粮食储藏过程中通风降温工艺优化研究*
2022-06-01刘向前刘兴勇周黔光刘孝武
刘向前 刘兴勇 许 斌 李 慧 周黔光 刘孝武
(1 中央储备粮贵阳直属库有限公司 550000)(2 贵州中储粮粮油质监中心 550000)(3 贵州食品工程职业学院 550000)
温度是粮食储藏中最重要的因素之一,高温会促使害虫和细菌孳生,而低温能有效抑制储粮有害生物生长,延缓粮食品质劣变。本研究通过环流风机的科学合理使用,探索出一条储粮常规机械通风降温技术的优化途径。
1 材料与方法
1.1 试验仓房
试验选取仓房条件及储粮情况相似的中央储备粮贵阳直属库有限公司贵安分公司7号仓和15号仓,两栋仓房均为高大平房仓,长53.76m,宽29.2m,设计装粮线高7.5m。粮仓结构基本一致,外墙受光照面积相等,仓房两侧墙上各安装1.5kW轴流风机2台,且都安装有2套环流熏蒸系统,保温密闭门窗,密闭性能良好。7号仓为试验仓,通风过程中轴流风机和环流风机组合工作;15号仓为对照仓,通风期间仅使用轴流风机。
7号仓储存稻谷6438t,粮堆高度7m,15号仓储存稻谷6585t,粮堆高度7.22m。通风前7号仓最高粮温23.2℃,平均粮温15.4℃;15号仓最高粮温23.1℃,平均粮温16℃。
1.2 试验通风设备(见表1)
表1 通风设备类型及参数
1.3 风网布置
两栋仓房均使用开孔率25%~35%的地上笼,布置为一机四道的通风系统,空气途径比为1∶1.44。仓房两侧各设有4个通风口。
1.4 检测设备
采用LCK131-BEST无线粮情测控系统,每仓铺设测温点5层,每层84个测温点,精度0.1℃。
1.5 通风前粮温情况(见表2~表3)
表2 通风前平均粮温(单位:℃)
表3 通风前四角平均粮温(单位:℃)
2 通风过程
本次通风为阶段性间歇通风,共三个阶段。
2.17号仓采取轴流风机吸出通风方式,当气温低于平均粮温4℃及以上,打开风机开始通风降温作业,使冷空气从通风口进入粮堆,从粮面通过轴流风机排出仓外。通风过程中选择一个星期开启一次环流风机,一次开机24h。
2.215号仓仅采取轴流风机吸出通风方式,当气温低于平均粮温4℃及以上,打开风机开始通风降温作业,使冷空气从通风口进入粮堆,从粮面通过轴流风机排出仓外。整个降温过程不使用环流风机通风。
冬季粮堆有“冷皮热心”现象,通风过程中勤检查,注意粮堆结露(俗称“出汗”),保持持续通风,避免结露,造成粮食品质劣变。
粮温达到预定目标后,及时用泡沫板封堵通风口、轴流风机口及窗户,再用薄膜密封,尽可能创造仓房理想隔热状态。
3 结果与分析
3.1 通风后粮堆平均粮温变化情况
自10月1日开启风机后,两仓粮温均逐步降低(见图1),其中7号仓整体平均粮温降低10℃,15号仓降低8.7℃。
图1 试验仓与对照仓平均粮温变化情况
3.2 粮堆四个角平均温度对比分析
从图2和图3可以看出,7号仓粮堆四个角平均温度较均匀,且趋于整仓平均粮温,15号仓粮堆四个角平均温度并不均匀,且比平均粮温高出1℃~2℃。
图2 7号仓粮堆四角平均温度变化情况
图3 15号仓粮堆四角平均温度变化情况
3.3 粮食品质分析
分析表4中数据可知,不同的通风方式对储粮品质影响不同。7号仓采取轴流风机与环流风机相结合的方式,有效解决通风死角问题,粮情较稳定,水分降幅较小,黄粒米和脂肪酸值增加较少。15号仓仅采取轴流风机单一通风的方式,粮情波动较大,水分降低幅度较大,黄粒米和脂肪酸值增加较多。
表4 供试仓房储粮品质
3.4 两仓控温效果分析
根据检测数据可以看出,两仓的整体降温均达到了理想效果。其中7号仓无论是平均粮温还是粮堆温度的均匀性均优于15号仓,整体粮情较15号仓更易控制。
3.5 能耗分析
通过表5能够看出,经过三个阶段的通风,两仓的耗电量差异较小,7号仓耗电量相对较低,比15号仓少耗电312kW·h,吨粮能耗减少0.01kW·h/t·℃,降低16.7%。
表5 单位能耗统计表
4 总结
轴流风机与环流风机组合的通风方式是一种可行的通风方式,解决了粮堆通风死角,提高了粮堆温度的均匀性,两种通风方式有机结合,能够延缓粮食品质劣变,缩短通风时间,提高通风效率。能耗低,收效高,值得推广。