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高溫高濕區(qū)高堆淺圓倉(cāng)通風(fēng)節(jié)能降耗試驗(yàn)

文檔作者：劉進(jìn)吉1 2 王殿軒1 葉海軍2 李松偉2 陳伊娜2 文檔來源： 1 河南工業(yè)大學(xué) 2 廣東省儲(chǔ)備糧管理總公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年03月23日
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糧食儲(chǔ)藏技術(shù)
高溫高濕區(qū)高堆淺圓倉(cāng)通風(fēng)節(jié)能降耗試驗(yàn)*
劉進(jìn)吉1，2 王殿軒1 葉海軍2 李松偉2 陳伊娜2
( 1 河南工業(yè)大學(xué)450001)
( 2 廣東省儲(chǔ)備糧管理總公司東莞直屬庫(kù)523145)
摘要通過對(duì)華南地區(qū)10 幢高堆淺圓倉(cāng)連續(xù)4 年的數(shù)據(jù)跟蹤，探索華南地區(qū)高堆淺圓
倉(cāng)在不同通風(fēng)方式下的通風(fēng)效果和糧溫、水分的變化規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明: 使用大功率風(fēng)機(jī)
通風(fēng)效果顯著，使用小功率風(fēng)機(jī)的單位能耗明顯低于大功率風(fēng)機(jī); 通風(fēng)結(jié)束時(shí)平均糧溫低于
18℃小麥即可安全度夏; 小功率風(fēng)機(jī)通風(fēng)有利于小麥水分的保持。
關(guān)鍵詞淺圓倉(cāng)通風(fēng)單位能耗糧溫水分
糧食在儲(chǔ)存過程中由于各種因素不可避免的會(huì)
造成糧食出庫(kù)數(shù)量減少，給承儲(chǔ)單位的經(jīng)濟(jì)效益帶
來了重要影響。如何節(jié)能減耗是困擾大多數(shù)糧食承
儲(chǔ)企業(yè)的難點(diǎn)問題，在此形勢(shì)下，推動(dòng)節(jié)能減耗，
打造綠色儲(chǔ)糧工程對(duì)糧食企業(yè)具有深遠(yuǎn)的意義，也
是我國(guó)糧食行業(yè)與國(guó)際社會(huì)環(huán)境接軌的必然之
路［1］。
淺圓倉(cāng)具有單倉(cāng)容量大，單位倉(cāng)容占地面積
小，施工期短，機(jī)械化程度高等特點(diǎn)，是我國(guó)近年
來大力發(fā)展的一種新倉(cāng)型。淺圓倉(cāng)的性能與其它倉(cāng)
型差別較大，所以也就形成了淺圓倉(cāng)獨(dú)特的倉(cāng)儲(chǔ)工
藝，同時(shí)也帶來了一些儲(chǔ)糧安全及日常管理的新問
題［2］。雖然一些專家和學(xué)者對(duì)淺圓倉(cāng)的儲(chǔ)糧性能進(jìn)
行了一系列的研究，解決了一部分技術(shù)問題，但是
淺圓倉(cāng)儲(chǔ)糧的經(jīng)驗(yàn)仍不完善，特別是高溫高濕區(qū)高
糧堆、大容量淺圓倉(cāng)的儲(chǔ)糧經(jīng)驗(yàn)，有待進(jìn)一步探索
總結(jié)。
為了探索高溫高濕地區(qū)高堆淺圓倉(cāng)通風(fēng)節(jié)能減
耗方法和措施，我?guī)鞂?duì)不同淺圓倉(cāng)在一個(gè)儲(chǔ)存周期
內(nèi)，通過采取綜合措施和不同的通風(fēng)方式，進(jìn)行了
