華南地區環保風機在進口大豆保水降耗中的應用*

魯俊濤 李 超 張 震 李素娟

(中央儲備糧佛山直屬庫有限公司 528500)

為了保證糧食安全度夏,延緩糧食品質劣變,糧庫一般會在冬季頻繁通風降低糧堆基礎糧溫。華南地區屬于第七儲糧生態區,冬季低溫時間短,且平均氣溫偏高,可利用通風降溫機會少。目前華南地區糧庫冬季普遍采用軸流風機進行通風降溫,頻繁通風降溫會導致糧食水分減量較大[1]。為此,冬季利用儲糧環保風機通風降溫,進而探究進口大豆糧食溫度、水分、單位能耗等指標變化情況,從而為華南地區高大平房倉進口大豆保管提供參考。

1 試驗內容

1.1 試驗倉房

選取FS12倉為試驗倉,FS14倉為對照倉。兩座倉房均為高大平房倉,長60 m,寬30 m,倉墻高9 m,倉頂高11 m,堆糧線高6 m。倉房配備有機械通風、電子測溫等設施設備,通風系統為地上籠,1機4風道,每倉合計24組。

1.2 儲糧情況(見表1)

表1 糧食水分變化情況 (單位:%)

表1 儲糧基本情況

1.3 主要設備

糧情測控系統,每倉布設有112條測溫電纜,合計448個測溫點。軸流風機:型號為YSF8014,功率為0.55 kW,風量3600 m3/h,固定于倉房山墻,東西兩側各2臺。環保風機:型號為HBTF-XA433-YS,功率為4 kW,風量27500 m3/h,風口相對濕度可控制范圍為70%～98%。水分檢測儀:電熱鼓風干燥箱,型號:DHG-9030A。

2 試驗方法

2.1 通風降溫條件

根據《儲糧機械通風技術規程》要求[2],亞熱帶地區降溫通風條件如下:

2.1.1 允許降溫通風的條件

溫度條件:開始通風時,外溫與糧堆的平均溫度之差≥6℃。通風進行時,外溫與糧堆平均溫度之差>3℃。

濕度條件:當糧食水分不高于當地儲糧安全水分時,可以不考慮濕度條件。

2.1.2 結束降溫通風的條件

糧堆平均溫度≤外溫3℃。

糧堆上層與下層溫差:房式倉≤3℃,糧堆溫度梯度<1℃/m糧層厚度。

2.2 通風方法

FS12倉(試驗倉)利用環保風機通風降溫。通風時,用薄膜密封倉房兩側4臺軸流風機以及窗戶,打開6個通風口,然后設置環保風機送風濕度為85%,開啟環保風機(1臺),采用下行式通風,即環保風機送入的高濕度冷空氣從倉房窗戶進入倉內,從通風口吹出。

FS14倉(對照倉)利用軸流風機降溫。通風降溫時,利用薄膜密封窗戶,打開6個通風口,開啟兩側軸流風機(4臺);采用吸出式通風,即外部冷空氣從倉房通風口進入倉內,從軸流風機口吸出。

2.3 糧情檢查

定期檢測糧情,并結合異常糧溫點,入倉現場檢查。針對測溫電纜布置盲區、倉房墻壁四周等區域,赤腳踩踏糧面感受糧溫變化,掌握整倉糧情。

2.4 水分監測

通風前后,分別檢測糧面平均水分、糧面下0.2 m處、0.5 m處、1.5 m處、2.5 m處、3.5 m處、4.5 m處和整倉平均水分1次。通風過程中重點關注FS12倉進口大豆水分變化情況,尤其是糧面水分變化情況,及時調整通風濕度,防止大豆水分過高引起局部霉變。

3 試驗結果

3.1 糧溫變化情況

2021年11月25日～2022年1月14日,外溫在13.0℃～16.8℃,當外溫滿足《儲糧機械通風技術規程》要求時,適時進行通風降溫。

3.1.1 糧堆表層(距離糧面0.5 m)平均糧溫變化情況 糧堆表層平均糧溫變化情況如圖1所示。通風結束后,FS12倉進口大豆表層平均糧溫由19.5℃下降至13.7℃,下降約5.8℃,降幅為29.7%;FS14倉進口大豆表層平均糧溫由20.9℃下降至16.3℃,下降約4.6℃,降幅為22.0%。由此可知,采用環保風機比采用軸流風機對糧堆表層的降溫速度快。

圖1 糧堆表層平均糧溫變化情況

3.1.2 糧堆第二層(距離糧面2 m)平均糧溫變化情況 糧堆第二層平均糧溫變化情況如圖2所示。由圖2可知,FS12倉進口大豆第二層平均糧溫由22.5℃下降至14.0℃,下降約8.5℃,降幅為37.8%;FS14倉進口大豆第二層平均糧溫由21.0℃下降至14.6℃,下降約6.4℃,降幅為30.5%。由此可知,與采用軸流風機通風相比,采用環保風機對第二層平均糧溫的降溫速度快。

