水冷风机在高大平房仓中的应用

贺 超，李明成，付乾帅，刘进吉

（广东省储备粮管理总公司罗定直属库，广东 罗定 527200）

云浮市罗定市地处广东省西南部，位于第七储粮生态区，全年平均日照率约为42%，全年平均气温在 18.3～22.1 ℃，基本长夏无冬，高温季节时间长且相对湿度较大。六月到八月期间，每日最高气温平均约为 34.1 ℃。

气温对高大平房仓的仓温影响较大[1]，目前人为控制仓温的方法主要有空调控温[2]、谷冷控温[3]、轴流风机[4]夜间通风等方式。

水冷风机主要是利用低温地下水产生较冷空气。其工作原理是当风机运行时，抽取低温地下水进入水冷风机，流过多孔湿润的湿帘表面，由于湿帘上的水蒸发吸收热量，迫使过帘空气的温度降低，湿度增大，然后将经过降温加湿的空气通入仓内，从而达到排除仓内积热，降低仓温，控制表层粮温的目的。水冷风机具有造价便宜、运行成本低等优点。

本试验选取在6～8月高温季节，通过探索水冷风机在控制仓温、表层粮温等方面的效果，为水冷风机在高大平房仓中的应用提供依据。

1 材料和方法

1.1 试验仓房

选取我库P1仓为试验仓、P2仓为试验对照仓。两仓均为高大平房仓。仓房长60 m，宽24 m，设计装粮线6 m，仓顶装有喷淋设施，屋面为折线屋架结构，粮面覆膜。

1.2 供试粮食

各仓粮食基本情况如表1：

表1 各仓粮食基本情况

1.3 主要设备仪器

水冷风机：科叶牌水冷风机，型号ZA/A－18，功率 1.1 kW，风量 18 000 m3/h，电压 380 V。测温系统：GGS Monitor粮情测控系统，精度0.1℃。干湿球温度计：双鱼牌，量程为－25～50℃，刻度为1℃。

1.4 试验方法

P1仓使用4台水冷风机进行控温，P2仓作为对照仓房不采取相应措施。通过6月至8月的测温数据进行跟踪分析对比，探索水冷风机的应用效果。在仓内粮面上方1 m处均匀布置5个干湿球温度计，记录各点仓温变化情况。

水冷风机安装方法：将4台水冷风机安装在仓房同一侧，使进仓气流经过粮面，从对面窗口排出。为避免进仓气流短路、死角及充分利用冷源，安装冷风机一侧的窗口全部关闭，另一侧的窗口部分开启。具体情况如图1所示：

图1 水冷空调安装示意图

2 结果与分析

2.1 不同时刻气温与各仓仓温平均温度变化情况

在试验期间，每天定时检测气温与仓温，在整个试验周期中，对比各时刻的平均温度。不同时刻气温与各仓仓温平均温度如图2所示：

图2 不同时刻气温与各仓仓温平均温度

由图2可看出水冷风机能较好的控制仓温，使仓温稳定在29.0℃左右，相对于未使用水冷风机的仓房，平均降温幅度约3℃，能达到及时排除仓内积热，控制仓温从而影响粮温的目的，控温效果明显。

2.2 表层粮温变化情况对比

试验期间P1、P2仓表层粮温变化情况如图3：

图3 P1、P2仓表层粮温变化情况

由图3可以看出，使用水冷风机和仓顶喷淋综合控温的P1仓比单纯仓顶喷淋控温的P2仓表层粮温上升速度明显缓慢。

P1仓水冷风机能及时排走仓内积热，从而基本消除积热影响，将表层粮温维持在27.7℃附近。控温效果明显。

2.3 水冷风机使用条件

如表2所示，水冷风机的出风温度约为入口气流的湿球温度，空气越干燥，干湿球温度差越大，降温效果越明显；反之，空气越潮湿，降温效果越差。建议在气温25℃以上，湿度75%以下使用。

表2 水冷风机降温参数

湿帘水蒸发所带走的热量，与循环水温度和空气的湿球温度差呈正相关，水温越低，带走的热量越多，因此采用较低温度的地下水降温能够取得更好的效果。

经冷风机冷却的空气湿度比外界空气湿度高约7%，揭膜期间应注意避免在空气湿度较大的情况下开启冷风机。

2.4 成本计算分析

本次试验仓房共安装四台水冷风机，设备总造价为27 138.00元，按照六年折旧，每年的折旧为4523元。

水冷风机运行期间能耗情况如表3所示：

由表3可以看出，每年运行7个月，单位能耗为1.60 kW·h/t，吨粮成本不含折旧费为1.04元/t。

3 结果与建议

（1）从试验的结果看，水冷风机安装使用方便，投入和运行的成本较低，控温效果比较明显。

（2）根据试验结果，建议在气温25℃以上，湿度75%以下使用。水冷风机水源建议使用较低温度的地下水。

（3）经水冷风机冷却的空气湿度比外界空气湿度大。

（4）入仓气流的均匀性取决于风道布置的合理性，通过测定仓内各个点位的仓温，合理调整气流出口，能够减少仓内气流死角，提高降温的均匀性。

（5）本次实验时间较短，没有完全相同的粮食进行对比，对于粮食质量的分析还有待研究。