内吊顶在内环流控温储粮过程中的应用效果*

史世林 张 洁 李天朋 刘 鹏

(中央储备粮天津东丽直属库有限公司 300300)

内吊顶是一种常见的储粮仓房仓顶隔热结构。其原理是利用隔热材料(本公司采用5 cm厚岩棉材料)将粮堆与仓顶分隔，使二者之间留有空气隔热层，从而阻止因太阳辐射产生的热量传递到粮面，达到降低仓温的效果[1]。通过试验对比，从控温效果、系统运行时间、电量消耗等方面，检验对比小麦水分和面筋值变化以及玉米水分与脂肪酸值变化，分析内吊顶在内环流控温储粮中的作用。

1 试验材料

1.1 仓房信息

试验采用对比分析的方法:分别在储存小麦、玉米的仓房中，各选取两个储粮情况相似的仓房安装内环流控温系统，进行对比分析，具体情况见表1。

表1 仓房及储粮情况

1.2 机械通风系统

试验仓房均设有4个通风口，粮堆下设置倒“U”形地上通风笼，一机三道，全仓共12道[2]。轴流风机4台，单台功率0.75 kW。

1.3 出风口风温风速检测设备

GM8901数字式风速仪。

1.4 粮情检测系统

试验仓房均采用MLG数字式粮情检测系统，其中，1、5号仓布设72根测温电缆，9排8列，4层测温，共计288个测温点。2、6号仓布设64根测温电缆，8排8列，4层测温，共计256个测温点[2]。

2 试验方法

2.1 冬季蓄冷

我公司地处华北地区，冬季干燥寒冷，在秋冬季节分阶段对仓房进行通风蓄冷[3]。蓄冷结束后，各仓平均粮温保持在-2℃～0℃，内环流系统运行时，平均粮温为8℃～10℃。

2.2 内环流控温系统

该技术是将仓内空间、通风地笼、保温通风管及内环流风机形成一个闭合回路。在风机作用下，仓内空间气体下行，通过粮堆冷心时冷却降温，再通过保温通风管注回到仓内空间，由此达到调节仓温和表层粮温的作用。内环流系统采用自动运行模式，温度区间设置为24℃～26℃(即仓温高于26℃时自动开启，低于24℃时自动关闭)。

2.3 试验指标

2.3.1 数据采集 从内环流系统启动开始，每周定期记录内环流累计运行时间及出风口温度，直至内环流停止运行。内环流系统运行期间，每周定期检测粮温，收集记录平均粮温。

2.3.2 电耗量变化率(α)

2.3.3 质量指标 根据国标《GB 5009.3-2016第一法》检测小麦和玉米水分;根据国标《GB/T 5506.2-2008》和《GB/T 5506.4-2008》测量小麦面筋吸水率;根据国标《GB/T 20570-2015附录A》测量玉米脂肪酸值。

3 试验结果与分析

3.1 小麦仓内环流系统运行情况与分析

3.1.1 小麦仓内环流系统运行数据 小麦仓内环流系统运行数据见表2，累计运行时间对比见图1。

图1 小麦仓内环流累计运行对比图

表2 小麦仓内环流运行数据

如表2所示：安装了“内吊顶”的5号仓房与未安装“内吊顶”的1号仓相比，内环流系统开始启动日期延缓3 d，全年累计运行时间减少191.8 h。

由图1可知，小麦仓内环流系统运行累计时间曲线呈现“S”形变化，比较1号和5号仓的时间累积曲线，两条曲线随时间变化逐渐分离，且距离逐渐拉大，可明显看出：5号仓每日运行时间少于1号仓。

由表2可知，两仓平均粮温随时间变化呈现上升状态，1号仓平均粮温整体高于5号仓，且随时间推移，平均粮温差值逐渐变大。由此得出结论：1号仓平均粮温增长速度高于5号仓。

3.1.2 小麦仓电耗对比

计算可得，1号仓内环流运行电耗为3186 kW·h，5号仓内环流运行电耗2610.6 kW·h。1号仓耗电量比5号仓高22%。

4.1.3 小麦仓水分和面筋值对比 由表3可知，在夏季内环流系统运行期间，小麦水分略有变化，但变化不大。

表3 小麦水分 (单位：%)

由表4可知，小麦面筋吸水率变化不大。

3.2 玉米仓内环流系统运行情况与分析

3.2.1 玉米仓内环流系统运行数据 玉米仓内环流系统运行数据见表5，累计运行时间对比见图2。

表5 玉米仓内环流运行数据

如表5所示：安装了“内吊顶”的6号仓与未安装“内吊顶”的2号仓相比，内环流系统开始启动日期延缓2 d，全年累计运行时间减少271.1 h。

由图2可知，玉米仓内环流系统运行累计时间曲线呈现“S”形变化，比较2号和6号两个仓的时间累积曲线，两条曲线随时间变化逐渐分离，且距离逐渐拉大，可明显看出：6号仓每日运行时间小于2号仓。

图2 玉米仓内环流累计运行对比图

由表5可知，两仓平均粮温随时间变化呈现上升状态，2号仓平均粮温整体高于6号仓，且随时间推移，平均粮温差值逐渐变大。由此得出结论：2号仓平均粮温增长速度高于6号仓。

3.2.2 玉米仓电耗对比

计算可得，2号仓内环流运行电耗为3008.1 kW·h，6号仓内环流运行电耗2194.8 kW·h，2号仓耗电量比6号仓高出37%。

3.2.3 玉米仓水分和脂肪酸值对比

由表6可知，在夏季内环流系统运行期间，玉米水分略有变化，但变化不大。

表6 玉米水分 (单位：%)

由表7可知，没有内吊顶的2号仓脂肪酸值变化比有内吊顶的6号仓变化大。

表7 玉米脂肪酸值 [单位：(KOH/干基)/(mg/100g)]

4 试验结论

4.1 减少内环流系统运行时间

内吊顶的使用，将内环流系统的开始运行日期向后推迟了2 d～3 d。并且在控温效果相同的前提下，有内吊顶的仓房内环流控温系统运行时间更少。

4.2 减缓平均粮温上涨速度

试验表明，在整个内环流运行周期内，安装内吊顶的仓房平均粮温上升速度明显低于未安装内吊顶的仓房。从储粮品种上看，此规律在小麦仓房体现的更加明显。

4.3 降低电耗

试验表明，安装内吊顶可以有效降低电耗。从本试验数据分析，在整个运行周期内，安装内吊顶的小麦仓可以节省电耗22%左右，玉米仓可节省电耗37%左右。

4.4 品质指标分析

通过内环流系统运行期间，对小麦水分和面筋吸水率的检测、玉米水分和脂肪酸值的检测及对比，发现小麦和玉米水分变化不大，但是有内吊顶的仓房好于没有内吊顶的仓房。小麦面筋吸水率变化不明显，玉米脂肪酸值对于有无内吊顶的变化较为明显。