基于中溫高濕儲(chǔ)糧區(qū)高大平房倉(cāng)的軸流風(fēng)機(jī)降溫改造及應(yīng)用效果分析

◎ 陳靈溢

（中央儲(chǔ)備糧福州直屬庫(kù)有限公司，福建 福州 350101）

儲(chǔ)糧機(jī)械通風(fēng)是在機(jī)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(guò)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(dá)到使糧食安全儲(chǔ)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(shí)間較長(zhǎng)，高溫時(shí)間一般持續(xù)6～8個(gè)月；冬季時(shí)間短，氣溫一般在5～20 ℃。目前，常用的冬季降溫通風(fēng)機(jī)械主要有谷物冷卻機(jī)、軸流風(fēng)機(jī)、環(huán)流風(fēng)機(jī)和離心風(fēng)機(jī)等[1]。實(shí)踐表明，機(jī)械通風(fēng)在糧食儲(chǔ)藏中的應(yīng)用，可以使糧食整年處于低溫儲(chǔ)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(chǔ)糧損耗，有效控制儲(chǔ)糧害蟲(chóng)和微生物的活動(dòng)和危害[2]。與傳統(tǒng)的軸流風(fēng)機(jī)通風(fēng)相比，本研究對(duì)倉(cāng)房窗戶(hù)進(jìn)行改造后的軸流通風(fēng)具有多重優(yōu)點(diǎn)。①改造后的軸流通風(fēng)能夠?qū)崿F(xiàn)低能耗，即通過(guò)使用小功率的軸流風(fēng)機(jī)，可以有效降低通風(fēng)過(guò)程中的能耗，節(jié)約能源的同時(shí)保證通風(fēng)效果。②改造后的軸流通風(fēng)能夠減少儲(chǔ)糧水分的散失。傳統(tǒng)的軸流風(fēng)機(jī)通風(fēng)容易導(dǎo)致儲(chǔ)糧水分的過(guò)度散失，而改造后的通風(fēng)窗設(shè)計(jì)能夠更好地控制通風(fēng)速度，減少儲(chǔ)糧水分的流失，保證儲(chǔ)糧的質(zhì)量。通過(guò)這項(xiàng)研究，我們可以得出結(jié)論，對(duì)高大平房倉(cāng)的軸流通風(fēng)窗進(jìn)行改造，并使用小功率軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)降溫，可以實(shí)現(xiàn)安全、經(jīng)濟(jì)、有效的儲(chǔ)糧目的。這一研究為儲(chǔ)糧倉(cāng)房通風(fēng)技術(shù)的改進(jìn)提供了有益參考，對(duì)于倉(cāng)儲(chǔ)保管的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。未來(lái)的研究可以進(jìn)一步探索改造后的軸流通風(fēng)窗在不同儲(chǔ)糧環(huán)境下的適用性和優(yōu)化方案，以進(jìn)一步提高儲(chǔ)糧倉(cāng)房的通風(fēng)效果和節(jié)能水平。

1 試驗(yàn)材料

1.1 倉(cāng)房及儲(chǔ)糧情況

試驗(yàn)選取福州庫(kù)005號(hào)倉(cāng)、020號(hào)倉(cāng)2棟高大平房倉(cāng)作為試驗(yàn)倉(cāng)與對(duì)照倉(cāng)。試驗(yàn)倉(cāng)通過(guò)窗戶(hù)改造使用4臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)，對(duì)照倉(cāng)除未進(jìn)行窗戶(hù)改造外，其余的倉(cāng)房條件及保管技術(shù)與試驗(yàn)倉(cāng)均一樣，具體情況如表1所示。

表1 倉(cāng)房數(shù)據(jù)情況表

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)倉(cāng)配套軸流風(fēng)機(jī)2臺(tái)，型號(hào)BT35-11-4#、功率1.1 kW ，OPI糧情檢測(cè)系統(tǒng)，溫濕度傳感器等。

2 試驗(yàn)方法

糧食與糧堆內(nèi)的微生物和害蟲(chóng)都是生命體，在儲(chǔ)藏過(guò)程中，生命體的新陳代謝在糧堆內(nèi)部會(huì)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(fēng)期間，可以對(duì)試驗(yàn)倉(cāng)和對(duì)照倉(cāng)進(jìn)行糧溫、水分和能耗等方面的數(shù)據(jù)收集和對(duì)比分析，也可以設(shè)置每月月底的溫度標(biāo)準(zhǔn)，并統(tǒng)計(jì)風(fēng)機(jī)累計(jì)運(yùn)行時(shí)間以達(dá)到溫度標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)數(shù)據(jù)收集和對(duì)比分析，可以評(píng)估改造后的軸流通風(fēng)窗對(duì)糧溫和水分的控制效果。比較試驗(yàn)倉(cāng)和對(duì)照倉(cāng)的數(shù)據(jù)，可以看到改造后的倉(cāng)房在溫度和濕度方面的表現(xiàn)是否更好。此外，還可以通過(guò)對(duì)比風(fēng)機(jī)累計(jì)運(yùn)行時(shí)間來(lái)評(píng)估能耗的變化情況，以了解改造后的通風(fēng)系統(tǒng)是否更加節(jié)能。根據(jù)往年的通風(fēng)數(shù)據(jù)，可以按經(jīng)驗(yàn)設(shè)定溫度標(biāo)準(zhǔn)，以確保糧溫在合適的范圍內(nèi)得到控制。通過(guò)對(duì)比實(shí)際溫度和設(shè)定溫度之間的差異，可以評(píng)估通風(fēng)系統(tǒng)的控溫效果。