圖2 糧堆第二層平均糧溫變化情況

3.1.3 糧堆第三層(距離糧面3 m)平均糧溫變化情況 糧堆第三層平均糧溫變化情況如圖3所示。由圖3可知,FS12倉進口大豆第三層平均糧溫由22.3℃下降至16.0℃,下降約6.3℃,降幅為28.3%;FS14倉進口大豆第三層平均糧溫由20.9℃下降至14.6℃,下降約6.3℃,降幅為30.1%。由此可知,采用環流風機通風和軸流風機通風對第三層平均糧溫的降溫速度相差不大。

圖3 糧堆第三層平均糧溫變化情況

3.1.4 糧堆第四層(距離糧面4 m)平均糧溫變化情況 糧堆第四層平均糧溫變化情況如圖4所示。由圖4可知,FS12倉進口大豆第四層平均糧溫由23.1℃下降至18.7℃,下降約4.4℃,降幅為19.0%;FS14倉進口大豆第四層平均糧溫由21.0℃下降至16.5℃,下降約4.8℃,降幅為22.9%;由此可知,與采用軸流風機通風相比,采用環保風機通風對第四層平均糧溫的降溫速度慢。

圖4 糧堆第四層平均糧溫變化情況

3.1.5 整倉平均糧溫變化情況 整倉平均糧溫變化情況如圖5所示。由圖5可知,FS12倉進口大豆平均糧溫由22.0℃下降為16.2℃,下降約5.8℃,降幅為26.4%;FS14倉進口大豆平均糧溫由21.0℃降至15.5℃,下降約5.5℃,降幅為26.2%。由此可知,從整倉平均糧溫的角度看,采用環保風機通風與采用軸流風機通風效果幾乎相同。

3.2 糧食水分變化情況

機械通風結束前后糧食水分變化情況如表1所示。由表1可知:通風結束后,FS12倉糧面至糧面下0.5 m之間平均水分均有所增加,且距糧面低于或等于0.2 m時糧堆平均水分增幅明顯;距離糧堆表面1.5 m處及以下糧堆水分平均損失0.2個百分點,整倉糧堆平均水分由11.4%降至11.3%,降低0.1個百分點,降幅約0.9%。FS14倉糧堆各面層水分均有損失,其中距離糧面3 m處及以下糧堆糧食水分散失明顯,部分點超過0.4個百分點,整倉糧堆平均水分由11.2%降至10.9%,降低0.3個百分點,降幅約2.7%。分析可知,與利用軸流風機通風降溫相比,環保風機通風造成的糧食水分散失較小,且部分糧層水分有增加的現象,通風期間糧食水分損耗低,經濟效益明顯。

3.3 通風能耗

通風能耗情況如表2所示。2021年11月24日至2022年1月14日期間,分階段通風降溫,其中FS12倉通風時間為326 h,單位能耗為0.029 kW·h/t·℃,FS14倉通風時間為410 h,單位能耗為0.021 kW·h/t·℃。通過對比,通風降溫期間采用環保風機和軸流風機通風單位能耗基本相同。

表2 兩倉通風能耗

4 總結

4.1 華南地區利用高大平房倉儲存進口大豆,控制糧溫是關鍵[3]。冬季利用冷空氣通風降低糧堆基礎糧溫有利于實現大豆安全度夏。試驗結果表明:與采用軸流風機通風降溫相比,采用環保風機通風有利于降低糧堆上層(距離糧面<3 m)的平均糧溫。

4.2 華南地區冬季通風降溫時間短,機械通風是導致糧食水分損失的重要因素。針對高大平房倉儲存進口大豆冬季通風降溫,在同一通風降溫周期內,采用軸流風機和環保風機通風降溫單位能耗基本相同,但是采用環保風機通風降溫造成的糧堆水分損失小,能夠有效緩解冬季通風降溫期間糧食水分散失高的問題,經濟效益明顯。

4.3 本次環保通風品種為進口大豆。大豆水分活性高,耐儲性能差,吸濕性強,且容易發熱霉變。環保通風期間,局部區域水分增加快,所以必須注意對通風濕度的控制。每天使用快速水分檢測儀檢測水分,特別是掌握糧面及距離糧面≤1.5 m區域內的糧食水分變化情況,及時調整通風模式。環保通風期間建議經常翻動表層糧面;環保通風結束以后,建議人工翻動表層糧面一次,確保濕度均勻,避免因局部水分過高導致霉變。