“华北地区小麦横向通风工艺应用优化与示范”应用与评价报告

王兴周，程小丽，王信富，辛玉红

（山东省粮油收储有限公司鲁中储备库，山东 潍坊 262400）

平房仓横向通风技术是将通风管网固定在平房仓两侧檐墙上，粮堆表层用薄膜密闭，室外气体在负压状态下，通过通风口、通风管后呈水平方向穿过粮堆。横向通风与目前广泛应用的竖向通风区别为：一是竖向通风将布置在仓房地面的通风管网改变为固定在平房仓两侧檐墙上；二是粮堆表层由过去的无遮盖改变为覆膜密闭；三是外界气体穿过粮堆的方向由垂直地面方向改变为平行仓房地面水平方向。为了探讨和比较横向通风和竖向通风系统在降温通风的效果，利用二栋分别安装有横向通风和竖向通风系统平房仓，进行了通风的对比试验。

1 试验材料与方法

1.1 实验仓房

实验仓房数据见表1。

表1 实验仓房

1.2 测试品种

测试品种数据见表2。

表2 测试品种

1.3 通风系统

1.3.1 横向通风系统布置

35号仓房南北两侧檐墙内壁上各设置一组风道，风道尺寸、结构和形式如图1所示。

图1 横向通风通风笼布置方案

主风道分别布置于仓房双侧檐墙内壁底部，横截面为直角梯形，规格830×460；大门之间的主风道用直径160 PVC管道相连。支风道垂直固定于双侧檐墙内壁，规格500×340；仓门之间的支风道间距4.1 m，其余支风道间距均为2.3 m，两端支风道距墙内壁0.5 m，支风道开孔率30%；通风途径比1.1。南北两侧檐墙底部各设4个圆形通风口，北墙吸风口直径560 mm，南墙进风口直径500 mm。

1.3.2 竖向通风系统布置

30号仓内，主风道、支风道均安装在地面上，规格为400×260。，一机两道，支风道间距为3.5 m，通风途径比为1.3。仓房北侧设4个圆形通风口，直径560 mm。

1.4 仪器设备

1.4.1 风机

35号仓选用4台11 kW离心风机，型号为CFLH-11A，用15 kW变频器调频至30 Hz；30号仓选用4台5.5 kW混流风机，型号为SWF-5。

1.4.2 粮情检测系统

35号仓安装东大恒丰的多参数粮情检测系统和北京佳华粮温检测系统，30号仓安装北京佳华粮温检测系统。

图2 竖向通风通风笼布置方案

1.4.3 其它设备

仓房气密性测定仪、风道软连接、标准测试管（500×4 000 mm）、埋入式毕托管、标准毕托管、手持压力仪、智能热线式风速仪、叶轮风速仪、锥形集风罩、耐压软管、电能表和秒表等。

1.5 试验方法

1.5.1 通风方式

在35号仓仓体北侧四个通风口连接风机，风机与变频器连接，调节变频器使风机工作频率处于30Hz，采用吸出式横向负压通风；30号仓在仓体北侧4个通风口连接风机，采用压入式竖向通风。

1.5.2 系统通风参数实仓测试

把标准测试管（长4 m，直径500 mm）一端与通风口连接，一端与风机连接，在标准测试管一端2.5m截面处上方和水平方向（相差900）各开1个直径12 mm的圆形测试孔，用毕托管与电子压力仪测试仓房通风系统参数，测试结果如表3。

表3 仓房通风系统参数

2 结果与分析

2.1 降温速率

如表4所示：35号仓从11月9日开始通风，至11月15日结束通风，共计通风143 h，平均粮温由25.5℃降至14.1℃，降温幅度11.4℃，降温速率0.00003 ℃/（t·h）；30 号仓从 11 月 9 日开始通风，至11月12日结束通风，共计通风74 h，平均粮温由26.5℃降至14.4℃，降温幅度12.1℃，降温速率0.00006 ℃/（t·h）。 通风结束，两者平均粮温、降温幅度基本相同，但竖向通风的降温速率是横向通风的两倍。

表4 通风期间粮堆平均粮温变化表

2.2 降温均匀性

如表5所示：35号仓粮温均匀性由通风前的80.2%升至通风后的87.3%，30号仓粮温均匀性由通风前的76%升至通风后的88.7%，通风后两仓粮温均匀性基本相同，粮温都能达到较好的均匀性。

表5 通风期间粮温均匀性

2.3 温度分层情况

如表6所示：30号竖向通风仓房各层粮温相差在1℃左右，相差不大。35号横向通风仓房最后一层粮温比其它层高3～4℃，温差相对大些，停止通风让其温度自然平衡，这样做的主要目的是为了降低通风的单位能耗，如果将最后一层粮温降至与其它层相当，单位能耗会增加很多。

表6 温度分层情况

2.4 通风失水率

如表7所示：35号仓的通风失水率是30号仓的51%，通风失水速率是30号仓的26%。

表7 通风失水率

2.5 单位能耗

如表8所示：35号仓单位通风量是30号仓的45%，单位粮层阻力是30号仓的1.44倍，粮堆阻力是30号仓的6.16倍，单位能耗是30号仓的2.1倍。横向通风仓房单位粮层阻力与竖向通风仓房相差不大，但横向通风仓房风量穿过粮堆的距离比竖向通风仓房大得多，致使横向通风仓房粮堆阻力是竖向通风仓房的6倍多。

表8 单位能耗

3 结论

（1）横向通风系统具有比竖向通风系统更好的通风降温保水效果。在采用45%竖向通风的单位通风量时，横向与竖向通风可以达到相同的降温效果，横向通风的通风失水率为竖向的51%、通风失水速率仅为竖向通风的26%，故在降温通风中，横向通风系统的保水效果更好。

（2）横向通风系统降温速率慢，仅为竖向通风系统的50%，通风时间为竖向通风的2倍，但华北地区冬季寒冷干燥的时间长的气候特点，适合通风的时机很多，有充足的通风降温时机。

（3）风道上墙，地面平整，机械设备在仓内移动方便，可提高进出粮效率；在进粮时，不用有专人在旁边查看地笼是否被粮食冲走，可减少装卸工1人，改善工人的劳动环境。

（4）横向通风系统降温通风单位能耗高。单位能耗的高低与粮食品种有关，小麦单位粮层阻力最大，稻谷次之，玉米最小。小麦横向通风系统粮堆阻力是竖向通风的6倍，横向通风系统粮堆阻力高是造成单位能耗高的主要原因。单位能耗的高低还与风机的选型有关，本次试验横向通风的风机效率26%，竖向通风的风机效率25%，风机效率都很低，表明没有达到风机的最佳工作状态。单位能耗的高低还与通风时机的选择、通风管网的设计、降温通风的目标温度设定等因素有关。

（5）从减少能耗和减少粮食水分损失的角度考虑，降温通风的目标温度不宜太低，建议10℃左右，可以实现较低的单位能耗和尽量减少水分减量。