Mechanical Ventilation Cooling Comparison Test of Large Warehouse
◎馬文峰1,鄒軍順2,李新果2(1.北京東方艾格農業咨詢公司,北京 1000282.中央儲備糧涿州直屬庫,河北 涿州 072750)
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高大平房倉機械通風降溫對比試驗
Mechanical Ventilation Cooling Comparison Test of Large Warehouse
◎馬文峰1,鄒軍順2,李新果2
(1.北京東方艾格農業咨詢公司,北京100028
2.中央儲備糧涿州直屬庫,河北涿州072750)
高大平房倉作為中央儲備糧最重要的糧食存儲設施,糧倉作業管理特別是春季和秋冬季節的通風作業對于防范糧堆結露,確保糧食品質安全有著極為重要的意義.高大平房倉強制機械通風技術是中央儲備糧各地普遍采用的一項有效的實用技術,是由自然通風發展起來的一項科學保糧技術.其工作原理是利用風機產生的壓力,將外界低溫低濕的空氣穿過糧堆空隙,與糧堆內部空氣進行濕熱交換,達到平衡和降低糧堆溫度,提高糧堆穩定性的目的.
中央儲備糧涿州直屬庫作為北京周邊地區重要的儲備糧儲備點,對于保證首都糧食供應有著重要意義.這一地區基本屬于低溫干燥儲糧區,儲糧的高大平房倉充分利用當地秋冬季節氣溫低的特點,積極開展機械通風降溫對比試驗,從而對作業過程的生產操作及實際的效果進行總結,對于完善糧食倉儲技術改進,減少因儲備不善造成的糧食損失,保證國家的糧食安全有著重要意義.
1.1供試倉房基本情況
本次試驗選用7號倉、10號倉和26號倉
7號倉:磚混結構,設計倉容3 618 t,長37 m,跨度24 m,檐高9.4 m,頂高11.0 m,裝糧線高6.0 m.
10號倉:磚混結構,設計倉容4 233 t,長42 m,跨度24 m,檐高9.4 m,頂高11.0 m,裝糧線高6.0 m.
26號倉:磚混結構,設計倉容6 776 t,長48 m,跨度30 m,檐高10.2 m,頂高13.2 m,裝糧線高6.5 m.
1.2供試儲糧情況
7號倉:儲糧品種為國產硬質白小麥,數量3 956 t,等級2等,水分11.5%,雜質0.6%,糧堆高6.07 m,糧堆體積4 880 m3,入庫時間2011年4月.
10號倉:儲糧品種為國產硬質白小麥,數量4 664 t,等級2等,水分12.0%,雜質0.6%,糧堆高6.10 m,糧堆體積5 738 m3,入庫時間2011年4月.
26號倉:儲糧品種為國產硬質白小麥,數量7 530 t,等級2等,水分11.8%,雜質0.4%,糧堆高6.70 m,糧堆體積9 312 m3,入庫時間2011年7月.
1.3測溫層點布設情況
試驗倉房均采用電子測溫檢測系統.7號倉分8排,每排6根,每根為4層,全倉共有192個測溫點;10號倉分10排,每排6根,每根為4層,全倉共有240個測溫點;26號倉分11排,每排7根,每根為4層,全倉共有308個測溫點.各倉測溫層點布設情況見表1.
表1 各倉測溫層點布設情況表
2.1機械通風降溫
(1)機械通風降溫條件.試驗倉均采用軸流風機吸出式通風,嚴格按照《機械通風降溫儲糧技術規程》進行操作.
(2)通風方式.通風方式見表2.
表2 通風方式表
(3)通風道形式.7號倉單側通風,3個進風口,一機兩道,空氣途徑比1.4.10號倉單側通風,4個進風口,一機兩道,空氣途徑比1.4.26號倉雙側通風,每側3個進風口,一機三道,空氣途徑比1.4.
(4)通風時間.通風時間從10月開始至次年2月結束,整個通風過程分3個階段進行:第一階段時間為10月~11月.該階段晝夜溫差較大,通過通風將最高糧溫降低到15℃左右,消除倉內外溫差.第二階段時間為12月.該階段氣溫明顯下降,尤其夜間溫度降低,通過通風將最高糧溫降低到10℃左右.第三階段時間為次年1月~2月.該階段氣溫為全年最低,通過通風將最高糧溫降低到8℃左右.
2.2倉房密閉隔熱
通風結束后,對倉房進行密閉隔熱.7號倉、10號倉用鋁箔紙包9 cm厚的泡沫板對窗戶及檢查門進行封堵,風道口用30 cm厚的泡沫板進行封堵;26號倉用20 cm厚的泡沫板對窗戶、檢查門進行封堵,風道口用30 cm厚的泡沫板進行封堵,以降低氣溫對倉溫和糧溫的影響.
各階段通風后糧溫變化情況見表3.
表3 各階段通風后糧溫變化情況表 ℃
第一階段通風后7號倉上層平均溫度由23.9℃降至4.9℃,中上層由15.8℃降至10.8℃,中下層由11.0℃降至8.1℃,下層由11.3℃降至8.0℃,整倉最高降幅達28.7℃;10號倉上層平均溫度由24.3℃降至5.4℃,中上層由15.5℃降至10.9℃,中下層由9.6℃降至6.9℃,下層由11.3℃降至8.3℃,整倉最高降幅達26.4℃;26號倉上層平均溫度由20.8℃降至12.4℃,中上層由10.6℃降至9.8℃,中下層由7.8℃降至7.4℃,下層由10.8℃降至9.6℃,整倉最高降幅達20.9℃.
