華南地區(qū)環(huán)保風(fēng)機(jī)在進(jìn)口大豆保水降耗中的應(yīng)用*

魯俊濤 李 超 張 震 李素娟

(中央儲(chǔ)備糧佛山直屬庫(kù)有限公司 528500)

為了保證糧食安全度夏,延緩糧食品質(zhì)劣變,糧庫(kù)一般會(huì)在冬季頻繁通風(fēng)降低糧堆基礎(chǔ)糧溫。華南地區(qū)屬于第七儲(chǔ)糧生態(tài)區(qū),冬季低溫時(shí)間短,且平均氣溫偏高,可利用通風(fēng)降溫機(jī)會(huì)少。目前華南地區(qū)糧庫(kù)冬季普遍采用軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)降溫,頻繁通風(fēng)降溫會(huì)導(dǎo)致糧食水分減量較大[1]。為此,冬季利用儲(chǔ)糧環(huán)保風(fēng)機(jī)通風(fēng)降溫,進(jìn)而探究進(jìn)口大豆糧食溫度、水分、單位能耗等指標(biāo)變化情況,從而為華南地區(qū)高大平房倉(cāng)進(jìn)口大豆保管提供參考。

1 試驗(yàn)內(nèi)容

1.1 試驗(yàn)倉(cāng)房

選取FS12倉(cāng)為試驗(yàn)倉(cāng),FS14倉(cāng)為對(duì)照倉(cāng)。兩座倉(cāng)房均為高大平房倉(cāng),長(zhǎng)60 m,寬30 m,倉(cāng)墻高9 m,倉(cāng)頂高11 m,堆糧線高6 m。倉(cāng)房配備有機(jī)械通風(fēng)、電子測(cè)溫等設(shè)施設(shè)備,通風(fēng)系統(tǒng)為地上籠,1機(jī)4風(fēng)道,每倉(cāng)合計(jì)24組。

1.2 儲(chǔ)糧情況(見表1)

表1 糧食水分變化情況 (單位:%)

表1 儲(chǔ)糧基本情況

1.3 主要設(shè)備

糧情測(cè)控系統(tǒng),每倉(cāng)布設(shè)有112條測(cè)溫電纜,合計(jì)448個(gè)測(cè)溫點(diǎn)。軸流風(fēng)機(jī):型號(hào)為YSF8014,功率為0.55 kW,風(fēng)量3600 m3/h,固定于倉(cāng)房山墻,東西兩側(cè)各2臺(tái)。環(huán)保風(fēng)機(jī):型號(hào)為HBTF-XA433-YS,功率為4 kW,風(fēng)量27500 m3/h,風(fēng)口相對(duì)濕度可控制范圍為70%～98%。水分檢測(cè)儀:電熱鼓風(fēng)干燥箱,型號(hào):DHG-9030A。

2 試驗(yàn)方法

2.1 通風(fēng)降溫條件

根據(jù)《儲(chǔ)糧機(jī)械通風(fēng)技術(shù)規(guī)程》要求[2],亞熱帶地區(qū)降溫通風(fēng)條件如下:

2.1.1 允許降溫通風(fēng)的條件

溫度條件:開始通風(fēng)時(shí),外溫與糧堆的平均溫度之差≥6℃。通風(fēng)進(jìn)行時(shí),外溫與糧堆平均溫度之差>3℃。

濕度條件:當(dāng)糧食水分不高于當(dāng)?shù)貎?chǔ)糧安全水分時(shí),可以不考慮濕度條件。

2.1.2 結(jié)束降溫通風(fēng)的條件

糧堆平均溫度≤外溫3℃。

糧堆上層與下層溫差:房式倉(cāng)≤3℃,糧堆溫度梯度<1℃/m糧層厚度。

2.2 通風(fēng)方法

FS12倉(cāng)(試驗(yàn)倉(cāng))利用環(huán)保風(fēng)機(jī)通風(fēng)降溫。通風(fēng)時(shí),用薄膜密封倉(cāng)房?jī)蓚?cè)4臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)以及窗戶,打開6個(gè)通風(fēng)口,然后設(shè)置環(huán)保風(fēng)機(jī)送風(fēng)濕度為85%,開啟環(huán)保風(fēng)機(jī)(1臺(tái)),采用下行式通風(fēng),即環(huán)保風(fēng)機(jī)送入的高濕度冷空氣從倉(cāng)房窗戶進(jìn)入倉(cāng)內(nèi),從通風(fēng)口吹出。

