高大平房仓内环流控温储粮技术应用分析
2022-09-08◎杜磊
◎ 杜 磊
(中央储备粮淄博直属库有限公司,山东 淄博 256400)
低温储藏是指平均粮温常年保持在15 ℃及以下,局部最高粮温不超过20 ℃的储藏方式;准低温储藏是指平均粮温常年保持在20 ℃及以下,局部最高粮温不超过25 ℃的储藏方式[1-2]。低温储藏能有效地降低粮食由于呼吸作用及其他生命活动引起的损失和品质变化,推迟粮食的品质劣变,延缓陈化[3]。山东省属于暖温带半湿润季风型气候区,春秋短暂,冬夏较长,年平均气温11 ~14 ℃,年平均降水量550 ~650 mm。从储粮生态区划分看,山东省淄博市属于第四区,即中温干燥储粮区,适合应用秋冬季通风降温、春季密闭、夏季内环流控温的储粮技术路线[4]。
本文结合中央储备粮淄博直属库有限公司实际情况,分别以小麦仓和玉米仓为例,对内环流控温技术的应用效果进行分析。其中,小麦仓从控温效果和储粮损耗两方面进行比较分析;玉米仓从控温效果和综合费用两方面进行比较分析。根据分析所得结论,提出内环流控温储粮技术的应用建议。
1 小麦仓
试验仓内环流控温的运行模式均为设定温度、自动启停,开启温度26 ℃、关闭温度24 ℃,且储存期间的高温季节全程使用。
1.1 控温效果
1.1.1 试验仓房
选取两组仓房:旧高大平房仓24 仓和新高大平房仓40 仓,开启内环流控温,作为试验仓;旧高大平房仓27 仓和新高大平房仓33 仓不开启内环流控温,作为对照仓。其中,新高大平房仓于2016 年建成并投入使用,保温隔热性能和气密性较好。此外,为对比内环流控温效果,试验仓和对照仓均进行了冬季蓄冷。
1.1.2 粮温变化情况
选取上述4 口仓在淄博地区高温季节即2020 年7—8 月的最高粮温和平均粮温数据进行对比分析,变化情况如图1 所示。7 月份时旧高大平房仓中的试验仓24 仓与对照仓27 仓的最高粮温相差不大,但进入 8 月份后,24 仓最高粮温明显低于27 仓;新高大平房仓中的试验仓40 仓最高粮温一直低于对照仓33 仓,但相差不大。实施内环流控温的两口试验仓最高粮温峰值均超过了25 ℃,但查看测温表发现,仅靠近西、南仓墙的个别点表层粮温和底层粮温峰值超过了25 ℃。 此外,旧高大平房仓中的试验仓平均粮温一直高于对照仓,但前期相差不大;新高大平房仓中的试验仓平均粮温一直高于对照仓;4 口仓房平均粮温均基本控制在20 ℃以下。由此可见,当前运行模式下,小麦仓使用内环流控温虽然基本实现了准低温储粮,但控温效果并不理想。分析原因如下。①部分仓房隔热性能不足。②淄博地区高温季节长、日高温时长长。③采用设定温度、自动启停的运行模式,内环流设备会在日间高温时段长时间运行,使粮堆“冷芯”早早 丧失。
图1 小麦仓最高粮温和平均粮温变化曲线图
1.2 储粮损耗
为确保分析结果有效,规避检验人员操作误差和不同年份水杂扣补量标准不一致的影响,先以入库年度分组,再以仓房类型、储存年限、环流次数为具体参数进行比较分析,并选取未使用内环流控温的仓房作为对照仓,暂不考虑其他因素。其中,表1 中旧高大平房仓于1996 年建成,保温隔热性能和气密性较差。
由表1 可知,气密性较差的旧高大平房仓使用内环流控温,会增加储粮损耗;内环流控温环流次数对储粮损耗的影响并不明显,因缺少足够数据支撑无法作出较为准确地判断。
表1 试验仓与对照仓储粮损耗对比表
2 玉米仓
玉米籽粒胚大、吸湿性强、呼吸旺盛,不耐高温储藏,因此为使玉米安全度夏,一般采用内环流、空调或两者结合的方式进行控温。内环流和空调控温运行模式均为设定温度、自动启停。其中,内环流控温开启温度26 ℃、关闭温度24 ℃,空调控温设定温度为26 ℃。
2.1 控温效果
2.1.1 试验仓房
