不同装粮高度和跨度的高大平房仓粮温分布规律研究*

2022-06-30任伯恩

粮食加工 2022年3期

任伯恩

（北京市房山粮油贸易有限公司全国粮食和物资储备技能大师工作室，北京 100055）

装粮高度8 m跨度30 m的超高大平房仓（以下称“8 m仓”）是近年来我国粮食储藏的新仓型。它在装粮“6 m仓”基础，合理提高了仓房装粮高度，增加了单位面积储粮量。针对此类仓房，结合中储粮2017年科技项目“超高大平房仓储粮保质工艺优化研究”，采用实仓测试验证及对照分析的方式，通过对粮堆内部不同部位温度进行定期检测，研究分析粮堆温度分布及变化规律,对安全储粮工作具有一定的借鉴和积极意义。

1 材料与方法

1.1 试验仓和对照仓情况

试验仓与对照仓基本情况如下：

表1 试验仓和对照仓仓房及储粮情况

1.2 粮情检测系统

采用北京佳华科技公司生产的计算机粮情检测系统2套。

1.3 检测点布置

（1）检测点平面布置。试验仓和对照仓均由南向北设置 A、B、C、D、E、F、G 共 7行测温电缆，由东向西设置1～11共11列测温电缆。四周各点距离仓壁0.5 m，各点之间等距分布，如图1所示。

图1 仓房测温点平面布置图

（2）检测点竖向布置。垂直方向8 m仓分为5层、6 m仓分4层，最上层为第一层；上下层距离粮面、地坪距离均为0.5m，其它各点之间等距分布。

（3）增设测点。为分析粮堆不同部位的温度受外界环境因素的影响和影响程度，在现有粮情测控系统测温点布设原则的基础上，通过在纵向电缆内部增加传感器订制实验专用测温电缆和加密电缆布置数量两种方式增加粮温检测点。

水平方向：仓房四角各增设5个测温点，南墙中央增设5个检测点，每个仓共计增设25个检测点，各点平面布置如图2所示。

图2 仓房增加测温点平面布置图

垂直方向：在粮堆垂直方向设置11个检测点，底层为S1，各测温点布置如图3所示。

图3 8 m仓增加测温点竖向布置图

1.4 检测周期

检测周期自2018年3月至2018年12月，每周检测2次，检测时间为上午9:00，不同部位的粮情检测数据及时记录。

2 结果与分析

2.1 不同时间仓内各层粮温变化分析

8 m仓和6 m仓各层粮温数据曲线分别见图4及图5。

图4 8 m仓不同时间各层平均粮温曲线图

图5 6 m仓不同时间各层平均粮温曲线图

温度检测结果表明8 m仓和6 m仓逐层粮温变化趋势一致，即第一层和第二层受气温影响较明显，气温逐渐升高粮温也逐渐升高。其它几层粮温同样有升温但是趋势较平缓。

8 m仓分别在9月7日和10月17日开始机械通风；6m仓分别在8月26日和10月24日开始机械通风。通风后，8 m仓和6 m仓粮堆内部温差减小，整仓粮温平稳下降。

2.2 同一时间仓内各层粮温对照分析

8 m仓和6 m仓中部纵向及横向各层粮温数据见图6、图7、图8及图9，检测日期为8月16日。

图6 8 m仓纵向各层粮温图（第6列测温电缆）

图7 6 m仓纵向各层粮温图（第6列测温电缆）

图8 8 m仓横向各层粮温图（D行测温电缆）

图9 6 m仓横向各层粮温图（D行测温电缆）

测试数据比较分析结果显示：8 m仓粮堆夏季冷芯平均温度为4.1℃，冷芯储粮量占粮堆的35%，“热皮冷心”现象比6 m仓更为突出。在相同的外部条件下，由于8 m仓房的跨度增加、装粮高度增加，“冷芯”部分比6 m仓更大，8 m仓粮堆粮温跨度更大，温差也较大。

测试数据同样显示，6 m仓的“冷芯”部分比8m仓的更小。同时显示6 m仓的粮堆粮温跨度比8 m仓小，粮食温差也相对8 m仓小。

2.3 8 m仓粮堆不同部位粮温分布分析

分别测定 8 m 仓四角 16～20、21～25、26～30、31～35这4组S11层的粮温数据进行分析，测试时间为7月30日和12月6日。测试结果采用对数对比的方法，得出R2值，R2值越接近1表示两个变量的相关性越强，即粮温受仓壁热传导影响越明显。根据计算分析，得出4组表示仓壁热传导和粮温相关性的R2值，分析计算结果见表2。

表2 8 m仓4组粮温与仓壁热传导相关性对比

根据表2对比分析结果得出，31～35（西南角）储粮R2值最接近1，粮温最容易受仓壁热传导影响，相反东北角粮温则不容易受仓壁热传导影响。

3 结语

3.1 总结

总体而言，8 m仓和6 m仓储粮性能基本一致，逐层粮温变化趋势基本一致。同时8 m仓和6 m仓粮温存在一定差异。①在8 m仓储粮中，夏季冷芯约占粮堆的35%，“热皮冷芯”现象比6 m仓明显，“冷芯”部分比6 m仓更大；②8 m仓粮堆粮温跨度更大，粮堆温差也较大，表层粮温变化快于中层、底层粮温；③受仓壁热传导影响，8 m仓西南角和西北角粮温变化比东南角和东北角粮温变化明显，粮温变化和仓壁热传导相关性更强。