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      散裝倉庫橫向通風效能研究試驗

        信息來源:   發布時間:2021-12-08  點擊數:

      杭州市糧食收儲有限公司半山中心糧庫地處第五生態儲糧區, 屬中溫高濕氣候, 年平均氣溫28℃, 夏季極端高溫達到42℃, 冬季最低氣溫徘徊于0℃上下。根據本地區氣候特點, 近年來中心糧庫著重實施冬季機械通風降溫、夏季空調制冷控溫、富氮氣調殺蟲等儲糧技術, 多措并舉, 開展綠色儲糧工作。因此, 抓好冬季有效的通風降溫工作是保障糧食安全、順利完成綠色儲糧工作的重要途徑之一。

      中心糧庫2005年設計建造的散裝倉通風設施均是以地上籠或地槽為主的豎向機械通風。近年來, 為順應綠色儲糧技術發展的主流趨勢, 一方面持續推進對原有的包裝倉進行散裝化技術改造, 一方面積極引入先進的倉儲技術設施。橫向通風技術是以風道上墻、負壓通風、全程覆膜為技術特性, 由國家糧食局科學研究院創新發明。中心糧庫在2016年包裝倉散裝化技術改造中, 將該項新倉儲設施引進安裝, 并于2017年1月首次應用該項新技術。本課題主要通過試驗, 探討橫向通風技術的降溫效果、降溫均勻性、能耗等方面, 研究分析與豎向通風的不同以及實際效能。

      1 試驗材料

      1.1 試驗倉房

      試驗倉P22倉為2016年包改散倉庫, 長40 m, 寬17.5 m, 改造后堆糧線高4.2 m, 倉容1350 t。

      對照倉P24倉為2015年包改散倉庫, 長35 m, 寬17.5 m, 改造后堆糧線高4.2 m, 倉容1200 t。

      1.2 通風技術設施改造安裝

      1.2.1 試驗倉改造

      試驗倉南北檐墻各開2個直徑為600 mm通風口, 南檐墻2個為進風口, 北檐墻2個為出風口, 北通風口內固定安裝功率4 k W、風量18000 m3/h、風壓750 Pa的軸流風機, 4個通風口處均用塑料角墊和搭扣密封緊固。

      南北檐墻底部固定安裝長為32 m的主風道, 主風道與通風口相通。主風道截面為半圓弧形, 高度850 mm, 半徑300 mm, 弧形的下半段接近高度300 mm處開有小孔。主風道過南北倉庫大門之處用直徑75 mm的PVC管連接。

      主風道上連接支風道, 南北檐墻分別安裝18支高度為3.2 m的支風道。支風道截面為半圓弧形, 半徑250 mm, 高度345 mm, 支風道間距1.5 m, 支風道頂部距離梯形鋼砼板27 cm。支風道為厚度1.5 mm的沖孔篩冷軋板制作而成, 開孔率30%。

      1.2.2 對照倉改造

      對照倉北檐墻開2個直徑為500 mm的通風口, 每個通風口均連接有空氣分配器, 每個空氣分配器按“山”字形、1機3道的模式布排倉內的地上籠。

      1.3 儲糧情況

      1.3.1 試驗倉儲糧

      P22倉儲存粳稻谷, 入庫時間2017年1月, 糧食數量1644.320 t, 產地黑龍江, 收獲年份2016年, 原始水分14.2%, 雜質0.3%。

      1.3.2 對照倉儲糧

      P24倉儲存粳稻谷, 入庫時間2016年1月, 糧食數量1492.840 t, 產地浙江湖州, 收獲年份2015年, 原始水分13.6%, 雜質1.0%。

      1.4 氣密性檢測

      1.4.1 試驗倉氣密性檢測

      根據橫向通風的技術要點, 在糧食入庫結束后, 對該倉在完成衛生清掃、糧面平整、走道包鋪設、測溫電纜線埋設等保管基礎工作后, 進行單面覆膜密閉。同時, 對前后倉門外側進行薄膜壓槽密封, 4個通風口進行密閉緊固。在完成全部倉房和糧面測漏補洞后, 進行了氣密性檢測。測試結果為245 s, 符合橫向通風技術所要求的50 s標準。

      在埋設測溫電纜線時, 由于檐墻布排主風道, 因此在布點第一排第1號測溫位電纜線時, 設定距離檐墻的位置是70 cm~75 cm。同理, 第一排的其他測溫位電纜線10、11、20、21、30、31號均距離檐墻70 cm~75 cm;第二排的測溫位電纜線距離第一排約3.8 m, 以此類推, 共埋設35根測溫電纜線。

      1.4.2 對照倉氣密性檢測

      根據豎向通風的技術要點, P24倉不需進行單面封密閉和氣密性檢測。

      2 試驗方法

      分別制定試驗倉與對照倉的機械通風工作方案, 每4 h檢測一次糧溫, 采集糧情數據, 記錄用電能耗, 密切關注通風過程中可能存在的結露現象。

      從1月20日上午8∶30, 同時對試驗倉和對照倉實施機械通風降溫作業。當天的氣溫最低-3℃, 最高7℃。試驗倉打開南進風口, 開啟北出風口的軸流風機, 從1月20日8∶30開始至25日8∶00結束, 共通風82 h。對照倉采用7.5 k W離心風機壓入式通風, 從20日8∶30開始至22日上午8∶00結束, 共通風35 h。

      3 試驗數據與分析

      3.1 通風降溫效果比對分析 (見表1)