跟蹤試驗(yàn)。通過對(duì)比各倉(cāng)采取不同通風(fēng)方式的能耗
及通風(fēng)后糧溫變化，綜合分析小麥在一個(gè)儲(chǔ)糧周期
的水分變化規(guī)律，提出了小麥在淺圓倉(cāng)儲(chǔ)存期間節(jié)
能減耗一些行之有效的方法和措施。
1 材料和方法
1． 1 試驗(yàn)倉(cāng)房
選取我?guī)?0 幢淺圓倉(cāng)作為試驗(yàn)倉(cāng)房，單倉(cāng)直
徑25 m，設(shè)計(jì)裝糧高度30． 4 m，倉(cāng)容11000 t，風(fēng)
道采用內(nèi)中外三圈的環(huán)形地槽風(fēng)道，倉(cāng)內(nèi)配有中心
減壓管，倉(cāng)頂設(shè)有4 個(gè)自然通風(fēng)口和4 個(gè)機(jī)械通風(fēng)
口。試驗(yàn)倉(cāng)房編號(hào)分別為Q2、Q5、Q7、Q8、Q9、
Q10、Q14、Q16、Q18、Q20。
1． 2 設(shè)備
測(cè)溫系統(tǒng): GGS1008 糧情測(cè)控系統(tǒng)，精度
0． 1℃，單倉(cāng)配有23 根測(cè)溫電纜，分1、8、14 的
內(nèi)中外三圈布置，垂直層面上每隔2 m 放置1 個(gè)電
子傳感器; 扦樣器: 成都產(chǎn)JDYS 型糧倉(cāng)深層取樣
器，最大扦樣深度30 m; 風(fēng)機(jī): 4 － 72No5． 5A 離心
風(fēng)機(jī)( 22 kW) 、4 － 72No4． 0A 離心風(fēng)機(jī)( 5． 5 kW) 、
T35 － 11No5． 6A 軸流風(fēng)機(jī)( 1． 1 kW) 。
1． 3 供試糧食
試驗(yàn)倉(cāng)小麥均采用機(jī)械入庫(kù)方式，由倉(cāng)頂中心
減壓管入庫(kù)，各倉(cāng)初始水分如表1 所示。
·20·
第46 卷高溫高濕區(qū)高堆淺圓倉(cāng)通風(fēng)節(jié)能降耗試驗(yàn)
表1 試驗(yàn)倉(cāng)糧食水分情況( 單位: %)
倉(cāng)號(hào)Q2 Q5 Q7 Q8 Q9 Q10 Q14 Q16 Q18 Q20
水分13． 1 13． 2 12． 2 12． 7 12． 4 12． 3 12． 0 11． 0 12． 0 10． 8
1． 4 方法
冬季對(duì)各倉(cāng)分別使用2 臺(tái)22 kW 離心風(fēng)機(jī)、2
臺(tái)5． 5 kW 離心風(fēng)機(jī)或4 臺(tái)1． 1 kW 軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)行
通風(fēng)。其中離心風(fēng)機(jī)采用糧堆下層壓入式通風(fēng)，軸
流風(fēng)機(jī)采取糧堆上層吸入式通風(fēng)，內(nèi)圈中圈風(fēng)道共
用1 個(gè)進(jìn)氣口，外圈風(fēng)道1 個(gè)進(jìn)氣口。通風(fēng)過程按
照《冬季通風(fēng)技術(shù)規(guī)程》進(jìn)行操作。通過降溫效果、
單位能耗和來年糧溫變化情況分析各通風(fēng)方式的通
風(fēng)效果，并跟蹤各倉(cāng)每年水分，分析其變化規(guī)律。
2 結(jié)果與分析
2． 1 通風(fēng)效果
各倉(cāng)通風(fēng)方式及效果如表2 所示。
從表2 可以看出，同一年通風(fēng)采用小功率風(fēng)機(jī)
的單位能耗明顯低于大功率風(fēng)機(jī)。主要原因是我?guī)?