從整體上看,7、10、26號倉位于地上籠正上方上層糧面溫度降幅最大,原因是這些點空氣流出途徑最短,空氣流量較大,阻力小;而靠近墻體(特別是西墻)和通風地籠末端的點降幅最低,原因是靠墻體近空氣阻力大,而地籠末端點由于離風機較遠風量小;中下層及下層部分點不降反升,原因是外界溫度大于冷心溫度,且底部風壓小,上部風壓高,使這些點形成氣流渦流,造成糧溫上升.
第二階段通風后由于氣溫、倉溫較低,糧溫繼續下降,7號倉上層平均溫度由4.9℃降至0.0℃,中上層由10.8℃降至5.6℃,中下層由8.1℃降至6.8℃,下層由8.0℃降至6.6℃;10號倉上層平均溫度由5.4℃降至0.5℃,中上層由10.9℃降至4.7℃,中下層由6.9℃降至5.7℃,下層由8.3℃降至7.0℃;26號倉上層平均溫度由12.4℃降至1.8℃,中上層由9.8℃降至-1.7℃,中下層由7.4℃降至-2.1℃,下層由9.6℃降至1.0℃.糧堆內部的溫度向外傳遞,溫度基本均衡.
第三階段通風后7號倉上層平均溫度由0.0℃升至0.6℃,中上層由5.6℃降至-2.0℃,中下層由6.8℃降至-2.6℃,下層由6.6℃降至1.4℃;10號倉上層平均溫度保持不變,中上層由4.7℃降至-2.4℃,中下層由5.7℃降至-1.4℃,下層由7.0℃降至0.8℃;26號倉上層平均溫度由1.8℃降至0.5℃,中上層由-1.7℃降至-2.2℃,中下層由-2.1℃降至-2.5℃,下層由1.0℃升至1.7℃.仍然是處于地籠正上方的點糧溫下降速度快,而距風機較遠的三面墻邊測溫點糧溫下降較慢.
通風降溫過程中,通風開始時外界冷空氣快速進入糧堆,將冷心氣體向上推,與糧堆上層高溫氣體進行充分熱交換,并通過負壓將糧堆積熱排出倉外;隨著通風的繼續進行,冷卻區逐漸下移,最后移到糧堆下層.綜合各層糧溫變化:上層降溫快于中上層,中上層降溫快于中下層,中下層降溫快于下層.下層穩定降溫最慢.整個通風過程應注意:第一階段通風降溫初期,由于溫差較大,易出現結露現象,應密切觀察倉內濕度變化,及時采取軸流風機排除倉頂濕熱和疏松翻動糧面等措施,提高通風效果;第二階段,夜間氣溫降低,有利于糧堆冷心的形成;第三階段,糧溫與外溫差異小,糧溫下降慢,繼續通風應注意避免造成糧堆水分流失.
使用軸流風機吸出式通風時,全部或部分開啟風機均能夠達到較好的通風效果,且單位能耗基本持平,單位能耗比見表4.在糧堆通透的情況下,糧堆體積越小,通風所用時間越少,糧堆體積與溫度變化成反比,即糧堆體積越小溫度變化越明顯.但部分開啟風機時,需要延長通風時間,關閉不使用風機的窗戶,避免氣流短路,才能保證通風效果.
表4 單位能耗比表
為保證儲糧安全、減少作業過程的能源和人力成本.建議更多應用智能設備加強對糧堆物料量、溫度、濕度狀況及主要作業設備工作狀況的監測;同時也要加強對倉外環境包括溫度、空氣濕度、風速及環境空氣的污染狀況等因素的監測和對比試驗,確保儲備糧食的質量安全.同時也要將各倉的情況通過局域網和廣域網同庫區控制系統及集團的中央集中控制系統相聯通,形成完備的物聯網體系,對集團糧情和作業狀況全面監控,確保儲備糧食的質量安全,從而確保中央儲備體系能夠更好地保證國家糧食安全和宏觀經濟的平穩運行.
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鄒軍順(1976-),男,工程師;專業方向為倉儲技術管理.
摘要:針對不同跨度的高大平房倉,利用秋冬季節有利條件積極開展通風降溫對比試驗,分析并總結實驗數據,明確各階段通風降溫目標,保證和提高通風效果.
關鍵詞:高大平房倉;通風降溫;對比
Ma Wenfeng1,Zou Junshun2,Li Xinguo2
(1.Beijing Orient Agribusiness Consultant Co., Ltd,Beijing 100028,China
2.The Central Grain Reserves Zhuozhou Grain Depot Hebei,Zhuozhou 072750,China)
Abstract:Based on different span large warehouses, we take the seasonal advantages of Autumn and Winter to promote the comparison test of ventilation cooling.And then through analyzing and summarizing experimental data, we clearly know the ventilation cooling targets in different stages, and how to ensure and improve ventilation effect.
Key words:Large Warehouse;Ventilation cooling;Comparison
作者簡介:馬文峰(1972-),男,高級工程師,北京東方艾格農業咨詢公司分析師,新華社特約經濟分析師;專業方向為糧食與中國經濟問題的研究.
收稿日期:2015-05-01
中圖分類號:S379.2