近几年,机械通风降温储粮技术已被广大仓储管理者广泛应用,它不仅可以延缓粮食陈化和品质劣变,抑制虫霉生长危害,减少药剂污染,还大大提高了企业储粮的经济效益和社会效益,是一种较好的绿色储粮技术。但在通风过程中,由于使用大功率离心风机耗能大,而且也会使粮食水分过度减少而造成重量损失,影响企业经济效益。因此,怎样解决保水降温通风的问题,已是广大仓储管理者需要研究解决的课题。
为了解决这一课题,我库根据当地气候特点,因地制宜,利用冬季干冷空气,开展了小功率轴流风机和大功率离心风机的通风降温对比试验。实验证明,在同样条件下,使用两种不同型号的风机通风降温,达到了降温目的,但效果不同,在降温效果相同情况下,轴流风机总能耗要比离心风机节省50%左右,同时使用轴流风机通风,功率小,耗能低,水分减量少,体积小,性能好,安装方便,经济效益、社会效益明显。
一、试验材料
1.供实验仓房
选择同种仓型、同等大小、同样条件的高大平房仓29号仓和31号仓两口,仓房长36米,宽24米,堆粮线高5米,防潮、密闭性能良好,具有三项储粮新技术。
2.供试粮食
均为2009年7月入库的新小麦,入库结束后及时进行了熏蒸杀虫,当年秋冬季节进行了机械通风降温降水处理,散装常规保管,无虫。质量情况详见表1。
四.结论
冬季利用大功率离心式和小功率轴流式两种不同型号的风机进行通风降温,虽然都能够达到通风降温的目的,但收到的效果不同。以轴流风机进行缓速通风降温效果良好,单位能耗低,在倡导节能的今天尤为重要,通风时机易掌握,不易出现结露,不用单独配备风机,方便灵活,由于风量小,通风时间长,降水效果不明显,高水份粮不宜用轴流风机进行通风。离心风机降温、降水效果明显,通风时间短,单位能耗高,通风时机掌握不好易出现结露。
因此结合试验表明:小功率的风机比大功率风机节约能耗,减少二氧化碳等排放量;同时还能减少因水分减量而带来的保管损耗。符合安全、经济、有效的保粮宗旨,是绿色储粮的有效措施。
五.建议
1.对通风降温的仓房,来年春天要适时密闭,门、窗添加保温材料进行保冷。平时要尽可能减少开门窗次数和时间,以及进仓人数。
2.夏秋季节适时、合理通风散热,及时排除仓内空间积热,尽量延缓上层粮温的升高速度,合理保护冷核心。
3.散热通风时,一定要严格防护,勤施防虫线,安装防虫网,严防害虫感染。
4.在一个以高大平房仓为主的粮库内,以储粮降温为目的通风一般以小功率轴流粮库风机或混流粮库风机通风为主;在紧急降水、降温,或处理局部发热粮时宜采用大功率离心粮库风机。另外,也可将轴流粮库风机或混流粮库风机与离心粮库风机结合使用;通风初期使用大功率离心粮库风机,随着粮温降至15℃左右,再使用轴流粮库风机或混流粮库风机继续通风。只要使用得当,也能达到低能耗的通风降温效果。
为了解决这一课题,我库根据当地气候特点,因地制宜,利用冬季干冷空气,开展了小功率轴流风机和大功率离心风机的通风降温对比试验。实验证明,在同样条件下,使用两种不同型号的风机通风降温,达到了降温目的,但效果不同,在降温效果相同情况下,轴流风机总能耗要比离心风机节省50%左右,同时使用轴流风机通风,功率小,耗能低,水分减量少,体积小,性能好,安装方便,经济效益、社会效益明显。
一、试验材料
1.供实验仓房
选择同种仓型、同等大小、同样条件的高大平房仓29号仓和31号仓两口,仓房长36米,宽24米,堆粮线高5米,防潮、密闭性能良好,具有三项储粮新技术。
2.供试粮食
均为2009年7月入库的新小麦,入库结束后及时进行了熏蒸杀虫,当年秋冬季节进行了机械通风降温降水处理,散装常规保管,无虫。质量情况详见表1。
3.通风设备
离心风机:台州市路桥杰龙风机厂产型号4-72N06C,功率7.5kW;风量:16576 m3/h;全压:1116pa,电动机容量安全系数为1.15,其效率为90%。
轴流风机:台州市路桥杰龙风机厂产型号T35-H-5.3A,功率2.2kW;风量:12096 m3/h;全压:512pa,电动机容量安全系数为1.2,其效率为90%。
4.测温系统
郑州天硕责任有限公司的无线数字传输粮情监测系统,测温电缆采用矩阵式布设,每仓布设测温电缆6行、10列、60根,四边距墙0.5m,行距4.6m,列距3.9m,每根电缆线有4个测温点,共计240检测点。
5.水分检测仪
上海产LDS-ID电脑水分测定仪,精度0.5%,检测范围3%-35%.
