基于中溫高濕儲糧區(qū)高大平房倉的軸流風機降溫改造及應用效果分析

◎ 陳靈溢

（中央儲備糧福州直屬庫有限公司，福建 福州 350101）

儲糧機械通風是在機械產(chǎn)生的壓力差作用下，使一定條件的外界氣體沿著糧堆中的空隙穿過糧層，從而改變糧堆內(nèi)氣體介質(zhì)的參數(shù)，調(diào)整糧堆溫度、濕度等，達到使糧食安全儲藏或改善加工工藝品質(zhì)的目的。

在高溫高濕地區(qū)，夏季時間較長，高溫時間一般持續(xù)6～8個月；冬季時間短，氣溫一般在5～20 ℃。目前，常用的冬季降溫通風機械主要有谷物冷卻機、軸流風機、環(huán)流風機和離心風機等[1]。實踐表明，機械通風在糧食儲藏中的應用，可以使糧食整年處于低溫儲糧狀態(tài)，明顯提高糧食品質(zhì)，延緩陳化速度，抑制新陳代謝，降低儲糧損耗，有效控制儲糧害蟲和微生物的活動和危害[2]。與傳統(tǒng)的軸流風機通風相比，本研究對倉房窗戶進行改造后的軸流通風具有多重優(yōu)點。①改造后的軸流通風能夠?qū)崿F(xiàn)低能耗，即通過使用小功率的軸流風機，可以有效降低通風過程中的能耗，節(jié)約能源的同時保證通風效果。②改造后的軸流通風能夠減少儲糧水分的散失。傳統(tǒng)的軸流風機通風容易導致儲糧水分的過度散失，而改造后的通風窗設計能夠更好地控制通風速度，減少儲糧水分的流失，保證儲糧的質(zhì)量。通過這項研究，我們可以得出結論，對高大平房倉的軸流通風窗進行改造，并使用小功率軸流風機進行通風降溫，可以實現(xiàn)安全、經(jīng)濟、有效的儲糧目的。這一研究為儲糧倉房通風技術的改進提供了有益參考，對于倉儲保管的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。未來的研究可以進一步探索改造后的軸流通風窗在不同儲糧環(huán)境下的適用性和優(yōu)化方案，以進一步提高儲糧倉房的通風效果和節(jié)能水平。

1 試驗材料

1.1 倉房及儲糧情況

試驗選取福州庫005號倉、020號倉2棟高大平房倉作為試驗倉與對照倉。試驗倉通過窗戶改造使用4臺軸流風機進行通風，對照倉除未進行窗戶改造外，其余的倉房條件及保管技術與試驗倉均一樣，具體情況如表1所示。

表1 倉房數(shù)據(jù)情況表

1.2 試驗材料

試驗倉配套軸流風機2臺，型號BT35-11-4#、功率1.1 kW ，OPI糧情檢測系統(tǒng)，溫濕度傳感器等。

2 試驗方法

糧食與糧堆內(nèi)的微生物和害蟲都是生命體，在儲藏過程中，生命體的新陳代謝在糧堆內(nèi)部會產(chǎn)生熱量以及水分，且全年和晝夜的溫差大，一年四季糧堆內(nèi)部濕熱轉(zhuǎn)移方向不同，春夏季糧堆內(nèi)部是冷芯，秋冬季糧堆內(nèi)部是熱芯[3]。

在冬季通風期間，可以對試驗倉和對照倉進行糧溫、水分和能耗等方面的數(shù)據(jù)收集和對比分析，也可以設置每月月底的溫度標準，并統(tǒng)計風機累計運行時間以達到溫度標準。通過數(shù)據(jù)收集和對比分析，可以評估改造后的軸流通風窗對糧溫和水分的控制效果。比較試驗倉和對照倉的數(shù)據(jù)，可以看到改造后的倉房在溫度和濕度方面的表現(xiàn)是否更好。此外，還可以通過對比風機累計運行時間來評估能耗的變化情況，以了解改造后的通風系統(tǒng)是否更加節(jié)能。根據(jù)往年的通風數(shù)據(jù)，可以按經(jīng)驗設定溫度標準，以確保糧溫在合適的范圍內(nèi)得到控制。通過對比實際溫度和設定溫度之間的差異，可以評估通風系統(tǒng)的控溫效果。

