华南地区环保风机在进口大豆保水降耗中的应用*

鲁俊涛 李 超 张 震 李素娟

(中央储备粮佛山直属库有限公司 528500)

为了保证粮食安全度夏,延缓粮食品质劣变,粮库一般会在冬季频繁通风降低粮堆基础粮温。华南地区属于第七储粮生态区,冬季低温时间短,且平均气温偏高,可利用通风降温机会少。目前华南地区粮库冬季普遍采用轴流风机进行通风降温,频繁通风降温会导致粮食水分减量较大[1]。为此,冬季利用储粮环保风机通风降温,进而探究进口大豆粮食温度、水分、单位能耗等指标变化情况,从而为华南地区高大平房仓进口大豆保管提供参考。

1 试验内容

1.1 试验仓房

选取FS12仓为试验仓,FS14仓为对照仓。两座仓房均为高大平房仓,长60 m,宽30 m,仓墙高9 m,仓顶高11 m,堆粮线高6 m。仓房配备有机械通风、电子测温等设施设备,通风系统为地上笼,1机4风道,每仓合计24组。

1.2 储粮情况(见表1)

表1 粮食水分变化情况 (单位:%)

表1 储粮基本情况

1.3 主要设备

粮情测控系统,每仓布设有112条测温电缆,合计448个测温点。轴流风机:型号为YSF8014,功率为0.55 kW,风量3600 m3/h,固定于仓房山墙,东西两侧各2台。环保风机:型号为HBTF-XA433-YS,功率为4 kW,风量27500 m3/h,风口相对湿度可控制范围为70%～98%。水分检测仪:电热鼓风干燥箱,型号:DHG-9030A。

2 试验方法

2.1 通风降温条件

根据《储粮机械通风技术规程》要求[2],亚热带地区降温通风条件如下:

2.1.1 允许降温通风的条件

温度条件:开始通风时,外温与粮堆的平均温度之差≥6℃。通风进行时,外温与粮堆平均温度之差>3℃。

湿度条件:当粮食水分不高于当地储粮安全水分时,可以不考虑湿度条件。

2.1.2 结束降温通风的条件

粮堆平均温度≤外温3℃。

粮堆上层与下层温差:房式仓≤3℃,粮堆温度梯度<1℃/m粮层厚度。

2.2 通风方法

FS12仓(试验仓)利用环保风机通风降温。通风时,用薄膜密封仓房两侧4台轴流风机以及窗户,打开6个通风口,然后设置环保风机送风湿度为85%,开启环保风机(1台),采用下行式通风,即环保风机送入的高湿度冷空气从仓房窗户进入仓内,从通风口吹出。

FS14仓(对照仓)利用轴流风机降温。通风降温时,利用薄膜密封窗户,打开6个通风口,开启两侧轴流风机(4台);采用吸出式通风,即外部冷空气从仓房通风口进入仓内,从轴流风机口吸出。

2.3 粮情检查

定期检测粮情,并结合异常粮温点,入仓现场检查。针对测温电缆布置盲区、仓房墙壁四周等区域,赤脚踩踏粮面感受粮温变化,掌握整仓粮情。

2.4 水分监测

通风前后,分别检测粮面平均水分、粮面下0.2 m处、0.5 m处、1.5 m处、2.5 m处、3.5 m处、4.5 m处和整仓平均水分1次。通风过程中重点关注FS12仓进口大豆水分变化情况,尤其是粮面水分变化情况,及时调整通风湿度,防止大豆水分过高引起局部霉变。

3 试验结果

3.1 粮温变化情况

2021年11月25日～2022年1月14日,外温在13.0℃～16.8℃,当外温满足《储粮机械通风技术规程》要求时,适时进行通风降温。

3.1.1 粮堆表层(距离粮面0.5 m)平均粮温变化情况 粮堆表层平均粮温变化情况如图1所示。通风结束后,FS12仓进口大豆表层平均粮温由19.5℃下降至13.7℃,下降约5.8℃,降幅为29.7%;FS14仓进口大豆表层平均粮温由20.9℃下降至16.3℃,下降约4.6℃,降幅为22.0%。由此可知,采用环保风机比采用轴流风机对粮堆表层的降温速度快。

图1 粮堆表层平均粮温变化情况

3.1.2 粮堆第二层(距离粮面2 m)平均粮温变化情况 粮堆第二层平均粮温变化情况如图2所示。由图2可知,FS12仓进口大豆第二层平均粮温由22.5℃下降至14.0℃,下降约8.5℃,降幅为37.8%;FS14仓进口大豆第二层平均粮温由21.0℃下降至14.6℃,下降约6.4℃,降幅为30.5%。由此可知,与采用轴流风机通风相比,采用环保风机对第二层平均粮温的降温速度快。

