西北地区内环流控温储粮技术操作要领*
2021-04-16李玮敏陈克伟
李玮敏 陈克伟 李 杰
(中央储备粮高台直属库有限公司 734200)
西北地区属于低温干燥储粮区,年降水量少,相对低温低湿的特性,使该区域具有良好的实现低温或准低温储粮的条件。但同时,因为西北地区气候干燥,秋冬季通风水分损失严重;四季温差较大,在气温骤变、换季时节,粮堆易结露;夏季高温季节,储粮“冷心热皮”现象严重,容易发热。经认真分析西北地区储粮生态特点和储粮技术现状,西北地区最佳科技储粮模式为:秋冬季通风蓄冷,春季保温隔热,夏季控温。但是存在操作不规范、通风时机选择不合理、通风水分损失较高;时机选择不好,造成结露等现象。为加强西北地区科技储粮工作,推动企业降本增效、走内涵式发展之路,对西北地区内环流控温储粮技术应用核心即:秋冬季通风蓄冷、春季保温隔热、夏季环流控温操作要领进行了总结。
1 秋冬季通风蓄冷
秋冬季通风蓄冷一般分2~3个阶段完成,小风量、分阶段、小温差是减小通风能耗、降低水分损耗的主要措施。根据实际粮温和通风目标粮温,若全仓平均粮温总体降温幅度≤10℃,可选择两阶段通风;若总体降温幅度>10℃,宜分三阶段通风。若分两个阶段完成通风,每个阶段的降温幅度宜为总体降温幅度的二分之一左右;若分三个阶段完成通风,每个阶段的降温幅度宜为总体降温幅度的三分之一左右。夏季拟实现低温储粮的粮堆,宜将平均粮温降至-5℃~0℃;夏季拟实现准低温储粮的粮堆,宜将平均粮温降至0℃~5℃,最高粮温不超过10℃。
1.1 技术要点
1.1.1 通风方式 西北地区秋冬季通风蓄冷应采用组合方式进行,具体通风组合方式如表1所示。
表1 通风组合方式
1.1.2 秋季防结露通风 秋季气温下降,可能结露时采用。
1.1.2.1 开始通风条件 T1-T气≥8℃;T1为上层平均粮温;T气为大气温度。
1.1.2.2 结束通风条件 T1>T气,且T1-T气<7℃。
1.1.3 轴流风机、混流风机、离心风机上行式降温通风 如果粮食水分在安全水分附近,通风主要目的是降低粮堆上层、中上层粮温,气温达到通风条件时,选择本通风方式。为减少水分损失,宜选择夜间低温、高湿环境条件通风。
1.1.3.1 如果上层粮温高,则气温与上层粮温比较;如果通过秋季自然通风降温和防结露通风,第二层(中上层)粮温高于上层粮温,则气温与第二层粮温比较。
1.1.3.2 开始通风条件:T1-T气≥6℃~8℃或T2-T气≥6℃~8℃。T2为第二层平均粮温。
1.1.3.3 通风进行时条件:T1-T气>4℃~6℃或T2-T气>4℃~6℃。
1.1.3.4 结束通风条件:T1-T气≤4℃~6℃或T2-T气≤4℃~6℃;T1-T4≤4℃~6℃或T2-T4≤4℃~6℃。T4为下层平均粮温。
1.1.4 混流风机、离心风机下行式保水降温通风 如果粮食水分低于安全水分,通风目的是降低粮温,同时减少水分损失,气温骤降达到通风条件时,可选择本通风方式。如果未配备混流风机通风,建议选择小功率低压离心风机进行吸出下行式通风。
1.1.4.1 开始通风条件:T1-T气≥8℃;d出-d气≤2 g/m3。d出为出仓空气绝对湿度;d气为大气绝对湿度。
1.1.4.2 通风进行时条件:T1-T气>4℃;d出-d气≤4 g/m3。
1.1.4.3 结束通风条件:T1-T气≤4℃;T1-T4≤3℃或d出-d气>4 g/m3。
1.1.5 通风参数 根据气候条件、粮情以及通风目的,降温通风的单位通风量宜在3 m3/h·t~6 m3/h·t;空气途径比宜≤1.5。
1.2 注意事项
在通风过程中,要定期测定温度和水分,及时掌握粮堆温度、水分的变化情况。若发现通风死角,应立即采用导风管排除;若发现粮面出现轻微结露,应持续进行通风,酌情翻动粮面散湿;若发现水分下降明显,应暂停通风或立即修正通风参数。
2 春季保温隔热
仓房保温隔热是指在秋冬季通风蓄冷后,春季气温回升前,对仓房门、孔、洞及不需开启的窗户,用隔热材料封堵,并采用塑料薄膜密闭,对仓墙、屋面进行必要的隔热处理,检测仓房气密性、查漏补漏,使仓房气密性达标,即:仓压由500 Pa降至250 Pa的压力半衰期,平房仓≥40 s;筒仓、浅圆仓≥60 s。
2.1 技术要点
2.1.1 窗户及轴流风机窗密闭,采用密度为1 g/cm3左右,厚度5 cm的聚苯乙烯泡沫材料隔热,再在内墙一侧用塑料薄膜密闭;仓门密闭采用塑料薄膜密闭。
