◎楊文生，王健剛，陳勛童，戴云松

（中央儲(chǔ)備糧鎮(zhèn)江直屬庫(kù)，江蘇 鎮(zhèn)江 212000）

淺圓倉(cāng)智能通風(fēng)系統(tǒng)在冬季通風(fēng)中的應(yīng)用分析

◎楊文生，王健剛，陳勛童，戴云松

（中央儲(chǔ)備糧鎮(zhèn)江直屬庫(kù)，江蘇 鎮(zhèn)江 212000）

本文通過(guò)對(duì)淺圓倉(cāng)智能通風(fēng)系統(tǒng)在冬季通風(fēng)過(guò)程中的溫度變化分析，明確了不同品種、不同入糧方式和相同品種不同入糧方式對(duì)通風(fēng)效果的影響，結(jié)果表明糧食的產(chǎn)地和入糧方式對(duì)通風(fēng)效果有顯著影響，且相對(duì)于傳統(tǒng)的離心風(fēng)機(jī)通風(fēng)具有更好的節(jié)能減損作用。

淺圓倉(cāng)；智能通風(fēng)；應(yīng)用

智能通風(fēng)技術(shù)可利用糧情檢測(cè)系統(tǒng)和小型氣象站檢測(cè)倉(cāng)房?jī)?nèi)外溫度和濕度的變化，并按照通風(fēng)模型快速計(jì)算、準(zhǔn)確判斷通風(fēng)時(shí)機(jī)。當(dāng)糧堆內(nèi)外溫度和濕度差值符合設(shè)定通風(fēng)目標(biāo)時(shí)，控制系統(tǒng)將自動(dòng)打開(kāi)通風(fēng)閘閥，啟動(dòng)通風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)；當(dāng)環(huán)境條件不適宜通風(fēng)時(shí)，控制系統(tǒng)又會(huì)自動(dòng)關(guān)閉通風(fēng)機(jī)和閘閥，結(jié)束通風(fēng)。控制系統(tǒng)能及時(shí)對(duì)外界條件變化作出反映，實(shí)現(xiàn)24 h不間斷測(cè)控，不僅能避免無(wú)效通風(fēng)和有害通風(fēng)，還能降低保管人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高通風(fēng)效率，降低能耗和水分減量等。由于智能通風(fēng)技術(shù)的上述優(yōu)點(diǎn)，從2013年起，中儲(chǔ)糧總公司即開(kāi)始逐步大范圍進(jìn)行推廣應(yīng)用，大大提高了通風(fēng)的智能化程度。但鑒于智能通風(fēng)技術(shù)主要應(yīng)用在平房倉(cāng)中，對(duì)于淺圓倉(cāng)，尤其是儲(chǔ)存進(jìn)口大豆的淺圓倉(cāng)智能通風(fēng)的應(yīng)用報(bào)道還鮮有報(bào)道。因此，筆者對(duì)近幾年淺圓倉(cāng)智能通風(fēng)的應(yīng)用情況進(jìn)行總結(jié)、分析，以期拓寬該技術(shù)的應(yīng)用范圍。

1 材料與方法

1.1 氣候條件

鎮(zhèn)江直屬庫(kù)位于長(zhǎng)江和京杭大運(yùn)河的交匯處，為北亞熱帶季風(fēng)氣候，受大陸、海洋和來(lái)自南北天氣系統(tǒng)的影響，氣候比較復(fù)雜。年平均氣溫15.6 ℃，降水量1 088.2 mm，其中梅雨量263.3 mm，日照時(shí)數(shù)2 000.9 h，極端最高氣溫40.2 ℃，極端最低氣溫-10.1 ℃。

1.2 供試糧食情況實(shí)驗(yàn)前，統(tǒng)計(jì)供試糧食的基本情況，見(jiàn)表1。

表1 實(shí)驗(yàn)倉(cāng)儲(chǔ)糧基本情況表

1.3 測(cè)溫系統(tǒng)

