北方地區(qū)平房倉(cāng)內(nèi)環(huán)流控溫儲(chǔ)糧技術(shù)應(yīng)用研究

周鋼霞

（遼寧省糧食科學(xué)研究所，沈陽(yáng) 110032）

內(nèi)環(huán)流控溫技術(shù)是在環(huán)流和通風(fēng)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)控溫儲(chǔ)糧技術(shù)[1]，可以有效解決高溫季節(jié)出現(xiàn)的“熱皮冷心”現(xiàn)象。利用冬季寒冷氣溫降低糧溫蓄冷，夏季采用小功率風(fēng)機(jī)將糧堆內(nèi)部的冷空氣從通風(fēng)口抽出，通過(guò)保溫風(fēng)管送到倉(cāng)內(nèi)空間，降低倉(cāng)溫、倉(cāng)濕、表面及四周糧溫[2]，均衡糧溫，控制儲(chǔ)糧有害生物發(fā)生發(fā)展，延緩儲(chǔ)糧品質(zhì)劣變，減少儲(chǔ)糧化學(xué)藥劑用量，實(shí)現(xiàn)常年低溫（準(zhǔn)低溫）儲(chǔ)糧。糧堆內(nèi)有足夠冷心是內(nèi)環(huán)流控溫儲(chǔ)糧技術(shù)成功前提和關(guān)鍵。

我國(guó)北方地區(qū)氣候特點(diǎn)是冬季氣溫寒冷、低溫期長(zhǎng)；夏季氣溫高，高溫期短。常規(guī)儲(chǔ)糧是充分利用自然冷源，采用冬季通風(fēng)蓄冷以達(dá)到全年保溫儲(chǔ)糧。但是倉(cāng)房的隔熱性能有限，春季之后氣溫回升，熱量通過(guò)糧倉(cāng)四周墻壁及倉(cāng)頂傳入倉(cāng)內(nèi)，導(dǎo)致糧堆內(nèi)部出現(xiàn)溫差，冷熱交界面易出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象[3]，在夏季高溫期極易出現(xiàn)局部發(fā)熱和品質(zhì)劣變等現(xiàn)象，給安全儲(chǔ)糧帶來(lái)較大的困難和挑戰(zhàn)。

內(nèi)環(huán)流控溫技術(shù)是一項(xiàng)在我國(guó)北方地區(qū)有效的節(jié)能環(huán)?？販貎?chǔ)糧技術(shù)。本文以本溪大峪國(guó)家糧食儲(chǔ)備庫(kù)高大平房倉(cāng)為試驗(yàn)倉(cāng)，于8月下旬對(duì)試驗(yàn)倉(cāng)進(jìn)行內(nèi)環(huán)流控溫儲(chǔ)糧系統(tǒng)實(shí)倉(cāng)應(yīng)用情況測(cè)試。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)倉(cāng)房

試驗(yàn)倉(cāng)房為1號(hào)高大平房倉(cāng)，南北朝向，磚混結(jié)構(gòu)，建于2009年，氣密性良好，配備電子測(cè)溫、機(jī)械通風(fēng)等保糧技術(shù)設(shè)施，倉(cāng)頂為保溫彩鋼瓦，倉(cāng)內(nèi)墻壁有防潮處理，具體糧情見(jiàn)表1。

表1 1號(hào)平房倉(cāng)糧情數(shù)據(jù)

1.2 內(nèi)環(huán)流控溫系統(tǒng)

內(nèi)環(huán)流控溫系統(tǒng)如圖1所示。該系統(tǒng)由地上籠風(fēng)道、保溫管、環(huán)流風(fēng)機(jī)、溫度采集器和控制箱組成。在環(huán)流風(fēng)機(jī)作用下，使糧堆中的冷空氣經(jīng)過(guò)風(fēng)道和保溫管，通過(guò)糧倉(cāng)上部空間達(dá)到環(huán)流目的，從而降低倉(cāng)溫，均衡糧溫。

圖1 內(nèi)環(huán)流控溫系統(tǒng)示意圖

1.2.1 保溫管

保溫管為雙層管，外包鍍鋅材質(zhì)，內(nèi)用無(wú)縫鋼板，夾層采用發(fā)泡聚氨酯保溫材料。

1.2.2 風(fēng)機(jī)

環(huán)流風(fēng)機(jī)由濟(jì)南金鐘公司生產(chǎn)，配備三相異步防爆電動(dòng)機(jī)，風(fēng)壓1 000 Pa，風(fēng)量1 000 m3/h，風(fēng)速25 m/s，功率為0.75 kW。

1.2.3 其它參數(shù)

地上籠通風(fēng)道北側(cè)4個(gè)進(jìn)風(fēng)口，1機(jī)3道；設(shè)置數(shù)字式溫度傳感器；控制柜可實(shí)現(xiàn)溫度控制開(kāi)關(guān)機(jī)、運(yùn)行時(shí)間累計(jì)等功能。