淺圓倉(cāng)單倉(cāng)倉(cāng)容大，糧堆堆高約30 m，要想使整體
糧溫均衡下降，需要足夠的通風(fēng)時(shí)間使小麥與空氣進(jìn)
行充分的熱交換，功率大的風(fēng)機(jī)相應(yīng)地能耗就大［3］。
從同一年不同功率風(fēng)機(jī)降溫效果來看，使用大
功率風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)降溫能使平均糧溫降至更低，主
要原因是大功率風(fēng)機(jī)單位通風(fēng)量較大，冷空氣注入
更為迅速，糧食與空氣的相對(duì)溫差較大，降溫效果
明顯。
可以明顯看出，連續(xù)使用44 kW 風(fēng)機(jī)的單位
能耗逐年上升: 第一年使用44 kW 風(fēng)機(jī)的單位能
耗在0． 15 kW·h，第二年繼續(xù)使用44 kW 風(fēng)機(jī)的
單位能耗會(huì)上升至0． 25 kW·h，第三年繼續(xù)使用
44 kW 風(fēng)機(jī)的單位能耗則達(dá)到0． 37 kW·h 左右。
主要原因是新糧入庫(kù)大多集中在夏秋季節(jié)，平均糧
溫相對(duì)較高，第一年通風(fēng)降溫幅度相對(duì)較大，第二
年通風(fēng)開始時(shí)的平均糧溫較第一年明顯降低，通風(fēng)
結(jié)束時(shí)糧溫下降幅度也隨之降低，造成單位能耗上
升，第三年亦是如此。而使用4． 4 kW 風(fēng)機(jī)的單位
能耗基本在0． 03 kW·h ～ 0． 05 kW·h。
2． 2 通風(fēng)后糧溫變化
糧溫變化主要情況如表3 所示。
由表3 可以看出，通風(fēng)結(jié)束后平均糧溫越低，
第二年平均糧溫低于20℃ 的時(shí)間就越長(zhǎng)，主要原
因是正常情況下小麥?zhǔn)菬岬牟涣紝?dǎo)體，溫度越低，
達(dá)到一定溫度需要的時(shí)間就越長(zhǎng)。
同時(shí)可以看出，各倉(cāng)之間的糧溫差隨著糧溫的
上升而逐漸減小，最高糧溫出現(xiàn)時(shí)間基本一致。主
要原因是小麥糧溫受倉(cāng)溫影響，倉(cāng)溫受氣溫影響，
而各個(gè)倉(cāng)房的氣溫條件基本一致，故最高糧溫出現(xiàn)
時(shí)間基本相同。由于氣溫一致，糧溫較低的小麥與
外界溫差較大，吸熱速率相對(duì)較大，而糧溫較高的
小麥與外界溫差較小，吸熱速率相對(duì)較小，稍有差
異的糧溫上升速率縮小了各倉(cāng)之間的溫差，但整體
來講，起始糧溫較低的倉(cāng)房最高糧溫也相對(duì)較低。
表2 各倉(cāng)通風(fēng)方式及效果
倉(cāng)號(hào)
第一年
功率
( kW)
起始
糧溫
( ℃)
結(jié)束
糧溫
( ℃)
能耗
( kW·h
/℃·t)
第二年
功率
( kW)
起始
糧溫
( ℃)
結(jié)束
糧溫
( ℃)
能耗
( kW·h
/℃·t)
第三年
功率
( kW)
起始
糧溫
( ℃)
結(jié)束
糧溫
( ℃)
能耗
( kW·h
/℃·t)
第四年
功率
( kW)
起始
糧溫
( ℃)
結(jié)束
糧溫
( ℃)
能耗
( kW·h
/℃·t)
Q2 44． 0 20． 5 15． 2 0． 19 44． 0 20． 1 13． 8 0． 33 11． 0 21． 0 16． 5 0． 12 4． 4 21． 5 18． 1 0． 04
Q5 44． 0 20． 6 19． 8 0． 24 11． 0 20． 4 16． 0 0． 07 44． 0 19． 0 14． 0 0． 39 4． 4 20． 8 18． 4 0． 04
Q7 44． 0 23． 2 14． 7 0． 15 44． 0 20． 1 14． 1 0． 28 4． 4 19． 9 17． 1 0． 05 0． 0 21． 5 19． 3 0． 00
Q8 44． 0 24． 3 12． 2 0． 13 11． 0 19． 2 15． 2 0． 06 4． 4 20． 0 16． 3 0． 05 4． 4 20． 0 16． 5 0． 04
Q9 44． 0 25． 1 13． 4 0． 15 44． 0 19． 6 15． 6 0． 25 44． 0 20． 5 15． 1 0． 37 4． 4 20． 6 19． 2 0． 05
Q10 44． 0 23． 0 15． 2 0． 14 4． 4 21． 6 17． 5 0． 03 4． 4 20． 2 18． 1 0． 03 4． 4 20． 3 18． 2 0． 05
