.3 試驗步驟及措施

2.3.1 做好倉房隔熱保溫技術(shù)處理 試驗倉具備倉內(nèi)吊頂，門窗經(jīng)隔熱保溫改造，倉壁四周各種孔洞做好封堵，倉房上不漏、下不潮、密閉性良好，確保整倉具有較好的隔熱保溫性能。

2.3.2 合理選配空調(diào) 依據(jù)《空調(diào)器控溫儲糧技術(shù)規(guī)程(征求意見稿)》相關內(nèi)容，根據(jù)維護結(jié)構(gòu)的耗冷量確定制冷量，從而選擇制冷設備。

Q=kfΔt

式中：Q為維護結(jié)構(gòu)耗冷量，單位W。

k為傳熱系數(shù)(這里取0.77 W/m2·℃)。

f為圍護結(jié)構(gòu)面積，單位m2。

Δt為庫內(nèi)外溫差(庫內(nèi)取25℃，庫外取35℃，Δt=10℃)

Q=14414 W，

因此，選用2臺制冷量7000 W的制冷空調(diào)較為適宜。

2.3.3 試驗系統(tǒng)運行方案 選擇空調(diào)與內(nèi)環(huán)流系統(tǒng)交替運行，日間以空調(diào)補冷為主，夜間以內(nèi)環(huán)流運行為主。暫定空調(diào)設置溫度22℃，開關時間設置為8:00～18:00；內(nèi)環(huán)流設置溫度區(qū)間22℃～24℃(具體數(shù)值可視試驗情況進行合理調(diào)整)。日間如空調(diào)補冷達到設定溫度，內(nèi)環(huán)流停止運行，減少冷心消耗；夜間以內(nèi)環(huán)流為主，在設定范圍之內(nèi)調(diào)控倉溫。

對2018、2019兩個年度目標倉房內(nèi)環(huán)流運行期間倉溫、糧溫變化趨勢，以及內(nèi)環(huán)流運行情況進行統(tǒng)計分析。

2.3.4 糧溫控制預期效果 預設目標是：確保整個度夏期間，倉內(nèi)溫度、糧堆表層溫度恒定在25℃以下，糧堆平均溫度保持在20℃以下，達到準低溫儲糧效果。

3 試驗過程

3.1 選取試驗倉和對照倉

選取大港分庫32號倉為試驗倉房。該倉房為平房倉，長52.78 m，寬16.77 m，糧堆高度4.27 m，外墻高度8 m，倉頂至外檐高2 m。倉房安裝有內(nèi)吊頂、保溫門窗，密閉性良好。該倉現(xiàn)存2019年產(chǎn)小麥2969 t，2019年7月入庫，等級2等，容重778g/L，水分12.3%，雜質(zhì)0.7%，不完善粒7.0%。

選取大港分庫35號倉為對照倉。倉房基本情況同試驗倉，糧堆高度4.46 m，該倉現(xiàn)存2019年產(chǎn)小麥3056 t，2019年7月入庫，等級2等，容重780g/L，水分12.5%，雜質(zhì)0.6%，不完善粒4.5%。

3.2 系統(tǒng)運行

6月8日32號倉和35號倉內(nèi)環(huán)流同時開啟，6月21日32號倉按前期計劃開啟空調(diào)，9月底同時關閉。

3.3 數(shù)據(jù)采集

自2020年4月初起每周記錄兩倉的倉溫、倉濕，檢測糧溫、糧食水分，排查蟲情，記錄內(nèi)環(huán)流和空調(diào)運行時間；每月定點檢測糧食水分；每季度檢驗糧食質(zhì)量和品質(zhì)指標。實時跟蹤試驗數(shù)據(jù)并進行對比分析，掌握系統(tǒng)運行效果。

4 試驗結(jié)果

4.1 倉溫、倉濕、糧溫變化情況

根據(jù)表1可以看出，6月8日內(nèi)環(huán)流和空調(diào)開啟運行，9月底結(jié)束。32號倉糧溫和倉溫均先是高于35號倉，一段時間以后，32號倉糧溫倉溫已經(jīng)比35號倉低。開啟前，倉溫35號倉比32號倉低1.5℃，糧溫35號倉比32號倉低1℃；結(jié)束后倉溫35號倉比32號倉高5℃，糧溫35號倉比32號倉高3℃。整個周期內(nèi)32號倉平均糧溫最高19.4℃,35號倉平均糧溫最高22℃。

表1 32號倉和35號倉糧溫、倉溫、倉濕對比表

分析表2可以看出，開啟前32號倉最低溫和最高溫均高于35號倉，結(jié)束后32號倉最低溫和最高溫均低于35號倉。

表2 32號倉和35號倉最高溫最低溫記錄表

4.2 品質(zhì)情況

兩倉儲糧品質(zhì)變化情況見表3。

表3 兩倉儲糧品質(zhì)變化情況

4.3 能耗情況

整個運行期間耗電量：35號倉用電1050 kW·h(內(nèi)環(huán)流)，32號倉用電4044 kW·h(內(nèi)環(huán)流+空調(diào))。

4.4 試驗效果

綜合上述數(shù)據(jù)分析，單倉儲糧數(shù)量在3500 t以下的倉房運用“內(nèi)環(huán)流+空調(diào)制冷”相比較單一內(nèi)環(huán)流技術(shù)應用，可以實現(xiàn)以下四方面效果：

4.4.1 可以有效降低倉溫、糧溫、最高糧溫和最低糧溫，使糧食平均糧溫保持在20℃以下，最高糧溫基本不超過25℃，實現(xiàn)準低溫儲存。

4.4.2 可彌補單一內(nèi)環(huán)流技術(shù)冷心不足的弱點，空調(diào)補冷可延長內(nèi)環(huán)流系統(tǒng)運行時間，從而實現(xiàn)整個高溫季節(jié)糧堆的溫度均衡。

4.4.3 可延緩糧食品質(zhì)劣變，增加輪換效益。針對稻谷，通過有效控制糧溫可以延緩稻谷品質(zhì)劣變，減少發(fā)熱變質(zhì)的概率，保持糧食新鮮，稻谷出庫時實現(xiàn)好糧好價。

4.4.4 可適當降低耗電量，內(nèi)環(huán)流與空調(diào)的聯(lián)合應用，在補足冷源的基礎上，可適當減少單一空調(diào)運行的耗電量，從而降低部分運行成本。

由以上試驗可以看出，“內(nèi)環(huán)流+空調(diào)制冷”技術(shù)在小麥保管中是可行的，2021年，本公司將在中央儲備稻谷倉房全部安裝空調(diào)，進步一部探索“內(nèi)環(huán)流+空調(diào)制冷”在稻谷儲存中控溫、保鮮作用效果。