中原地区高大平房仓两种通风降温方法的比较实验

◎ 张 杰，王玉生，马 冰，罗铁峰，李晓丽，许建双

（中央储备粮南阳直属库有限公司，河南 南阳 473113）

中储粮南阳直属库有限公司处于中温干燥地区，该地区以冬季干冷夏季湿热为显著特点。冬季冷源充足，为粮堆蓄冷提供了有利条件。但在实际应用中，存在盲目使用大功率离心风机降温的现象，虽收到良好的降温效果，但也造成粮食水分损失过大，同时也增加了能耗，加重了企业负担。为解决这一问题，中储粮南阳直属库有限公司开展了高大平房仓通风降温实验。

1 材料与方法

1.1 供试仓房

实验仓3号仓和对照仓4号仓均为2011年建高大平房仓，规格为36.00 m×29.55 m，设计装粮高度6 m，储粮5 000 t。仓顶采用聚氨酯泡沫板做隔热处理。安装4组一机四道双向地上笼通风系统，风道间距4.1 m。使用郑州鑫胜公司粮情测控系统（每仓8行7列共56组测温电缆，每组4层，共计224个测温点）。

1.2 供试粮食

实验仓3号仓和对照仓4号仓均储存河南省2016年产一等小麦，2016年7月入库完毕，小麦质量指标见表1。

表1 实验前实验仓和对照仓小麦质量情况表

1.3 供试通风机械

实验仓使用两侧山墙的4台1.5 kW的轴流风机进行通风降温，对照仓在两侧风口对接4台15 kW离心风机进行通风。配备多功能深层扦样器、快速水分测定仪等仪器。轴流风机和离心风机参数性能见表2。

表2 风机参数性能对比表

1.4 实验方法

实验仓利用干冷空气，在通风时采取打开仓底通风口，上部门窗全部密封，开启轴流风机，使仓内上部空间形成负压，引导气流从通风口进入，经过粮层到达粮面，由轴流风机排出仓外，可达到整仓粮食由底层到上层逐步冷却，缓速降低粮温。

根据南阳地区的气候特点，一般选择在当年11月份至次年1月份，对实验仓利用夜间低温时段进行通风作业，降温保水。采用三步降温法：①在11月份，气温在5～16 ℃时，夜间适时通风将粮温降低至15 ℃以下，此阶段通风主要是平衡粮温，降低粮堆上层温度，排除粮堆异味。②11月下旬至12月中旬，利用寒冷天气或寒流到来之时机，气温在2～10 ℃，适时通风可将粮温降低至10 ℃以下。③12月下旬至次年1月上旬，气温在-4～6 ℃，适时通风可将粮温降至5 ℃以下。目标温度实现后适当延长通风时间，进一步巩固效果。

对照仓4仓在11月5日开始第一次通风，12月10日第二次通风，1月4日第三次通风。

通风期间，每天9：00检测粮温，分析粮温变化是否正常，检查有无通风死角。在仓房四角、风道上方、风道之间设固定水分检测点，按时检测水分并做好记录。

2 结果与分析

2.1 粮温和水分变化情况

（1）对比可以看出，实验仓在前期通风期间，下层粮温下降较快，热量和水分集中到中上层，随着通风时间的延长，热量排出粮堆。第二阶段，粮温随气温下降较为明显，流经各点的空气均匀、稳定，全仓粮温趋于一致，温度达到阶段目标。第三阶段，气温在5 ℃左右，整仓粮温降低，平均粮温低于5 ℃，达到此次通风降温目标温度。而对照仓在使用离心风机后，初期出现了门窗、墙壁结露，甚至表层粮面轻微结露现象。这是因为通风时机选择出现偏差，气温低于露点温度形成结露现象，离心风机通风后粮层温差较小。具体数据见表3和表4。

表3 实验仓粮温和水分变化情况表

表4 对照仓粮和水分变化情况表

（2）实验仓轴流风机通风后，整仓混合样品水分损失较小，降幅在0.1～0.2个百分点，对照仓离心风机水分变化幅度在0.4～0.6个百分点。这是由于离心风机风量大，进行气体交换时带走了一部分游离水，造成水分减量。

（3）通过表5看出，通风后粮食面筋吸水量和品尝评分值变化不大。

表5 实验后实验仓和对照仓小麦质量情况表

2.2 能耗计算

3号仓用轴流风机累计通风45 d，平均每天8 h，共用360 h，水分平均降低0.2%，粮温平均降低17.4 ℃，单位能耗为0.025 kW·h·t-1·℃-1。4号仓累计通风5 d，共用60 h，水分平均降低0.5%，温度平均降低16.9 ℃，单位能耗为0.042 kW·h·t-1·℃-1。表明使用轴流风机更为经济、有效。

2.3 经济效益

实验仓损耗11 455 kg，对照仓损耗28 571 kg，按照市场价1.22元/kg计算，实验仓利用轴流风机可减少损失20 882元。

3 结论与讨论

实验表明，在冬季低温季节时间较长、冷源充沛的地区，尝试在高大平房仓中，采用轴流风机负压通风缓速降温技术，可以达到降温保水、抑制害虫生长、延缓粮食品质劣变的作用，相对于离心风机水分损失更小、能耗更低，具有操作简单、省力、可满足多仓同时通风的优点。

（1）用轴流风机进行缓速通风时，由于轴流风机的风量小，另外粮食是热的不良导体，通风初期容易出现个别部位通风缓慢，随着通风的继续进行全仓粮温会逐渐平衡。

（2）用离心风机通风需要考虑气温与粮温温差以及其他气候条件，在初期有可能会出现门窗、墙壁及薄膜结露现象，甚至表层粮面轻微也会出现结露。而用轴流风机进行缓速通风则不会出现结露现象，只会出现中上层粮温缓慢上升，随着通风的继续进行粮温会平稳下降。

（3）以轴流风机进行缓速通风的优点：在冬季低温时间较长、冷源充沛的地区可以发挥较好的功能，其降温效果良好；单位能耗低，在倡导节能的今天尤为重要；通风时机易掌握，不易出现结露；不用单独配备风机，方便灵活；由于风量小，保水效果明显。