Q14 44． 0 23． 8 12． 0 0． 09 11． 0 19． 2 16． 0 0． 09 4． 4 20． 1 16． 4 0． 04 4． 4 21． 5 18． 1 0． 04
Q16 4． 4 18． 9 15． 2 0． 05 4． 4 20． 4 17． 6 0． 05 4． 4 20． 4 18． 5 0． 06 4． 4 21． 6 19． 1 0． 04
Q18 44． 0 23． 3 13． 6 0． 11 4． 4 19． 6 16． 0 0． 04 4． 4 20． 0 16． 8 0． 04 4． 4 21． 8 18． 0 0． 03
Q20 44． 0 21． 4 17． 8 0． 56 44． 0 21． 5 14． 1 0． 22 11． 0 19． 7 16． 7 0． 15 4． 4 20． 4 17． 9 0． 05
備注: 功率為風(fēng)機(jī)總功率( kW) ，能耗為單位能耗( kW·h /℃·t)
·21·
糧食儲(chǔ)藏2017 ( 5)
表3 糧溫變化情況( 單位: ℃)
倉(cāng)號(hào)
第一年
通風(fēng)
結(jié)束
平均
糧溫
20℃
周
全年
最高
平均
糧溫
最
高
周
第二年
通風(fēng)
結(jié)束
平均
糧溫
20℃
周
全年
最高
平均
糧溫
最
高
周
第三年
通風(fēng)
結(jié)束
平均
糧溫
20℃
周
全年
最高
平均
糧溫
最
高
周
第四年
通風(fēng)
結(jié)束
平均
糧溫
20℃
周
全年
最高
平均
糧溫
最
高
周
Q2 15． 2 22 23． 7 40 13． 8 24 22． 9 39 16． 5 22 22． 8 38 18． 1 25 23． 4 37
Q5 19． 8 18 24． 5 38 16． 0 25 22． 0 39 14． 0 25 22． 8 38 18． 4 23 23． 8 38
Q7 14． 7 27 22． 4 37 14． 1 27 22． 4 38 17． 1 22 22． 7 36 19． 3 20 23． 8 39
Q8 12． 2 27 21． 9 39 15． 2 28 22． 1 38 16． 3 29 21． 6 38 16． 5 24 22． 8 38
Q9 13． 4 29 21． 8 38 15． 6 26 22． 3 38 15． 1 25 22． 5 38 19． 2 20 23． 7 37
Q10 15． 2 19 24． 5 38 17． 5 15 25． 6 36 18． 1 14 25． 3 39 18． 2 22 23． 4 37
Q14 12． 0 28 21． 7 38 16． 0 24 22． 7 40 16． 4 24 22． 8 38 18． 1 20 23． 5 37
Q16 15． 2 26 22． 3 36 17． 6 22 22． 7 37 18． 5 21 23． 3 38 19． 1 18 23． 7 39
Q18 13． 6 25 22． 7 38 16． 0 20 23． 5 37 16． 8 20 23． 4 38 18． 0 22 23． 6 38
Q20 17． 8 22 23． 6 39 14． 1 27 22． 4 38 16． 7 24 22． 8 39 17． 9 22 23． 2 41
注: 20℃周: 平均糧溫達(dá)到20℃時(shí)的周數(shù); 最高周: 全年最高平均糧溫出現(xiàn)時(shí)的周數(shù)
表4 各倉(cāng)水分變化情況
倉(cāng)
號(hào)
數(shù)量
( t)
入庫(kù)
水分
( %)
第二年
水分
( %)
通風(fēng)
功率
( kW)
減量
( %)
第三年
水分
( %)
通風(fēng)
功率
( kW)
減量
( %)
第四年
水分
( %)
通風(fēng)
功率
( kW)
減量
( %)
出庫(kù)水分
水分
( %)
通風(fēng)
功率
( kW)
減量
( %)
出入
庫(kù)水
分差
( %)
Q2 11173 13． 1 12． 8 44． 0 0． 3 12． 6 44． 0 0． 2 12． 5 11． 0 0． 1 12． 5 4． 4 0． 0 0． 6
Q5 10919 13． 2 12． 8 44． 0 0． 4 12． 7 11． 0 0． 1 12． 6 44． 0 0． 1 12． 6 4． 4 0． 0 0． 6
