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(nóng)業(yè)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(jī)械通風(fēng)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(nóng)業(yè)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(shè)施，糧倉作業(yè)管理特別是春季和秋冬季節(jié)的通風(fēng)作業(yè)對于防范糧堆結(jié)露，確保糧食品質(zhì)安全有著極為重要的意義.高大平房倉強(qiáng)制機(jī)械通風(fēng)技術(shù)是中央儲備糧各地普遍采用的一項有效的實用技術(shù)，是由自然通風(fēng)發(fā)展起來的一項科學(xué)保糧技術(shù).其工作原理是利用風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的壓力，將外界低溫低濕的空氣穿過糧堆空隙，與糧堆內(nèi)部空氣進(jìn)行濕熱交換，達(dá)到平衡和降低糧堆溫度，提高糧堆穩(wěn)定性的目的.

中央儲備糧涿州直屬庫作為北京周邊地區(qū)重要的儲備糧儲備點，對于保證首都糧食供應(yīng)有著重要意義.這一地區(qū)基本屬于低溫干燥儲糧區(qū)，儲糧的高大平房倉充分利用當(dāng)?shù)厍锒竟?jié)氣溫低的特點，積極開展機(jī)械通風(fēng)降溫對比試驗，從而對作業(yè)過程的生產(chǎn)操作及實際的效果進(jìn)行總結(jié)，對于完善糧食倉儲技術(shù)改進(jìn)，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　材料

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(jié)構(gòu)，設(shè)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(jié)構(gòu)，設(shè)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(jié)構(gòu)，設(shè)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(chǎn)硬質(zhì)白小麥，數(shù)量3 956 t，等級2等，水分11.5%，雜質(zhì)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(chǎn)硬質(zhì)白小麥，數(shù)量4 664 t，等級2等，水分12.0%，雜質(zhì)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(chǎn)硬質(zhì)白小麥，數(shù)量7 530 t，等級2等，水分11.8%，雜質(zhì)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(shè)情況

試驗倉房均采用電子測溫檢測系統(tǒng).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(shè)情況見表1.

表1　各倉測溫層點布設(shè)情況表

2　方法

2.1機(jī)械通風(fēng)降溫

（1）機(jī)械通風(fēng)降溫條件.試驗倉均采用軸流風(fēng)機(jī)吸出式通風(fēng)，嚴(yán)格按照《機(jī)械通風(fēng)降溫儲糧技術(shù)規(guī)程》進(jìn)行操作.

（2）通風(fēng)方式.通風(fēng)方式見表2.

表2　通風(fēng)方式表

（3）通風(fēng)道形式.7號倉單側(cè)通風(fēng)，3個進(jìn)風(fēng)口，一機(jī)兩道，空氣途徑比1.4.10號倉單側(cè)通風(fēng)，4個進(jìn)風(fēng)口，一機(jī)兩道，空氣途徑比1.4.26號倉雙側(cè)通風(fēng)，每側(cè)3個進(jìn)風(fēng)口，一機(jī)三道，空氣途徑比1.4.

（4）通風(fēng)時間.通風(fēng)時間從10月開始至次年2月結(jié)束，整個通風(fēng)過程分3個階段進(jìn)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(fēng)將最高糧溫降低到15℃左右，消除倉內(nèi)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(fēng)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(fēng)將最高糧溫降低到8℃左右.

2.2倉房密閉隔熱

通風(fēng)結(jié)束后，對倉房進(jìn)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(jìn)行封堵，風(fēng)道口用30 cm厚的泡沫板進(jìn)行封堵；26號倉用20 cm厚的泡沫板對窗戶、檢查門進(jìn)行封堵，風(fēng)道口用30 cm厚的泡沫板進(jìn)行封堵，以降低氣溫對倉溫和糧溫的影響.

3　對比試驗結(jié)果

各階段通風(fēng)后糧溫變化情況見表3.

表3　各階段通風(fēng)后糧溫變化情況表　℃

4　數(shù)據(jù)分析與討論

第一階段通風(fēng)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(dá)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(dá)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(dá)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??；而靠近墻體（特別是西墻）和通風(fēng)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(fēng)機(jī)較遠(yuǎn)風(fēng)量??；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(fēng)壓小，上部風(fēng)壓高，使這些點形成氣流渦流，造成糧溫上升.

第二階段通風(fēng)后由于氣溫、倉溫較低，糧溫繼續(xù)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(nèi)部的溫度向外傳遞，溫度基本均衡.

第三階段通風(fēng)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(fēng)機(jī)較遠(yuǎn)的三面墻邊測溫點糧溫下降較慢.

通風(fēng)降溫過程中，通風(fēng)開始時外界冷空氣快速進(jìn)入糧堆，將冷心氣體向上推，與糧堆上層高溫氣體進(jìn)行充分熱交換，并通過負(fù)壓將糧堆積熱排出倉外；隨著通風(fēng)的繼續(xù)進(jìn)行，冷卻區(qū)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(wěn)定降溫最慢.整個通風(fēng)過程應(yīng)注意：第一階段通風(fēng)降溫初期，由于溫差較大，易出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象，應(yīng)密切觀察倉內(nèi)濕度變化，及時采取軸流風(fēng)機(jī)排除倉頂濕熱和疏松翻動糧面等措施，提高通風(fēng)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(xù)通風(fēng)應(yīng)注意避免造成糧堆水分流失.

使用軸流風(fēng)機(jī)吸出式通風(fēng)時，全部或部分開啟風(fēng)機(jī)均能夠達(dá)到較好的通風(fēng)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(fēng)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(fēng)機(jī)時，需要延長通風(fēng)時間，關(guān)閉不使用風(fēng)機(jī)的窗戶，避免氣流短路，才能保證通風(fēng)效果.

表4　單位能耗比表

5　發(fā)展建議

為保證儲糧安全、減少作業(yè)過程的能源和人力成本.建議更多應(yīng)用智能設(shè)備加強(qiáng)對糧堆物料量、溫度、濕度狀況及主要作業(yè)設(shè)備工作狀況的監(jiān)測；同時也要加強(qiáng)對倉外環(huán)境包括溫度、空氣濕度、風(fēng)速及環(huán)境空氣的污染狀況等因素的監(jiān)測和對比試驗，確保儲備糧食的質(zhì)量安全.同時也要將各倉的情況通過局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)同庫區(qū)控制系統(tǒng)及集團(tuán)的中央集中控制系統(tǒng)相聯(lián)通，形成完備的物聯(lián)網(wǎng)體系，對集團(tuán)糧情和作業(yè)狀況全面監(jiān)控，確保儲備糧食的質(zhì)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(jīng)濟(jì)的平穩(wěn)運行.

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鄒軍順（1976-），男，工程師；專業(yè)方向為倉儲技術(shù)管理.

摘要：針對不同跨度的高大平房倉，利用秋冬季節(jié)有利條件積極開展通風(fēng)降溫對比試驗，分析并總結(jié)實驗數(shù)據(jù)，明確各階段通風(fēng)降溫目標(biāo)，保證和提高通風(fēng)效果.

關(guān)鍵詞：高大平房倉；通風(fēng)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(nóng)業(yè)咨詢公司分析師，新華社特約經(jīng)濟(jì)分析師；專業(yè)方向為糧食與中國經(jīng)濟(jì)問題的研究.

收稿日期：2015-05-01

中圖分類號：S379.2