6.温湿度检测仪
天津产WAM3型温湿度计,温度检测范围-35℃—45℃,湿度检测范围0-100%RH。
7.地上通风笼
一机两道,U形布设,每仓安装4台风机,设有8个通风道,道间距4.4米,通风途径比为1.44。
8.风速测定仪
天津产EY3-2A型电子微风仪,测定范围0.05~1m/s,精度0.01m/s。
二、试验方法
1.试验仓房的设置
29号仓为轴流风机通风降温供试仓房。
31号仓为离心风机通风降温供试仓房。
2.通风方法
通风分为自然通风和机械通风两个阶段
第一阶段自然通风
2009年12月上旬,选择天气晴朗,气温与仓温温差在8-10℃的天气,打开仓房门、窗,进s行通风换气。散发仓房空间的湿热空气,降低仓温,防止利用负压通风时,把仓内的湿热空气带入粮堆而形成结露。同时也能提高通风效率,减少通风时间,为第二阶段的通风做好准备。
第二阶段择机通风
(1)安装调试风机:由于通风的目的是降温,所以选择吸出式通风,按照机械通风的操作规程,安装、固定风机,并检查转向等。
(2)选择天气晴朗,空气干燥,气温与粮温温差在8-10℃的气候条件。两仓同时开机通风降温。注意:温差过大,容易形成结露;温差太小,影响通风效果。
(3)通风期间要安排专人值班,正确选择通风时机,适时通风,气候条件不适宜时,要及时停机。如发现风机异常及故障,要立即停机,查清原因,排除故障后再通风。确实做到安全、合理通风。
(4)定时、定点检测粮堆温度、湿度、水分,并做好记录。当粮温达到预定温度0-5℃,低温前沿移出粮堆底部,温度梯度≤1℃/m粮层厚度;粮堆上、下层温差≤3℃;水分梯度≤0.3%/m粮层厚度时,便可结束通风。
离心风机:台州市路桥杰龙风机厂产型号4-72N06C,功率7.5kW;风量:16576 m3/h;全压:1116pa,电动机容量安全系数为1.15,其效率为90%。
轴流风机:台州市路桥杰龙风机厂产型号T35-H-5.3A,功率2.2kW;风量:12096 m3/h;全压:512pa,电动机容量安全系数为1.2,其效率为90%。
4.测温系统
郑州天硕责任有限公司的无线数字传输粮情监测系统,测温电缆采用矩阵式布设,每仓布设测温电缆6行、10列、60根,四边距墙0.5m,行距4.6m,列距3.9m,每根电缆线有4个测温点,共计240检测点。
5.水分检测仪
上海产LDS-ID电脑水分测定仪,精度0.5%,检测范围3%-35%.
