浅圆仓内环流控温储藏玉米实仓试验报告
2020-10-23吴广
吴 广
(中央储备粮阜新直属库有限公司,辽宁 阜新 123000)
内环流控温储粮技术是一项新型绿色储粮技术,该技术利用冬季降温通风,在粮堆内部形成冷源,夏季采用小功率风机将粮堆内部的冷源从通风口抽出,通过环流风管送到仓内空间,达到控制仓温、仓湿和粮堆上层粮食温度的目的,实现准低温储粮,从而抑制粮食的呼吸作用,减少干物质损耗,防止害虫和微生物滋生危害造成重量损失和质量劣变,控制储粮害虫发生、发展,减少化学药剂的使用,延缓储粮品质的劣变,实现绿色储粮。我库有浅圆仓6 座,仓顶为锥形,受热面积较大,每当夏季高温季节,由于太阳的辐射,导致仓温较高,致使上层粮温升幅较快且温度较高,使上层与中上层粮食形成较大温差,极易引起粮堆表层发热、生虫、结露,严重危及储粮安全。为此,我库于2018 年在浅圆仓安装了内环流通风系统。为探索内环流技术在浅圆仓储粮过程中应用的效果,提升科技储粮技术水平,2018年11 月~2019 年9 月开展了浅圆仓内环流控温储粮实仓试验。
1 材料与方法
1.1 材料
(1)试验仓房选取09 号浅圆仓进行实仓试验,09 仓仓房情况见表1:
表1 09 仓仓房情况
(2)仓内储粮情况:09 仓储粮品种为本地产烘干玉米,粮层高度13.75 m,储粮情况见表2。
表2 09 仓储粮情况
(3)内环流通风系统。内环流通风系统主要包括离心风机、仓内通风道、仓外保温管道和控制系统组成,见图1。单仓环流风机2 台,风机功率2.2 kW,环流管道为双层管道,层间做隔热处理,内管直径159 mm,外管直径219 mm。控制系统能够自动采集仓内温度粮情数据以及风机数据,相关数据可直观地在控制屏上显示;根据设定的通风参数,系统能够自动开启或停止离心风机,完成内环流通风作业;系统能够提供自动累加用电度数,用于单仓核算能耗情况。
图1 09 仓双侧通风内环流通风系统工作示意图
1.2 方法
1.2.1冬季通风蓄冷
2018 年11 月至2019 年1 月末,利用外界低温自然环境条件,采用机械通风方式分阶段对09 仓粮堆降温通风、蓄冷,平均粮温在-4.5℃,最高粮温10℃。通风结束后密闭仓顶4 个自然通风口、四个轴流风机口和入粮口,密闭仓下四个机械通风口,检查测温电缆口密封情况,用聚氨酯发泡密闭大门挡粮门缝隙。
1.2.2夏季环流通风控温
在2019 年7 月26 日,开启09 仓内环流控温系统,采用自动模式,设定开启温度为25 ℃,关闭温度为23 ℃。8 月31 日结束环流通风。
1.2.3检测方法
2019 年7 月25 日至2019 年8 月31 日,早上8点利用粮情测控系统检测粮温、仓温、外温、仓湿及外湿,检测时间为每周两次。同时保管员进仓实地检查仓内粮面各部位储粮情况及仓内其它情况,做好记录。
2 结果与分析
2.1 仓温仓湿及外温外湿变化情况
仓温仓湿及外温外湿数据见表3。在整个环流过程中,外温最高30.5 ℃,最低18.5 ℃,在12 ℃范围内变化。09 号仓最高仓温28.5 ℃,最低仓温24.5℃,在3.5 ℃范围内变化。仓外温度变化幅度较大,仓内温度变化幅度较小,变化曲线见图2,说明仓内温度受外温的影响较小,控温效果显著。
表3 09 号仓仓内仓外温湿度数据表
图2 09 号仓仓内仓外温度变化曲线图
在整个环流过程中,仓外湿度最高69%,最低29.7%,在40.7%范围内变化。09 号仓仓内湿度最高27.3%,最低25%,在2.3%范围内变化。仓外湿度变化幅度较大,仓内湿度变化幅度较小,仓内湿度比仓外湿度小了很多,说明由于内环流控温是在闭合的回路中完成,仓内湿度受外湿的影响较小。
2.2 粮温变化情况
环流通风期间粮温数据见表4。09 号仓全仓平均粮温在2.0 ℃~5.4 ℃范围内。比环流前上升了3.4 ℃。由于粮堆和环境空气进行热量交换,整仓平均粮温缓慢上升,但平均粮温始终维持在6℃以下,达到准低温储粮的要求。最上层第8 层平均粮温最高23.1 ℃,最低20.2 ℃,差值2.9 ℃,平均粮温上升了2.9 ℃,随着环流控温的持续,表层粮温始终保持在20 ℃左右且变化幅度较小。第6 层平均粮温最低6.1 ℃,最高16.2 ℃,比环流前上升了10.1 ℃,粮温上升较快、上升幅度较大。第4 层以下粮温上升较慢、上升幅度较小,并且,各层最高点粮温均在0 ℃以下。说明粮堆还有部分冷源。可见,浅圆仓直径大、粮面高、粮堆体积大,在阜新地区环境气温变化的条件下,如果冬季做好通风蓄冷,做好密闭工作,夏季能够为使用内环流控温提供充足的冷源,因此,浅圆仓是非常适合应用内环流控温技术的。
表4 09 号仓环流通风期间各层粮温数据表
2.3 粮食水分变化
试验仓环流前后水分变化情况见表5。水分基本没发生变化,说明在封闭的循环系统中,内环流控温系统能有效地控制粮堆水分不流失。
表5 09 号仓玉米水分数据统计表
2.4 电耗
试验仓电耗数据见表6。夏季共环流通风225h,总耗电1 012 kW·h,单位能耗仅为0.13 kW·h/t,每度kW·h 电费平均按0.70 元计算,整个夏季使用内环流控温系统保管每吨粮食用电费用仅为0.091元,每个浅圆仓仅用700 元左右,费用相比以前大幅度降低。
表6 09 号仓环流通风电耗数据统计表
3 结论与建议
3.1 结论
(1)夏季高温季节开启内环流系统可有效地控制仓温和表层粮温升高,实现准低温储粮。
(2)内环流通风降温技术可保持粮食水分不流失,减少粮食储存期间水分减量。
(3)显著降低了电耗。单位能耗仅为0.13 kW·h/t。避免使用谷物冷却机通风降温,大量节约了用电量。原来浅圆仓发热时,使用谷物冷却机通风降温,每个仓需要同时使用两台70 kW 谷冷机通风3 d左右。
(4)避免了粮堆局部发热翻动粮面的工作量,降低保管费用。原来每年的高温和夏转秋季节,每天都要安排人员翻动粮面或对局部发热的部位挖坑散热或单管通风等办法,工作量大,人工费用高。使用内环流控温技术,避免了上述情况,只是用了少量的电费,降低了保管费用。并且操作简便易行。
(5)避免了使用防护药剂和熏蒸药剂防止虫害。内环流控温通风技术有效地抑制害虫和霉菌的发生与繁殖,减少了由于使用防护药剂和熏蒸药剂对粮食的污染,避免了由于药剂使用导致保管费用的增加,实现了绿色储粮。
3.2 建议
(1)对仓顶自然通风口、轴流风机闸门安装保温气密闸门,对仓下通风口整体做保温处理。
(2)更换新型布料器,减轻粮食自动分级对内环流控温通风效果的影响。
(3)继续探索内环流系统的参数设定,更加有效地充分利用粮堆冷心冷冻。