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梁山中谷國家糧食儲備庫建于1997年，共有平房倉24棟，現(xiàn)有19棟倉房存糧，儲存小麥1億kg。根據(jù)我?guī)焖幍乩砦恢靡约皻夂驐l件，每年11月底12月初至次年1月份進(jìn)行機(jī)械降溫通風(fēng)[1-3]。為了積極探索新的通風(fēng)儲糧技術(shù)，使儲糧向綠色方向發(fā)展[4]，2002年開始嘗試使用軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)行降溫通風(fēng)。并對軸流風(fēng)機(jī)和離心風(fēng)機(jī)的通風(fēng)效果進(jìn)行了對比分析。
1  供試材料
1.1  試驗(yàn)倉房
梁山中谷國家糧食儲備庫17、18號倉為軸流風(fēng)機(jī)通風(fēng)試驗(yàn)倉房，19、20號倉為離心風(fēng)機(jī)通風(fēng)對比倉。以上4棟倉房倉型相同，均為2001年建高大平房倉。倉長60m，寬21m，裝糧線高6m，墻體為磚混墻體，屋頂為拱板雙層屋頂，倉頂采用聚胺脂發(fā)泡隔熱層。每倉安裝固定式軸流風(fēng)機(jī)6臺，南北墻各2臺，空氣隔熱層2臺，集裝箱式密閉門窗，密閉性能好（半衰期大于45s）。
1.2  試驗(yàn)通風(fēng)設(shè)備
軸流風(fēng)機(jī)：BT35—12型，風(fēng)量8667m3/h，風(fēng)壓160Pa，風(fēng)機(jī)功率0.55KW，轉(zhuǎn)速1450r/min。
離心風(fēng)機(jī)：6—72No6C型，風(fēng)量8288—16576 m3/h，風(fēng)壓1760—1116 Pa，風(fēng)機(jī)功率7.5 KW，轉(zhuǎn)速1800 r/min。
1.3  風(fēng)機(jī)及風(fēng)網(wǎng)布置
4棟倉房設(shè)計(jì)相同，風(fēng)網(wǎng)類型為一機(jī)四道魚鱗式地上籠通風(fēng)系統(tǒng)，開孔率30%—35%。空氣途徑比為1.41[1]。每倉設(shè)3個通風(fēng)口，均在北墻。每倉裝有軸流風(fēng)機(jī)6臺，其中4臺在倉內(nèi)，南北墻各2臺，呈對稱分布。另外2臺在倉頂空氣隔熱層內(nèi)用以排除積熱。
1.4  檢測設(shè)備
溫度檢測：采用武漢新良公司生產(chǎn)的糧溫檢測系統(tǒng)，每倉布測溫電纜65根，電纜長6m，每根測溫電纜上有4個測溫點(diǎn)。測溫電纜距墻0.5m，電纜間距5m，最底層測溫點(diǎn)距地面0.3m，最上層測溫點(diǎn)距表層0.5m，中間兩點(diǎn)等距分布[4]。整倉電纜的布置均與地上籠布接觸，即測溫電纜全部在兩相臨地籠間。
水分檢測：采用日本產(chǎn)PM—888型快速杯式水分測定儀。大氣溫濕度及倉內(nèi)空間溫濕度檢測儀器均為武漢新良公司提供。
1.5  試驗(yàn)倉儲糧基本情況
1.5.1  糧食品質(zhì)
17號倉：儲存品種小麥，容重768g/L，不完善粒5.3%，水分12.0%，雜質(zhì)0.6%，入倉時間2002年；
18號倉：儲存品種小麥，容重774g/L，不完善粒5.3%，水分12.0%，雜質(zhì)0.6%，入倉時間2002年；
19號倉：儲存品種小麥，容重774g/L，不完善粒4.2%，水分12.4%，雜質(zhì)0.5%，入倉時間2003年；
20號倉：儲存品種小麥，容重780g/L，不完善粒3.6%，水分12.4%，雜質(zhì)0.7%，入倉時間2003年。
1.5.2  通風(fēng)前糧溫情況（見表1）
 表1  通風(fēng)前糧溫情況                                   單位：℃
倉號  上層糧溫  中上層糧溫  中下層糧溫   底層糧溫    全倉平均糧溫
 17號倉   13.3       14.1         12.0        13.8         13.3
17號倉   13.3       14.1         12.0        13.8         13.3
17號倉   13.3       14.1         12.0        13.8         13.3
17號倉   13.3       14.1         12.0        13.8         13.3
 2  通風(fēng)過程
2.1  17、18號倉采用軸流風(fēng)機(jī)通風(fēng)
將倉墻上4太軸流風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)向全部調(diào)成吸出式，清理通風(fēng)口，將堵塞物取出。檢查環(huán)流管道，使之全部處于封閉狀態(tài)。
由于我?guī)斓妮S流風(fēng)機(jī)安裝在倉墻上，采用的是上行負(fù)壓吸出式通風(fēng)。為此，我們在通風(fēng)前采用薄膜、玻璃膠等將倉房門窗及倉內(nèi)孔洞全部密閉，使之盡量達(dá)到最佳密閉狀態(tài)。
軸流風(fēng)機(jī)通風(fēng)屬于低風(fēng)量、低風(fēng)壓通風(fēng)，對大氣溫度要求相對寬松。當(dāng)氣溫低于倉內(nèi)絕對濕度時，既開始進(jìn)行軸流風(fēng)機(jī)通風(fēng)，記錄氣溫、氣濕、糧溫等變化情況。
