现在绝大多数粮库都应用了微机测温、机械通风和环流熏蒸三项技术,特别是机械通风技术在确保粮食安全方面显得更加重要。粮库一般配置大功率离心风机进行机械通风,一般功率都在7.5Kw以上,且数量有限,安装、移位很不方便,能耗较高,通风过后粮食水分损耗较大,为粮库的经济效益带来一定的损失,找到一个能耗低,水分损失少的方法就显得非常重要了。2007年冬季,我库开始探索利用小功率轴流风机降温通风,取得了比较满意的效果。
1 试验材料
1.1 供试仓房及储粮情况
南5-1仓房为1999年新建高大平方仓,仓房长为27.5m,宽为23.5m,装粮高度为5.2m,通风道形式为一机两道地上笼;储粮为2007年国产白麦,数量为2637吨,容重768g/l,水分11.8%,杂质1.0%,不完善粒5.5%。北6-1仓房为2000年新建高大平方仓,仓房长为27.5m,宽为23.5m,装粮高度为5.2m,通风道形式为一机两道地上笼;储粮为2007年国产白麦,数量为2671吨,容重774g/l,水分11.7%,杂质0.7%,不完善粒5.3%。北6-2仓房为2000年新建高大平方仓,仓房长为23.5m,宽为23.5m,装粮高度为5.2m,通风道形式为一机两道地上笼;储粮为2007年国产白麦,数量为2300吨,容重765g/l,水分12.2%,杂质0.8%,不完善粒5.9%。
1.2 设备
1.2.1 南5-1仓离心风机 4-72-11No6c型离心风机3台,功率11Kw,风机全压1380pa,风量18000m3/h。
1.2.2 北6-1仓风道轴流风机 T35-11 No5B轴流风机3台,功率2.2Kw,风机全压450pa,风量10000 m3/h。
1.2.3 北6-2仓轴流风机 T35-11 No5.6型轴流风机,功率1.1Kw,风机全压206pa,风量12239 m3/h。
1.2.4 测温系统 采用沧州生产的粮情检测系统,测温电缆距阵布置,边部距仓墙0.5米, 水平方向各点间距为4米;垂直方向共分4层,上层距粮堆表层0.3米,下层距仓底0.3米,中间层间距1.5米。
1.2.5 风网布置 南5-1仓、北6-1仓三个通风口,每个通风口为一机二道地上笼,地上笼间距为4.6米,装粮高度为5.2米,通风途径比为1.44;北6-2仓二个通风口,每个通风口为一机二道地上笼,低上笼间距为5.9米,装粮高度为5.2米,通风途径比为1.44。
2 试验方法
2.1 通风方法
把三台型号为4-72-11No6c的离心风机用帆布软接筒与南5-1仓地笼口相连,采用压入式通风,打开上部窗户,使外界空气由地上笼经粮堆与粮食进行湿热交换后,通过窗户排出仓外。
把三台型号为T35-11 No5B的轴流风机套接在北6-1仓地笼口上,用螺栓固定,打开上部窗户,采用吸出式通风,使外界空气由由窗户经粮堆与粮食进行湿热交换后,通过地上笼排出仓外。
把两台型号为T35-11 No5.6型轴流风机安装在仓墙窗户上,打开轴流风机和地笼口,使外界空气由地上笼经粮堆与粮食进行湿热交换后,由轴流风机排出仓外。
2.2 温湿度和水分检测方法
2.2.1 外界环境温湿度检测 用温湿度检测仪连续检测。
2.2.2 粮温、仓温检测 由计算机测温系统检测,每天一次。
2.2.3 粮食水分检测方法 采用快速水分检测仪检测,样品扦取方法按照《高大平房仓储粮技术规程》要求执行,通风前、后各检测一次。
2.3 通风控制条件 参照《机械通风储粮技术规范》的要求进行,但轴流风机风量较小,通风时间较长,其温度控制条件可适当放宽些。
3 结果与分析
3.1 降温效果
南5-1仓通风前后粮温变化情况
1 试验材料
1.1 供试仓房及储粮情况
南5-1仓房为1999年新建高大平方仓,仓房长为27.5m,宽为23.5m,装粮高度为5.2m,通风道形式为一机两道地上笼;储粮为2007年国产白麦,数量为2637吨,容重768g/l,水分11.8%,杂质1.0%,不完善粒5.5%。北6-1仓房为2000年新建高大平方仓,仓房长为27.5m,宽为23.5m,装粮高度为5.2m,通风道形式为一机两道地上笼;储粮为2007年国产白麦,数量为2671吨,容重774g/l,水分11.7%,杂质0.7%,不完善粒5.3%。北6-2仓房为2000年新建高大平方仓,仓房长为23.5m,宽为23.5m,装粮高度为5.2m,通风道形式为一机两道地上笼;储粮为2007年国产白麦,数量为2300吨,容重765g/l,水分12.2%,杂质0.8%,不完善粒5.9%。
