浅圆仓智能通风系统在冬季通风中的应用分析

2016-11-10杨文生王健刚陈勋童戴云松

现代食品 2016年7期

关键词：粮温落料单点

◎杨文生，王健刚，陈勋童，戴云松

（中央储备粮镇江直属库，江苏镇江 212000）

浅圆仓智能通风系统在冬季通风中的应用分析

◎杨文生，王健刚，陈勋童，戴云松

（中央储备粮镇江直属库，江苏镇江 212000）

本文通过对浅圆仓智能通风系统在冬季通风过程中的温度变化分析，明确了不同品种、不同入粮方式和相同品种不同入粮方式对通风效果的影响，结果表明粮食的产地和入粮方式对通风效果有显著影响，且相对于传统的离心风机通风具有更好的节能减损作用。

浅圆仓；智能通风；应用

智能通风技术可利用粮情检测系统和小型气象站检测仓房内外温度和湿度的变化，并按照通风模型快速计算、准确判断通风时机。当粮堆内外温度和湿度差值符合设定通风目标时，控制系统将自动打开通风闸阀，启动通风机进行通风；当环境条件不适宜通风时，控制系统又会自动关闭通风机和闸阀，结束通风。控制系统能及时对外界条件变化作出反映，实现24 h不间断测控，不仅能避免无效通风和有害通风，还能降低保管人员的劳动强度，提高通风效率，降低能耗和水分减量等。由于智能通风技术的上述优点，从2013年起，中储粮总公司即开始逐步大范围进行推广应用，大大提高了通风的智能化程度。但鉴于智能通风技术主要应用在平房仓中，对于浅圆仓，尤其是储存进口大豆的浅圆仓智能通风的应用报道还鲜有报道。因此，笔者对近几年浅圆仓智能通风的应用情况进行总结、分析，以期拓宽该技术的应用范围。

1 材料与方法

1.1 气候条件

镇江直属库位于长江和京杭大运河的交汇处，为北亚热带季风气候，受大陆、海洋和来自南北天气系统的影响，气候比较复杂。年平均气温15.6 ℃，降水量1 088.2 mm，其中梅雨量263.3 mm，日照时数2 000.9 h，极端最高气温40.2 ℃，极端最低气温-10.1 ℃。

1.2 供试粮食情况实验前，统计供试粮食的基本情况，见表1。

表1 实验仓储粮基本情况表

1.3 测温系统

粮温、仓温、外温数据的检测采用北京金良安科技有限公司提供数字式粮情检测系统。测温传感器的布置为垂直方向间距不大于2 m，水平方向间距不大于5 m，测温传感器距粮面和仓面均为0.5 m。库区设置一个室外温度传感器，装于仓外墙壁上。每仓设置一个仓温传感器，悬吊于装粮面上部空间。实验仓配置测温电缆30根，每根仓温电缆上有11个测温传感器，共330个点。垂直方向上，分5层，上层为10、11层电缆，中上层为8、9层电缆，中层为5、6、7层电缆，中下层为3、4层电缆，下层为1、2层电缆。水平方向上分内、中、外3圈，分别为4、10、16根电测温缆。测温电缆仓内具体分布见图1。智能通风作业时间在2015年9月底—11月底。

图1 测温系统及智能通风示意图

1.4 浅圆仓智能通风系统

该系统由广西中储粮科技有限公司与镇江直属库合作研发完成，由专家决策系统、地槽固定风机（功率5.5 kW，风压650～750 Pa，风量11 000 m3/h）仓顶4台1.1 kW、风量3 000 m3/h、风压200 Pa，转速1 450 r/min轴流风机组成。

2 结果与分析

2.1 浅圆仓整仓智能通风效果分析

对整仓进行通风处理，每隔90 h测定内圈、中圈、外圈和平均温度和最高温度，结果见表2。

表2 整仓智能通风效果分析表

由表2可以看出，采用智能通风的仓，在通风各阶段，其平均和最高粮温的变化均呈现一定的规律性。通风前最高粮温均在内圈和中圈，且显著高于外圈，但整仓的平均粮温没有差异，说明各实验仓在试验初期基本情况是基本一致的。随着通风时间的延长，整仓平均粮温和最高粮温都是外圈下降最快，中圈次之，内圈最慢，这与传统的机械通风趋势相似。表明智能通风在整体效果上与传统的机械通风降温的变化趋势相似，但是降温的均匀性增加，对于内中外3圈平均粮温均下降10 ℃左右，最高粮温均下降8 ℃左右。