1.3 測(cè)試方法

1.3.1 試驗(yàn)倉(cāng)倉(cāng)內(nèi)空間溫濕度的測(cè)試

8月下旬，對(duì)試驗(yàn)倉(cāng)房各點(diǎn)空間溫濕度進(jìn)行測(cè)試并匯總記錄，出風(fēng)口布置及溫度測(cè)試布點(diǎn)如圖2所示：

圖2 倉(cāng)房出風(fēng)口布置及溫度測(cè)試布點(diǎn)圖

1.3.2 電子測(cè)溫系統(tǒng)檢測(cè)溫度

試驗(yàn)倉(cāng)共布置114根測(cè)溫電纜，每根測(cè)溫電纜上有4個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，全倉(cāng)共計(jì)456個(gè)測(cè)溫點(diǎn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 試驗(yàn)倉(cāng)倉(cāng)內(nèi)空間溫濕度

表2為試驗(yàn)倉(cāng)倉(cāng)內(nèi)各點(diǎn)溫濕度測(cè)試數(shù)據(jù)，同時(shí)檢測(cè)4臺(tái)風(fēng)機(jī)出口溫度為13.6～16.7℃，濕度為43.7%～55.3%，出風(fēng)口風(fēng)速保持在23.5～24.7 m/s。8月末，北方地區(qū)早晚外溫降低，使用內(nèi)環(huán)流控溫儲(chǔ)糧基本結(jié)束。由表2可以看出，此時(shí)倉(cāng)內(nèi)空間各點(diǎn)的溫度基本穩(wěn)定，維持在27℃以下；濕度較低，保持在30%左右。

表2 1號(hào)倉(cāng)倉(cāng)內(nèi)各點(diǎn)溫濕度測(cè)試數(shù)據(jù)

由此可以看出，較低的倉(cāng)房濕度可以降低有害生物的生長(zhǎng)繁育，“冷心”的蓄冷量，達(dá)到低溫或準(zhǔn)低溫儲(chǔ)糧，可以保證夏季高溫期的儲(chǔ)糧安全要求。

2.2 電子測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)

5月初，1#試驗(yàn)倉(cāng)開(kāi)啟內(nèi)環(huán)流控溫系統(tǒng)，系統(tǒng)選取自動(dòng)控制模式，設(shè)定開(kāi)啟溫度為22℃、關(guān)閉溫度為18℃；即倉(cāng)溫高于22℃內(nèi)環(huán)流系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行，倉(cāng)溫降到18℃內(nèi)環(huán)流系統(tǒng)自動(dòng)停止運(yùn)行，環(huán)流風(fēng)機(jī)自動(dòng)關(guān)閉。溫度變化曲線如圖3所示。

圖3 倉(cāng)內(nèi)溫度變化曲線圖

由圖3可以看出，表層糧溫在啟動(dòng)內(nèi)環(huán)流控溫系統(tǒng)的兩周內(nèi)之內(nèi)，溫度略有升高，升高幅度在5℃左右，之后糧溫趨于穩(wěn)定，達(dá)到22℃左右；中層糧溫起初變化很小，隨著溫度逐漸升高，并向表層糧溫曲線靠近，達(dá)到19℃左右；底層糧溫初期溫度呈現(xiàn)小幅上升趨勢(shì)，上升緩慢，進(jìn)入7月下旬溫度上升較快，到8月下旬溫度又趨于穩(wěn)定，達(dá)到11℃左右。此外，在內(nèi)環(huán)流控溫系統(tǒng)使用期間，全倉(cāng)平均糧溫變化不明顯，最高為19.5℃；隨著外溫的升高，倉(cāng)溫也基本保持在23℃左右。

由此可以看出，在7～8月高溫高濕季節(jié)，“冷心”釋放的冷量可有效降低表層糧溫和倉(cāng)溫，從而均衡全倉(cāng)糧溫，可使表層糧溫、倉(cāng)溫和全倉(cāng)平均糧溫分別控制在20℃、25℃和19℃以下，從而控制糧堆內(nèi)溫度過(guò)高。

3 結(jié)論

（1）內(nèi)環(huán)流控溫儲(chǔ)糧技術(shù)能夠有效控制倉(cāng)溫，延緩表層糧食品質(zhì)劣變。

（2）內(nèi)環(huán)流系統(tǒng)的耗電量累計(jì)為1 160 kW·h，相較于以往夏季使用谷物冷卻技術(shù)所耗費(fèi)的電量要少50%，經(jīng)濟(jì)效益高。而且由于糧溫的降低，熏蒸次數(shù)減少，實(shí)現(xiàn)糧食的綠色儲(chǔ)藏。

（3）使用內(nèi)環(huán)流系統(tǒng)后，糧食各層溫度得到了有效的調(diào)控。上層溫度明顯降低，中間兩層的溫度更趨于靠近，下層溫度也升高，使整體糧溫控制在一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，緩解了通風(fēng)不良而導(dǎo)致的“熱皮冷芯”現(xiàn)象。