1.2 设备
1.2.1 南5-1仓离心风机 4-72-11No6c型离心风机3台,功率11Kw,风机全压1380pa,风量18000m3/h。
1.2.2 北6-1仓风道轴流风机 T35-11 No5B轴流风机3台,功率2.2Kw,风机全压450pa,风量10000 m3/h。
1.2.3 北6-2仓轴流风机 T35-11 No5.6型轴流风机,功率1.1Kw,风机全压206pa,风量12239 m3/h。
1.2.4 测温系统 采用沧州生产的粮情检测系统,测温电缆距阵布置,边部距仓墙0.5米, 水平方向各点间距为4米;垂直方向共分4层,上层距粮堆表层0.3米,下层距仓底0.3米,中间层间距1.5米。
1.2.5 风网布置 南5-1仓、北6-1仓三个通风口,每个通风口为一机二道地上笼,地上笼间距为4.6米,装粮高度为5.2米,通风途径比为1.44;北6-2仓二个通风口,每个通风口为一机二道地上笼,低上笼间距为5.9米,装粮高度为5.2米,通风途径比为1.44。
2 试验方法
2.1 通风方法
把三台型号为4-72-11No6c的离心风机用帆布软接筒与南5-1仓地笼口相连,采用压入式通风,打开上部窗户,使外界空气由地上笼经粮堆与粮食进行湿热交换后,通过窗户排出仓外。
把三台型号为T35-11 No5B的轴流风机套接在北6-1仓地笼口上,用螺栓固定,打开上部窗户,采用吸出式通风,使外界空气由由窗户经粮堆与粮食进行湿热交换后,通过地上笼排出仓外。
把两台型号为T35-11 No5.6型轴流风机安装在仓墙窗户上,打开轴流风机和地笼口,使外界空气由地上笼经粮堆与粮食进行湿热交换后,由轴流风机排出仓外。
2.2 温湿度和水分检测方法
2.2.1 外界环境温湿度检测 用温湿度检测仪连续检测。
2.2.2 粮温、仓温检测 由计算机测温系统检测,每天一次。
2.2.3 粮食水分检测方法 采用快速水分检测仪检测,样品扦取方法按照《高大平房仓储粮技术规程》要求执行,通风前、后各检测一次。
2.3 通风控制条件 参照《机械通风储粮技术规范》的要求进行,但轴流风机风量较小,通风时间较长,其温度控制条件可适当放宽些。
3 结果与分析
3.1 降温效果
南5-1仓通风前后粮温变化情况
北6-2仓通风前后粮温水分变化情况
由各试验仓通风期间粮温降低情况对比可知,三种功率风机所进行的降温通风都能达到预期的通风降温目的。但由各试验仓通风时间和平均降温幅度可知,南5-1仓、北6-1仓、北6-2仓的降温速率分别为0.138℃/h、0.089℃/h、0.044℃/h。所以,从平均降温速率上看,11Kw离心风机>2.2Kw轴流风机>1.1Kw轴流风机。
3.2 水分变化
3.2 水分变化
注:单位降水为粮温每下降1℃水分平均下降的百分数。
由上表对比可知,三种功率风机通风降温方式引起的储粮水分损耗量是11Kw离心风机>2.2Kw轴流风机>1.1Kw轴流风机。且1.1Kw轴流风机通风后会引起粮堆表层水分增加,特别是墙壁四周和地上笼间风量较小处,不利于储粮的安全保管。
3.3 能耗
由上表对比可知,三种功率风机通风降温方式引起的储粮水分损耗量是11Kw离心风机>2.2Kw轴流风机>1.1Kw轴流风机。且1.1Kw轴流风机通风后会引起粮堆表层水分增加,特别是墙壁四周和地上笼间风量较小处,不利于储粮的安全保管。
3.3 能耗
由上表可知,单位能耗最大的是11Kw离心风机,最低的是1.1Kw轴流风机,2.2Kw轴流风机单位能耗略高于1.1Kw轴流风机。所以,在降温效果相同的情况下,1.1Kw轴流风机最省电,其次是2.2Kw轴流风机,11Kw离心风机最费电。
4 结论与讨论