2.2 不同入粮方式降温差异分析

浅圆仓智能通风系统的应用在不同入粮方式上差异显著，见表3。

表3 不同入粮方式降温差异性分析表

由表3可以看出，浅圆仓智能通风系统的应用在不同入粮方式上差异显著。5#和7#是采取PLC旋转布料器入仓，15#和25#是单点自然下落入仓。采用PLC旋转布料器入仓整体上看内中外3圈的平均粮温和最高粮温均低于单点自然落料，通风效果较好。尤其是5#仓显著低于15#和25#，但7#仓和15#、25#仓的差异性不显著。说明除落料方式外，粮食的产地或质量对其通风也有一定的影响。但考虑到实验仓的质量情况类似，其影响可以排除，即产地对于通风有一定的影响。这一点在15#和25#没有显著的表现，但是25#仓的粮温也低于15#；对于采用PLC旋转布料器入仓的粮食则有显著的表现，对阿根廷大豆降温效果显著低于乌拉圭大豆。表明PLC布料装置对于浅圆仓智能通风的降温速率和均匀性有明显的提升作用。这也再次验证了解决浅圆仓自动分级问题，将更好的发挥智能通风作用。

2.3 不同通风时间差异性分析

比较不同通风时间对粮仓最高粮温和平均粮温的影响，结果见表4。

表4 不同通风时间差异分析表

从表4可以看出，随着通风时间的延长，内圈的最高粮温变化没有显著的差异，主要是因为在通风过程中，内圈均采用单管辅助局部处理方式，粮温变化情况基本一致。但对于平均粮温，随着通风时间的延长有了显著的变化，5#仓随着通风时间的延长显著的低于其它各仓；对于单点落料的15#和25#仓有一定差异但不显著，二者在通风200 h后开始显著大于5# 和7#仓，表明采用布料器入仓的粮在内圈杂质的均布性和通透性优于单点落料的仓，通风降温的效果较好，通风时间也短。对于中圈，最高粮温和平均粮温在通风初期5#和7#仓就显著低于15#和25#，自通风开始到结束降温幅度都在10 ℃左右，但使用布料器的仓比单点落料的仓时间缩短近50 h表明使用布料器的仓粮堆中圈的热量散发优于单点落料；对于外圈，最高粮温和平均粮温在通风250 h前各阶段基本维持了相同的差异程度，这也与外圈靠近仓壁，细杂最小，粮层的通透性最好相似，智能通风通风效果基本相似。

2.4 能耗分析

对不同粮仓的通风能耗进行对比分析，见表5。

表5 通风能耗分析表

表5表明，浅圆仓智能通风系统在冬季通风中单吨费用与传统大的离心风机节约能耗，特别是安装有布料器的仓同比自然落料的仓能耗降低约40%以上，有效降低了冬季通风的成本。在水分减量方面采用传统大风机水分降低一般在0.5%以上，有时甚至高达0.8%或更多，智能通风相比传统机械通风能更好的降低水分减量，这对中储粮总公司推广的节能减排和降本增效具有较好的经济和社会意义。

3 结论

综上所述，浅圆仓智能通风在冬季通风中具有较好的经济和社会意义，能够大幅降低浅圆仓通风的能耗和水分减量，有利于节能减排和降本增效，而智能通风的效果与大豆的产地和国别有一定的相关性，且在实际应用中要加强对温湿度传感器的维护和保养，以确保系统的稳定运行。

［1］杨文生，张中，张成.浅圆仓储粮自动分级研究现状［J］.粮食加工，2011，36（5）：74-76.

［2］白雪松，杨文生，戴云松，等.浅圆仓整仓通风及局部高温处理［J］.粮油仓储科技通讯，2011，27（3）：21-23.

［3］史钢强.智能通风操作系统水分控制模型优化及程序设计［J］.粮油食品科技，2013，21（5）：109-113.

The Application of Silo Intelligent Ventilation System in Winter

Yang Wensheng，Wang Jiangang， Chen Xuntong， Dai Yunsong
（Zhenjiang State Reserve Grain Depot， Zhenjiang 212000， China）

This paper analysis the temperature variation of the silo intelligent ventilation system application in winte.The results showed that the grain producing area and the way of grain had a significant effect on the ventilation effect and has better energy-saving effect compared with the conventional centrifugal fan ventilation.

Silo； Intelligent Ventilation； Application