FS14倉(cāng)(對(duì)照倉(cāng))利用軸流風(fēng)機(jī)降溫。通風(fēng)降溫時(shí),利用薄膜密封窗戶,打開6個(gè)通風(fēng)口,開啟兩側(cè)軸流風(fēng)機(jī)(4臺(tái));采用吸出式通風(fēng),即外部冷空氣從倉(cāng)房通風(fēng)口進(jìn)入倉(cāng)內(nèi),從軸流風(fēng)機(jī)口吸出。

2.3 糧情檢查

定期檢測(cè)糧情,并結(jié)合異常糧溫點(diǎn),入倉(cāng)現(xiàn)場(chǎng)檢查。針對(duì)測(cè)溫電纜布置盲區(qū)、倉(cāng)房墻壁四周等區(qū)域,赤腳踩踏糧面感受糧溫變化,掌握整倉(cāng)糧情。

2.4 水分監(jiān)測(cè)

通風(fēng)前后,分別檢測(cè)糧面平均水分、糧面下0.2 m處、0.5 m處、1.5 m處、2.5 m處、3.5 m處、4.5 m處和整倉(cāng)平均水分1次。通風(fēng)過程中重點(diǎn)關(guān)注FS12倉(cāng)進(jìn)口大豆水分變化情況,尤其是糧面水分變化情況,及時(shí)調(diào)整通風(fēng)濕度,防止大豆水分過高引起局部霉變。

3 試驗(yàn)結(jié)果

3.1 糧溫變化情況

2021年11月25日～2022年1月14日,外溫在13.0℃～16.8℃,當(dāng)外溫滿足《儲(chǔ)糧機(jī)械通風(fēng)技術(shù)規(guī)程》要求時(shí),適時(shí)進(jìn)行通風(fēng)降溫。

3.1.1 糧堆表層(距離糧面0.5 m)平均糧溫變化情況 糧堆表層平均糧溫變化情況如圖1所示。通風(fēng)結(jié)束后,FS12倉(cāng)進(jìn)口大豆表層平均糧溫由19.5℃下降至13.7℃,下降約5.8℃,降幅為29.7%;FS14倉(cāng)進(jìn)口大豆表層平均糧溫由20.9℃下降至16.3℃,下降約4.6℃,降幅為22.0%。由此可知,采用環(huán)保風(fēng)機(jī)比采用軸流風(fēng)機(jī)對(duì)糧堆表層的降溫速度快。

圖1 糧堆表層平均糧溫變化情況

3.1.2 糧堆第二層(距離糧面2 m)平均糧溫變化情況 糧堆第二層平均糧溫變化情況如圖2所示。由圖2可知,FS12倉(cāng)進(jìn)口大豆第二層平均糧溫由22.5℃下降至14.0℃,下降約8.5℃,降幅為37.8%;FS14倉(cāng)進(jìn)口大豆第二層平均糧溫由21.0℃下降至14.6℃,下降約6.4℃,降幅為30.5%。由此可知,與采用軸流風(fēng)機(jī)通風(fēng)相比,采用環(huán)保風(fēng)機(jī)對(duì)第二層平均糧溫的降溫速度快。

圖2 糧堆第二層平均糧溫變化情況

3.1.3 糧堆第三層(距離糧面3 m)平均糧溫變化情況 糧堆第三層平均糧溫變化情況如圖3所示。由圖3可知,FS12倉(cāng)進(jìn)口大豆第三層平均糧溫由22.3℃下降至16.0℃,下降約6.3℃,降幅為28.3%;FS14倉(cāng)進(jìn)口大豆第三層平均糧溫由20.9℃下降至14.6℃,下降約6.3℃,降幅為30.1%。由此可知,采用環(huán)流風(fēng)機(jī)通風(fēng)和軸流風(fēng)機(jī)通風(fēng)對(duì)第三層平均糧溫的降溫速度相差不大。

圖3 糧堆第三層平均糧溫變化情況

3.1.4 糧堆第四層(距離糧面4 m)平均糧溫變化情況 糧堆第四層平均糧溫變化情況如圖4所示。由圖4可知,FS12倉(cāng)進(jìn)口大豆第四層平均糧溫由23.1℃下降至18.7℃,下降約4.4℃,降幅為19.0%;FS14倉(cāng)進(jìn)口大豆第四層平均糧溫由21.0℃下降至16.5℃,下降約4.8℃,降幅為22.9%;由此可知,與采用軸流風(fēng)機(jī)通風(fēng)相比,采用環(huán)保風(fēng)機(jī)通風(fēng)對(duì)第四層平均糧溫的降溫速度慢。