4.1 通过三种不同功率风机降温通风试验在我库的应用对比分析,相对于11Kw离心风机和1.1Kw轴流风机来说,2.2Kw轴流风机具有降温效果好、能耗低、粮食水分损耗较小和降温速率适中等特点。采用此类风机通风降温既可以节约粮食保管成本,减少粮食保管过程中的水分损耗,其降温速度又能满足我库捕捉通风降温时机的需要,收到良好的通风降温效果,完全符合“安全、经济、有效”的储粮原则。1.1Kw轴流风机降温通风虽然成本最低,水分基本没损失,但通风后容易引起粮堆表层水分升高,温差较大时通风,局部很容易出现结露现象,不利于粮食的安全储存,且通风时间较长,不利于充分利用冬季低温时机。11Kw离心风机降温通风虽然通风时间短,有利于粮食安全储存,但其通风降温成本最高,水分损失量最大。
4.2 通风降温期间,粮食水分的损失量不仅与风机总风量有关,还与通风期间天气情况、粮食原始水分有关。风机总风量越大,通风期间天气越干燥,粮食原始水分越高,通风过程粮食水分损失越大。所以,在确保储粮安全和达到较好降温效果的前提下,尽量选择实际通风量较小的风机,大气的相对湿度一般控制在60%—70%间,但为了尽量抓住通风降温时机,通风期间相对湿度很难控制在60%—70%间。
4.3 2.2Kw轴流风机采用吸出式通风,冷空气经粮面穿过粮堆通过地上笼排出仓外,风机的工作热量不会散发到进入粮堆的气流中,充分利用空气的冷却能力;气温较低时通风,冷却粮食的废气直接从风道内排出,避免水汽在粮层的冷表面或仓顶下结露的可能。11Kw离心风机采用压入式通风,冷空气经风机穿过粮堆从仓顶排出仓外,在潮湿环境下,冷却较高温度的粮食时,尤其是粮温与气温差值大时,易造成仓顶及仓壁处结露,可能会增大粮食表层的水分。
4.4 进入冬季,粮堆上层温度较中、下层温度低,采用吸出式通风,气流在粮堆中的运动是由上至下,不会使上层粮温升高。而采用压入式通风,气流在粮堆中的运动是由下至上,会使上层粮温先升高再降低,降低了降温效率,且增加了粮食结露的可能。
4.5 由于轴流风机体积小,重量轻,故在实际工作中安装、拆卸都很方便,有效降低了操作人员的劳动强度,节约了劳力,但要加强地笼口处轴流风机的密封性,以免在通风过程中造成地笼口的气流短路而影响通风效果。
4 结论与讨论
4.1 通过三种不同功率风机降温通风试验在我库的应用对比分析,相对于11Kw离心风机和1.1Kw轴流风机来说,2.2Kw轴流风机具有降温效果好、能耗低、粮食水分损耗较小和降温速率适中等特点。采用此类风机通风降温既可以节约粮食保管成本,减少粮食保管过程中的水分损耗,其降温速度又能满足我库捕捉通风降温时机的需要,收到良好的通风降温效果,完全符合“安全、经济、有效”的储粮原则。1.1Kw轴流风机降温通风虽然成本最低,水分基本没损失,但通风后容易引起粮堆表层水分升高,温差较大时通风,局部很容易出现结露现象,不利于粮食的安全储存,且通风时间较长,不利于充分利用冬季低温时机。11Kw离心风机降温通风虽然通风时间短,有利于粮食安全储存,但其通风降温成本最高,水分损失量最大。
4.2 通风降温期间,粮食水分的损失量不仅与风机总风量有关,还与通风期间天气情况、粮食原始水分有关。风机总风量越大,通风期间天气越干燥,粮食原始水分越高,通风过程粮食水分损失越大。所以,在确保储粮安全和达到较好降温效果的前提下,尽量选择实际通风量较小的风机,大气的相对湿度一般控制在60%—70%间,但为了尽量抓住通风降温时机,通风期间相对湿度很难控制在60%—70%间。
4.3 2.2Kw轴流风机采用吸出式通风,冷空气经粮面穿过粮堆通过地上笼排出仓外,风机的工作热量不会散发到进入粮堆的气流中,充分利用空气的冷却能力;气温较低时通风,冷却粮食的废气直接从风道内排出,避免水汽在粮层的冷表面或仓顶下结露的可能。11Kw离心风机采用压入式通风,冷空气经风机穿过粮堆从仓顶排出仓外,在潮湿环境下,冷却较高温度的粮食时,尤其是粮温与气温差值大时,易造成仓顶及仓壁处结露,可能会增大粮食表层的水分。
4.4 进入冬季,粮堆上层温度较中、下层温度低,采用吸出式通风,气流在粮堆中的运动是由上至下,不会使上层粮温升高。而采用压入式通风,气流在粮堆中的运动是由下至上,会使上层粮温先升高再降低,降低了降温效率,且增加了粮食结露的可能。
4.5 由于轴流风机体积小,重量轻,故在实际工作中安装、拆卸都很方便,有效降低了操作人员的劳动强度,节约了劳力,但要加强地笼口处轴流风机的密封性,以免在通风过程中造成地笼口的气流短路而影响通风效果。