Q7 10982 12． 2 12． 0 44． 0 0． 2 11． 9 44． 0 0． 1 11． 9 4． 4 0． 0 11． 9 0． 0 0． 0 0． 3
Q8 11445 12． 7 12． 5 44． 0 0． 2 12． 4 11． 0 0． 1 12． 5 4． 4 － 0． 1 12． 5 4． 4 0． 0 0． 2
Q9 11415 12． 4 12． 2 44． 0 0． 2 12． 1 44． 0 0． 1 12． 0 44． 0 0． 1 12． 0 4． 4 0． 0 0． 4
Q10 11423 12． 3 12． 2 44． 0 0． 1 12． 2 4． 4 0． 0 12． 2 4． 4 0． 0 12． 2 4． 4 0． 0 0． 1
Q14 10663 12． 0 11． 6 44． 0 0． 4 11． 7 11． 0 － 0． 1 11． 8 4． 4 － 0． 1 11． 8 4． 4 0． 0 0． 2
Q16 11154 11． 0 10． 9 4． 4 0． 1 10． 8 4． 4 0． 1 10． 9 4． 4 － 0． 1 10． 9 4． 4 0． 0 0． 1
Q18 10448 12． 0 11． 7 44． 0 0． 3 11． 8 4． 4 － 0． 1 11． 8 4． 4 0． 0 11． 8 4． 4 0． 0 0． 2
Q20 10940 10． 8 10． 6 44． 0 0． 2 10． 5 44． 0 0． 1 10． 5 11． 0 0． 0 10． 5 4． 4 0． 0 0． 3
從表3 中可以看出，盡管采取了不同通風(fēng)方
式，但我?guī)鞙\圓倉(cāng)通風(fēng)結(jié)束后平均糧溫均低于
18℃，在此條件下全年最高平均糧溫基本低于
24℃。主要原因是我?guī)鞙\圓倉(cāng)具有良好的隔熱密閉
性能，同時(shí)單倉(cāng)倉(cāng)容大，在夏秋高溫季節(jié)淺圓倉(cāng)糧
食內(nèi)部形成“冷芯”效應(yīng)，起到了延緩糧溫上升
的效果［4］。由此可見，良好的倉(cāng)房條件是降低能耗
的基礎(chǔ)，高溫高濕區(qū)高堆淺圓倉(cāng)通風(fēng)結(jié)束時(shí)平均糧
溫低于18℃，小麥即可安全度夏。
2． 3 各倉(cāng)水分變化情況
由表4 各通風(fēng)措施后水分減量可以明顯看出，
在冬季采取2 臺(tái)22 kW 大功率風(fēng)機(jī)通風(fēng)能明顯降
低糧食水分，使用2 臺(tái)5． 5 kW 風(fēng)機(jī)對(duì)糧食水分影
響明顯變?nèi)?，而使? 臺(tái)1． 1 kW 風(fēng)機(jī)則基本不影
響糧食水分。主要原因是大功率風(fēng)機(jī)的風(fēng)量及風(fēng)壓
均較大，空氣在糧食內(nèi)部的微觀風(fēng)速較快，在干冷
季節(jié)更易造成糧食水分的流失。
可以看出，經(jīng)過一個(gè)儲(chǔ)糧周期，Q2、Q5 倉(cāng)水
分下降幅度為0． 6%，明顯高于其他倉(cāng)房。主要原
因是Q2、Q5 倉(cāng)入庫(kù)水分較高，并且在冬季大多采
取大功率風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)。而糧食在儲(chǔ)存周期內(nèi)，經(jīng)
過通風(fēng)降溫等作業(yè)，糧食水分與外界水分有一個(gè)均
衡交換的過程，而在這個(gè)過程中，水分較高的糧食
更容易失去水分［5］。
除Q2、Q5 倉(cāng)外，Q9 倉(cāng)水分下降幅度為0． 4%，
其余各倉(cāng)的水分降幅均在0． 3% 之內(nèi)，平均水分損
·22·
第46 卷高溫高濕區(qū)高堆淺圓倉(cāng)通風(fēng)節(jié)能降耗試驗(yàn)
耗為0． 2%。可能的原因是Q9 倉(cāng)在前三年冬季均
采取大功率風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)，而其他各倉(cāng)均未連續(xù)3
年使用大功率風(fēng)機(jī)。由表4 可以明顯看出，在冬季
合理采用小功率風(fēng)機(jī)通風(fēng)有利于糧食水分的保
持［6］。
3 小麥在淺圓倉(cāng)儲(chǔ)存期間節(jié)能減耗的
方法與建議
3． 1 糧食入庫(kù)前嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，在收購(gòu)工作中，要嚴(yán)