6.温湿度检测仪
天津产WAM3型温湿度计,温度检测范围-35℃—45℃,湿度检测范围0-100%RH。
7.地上通风笼
一机两道,U形布设,每仓安装4台风机,设有8个通风道,道间距4.4米,通风途径比为1.44。
8.风速测定仪
天津产EY3-2A型电子微风仪,测定范围0.05~1m/s,精度0.01m/s。
二、试验方法
1.试验仓房的设置
29号仓为轴流风机通风降温供试仓房。
31号仓为离心风机通风降温供试仓房。
2.通风方法
通风分为自然通风和机械通风两个阶段
第一阶段自然通风
2009年12月上旬,选择天气晴朗,气温与仓温温差在8-10℃的天气,打开仓房门、窗,进s行通风换气。散发仓房空间的湿热空气,降低仓温,防止利用负压通风时,把仓内的湿热空气带入粮堆而形成结露。同时也能提高通风效率,减少通风时间,为第二阶段的通风做好准备。
第二阶段择机通风
(1)安装调试风机:由于通风的目的是降温,所以选择吸出式通风,按照机械通风的操作规程,安装、固定风机,并检查转向等。
(2)选择天气晴朗,空气干燥,气温与粮温温差在8-10℃的气候条件。两仓同时开机通风降温。注意:温差过大,容易形成结露;温差太小,影响通风效果。
(3)通风期间要安排专人值班,正确选择通风时机,适时通风,气候条件不适宜时,要及时停机。如发现风机异常及故障,要立即停机,查清原因,排除故障后再通风。确实做到安全、合理通风。
(4)定时、定点检测粮堆温度、湿度、水分,并做好记录。当粮温达到预定温度0-5℃,低温前沿移出粮堆底部,温度梯度≤1℃/m粮层厚度;粮堆上、下层温差≤3℃;水分梯度≤0.3%/m粮层厚度时,便可结束通风。
通风结束后,及时扦取样品进行综合质量、品质检测。
同时,分别统计累计通风时间。小功率轴流式风机通风时间为220h,大功率离心式风机通风时间为180h。通过风速测定仪测定小功率轴流式风机通风量为11058m3/h,大功率离心式风机通风,14310m3/h。通过有效功率(kW)=风压(Pa)X风量(m3/h)X安全系数/(3600X1000X0.9)计算。小功率轴流式风机有效功率为2.10kW ,大功率离心式风机有效功率5.18kW。
三、结果与分析
1.能耗情况对比
实验结果表明:在同等条件下通风降温,同样使粮食温度降低15.1℃,使用7.5kW离心风机用时180h,耗电3730kw.h;使用2.2kW轴流风机用时220h,耗电1848kw.h,使用2.2kW轴流风机比7.5kW离心风机节约用电1882 kw.h,轴流风机总能耗要比离心粮库风机节省50%左右。
2.水分变化情况对比
通风后两个仓各部位间的粮食水分比较均衡,无明显变化。只是两仓水分减量有所差异,采用轴流风机通风的29号仓平均水分由12.3%降至12.2%;降低了0.10%;采用离心风机通风的31号仓平均水分由12.21%降至12.0%;降低了0.21%。29号仓比31号仓少0.11%的水分减量,少损耗粮食数量3.76t。
3.粮温变化情况对比
利用7.5kW离心风机通风仓,底部降温进度不均衡,两风道中间较其它部位滞后;利用2.2kW轴流风机通风仓,底部降温进度均衡,滞后现象不明显。
4.储粮品质指标变化情况
通风降温后两个仓的粮食品质指标均无明显变化。
5.害虫控制情况
通过害虫诱捕监测,进行对比试验的两口仓内,2010年全年没有发现主要储粮害虫,只是到了当年8月底,才在仓内门口附近的走道板和墙壁上局部发现书虱,密度5头/㎡。
6.环保效益、经济效益对比
按照国家计委能源所2007年公布数据:每产1kw.h电能平均耗用标准煤390克、排放二氧化碳1.43千克的标准来计算,29号仓比31号仓少排放二氧化碳2691.3kg,节约费用1580元左右。
29号仓水分减量0.10%,31号仓水分减量0.21%,31号仓比30号仓少0.11%水分减量,减少了粮食损耗3.76t,可增加效益7800元。
由于气温和粮温相差较大,第一次通风时间要选在白天,以减小粮温和气温的差距,避免结露的发生。以后的通风尽量选在晚上进行,因为本次通风是以降温为主,晚上大气湿度相对偏高、温度较低,这样即减少了水份损耗,又充分利用了晚上的低温,提高了降温效果。