通過(guò)以上數(shù)據(jù)收集和對(duì)比分析，可以更全面地評(píng)估改造后的軸流通風(fēng)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(jìn)一步優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)、提高儲(chǔ)糧質(zhì)量和節(jié)能效果提供參考。

2.1 糧溫對(duì)比

冬季糧堆有 “冷皮熱心”現(xiàn)象，通風(fēng)過(guò)程中勤檢查，注意糧堆結(jié)露 ( 俗稱(chēng) “出汗”) ，保持持續(xù)通風(fēng)，避免結(jié)露，造成糧食品質(zhì)劣變[4]。通風(fēng)期間糧情檢測(cè)系統(tǒng)每3 h自動(dòng)測(cè)量糧堆的溫度，通過(guò)觀察“三溫”及最高溫、最低溫的變化，決定是否繼續(xù)進(jìn)行機(jī)械通風(fēng)。

2.2 水分對(duì)比

GB 1352—2009《大豆》規(guī)定，大豆平均水分≤13.0%。當(dāng)進(jìn)口大豆水分平均值高于12.5% 時(shí)，在高溫高濕地區(qū)，儲(chǔ)藏期間極易出現(xiàn)水分轉(zhuǎn)移現(xiàn)象[5]。通風(fēng)前后均按照標(biāo)準(zhǔn)法每倉(cāng)取14個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)5層扦樣，樣品進(jìn)行分樣混合后進(jìn)行檢測(cè)，用來(lái)代表全倉(cāng)水分，再對(duì)通風(fēng)前后全倉(cāng)水分變化進(jìn)行比較分析。

2.3 能耗對(duì)比

通過(guò)智能糧庫(kù)系統(tǒng)通風(fēng)記錄和倉(cāng)內(nèi)電表進(jìn)行一一對(duì)應(yīng)，記錄每個(gè)月的風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間。

3 試驗(yàn)結(jié)果分析

3.1 糧溫對(duì)比分析

根據(jù)糧溫對(duì)照試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)（見(jiàn)表2），可以看出試驗(yàn)倉(cāng)平均糧溫在通風(fēng)結(jié)束后，相比于對(duì)照倉(cāng)可降低2 ～3 ℃，試驗(yàn)倉(cāng)降溫效果更為明顯。

表2 糧溫對(duì)照試驗(yàn)數(shù)據(jù)表（單位：℃）

3.2 濕度對(duì)比分析

根據(jù)水分對(duì)照試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)（見(jiàn)表3），試驗(yàn)倉(cāng)在進(jìn)行軸流通風(fēng)后，水分損失與對(duì)照倉(cāng)持平，說(shuō)明試驗(yàn)倉(cāng)的通風(fēng)對(duì)水分的影響較小，水分處在可控范圍內(nèi)。

表3 水分對(duì)照試驗(yàn)數(shù)據(jù)表（單位：%）

3.3 能耗對(duì)比分析

根據(jù)能耗統(tǒng)計(jì)（見(jiàn)表4），試驗(yàn)期間試驗(yàn)倉(cāng)達(dá)到所需的溫度通風(fēng)時(shí)間少于對(duì)照倉(cāng)，能耗大幅度降低，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)藏期間降本增效。

表4 能耗數(shù)據(jù)表

4 結(jié)論

4.1 更加高效地利用冬季短暫通風(fēng)期

南方地區(qū)冬季時(shí)間較短，如何高效利用短暫的冬季來(lái)實(shí)現(xiàn)降溫，是決定糧倉(cāng)能否安全度夏的重要環(huán)節(jié)。本研究通過(guò)對(duì)倉(cāng)房窗戶(hù)進(jìn)行改造，結(jié)果顯示，改造后的倉(cāng)房相比于傳統(tǒng)高大平房倉(cāng)的冬季通風(fēng)更具優(yōu)勢(shì)，可以更高效地利用短暫的通風(fēng)期來(lái)達(dá)到較低的糧溫。

4.2 實(shí)現(xiàn)節(jié)能降損

本研究通過(guò)對(duì)倉(cāng)房窗戶(hù)進(jìn)行改造，大幅度降低軸流風(fēng)機(jī)使用時(shí)間，能耗大幅下降，實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)藏期間的降耗減損。通過(guò)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(guò)糧層，調(diào)整糧堆溫度、濕度等，更加高效地利用冬季通風(fēng)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(fèi)開(kāi)支，降低儲(chǔ)存成本，提升儲(chǔ)糧的經(jīng)濟(jì)效益。