格檢驗(yàn)并限制水分，雜質(zhì)不超過一定的限度。這不
僅是為后續(xù)的糧食儲(chǔ)藏創(chuàng)造良好的工作條件，也是
控制糧食儲(chǔ)存期間水分，雜質(zhì)減量的重要前提條件。
3． 2 糧食入庫(kù)后，如果條件允許，在通風(fēng)作業(yè)時(shí)
選用小功率風(fēng)機(jī)能有效降低能耗并減少水分損失。
不必過于追求將糧溫將至極低，從經(jīng)驗(yàn)來看，高溫
高濕區(qū)高堆淺圓倉(cāng)通風(fēng)結(jié)束時(shí)平均糧溫低于18℃，
小麥即可安全度夏。
3． 3 在糧食儲(chǔ)藏期間保持糧情穩(wěn)定，使糧食的生
命活動(dòng)和蟲害情況保持在正常的范圍之內(nèi)極為重
要，可以有效減少糧食干物質(zhì)的損失并避免因被動(dòng)
通風(fēng)引起水分損耗。
3． 4 倉(cāng)房自身性能的好壞，會(huì)對(duì)糧食保管工作造
成極大影響，從而影響糧食在一個(gè)儲(chǔ)糧周期中的能
源使用情況。所以應(yīng)充分重視空倉(cāng)準(zhǔn)備工作，增強(qiáng)
倉(cāng)房保溫氣密性能。
3． 5 結(jié)合適時(shí)大氣、糧堆的溫濕度，甚至采用增
濕調(diào)質(zhì)設(shè)備，在安全水分內(nèi)，通過采取進(jìn)糧期間適
當(dāng)降濕、保糧期間加強(qiáng)保濕、出糧期間合理增濕的
通風(fēng)新方法，使糧食水分減量得到有效控制和降
低［7］。
參考文獻(xiàn)
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( 3) : 13 ～ 14
( 收稿日期: 2017 02 26)
AEＲATION TEST ANALYSIS OF ENEＲGY
CONSUMPTION ＲEDUCTION AND GＲAIN STOＲAGE DISSIPATION IN HIGH
STACK SQUAT SILO IN HIGH TEMPEＲATUＲE AND MOISTUＲE AＲEAS
Liu Jinji1，2
Wang Dianxuan1 Ye Haijun2 Li Songwei2 Chen Yina2
( 1 Henan University of Technology，Zhengzhou 450001)
( 2 Dongguan Depot，Guangdong Provincial Grain Ｒeserves Co． 523145)
The aeration application and analysis of energy consumption in high stack squat silo with 30 meters high
had been reported． By tracking the relevant data of 10 high stack squat siloes for 4 years in southern China，
the aeration effect and the change rule of the grain temperature and moisture content under different aeration
ways were studied． The results showed that the high － power fan had obvious cooling effect，but the low －
power fan had lower unit energy consumption than the high － power one． Wheat could spend summer safely
when the temperature was below 18℃ at the end of the aeration． The low － power fan were more beneficial
to retain water than the high － power one．
Keywords: squat silo，aeration，unit energy consumption，grain temperature，moisture content
·23·

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