用离心风机通风初期有可能会出现门窗、墙壁结露,甚至表层粮面轻微结露,(是由温差过大引起,不能停机,继续通风降温,当温差小于等于露点的时候就不结露了),必要时打开窗户,开启仓房配备的小轴流通风机,翻动粮面,将仓内的湿热空气排除仓外就可以。而用轴流风机进行缓速通风就不易出现结露现象,只会出现中上层粮温缓慢上升,随着通风的继续进行粮温会平稳下降。用轴流通风机进行缓速通风时,由于轴流风机的风量小,另外粮食是热的不良导体,通风初期容易出现个别部位通风缓慢,随着通风的继续进行全仓粮温会逐渐平衡。同时,分别统计累计通风时间。小功率轴流式风机通风时间为220h,大功率离心式风机通风时间为180h。通过风速测定仪测定小功率轴流式风机通风量为11058m3/h,大功率离心式风机通风,14310m3/h。通过有效功率(kW)=风压(Pa)X风量(m3/h)X安全系数/(3600X1000X0.9)计算。小功率轴流式风机有效功率为2.10kW ,大功率离心式风机有效功率5.18kW。
三、结果与分析
1.能耗情况对比
实验结果表明:在同等条件下通风降温,同样使粮食温度降低15.1℃,使用7.5kW离心风机用时180h,耗电3730kw.h;使用2.2kW轴流风机用时220h,耗电1848kw.h,使用2.2kW轴流风机比7.5kW离心风机节约用电1882 kw.h,轴流风机总能耗要比离心粮库风机节省50%左右。
2.水分变化情况对比
通风后两个仓各部位间的粮食水分比较均衡,无明显变化。只是两仓水分减量有所差异,采用轴流风机通风的29号仓平均水分由12.3%降至12.2%;降低了0.10%;采用离心风机通风的31号仓平均水分由12.21%降至12.0%;降低了0.21%。29号仓比31号仓少0.11%的水分减量,少损耗粮食数量3.76t。
3.粮温变化情况对比
利用7.5kW离心风机通风仓,底部降温进度不均衡,两风道中间较其它部位滞后;利用2.2kW轴流风机通风仓,底部降温进度均衡,滞后现象不明显。
4.储粮品质指标变化情况
通风降温后两个仓的粮食品质指标均无明显变化。
5.害虫控制情况
通过害虫诱捕监测,进行对比试验的两口仓内,2010年全年没有发现主要储粮害虫,只是到了当年8月底,才在仓内门口附近的走道板和墙壁上局部发现书虱,密度5头/㎡。
6.环保效益、经济效益对比
按照国家计委能源所2007年公布数据:每产1kw.h电能平均耗用标准煤390克、排放二氧化碳1.43千克的标准来计算,29号仓比31号仓少排放二氧化碳2691.3kg,节约费用1580元左右。
29号仓水分减量0.10%,31号仓水分减量0.21%,31号仓比30号仓少0.11%水分减量,减少了粮食损耗3.76t,可增加效益7800元。
由于气温和粮温相差较大,第一次通风时间要选在白天,以减小粮温和气温的差距,避免结露的发生。以后的通风尽量选在晚上进行,因为本次通风是以降温为主,晚上大气湿度相对偏高、温度较低,这样即减少了水份损耗,又充分利用了晚上的低温,提高了降温效果。
四.结论
冬季利用大功率离心式和小功率轴流式两种不同型号的风机进行通风降温,虽然都能够达到通风降温的目的,但收到的效果不同。以轴流风机进行缓速通风降温效果良好,单位能耗低,在倡导节能的今天尤为重要,通风时机易掌握,不易出现结露,不用单独配备风机,方便灵活,由于风量小,通风时间长,降水效果不明显,高水份粮不宜用轴流风机进行通风。离心风机降温、降水效果明显,通风时间短,单位能耗高,通风时机掌握不好易出现结露。
因此结合试验表明:小功率的风机比大功率风机节约能耗,减少二氧化碳等排放量;同时还能减少因水分减量而带来的保管损耗。符合安全、经济、有效的保粮宗旨,是绿色储粮的有效措施。
五.建议
1.对通风降温的仓房,来年春天要适时密闭,门、窗添加保温材料进行保冷。平时要尽可能减少开门窗次数和时间,以及进仓人数。
2.夏秋季节适时、合理通风散热,及时排除仓内空间积热,尽量延缓上层粮温的升高速度,合理保护冷核心。
3.散热通风时,一定要严格防护,勤施防虫线,安装防虫网,严防害虫感染。
4.在一个以高大平房仓为主的粮库内,以储粮降温为目的通风一般以小功率轴流粮库风机或混流粮库风机通风为主;在紧急降水、降温,或处理局部发热粮时宜采用大功率离心粮库风机。另外,也可将轴流粮库风机或混流粮库风机与离心粮库风机结合使用;通风初期使用大功率离心粮库风机,随着粮温降至15℃左右,再使用轴流粮库风机或混流粮库风机继续通风。只要使用得当,也能达到低能耗的通风降温效果。
2012年07月26日