由于通風(fēng)前倉內(nèi)糧溫分布為“內(nèi)熱外涼”式的冷核糧堆[1]，所以在通風(fēng)過程中我們注意對糧堆內(nèi)風(fēng)速的調(diào)節(jié)，按照倉內(nèi)糧溫的分布確定3個通風(fēng)口的開口程度。見圖1，中間糧溫高，將通風(fēng)口全部打開，東西兩側(cè)糧溫相對較低，則相應(yīng)見效通風(fēng)口的開口程度。通過調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)量從而調(diào)節(jié)各部位糧層風(fēng)速，使之按需分配，盡量減小能量損失。

 
圖1  軸流風(fēng)機(jī)通風(fēng)時通風(fēng)口開口大小示意圖
在通風(fēng)過程中我們即使檢測糧溫變化情況，并且在通風(fēng)前后進(jìn)行了各層糧食水分檢測，結(jié)果正常。
糧溫降道預(yù)定要求后，停止通風(fēng)，檢測糧食溫度、水分。用雙層泡沫板封堵通風(fēng)口，使之達(dá)到最佳隔熱狀態(tài)。
2.2  19、20號倉采用離心風(fēng)機(jī)通風(fēng)
通風(fēng)方式：采用壓入式通風(fēng)。時機(jī)選擇：T倉外—T平均糧溫≥8℃，RH倉內(nèi)≥RH倉外[1]。關(guān)閉所有環(huán)流管道。每通風(fēng)口安裝1臺風(fēng)機(jī)，開機(jī)后測表層風(fēng)速，風(fēng)速均勻，無通風(fēng)死角。同時注意觀察糧溫變化情況。
離心風(fēng)機(jī)通風(fēng)停機(jī)糧溫條件同軸流風(fēng)機(jī)。通風(fēng)結(jié)束后對19、20號倉通風(fēng)口進(jìn)行密閉。
3  結(jié)果分析與對比
3.1  降溫速度對比（見表2）
表2 降溫速度對比
 倉號  累計(jì)通風(fēng)時間/h  風(fēng)機(jī)類型  風(fēng)機(jī)總功率/Kw  降溫幅度/℃  耗電量/（kw.h）
 17      177           軸流風(fēng)機(jī)      2.2           5.6           389.4
18      177           軸流風(fēng)機(jī)      2.2           5.3           389.4
19      83            離心風(fēng)機(jī)      22.5          4.5           1867.5
20      42            離心風(fēng)機(jī)      22.5          3.7           945
 由表2可以看出，軸流風(fēng)機(jī)通風(fēng)降溫速度低于離心風(fēng)機(jī)通風(fēng)降溫。
3.2  單位能耗對比
經(jīng)過幾個階段的通風(fēng)，糧溫達(dá)到預(yù)定要求后即停機(jī)，進(jìn)行倉房密閉。并且對兩種通風(fēng)方式的單位能耗進(jìn)行了對比，結(jié)果顯示：軸流風(fēng)機(jī)通風(fēng)單位能耗要比離心風(fēng)機(jī)通風(fēng)小1/2-1/4（見表3）。

表3  單位能耗對比
 倉號   儲糧數(shù)量/T  風(fēng)機(jī)總功率/kw  累計(jì)通風(fēng)時間/h    耗電量/kw.h   降溫幅度/℃  單位能耗/kw.h
 17    5399       2.2         177        389.4       5.6       0.013
18    5442       2.2         177        389.4       5.3       0.014
19    5354       22.5         83        1867.4      4.5       0.078
20    5377       22.5         42        945         3.7       0.047
 3.3  通風(fēng)時間對比
由表2、表3可以看出，離心風(fēng)機(jī)通風(fēng)最大的優(yōu)點(diǎn)是降溫速度快，但是通風(fēng)效率低；軸流風(fēng)機(jī)單位能耗低，但降溫速度慢，兩者各有利弊。我?guī)焖幍貐^(qū)冬季寒冷干燥時間長，利于軸流風(fēng)機(jī)通風(fēng)降溫。
3.4  降溫均勻度對比
由于軸流風(fēng)機(jī)通風(fēng)采用的是上行吸出式通風(fēng)，冷空氣從地籠內(nèi)吸入，受糧食壓力的影響小，走最短途徑到糧面，致使底層兩地籠間的三角部分糧食成為通風(fēng)死角，此處糧溫難以下降。但是此處糧食由于處于糧堆底層，溫度一般情況不會太高。
離心風(fēng)機(jī)通風(fēng)采用的是壓入式上行通風(fēng)，在外界干冷空氣通過風(fēng)機(jī)的壓力進(jìn)入糧堆的時候，一部分氣流直接向上通過糧堆然后排出倉外，另一部分氣流受糧堆壓力的影響，先向地籠左右橫向穿透，穿透與地上籠平行的糧食，然后再向上通過上部糧食排出倉外，這樣不易形成軸流風(fēng)機(jī)通風(fēng)造成的通風(fēng)死角問題。
3.5  水分丟失對比
表4各倉通風(fēng)前后水分變化
 倉號    深度   通風(fēng)前各層糧食水分%    通風(fēng)后各層糧食水分%
表層         12.2                       12.2