因中央储备粮淄博直属库有限公司储存玉米的仓房较少,故选取新高大平房仓34 仓作为试验仓,使用内环流控温;选取保温隔热性能接近的平房仓3 仓作其对照仓,使用空调控温。选取旧高大平房仓18 仓作为试验仓,使用内环流控温;选取与其保温隔热性能接近的平房仓14 仓作其对照仓,使用空调控温。
2.1.2 粮温变化情况
因中央储备粮淄博直属库有限公司玉米仓一般是在6 月初开启内环流设备或空调进行控温,7 月底进行熏蒸处理,故仅选择2020 年控温期间粮温数据进行对比分析,具体变化情况如图2 所示。
由图2 可知,对照仓3 号仓最高粮温明显低于其他3 口玉米仓,原因应为该仓新做了菱镁板架空隔热,保温隔热性能优良,且空调控温可持续自制冷源;试验仓34仓、对照仓3仓最高粮温一直维持在25 ℃以下,而试验仓18 仓、对照仓14 仓的最高粮温十分接近,且明显高于试验仓34 仓、对照仓3 仓,原因应为仓房保温隔热性能相差较大。此外,试验仓34 仓、对照仓3 仓平均粮温相近,且一直维持在16 ℃以下;试验仓18 仓初期平均粮温明显低于对照仓14 仓,但在7 月下旬平均粮温已与14 仓相差无几,原因应为18 仓保温隔热性能和气密性较差,从而使“冷芯”早早丧失。由此可见,保温隔热性能和气密性较好的玉米仓使用内环流控温和空调控温的控温效果相差不大,但空调控温对最高粮温的控温效果更优。
图2 玉米仓最高粮温和平均粮温变化曲线图
2.2 综合费用
内环流运行费用主要为冬季蓄冷电费和夏季控温电费,维护费用不作考虑。因内环流和空调两种控温方式的安装费用相差较大,为对二者的综合费用进行全面比较,除运行费用外,还需考虑安装费用(假定二者使用寿命均为10 年)。以仓容为4 000 t 的高大平房仓为例,一般需安装两台空调或两台内环流设备进行控温。每台空调安装费用4 500 元左右,将安装费用摊销到10 年,可得空调控温的吨粮年均安装 费用=(4 500×2/4 000)/10=0.225 元;每台内环流设备安装费用15 000 元左右,可得吨粮年均安装费用 =(15 000×2/4 000)/10=0.75 元。另据测算,空调控温吨粮年均运行费用在3 元/t 左右,内环流控温吨粮年均运行费用为0.2 元/t 左右。可得,空调控温吨粮年均综合费用=0.225+3=3.225 元/t;内环流控温吨粮年均综合费用=0.75+0.2=0.95 元/t。由此可知,玉米仓使用内环流控温可比空调控温节省70%左右的综合 费用。
3 结论分析和应用建议
3.1 结论分析
综上所述,对淄博地区所属的中温干燥储粮区而言,内环流控温采用设定温度、自动启停的运行模式,仅能基本实现准低温储粮,控温效果并不理想。而保温隔热性能和气密性较差的仓房,采用内环流控温不仅控温效果不理想,而且会增加储粮损耗和费用成本,不宜使用。此外,综合来看,玉米仓采用内环流控温,要比空调控温更具性价比。
3.2 应用建议
(1)保温隔热性能和气密性较差的仓房在使用内环流控温前,须进行保温隔热和气密性改造。保温隔热改造的重点部位有仓房西墙、南墙、仓顶、通风口、内环流管道和门窗等;气密性改造的重点部位有门窗、通风口、仓顶和各类线路管道等。
(2)内环流改变了表层平氧低氧、深层低氧缺氧的粮堆环境,所以粮情检查时要及时关注中底层粮情,特别是仓房下门周围、粮温异常点、杂质聚集区和内环流通风死角等部位。
(3)要合理安排开启时间和运行模式,减少“冷芯”浪费。要尽量采取定时+定温的运行模式,即加装定时开关,使内环流设备在22:00 左右定时开启、6:00左右定时关闭,并设定好启停温度,达到设定停机温度,提前关机。
(4)内环流控温技术可结合多项科技储粮技术,如排风扇排除仓内积热与内环流循环组合使用;在玉米仓内空调控温与内环流联合使用,既可降低空调控温的高运行费用,也可使内环流控温长期保持“冷芯”[5]。