图2 粮堆第二层平均粮温变化情况

3.1.3 粮堆第三层(距离粮面3 m)平均粮温变化情况 粮堆第三层平均粮温变化情况如图3所示。由图3可知,FS12仓进口大豆第三层平均粮温由22.3℃下降至16.0℃,下降约6.3℃,降幅为28.3%;FS14仓进口大豆第三层平均粮温由20.9℃下降至14.6℃,下降约6.3℃,降幅为30.1%。由此可知,采用环流风机通风和轴流风机通风对第三层平均粮温的降温速度相差不大。

图3 粮堆第三层平均粮温变化情况

3.1.4 粮堆第四层(距离粮面4 m)平均粮温变化情况 粮堆第四层平均粮温变化情况如图4所示。由图4可知,FS12仓进口大豆第四层平均粮温由23.1℃下降至18.7℃,下降约4.4℃,降幅为19.0%;FS14仓进口大豆第四层平均粮温由21.0℃下降至16.5℃,下降约4.8℃,降幅为22.9%;由此可知,与采用轴流风机通风相比,采用环保风机通风对第四层平均粮温的降温速度慢。

图4 粮堆第四层平均粮温变化情况

3.1.5 整仓平均粮温变化情况 整仓平均粮温变化情况如图5所示。由图5可知,FS12仓进口大豆平均粮温由22.0℃下降为16.2℃,下降约5.8℃,降幅为26.4%;FS14仓进口大豆平均粮温由21.0℃降至15.5℃,下降约5.5℃,降幅为26.2%。由此可知,从整仓平均粮温的角度看,采用环保风机通风与采用轴流风机通风效果几乎相同。

3.2 粮食水分变化情况

机械通风结束前后粮食水分变化情况如表1所示。由表1可知:通风结束后,FS12仓粮面至粮面下0.5 m之间平均水分均有所增加,且距粮面低于或等于0.2 m时粮堆平均水分增幅明显;距离粮堆表面1.5 m处及以下粮堆水分平均损失0.2个百分点,整仓粮堆平均水分由11.4%降至11.3%,降低0.1个百分点,降幅约0.9%。FS14仓粮堆各面层水分均有损失,其中距离粮面3 m处及以下粮堆粮食水分散失明显,部分点超过0.4个百分点,整仓粮堆平均水分由11.2%降至10.9%,降低0.3个百分点,降幅约2.7%。分析可知,与利用轴流风机通风降温相比,环保风机通风造成的粮食水分散失较小,且部分粮层水分有增加的现象,通风期间粮食水分损耗低,经济效益明显。

3.3 通风能耗

通风能耗情况如表2所示。2021年11月24日至2022年1月14日期间,分阶段通风降温,其中FS12仓通风时间为326 h,单位能耗为0.029 kW·h/t·℃,FS14仓通风时间为410 h,单位能耗为0.021 kW·h/t·℃。通过对比,通风降温期间采用环保风机和轴流风机通风单位能耗基本相同。

表2 两仓通风能耗

4 总结

4.1 华南地区利用高大平房仓储存进口大豆,控制粮温是关键[3]。冬季利用冷空气通风降低粮堆基础粮温有利于实现大豆安全度夏。试验结果表明:与采用轴流风机通风降温相比,采用环保风机通风有利于降低粮堆上层(距离粮面<3 m)的平均粮温。

4.2 华南地区冬季通风降温时间短,机械通风是导致粮食水分损失的重要因素。针对高大平房仓储存进口大豆冬季通风降温,在同一通风降温周期内,采用轴流风机和环保风机通风降温单位能耗基本相同,但是采用环保风机通风降温造成的粮堆水分损失小,能够有效缓解冬季通风降温期间粮食水分散失高的问题,经济效益明显。

4.3 本次环保通风品种为进口大豆。大豆水分活性高,耐储性能差,吸湿性强,且容易发热霉变。环保通风期间,局部区域水分增加快,所以必须注意对通风湿度的控制。每天使用快速水分检测仪检测水分,特别是掌握粮面及距离粮面≤1.5 m区域内的粮食水分变化情况,及时调整通风模式。环保通风期间建议经常翻动表层粮面;环保通风结束以后,建议人工翻动表层粮面一次,确保湿度均匀,避免因局部水分过高导致霉变。