2.1.2 通风口用隔热材料紧密封堵,盖板内侧更换完好的“D”形胶条或通风口四周涂刷薄膜粘合剂用塑料薄膜密闭。
2.2 注意事项
密闭材料要求抗拉强度高,透气率低,防潮性能好,耐低温,如PA/PF尼龙膜、聚氯乙烯塑料膜,门窗密封要采用橡胶含量高的胶条。
3 夏季环流控温
以控温目标值为依据,高温季节当仓温接近或达到最高粮温目标值时,启动环流风机,仓温低于最高粮温目标值4℃时关闭环流风机。一般低温储藏的粮堆,当仓温超过22℃时,启动环流风机,当仓温低于18℃时,关闭环流风机;准低温储藏的粮堆,当仓温超过26℃时,启动环流风机,当仓温低于24℃时,关闭环流风机。
3.1 技术要点
3.1.1 环流风机 选择环流风机时应根据粮堆所需的风量和风网的阻力损失,计算粮食通风系统的风量和风压值,在风机样本“性能曲线选择表”中选择合适的风机类型、型号、转速和电动机的功率,要求所选风机的工作状态点应在经济范围之内,平房仓额定功率宜为1.1 kW(最小不低于0.75 kW);浅圆仓额定功率宜为3 kW(最小不低于1.5 kW)。风机需做保温处理并加装防雨罩,保温层厚度不低于30 mm。
3.1.2 环流管道 使用双层保温管,内管材料为PVC材质,平房仓直径不宜小于110 mm(最小直径不低于90 mm),壁厚不小于3.0 mm,内外管间保温层厚度不小于25 mm,管道出风口宜距粮面1.0 m左右。浅圆仓直径不宜小于200 mm,壁厚不小于3.0 mm,内外管间保温层厚度不小于45 mm,管道出风口宜距仓顶檐口环梁下0.3 m左右。外管可选用不锈钢等材质,环流管宜安装在仓外。通风口保温层厚度不低于50 mm,保温材料阻燃等级需达到国家强制的阻燃A级标准。
3.1.3 参考技术参数 应根据仓房风道布置类型、粮种、储粮数量、通风目的及通风时间,选择有关设计参数,计算通风所需风量与系统阻力,选择合适的环流管道和风机。若高大平房仓通风系统为一机四道,环流管道的内径推荐为125 mm,环流风机的功率为0.75 kW;若高大平房仓通风系统为一机三道,环流管道的内径推荐为110 mm,环流风机的功率为0.75 kW;若高大平房仓通风系统为单侧通风口,环流管道的内径应不小于110 mm,环流风机的功率为0.75 kW;若高大平房仓通风系统为双侧通风口,环流管道的内径应不小于90 mm,环流风机的功率为0.75 kW。
3.1.4 通风参数 采用内环流通风技术时,平房仓单位通风量宜控制在1.5 m3/h·t以下,浅圆仓单位通风量宜控制在2 m3/h·t以下。出风口风速宜控制在25 m/s以下。内环流系统在1个自然年度的运行能耗不宜高于0.6 kW·h/t。
3.1.5 储粮质量要求 粮食杂质≤1.0%,小麦水分≤13.5%,玉米水分≤15.0%。
3.1.6 墙体传热系数大于0.70 W/m2·K、仓顶传热系数大于0.50 W/m2·K的高大平房仓,“冷心”小的粮仓(如基建房式仓),气密性达不到要求、隔热性差的彩钢板屋面仓,不宜采用这项技术。
3.2 注意事项
3.2.1 仓内温度和表层粮温相对稳定平衡是内环流技术运用的关键,初启时间要根据各仓仓温和表层粮温变化确定,在开启使用过程中尽量少开窗,保持仓内空间和粮堆形成一个比较密闭独立的、相对稳定平衡的循环环境。
3.2.2 内环流通风期间,应每天定时对粮情进行一次全面检测并记录。密切注意表层、中层和下层粮温及冷心的变化,防止粮堆各层粮温与相邻层粮温之间的温差超过露点温度,预防结露发生。
3.2.3 环流通风会导致温差较大的区域从粮面向通风死角转移,应用内环流控温储粮技术时,应加强通风死角的粮情检测。
3.2.4 内环流改造过程中应充分考虑机械通风和环流熏蒸的需要,在不影响原通风口性能的基础上,增加内置式防鼠网、机械通风软链接对接口和环流熏蒸对接口。
4 结束语
科技储粮重在实效,要通过应用发挥它的作用。在不同地区,因气候、业务等方面存在差异,具体工艺参数和操作也应有所不同。技术的实施不能搞“一刀切”,或直接“复制”、照搬其他单位的经验;必须因地制宜、因库制宜,具体问题具体分析,制定各自切实可行的技术方案。及时总结在技术应用过程中的数据,加强应用效果的对比,从小修小改中,提炼出规律性的东西。通过改进设备、优化工艺、参数等不断挖掘技术的潜能,优化技术手段。用开拓进取、不断创新的精神,持续推动储粮技术的升级,支撑企业内涵式发展。