17     中上層       11.7                       11.7
       中下層       11.5                       11.4
        底層        11.1                       11.0
表層         12.1                       12.1
18     中上層       11.8                       11.8
       中下層       11.8                       11.6
        底層        11.7                       11.6
表層         12.5                       12.4
19     中上層       12.4                       12.2
       中下層       12.2                       12.0
        底層        12.2                       11.9
表層         12.3                       12.2
20     中上層       12.0                       12.0
       中下層       12.1                       12.0
         底層        12.3                       12.0
通過對各倉通風(fēng)前后的水分檢測（見表4）可以看出，離心風(fēng)機(jī)通風(fēng)風(fēng)速高，風(fēng)壓大，水分丟失量大；而使用軸流風(fēng)機(jī)通風(fēng)屬于低風(fēng)量、低風(fēng)速緩速通風(fēng)，水分基本不丟失。
3.6  費(fèi)用比較
由表3可以看出，就我?guī)祜L(fēng)機(jī)配置而言，軸流風(fēng)機(jī)通風(fēng)單位能耗僅及離心風(fēng)機(jī)的1/3，節(jié)約的費(fèi)用可觀。同時，在通風(fēng)實(shí)施過程中軸流風(fēng)機(jī)通風(fēng)只需要打開風(fēng)機(jī)和通風(fēng)口即可，而使用離心風(fēng)機(jī)通風(fēng)必須有專人移動，安裝設(shè)備，在通風(fēng)過程中還必須有專人看守風(fēng)機(jī)，占用了大量的人力物力。同條件通風(fēng)使用離心風(fēng)機(jī)整體費(fèi)用要高出軸流風(fēng)機(jī)3倍之多。
4  討論
4.1  通常我們進(jìn)行冬季機(jī)械降溫通風(fēng)普遍采用的是離心風(fēng)機(jī)大風(fēng)量通風(fēng)條件。即通風(fēng)前：T倉外—T平均糧溫≥8℃，RH倉內(nèi)≥RH倉外，但筆者認(rèn)為這些條件并不完全適用于軸流風(fēng)機(jī)降溫通風(fēng)。因?yàn)檩S流風(fēng)機(jī)通風(fēng)屬于緩速通風(fēng)，如果倉內(nèi)外溫差超過本倉儲糧露點(diǎn)，由于風(fēng)速較低，冷空氣通入到糧堆內(nèi)勢必會引起地籠周圍糧食結(jié)露，影響儲糧安全。通過兩年試驗(yàn)，筆者認(rèn)為軸流風(fēng)紀(jì)通風(fēng)開機(jī)時倉內(nèi)外溫差不能大于4℃。最佳開機(jī)時機(jī)有待于進(jìn)一步研究。
4.2  軸流風(fēng)機(jī)通風(fēng)在各倉內(nèi)都存在不同程度的通風(fēng)死角問題。由于我們在通風(fēng)過程中選擇的開機(jī)時機(jī)內(nèi)外溫差較小，沒有出現(xiàn)結(jié)露問題，如果通風(fēng)過程中內(nèi)外溫差過大，及易出現(xiàn)底層糧堆結(jié)露。理論上我們認(rèn)為，在地籠通風(fēng)口內(nèi)安裝軸流風(fēng)機(jī)，采用壓入式上行通風(fēng)，通過糧食的壓力迫使部分氣流平行流動，可以解決通風(fēng)死角的問題。此種方法需要重新配置軸流風(fēng)機(jī)，造價較高。或?qū)}墻上4臺軸流風(fēng)機(jī)全部調(diào)成壓入式。打開通風(fēng)口，通過4臺風(fēng)機(jī)的壓力使冷氣流從糧面到達(dá)糧堆，從通風(fēng)口排出，達(dá)到降溫目的。此種方法對倉房氣密性要求高，同時對風(fēng)機(jī)的穩(wěn)定性和風(fēng)壓要求都非常高。
4.3  就我?guī)飕F(xiàn)在設(shè)備情況，相同外界條件下軸流風(fēng)機(jī)通風(fēng)的降溫速度比離心風(fēng)機(jī)通風(fēng)的降溫速度要小的多。因此，軸流風(fēng)機(jī)只適用于冬季干冷天氣時間較長的地區(qū)。離心風(fēng)機(jī)適用于通風(fēng)機(jī)會較少的地區(qū)和降水通風(fēng)。
4.4  在通風(fēng)口內(nèi)安裝小功率軸流風(fēng)機(jī)，使之與環(huán)流熏蒸系統(tǒng)組合成閉合回路，可以代替環(huán)流風(fēng)機(jī)進(jìn)行環(huán)流熏蒸。此種方法適用于新建倉房和改造倉。

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