圖4 糧堆第四層平均糧溫變化情況

3.1.5 整倉(cāng)平均糧溫變化情況 整倉(cāng)平均糧溫變化情況如圖5所示。由圖5可知,FS12倉(cāng)進(jìn)口大豆平均糧溫由22.0℃下降為16.2℃,下降約5.8℃,降幅為26.4%;FS14倉(cāng)進(jìn)口大豆平均糧溫由21.0℃降至15.5℃,下降約5.5℃,降幅為26.2%。由此可知,從整倉(cāng)平均糧溫的角度看,采用環(huán)保風(fēng)機(jī)通風(fēng)與采用軸流風(fēng)機(jī)通風(fēng)效果幾乎相同。

3.2 糧食水分變化情況

機(jī)械通風(fēng)結(jié)束前后糧食水分變化情況如表1所示。由表1可知:通風(fēng)結(jié)束后,FS12倉(cāng)糧面至糧面下0.5 m之間平均水分均有所增加,且距糧面低于或等于0.2 m時(shí)糧堆平均水分增幅明顯;距離糧堆表面1.5 m處及以下糧堆水分平均損失0.2個(gè)百分點(diǎn),整倉(cāng)糧堆平均水分由11.4%降至11.3%,降低0.1個(gè)百分點(diǎn),降幅約0.9%。FS14倉(cāng)糧堆各面層水分均有損失,其中距離糧面3 m處及以下糧堆糧食水分散失明顯,部分點(diǎn)超過0.4個(gè)百分點(diǎn),整倉(cāng)糧堆平均水分由11.2%降至10.9%,降低0.3個(gè)百分點(diǎn),降幅約2.7%。分析可知,與利用軸流風(fēng)機(jī)通風(fēng)降溫相比,環(huán)保風(fēng)機(jī)通風(fēng)造成的糧食水分散失較小,且部分糧層水分有增加的現(xiàn)象,通風(fēng)期間糧食水分損耗低,經(jīng)濟(jì)效益明顯。

3.3 通風(fēng)能耗

通風(fēng)能耗情況如表2所示。2021年11月24日至2022年1月14日期間,分階段通風(fēng)降溫,其中FS12倉(cāng)通風(fēng)時(shí)間為326 h,單位能耗為0.029 kW·h/t·℃,FS14倉(cāng)通風(fēng)時(shí)間為410 h,單位能耗為0.021 kW·h/t·℃。通過對(duì)比,通風(fēng)降溫期間采用環(huán)保風(fēng)機(jī)和軸流風(fēng)機(jī)通風(fēng)單位能耗基本相同。

表2 兩倉(cāng)通風(fēng)能耗

4 總結(jié)

4.1 華南地區(qū)利用高大平房倉(cāng)儲(chǔ)存進(jìn)口大豆,控制糧溫是關(guān)鍵[3]。冬季利用冷空氣通風(fēng)降低糧堆基礎(chǔ)糧溫有利于實(shí)現(xiàn)大豆安全度夏。試驗(yàn)結(jié)果表明:與采用軸流風(fēng)機(jī)通風(fēng)降溫相比,采用環(huán)保風(fēng)機(jī)通風(fēng)有利于降低糧堆上層(距離糧面<3 m)的平均糧溫。

4.2 華南地區(qū)冬季通風(fēng)降溫時(shí)間短,機(jī)械通風(fēng)是導(dǎo)致糧食水分損失的重要因素。針對(duì)高大平房倉(cāng)儲(chǔ)存進(jìn)口大豆冬季通風(fēng)降溫,在同一通風(fēng)降溫周期內(nèi),采用軸流風(fēng)機(jī)和環(huán)保風(fēng)機(jī)通風(fēng)降溫單位能耗基本相同,但是采用環(huán)保風(fēng)機(jī)通風(fēng)降溫造成的糧堆水分損失小,能夠有效緩解冬季通風(fēng)降溫期間糧食水分散失高的問題,經(jīng)濟(jì)效益明顯。

4.3 本次環(huán)保通風(fēng)品種為進(jìn)口大豆。大豆水分活性高,耐儲(chǔ)性能差,吸濕性強(qiáng),且容易發(fā)熱霉變。環(huán)保通風(fēng)期間,局部區(qū)域水分增加快,所以必須注意對(duì)通風(fēng)濕度的控制。每天使用快速水分檢測(cè)儀檢測(cè)水分,特別是掌握糧面及距離糧面≤1.5 m區(qū)域內(nèi)的糧食水分變化情況,及時(shí)調(diào)整通風(fēng)模式。環(huán)保通風(fēng)期間建議經(jīng)常翻動(dòng)表層糧面;環(huán)保通風(fēng)結(jié)束以后,建議人工翻動(dòng)表層糧面一次,確保濕度均勻,避免因局部水分過高導(dǎo)致霉變。