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小功率轴流风机保水降温通风试验



作者:山东费县鲁南国家粮食储备库 刘强 姜自德 苏林 张宏宇 闫卫明      更新时间:2017-08-11     浏览: 次【字号:
     一、引言
    机械通风在粮食储藏中具有降温效果显著、费用较低等特点,在确保储粮安全方面,发挥着至关重要的作用。目前对高大平房仓新入小麦,普遍采用较大功率的离心式通风机进行通风,虽然达到了较好的均温和降温目的,但是新粮水分损耗较大,通风电耗较高,增加了储粮成本,影响了单位储粮效益。因此,在储粮过程中进行机械通风时,减少储粮水分损耗,降低通风能耗,在安全储存粮食的前提下,争取效益的最大化,成为近年研究的重要课题。保水降温通风是以较小的风量通过粮堆,在保证粮堆水分基本不变的前提下对粮堆降温的工艺操作。其目的是:冷却谷物到周围空气的温度,以减缓或阻止粮食变质的速度;保持整个粮堆恒温,避免由于温度梯度的存在而导致水分的迁移;降温通风过程中,保证粮堆水分不变或粮堆水分降低很小。鉴此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保水降温通风试验,效果明显、通风能耗较低、水分损失较少,为今后新粮入库后保水降温通风探索出了新的途径。
    二、试验材料与方法
    (一)试验材料
    1、试验仓房情况
选择同种仓型、同等大小、同样条件的17号仓和18号仓平房仓2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、储粮情况
    试验前储粮情况详见表1。
    3、试验设备仪器
    (1)粮温检测
    粮温检测采用河南郑州大公粮情测控有限公司安装的无线数字粮情测控系统,共计42根测温电缆,上中下三层共计126个测温点。
    (2)粮食水分检测
    水分检测采用快速水分检测仪,在仓内设置10个固定水分检测点,分别设在仓角、支风道、支风道中间、主风道、主风道与墙体中间等部位,分为3层。
    (3)通风设备
    17号、18号仓每仓采用2台1.1kw固定式轴流风机,进行上行吸出式通风。
    (二)试验方法
    1、在机械通风前,首先要判断天气是否符合机械通风的要求,掌握空气的温度及其所含的水蒸气量。计算仓外空气进入粮堆后的相对湿度,将它与粮堆内空气的平衡相对温度进行比较。如果仓外空气引人粮堆后的相对湿度小于原粮堆内的平衡相对湿度,则可通风,反之,则不应通风。
    2、采取三步降温法。第一步,在10月上旬进行通风将仓内粮温降至外温,粮食经过缓苏后,粮温不超过仓外大气温度;第二步,11月至12月利用寒冷天气或寒流到来之时机,大气温度在15℃以下,粮温高于气温6℃以上,将粮温降到15℃以下;第三步,在1月份利用低温天气将粮温尽可能降到5℃以下或者更低。
    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。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。
    4、机械通风结束后,立即对通风口、仓房门窗进行密封隔热处理,用泡沫板堵塞通风口,阻止热量从通风道进人粮堆,避免底层粮温上升。
    (三)试验结果与分析
    1、降温情况
    第一阶段通风粮温变化情况:17号仓第一阶段从通风开始到通风结束,平均粮温从23.2℃降至18.1℃,降温5.1℃;18号仓从通风开始到通风结束,平均粮温从22.1℃降至17.8℃,降温4.3℃。通过表2可以看出,由于外温较高,降温效果不明显,但通风后各层温度较为均衡,梯度值较小,达到了均衡粮温、预防粮堆内部因温差过大造成结露现象发生的目的。
    第二、三阶段通风温度变化情况:17号仓第二、三阶段从通风从开始到通风结束,平均粮温从17.3℃降至5.3℃,平均降温12℃;18号仓第二、三阶段从通风开始到通风结束,平均粮温从16.8℃降至4.9℃,平均降温11.9℃。通过表3可以看出,第二、三阶段通风时,通风降温效果明显,各层温度梯度值较小,达到了降温目的。
     2、降水情况
    通风水分变化情况:定点检查粮食水分,17号仓水分下降幅度在0.3%左右
    18号仓水分下降幅度在0.2%左右。通过表4可以看出整个通风期间,通风降水幅度较低,各层水分下降速率符合预期结果,达到了保水降温通风目的。
    三、结论与分析
    利用1.1KW轴流风机对平均水分在13.0%以内的新粮,实施上行吸出式通风降低粮温和均衡粮堆水分,既能达到良好降温效果,又能减少水分散失,减少储存损耗。
    经实验验证在保水降温通风储粮工艺中,要实现粮温的下降,同时又要保持粮食水分变化很小,粮堆内部空气流动状态、通风方向、粮堆外部的大气热物性参数、通风机类型的正确选择是关键。必须做到:①采用小于10m3/h・t的单位通风量,维持粮堆中气流的层流流态,这是降低储粮通风水份损耗和降低通风能耗的关键;②逆粮层温度梯度方向通风,可以大幅度降低通风水分损耗;③满足RH大气+(t大气-t粮层)×5%≥RH粮平衡条件时通风,可以保证通风过程中不损失水分,因此选择在夜晚或大气相对湿度较高时通风降温,可以实现粮堆的保水通风降温。④所选择的保水通风机必须能满足所选定的保水单位通风量和与之相匹配的风机风量和风压要求,否则就不可能实现保水通风。

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