      從表1中三項數據比較, 試驗倉平均降溫幅度7.7℃, 對照倉降溫幅度5.9℃, 兩者相差1.8℃, 試驗倉降溫效果優于對照倉。

        

      表1 通風降溫情況  下載原圖



      (單位:℃)

      表1 通風降溫情況

      3.2 通風降溫均勻性比對 (見表2)

        

      表2 兩倉通風降溫均勻性對比  下載原圖



      (單位:℃)

      表2 兩倉通風降溫均勻性對比

      從表2數據分析, 首先試驗倉與對照倉的表層、中層、下層平均糧溫基本接近, 兩者相差不大, 說明通風均勻性較好。其次通過觀察發現, 試驗倉表層糧溫的變化均勻性要好于對照倉。此外, 比較整個通風降溫變化的均勻性, 發現試驗倉與對照倉均存在通風死角。

      3.3 橫向通風降溫過程性分析

      P22倉各測溫點位的布排方式見圖1。各測溫點位溫度經過通風后達到的溫度與時間點見表3。

      圖1 P22倉測溫點分布圖

      圖1 P22倉測溫點分布圖  下載原圖


        

      表3 試驗倉通風后各測溫點溫度變化情況  下載原圖



      (單位:℃)

      表3 試驗倉通風后各測溫點溫度變化情況

      從表3數據可以看出, 糧堆在橫向通風過程中的整個降溫變化趨勢。從進風口到出風口, 第一排測溫點位 (1、10、11、20、21、30、31) 的糧溫最先下降, 繼續通風至22日早上8∶00, 由于白天氣溫升高, 平均糧溫與氣溫的差值已經小于4℃, 因此考慮白天關閉風機。在22日14∶00, 檢測第二排 (2, 9, 12, 19, 22, 29, 32) 的糧溫已經達到預期值。22日晚上氣溫下降, 又達到可以通風的氣候條件, 繼續通風至23日早上, 檢測第三排 (3, 8, 13, 18, 23, 28, 33) 的糧溫達到通風目標值。白天繼續關機, 晚上開機至24日下午, 檢測糧溫數據, 第四排達到通風目標值, 同時觀察到4、7、14、17測溫點位的上、中、下層溫差梯度較大。晚上繼續通風至25日上午, 第五排糧溫下降, 前期個別點位的糧溫也逐步下降。整個試驗倉的平均糧溫已經降至6.7℃, 且當時的氣溫條件已經不允許繼續通風。

      對照倉按照常規機械通風方法, 通風35 h后, 糧堆平均糧溫降至6.6℃, 關機。

      以上分析可以看出, 橫向通風與豎向通風的明顯不同在于, 橫向通風的降溫過程是從進風口到出風口, 逐排前移, 直至通透整個糧堆。豎向壓入式通風的降溫過程是從進風口至糧面, 從下至上, 直至糧堆高溫逐漸移出糧面。盡管兩者有差別, 但通風降溫的方向與通風氣流的流向是保持一致的。

      3.4 通風時間、能耗與水分變化對比 (見表4)

        

      表4 兩倉通風時間, 能耗與水分變化對照表  下載原圖



      表4 兩倉通風時間, 能耗與水分變化對照表

      (注:通風用電能耗按風機功率理論值測算)

      從表4可以看出, 雖然試驗倉通風時間比對照倉長, 但通風能耗低于對照倉;通風后, 水分下降幅度試驗倉高于對照倉, 但兩倉儲糧水分均在保水通風降溫可控范圍內。

      3.5 通風過程中的結露現象

      觀察整個通風過程, 試驗倉與對照倉均沒有發現糧堆有明顯結露現象。

      4 結論與思考

      4.1

      橫向通風技術在通風降溫效果、通風均勻性、能耗等方面優于豎向通風技術, 且適用于目前正在進行的散裝化技術改造倉庫。

      4.2

      橫向通風風道上墻, 無需拆卸安裝, 倉內空間利于輸送設備搬運, 方便進出倉作業;同時, 豎向通風每年需在氣溫回升前覆膜, 秋冬季節氣溫下降時揭膜, 而橫向通風從入庫到出庫, 只需糧面一次單面覆膜, 大大減輕了保管員的勞動強度。

      4.3

      橫向通風所需的連續或者間歇通風時間比豎向通風要長得多, 因此橫向通風在適宜通風氣候條件的捕捉上比豎向通風更為嚴格, 在通風過程中糧情觀察時間需更長。

      4.4

      由于試驗倉P22倉是改造倉庫, 前后倉門處約5 m左右的距離沒有安裝風道, 僅用一段直徑75 mm的PVC管連接。表5中的15、16號測溫點位正好處于這段沒有風道的位置, 這可能是導致通風死角存在的直接原因。如果改造過程中, 在不影響糧食進出倉的前提下, 能考慮將倉庫后門封閉, 在這約5 m的距離內布排3個支風道, 通風死角的現象可能會消除, 通風的均勻性會更好。對照倉通風死角的原因相對復雜, 糧食雜質聚集或者地上籠漏糧、風道被堵等均可能引起通風死角現象。

      4.5

      橫向通風設施在包改散倉庫設計安裝時需要改進進風口的位置, 我們認為可以考慮將進風口安裝在背陰面, 因為冬天背陰面的氣溫比向陽面低2℃~3℃, 更利于通風降溫。

      4.6

      由于受試驗條件的局限, 本次試驗沒有對通風阻力、總通風量、單位通風量等參數的進行測定, 下一步將繼續更深一步的探討與研究。

      標簽: 倉庫 倉庫管理



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