通過以上數(shù)據(jù)收集和對比分析，可以更全面地評估改造后的軸流通風窗效果，包括溫度和濕度的控制效果以及能耗的變化情況。這些數(shù)據(jù)可以為進一步優(yōu)化通風系統(tǒng)、提高儲糧質(zhì)量和節(jié)能效果提供參考。

2.1 糧溫對比

冬季糧堆有 “冷皮熱心”現(xiàn)象，通風過程中勤檢查，注意糧堆結露 ( 俗稱 “出汗”) ，保持持續(xù)通風，避免結露，造成糧食品質(zhì)劣變[4]。通風期間糧情檢測系統(tǒng)每3 h自動測量糧堆的溫度，通過觀察“三溫”及最高溫、最低溫的變化，決定是否繼續(xù)進行機械通風。

2.2 水分對比

GB 1352—2009《大豆》規(guī)定，大豆平均水分≤13.0%。當進口大豆水分平均值高于12.5% 時，在高溫高濕地區(qū)，儲藏期間極易出現(xiàn)水分轉(zhuǎn)移現(xiàn)象[5]。通風前后均按照標準法每倉取14個點，每個點5層扦樣，樣品進行分樣混合后進行檢測，用來代表全倉水分，再對通風前后全倉水分變化進行比較分析。

2.3 能耗對比

通過智能糧庫系統(tǒng)通風記錄和倉內(nèi)電表進行一一對應，記錄每個月的風機運行時間。

3 試驗結果分析

3.1 糧溫對比分析

根據(jù)糧溫對照試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計（見表2），可以看出試驗倉平均糧溫在通風結束后，相比于對照倉可降低2 ～3 ℃，試驗倉降溫效果更為明顯。

表2 糧溫對照試驗數(shù)據(jù)表（單位：℃）

3.2 濕度對比分析

根據(jù)水分對照試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計（見表3），試驗倉在進行軸流通風后，水分損失與對照倉持平，說明試驗倉的通風對水分的影響較小，水分處在可控范圍內(nèi)。

表3 水分對照試驗數(shù)據(jù)表（單位：%）

3.3 能耗對比分析

根據(jù)能耗統(tǒng)計（見表4），試驗期間試驗倉達到所需的溫度通風時間少于對照倉，能耗大幅度降低，實現(xiàn)儲藏期間降本增效。

表4 能耗數(shù)據(jù)表

4 結論

4.1 更加高效地利用冬季短暫通風期

南方地區(qū)冬季時間較短，如何高效利用短暫的冬季來實現(xiàn)降溫，是決定糧倉能否安全度夏的重要環(huán)節(jié)。本研究通過對倉房窗戶進行改造，結果顯示，改造后的倉房相比于傳統(tǒng)高大平房倉的冬季通風更具優(yōu)勢，可以更高效地利用短暫的通風期來達到較低的糧溫。

4.2 實現(xiàn)節(jié)能降損

本研究通過對倉房窗戶進行改造，大幅度降低軸流風機使用時間，能耗大幅下降，實現(xiàn)了儲藏期間的降耗減損。通過加大壓力差，使外界氣體能夠更多地沿著糧堆中的空隙穿過糧層，調(diào)整糧堆溫度、濕度等，更加高效地利用冬季通風堆筑糧堆冷芯，確保糧食能夠安全度夏，從而取得較好的糧堆降溫效果，節(jié)約電費開支，降低儲存成本，提升儲糧的經(jīng)濟效益。