糧溫、倉(cāng)溫、外溫?cái)?shù)據(jù)的檢測(cè)采用北京金良安科技有限公司提供數(shù)字式糧情檢測(cè)系統(tǒng)。測(cè)溫傳感器的布置為垂直方向間距不大于2 m，水平方向間距不大于5 m，測(cè)溫傳感器距糧面和倉(cāng)面均為0.5 m。庫(kù)區(qū)設(shè)置一個(gè)室外溫度傳感器，裝于倉(cāng)外墻壁上。每倉(cāng)設(shè)置一個(gè)倉(cāng)溫傳感器，懸吊于裝糧面上部空間。實(shí)驗(yàn)倉(cāng)配置測(cè)溫電纜30根，每根倉(cāng)溫電纜上有11個(gè)測(cè)溫傳感器，共330個(gè)點(diǎn)。垂直方向上，分5層，上層為10、11層電纜，中上層為8、9層電纜，中層為5、6、7層電纜，中下層為3、4層電纜，下層為1、2層電纜。水平方向上分內(nèi)、中、外3圈，分別為4、10、16根電測(cè)溫纜。測(cè)溫電纜倉(cāng)內(nèi)具體分布見(jiàn)圖1。智能通風(fēng)作業(yè)時(shí)間在2015年9月底—11月底。

圖1 測(cè)溫系統(tǒng)及智能通風(fēng)示意圖

1.4 淺圓倉(cāng)智能通風(fēng)系統(tǒng)

該系統(tǒng)由廣西中儲(chǔ)糧科技有限公司與鎮(zhèn)江直屬庫(kù)合作研發(fā)完成，由專家決策系統(tǒng)、地槽固定風(fēng)機(jī)（功率5.5 kW，風(fēng)壓650～750 Pa，風(fēng)量11 000 m3/h）倉(cāng)頂4臺(tái)1.1 kW、風(fēng)量3 000 m3/h、風(fēng)壓200 Pa，轉(zhuǎn)速1 450 r/min軸流風(fēng)機(jī)組成。

2 結(jié)果與分析

2.1 淺圓倉(cāng)整倉(cāng)智能通風(fēng)效果分析

對(duì)整倉(cāng)進(jìn)行通風(fēng)處理，每隔90 h測(cè)定內(nèi)圈、中圈、外圈和平均溫度和最高溫度，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 整倉(cāng)智能通風(fēng)效果分析表

由表2可以看出，采用智能通風(fēng)的倉(cāng)，在通風(fēng)各階段，其平均和最高糧溫的變化均呈現(xiàn)一定的規(guī)律性。通風(fēng)前最高糧溫均在內(nèi)圈和中圈，且顯著高于外圈，但整倉(cāng)的平均糧溫沒(méi)有差異，說(shuō)明各實(shí)驗(yàn)倉(cāng)在試驗(yàn)初期基本情況是基本一致的。隨著通風(fēng)時(shí)間的延長(zhǎng)，整倉(cāng)平均糧溫和最高糧溫都是外圈下降最快，中圈次之，內(nèi)圈最慢，這與傳統(tǒng)的機(jī)械通風(fēng)趨勢(shì)相似。表明智能通風(fēng)在整體效果上與傳統(tǒng)的機(jī)械通風(fēng)降溫的變化趨勢(shì)相似，但是降溫的均勻性增加，對(duì)于內(nèi)中外3圈平均糧溫均下降10 ℃左右，最高糧溫均下降8 ℃左右。

2.2 不同入糧方式降溫差異分析

淺圓倉(cāng)智能通風(fēng)系統(tǒng)的應(yīng)用在不同入糧方式上差異顯著，見(jiàn)表3。

表3 不同入糧方式降溫差異性分析表

由表3可以看出，淺圓倉(cāng)智能通風(fēng)系統(tǒng)的應(yīng)用在不同入糧方式上差異顯著。5#和7#是采取PLC旋轉(zhuǎn)布料器入倉(cāng)，15#和25#是單點(diǎn)自然下落入倉(cāng)。采用PLC旋轉(zhuǎn)布料器入倉(cāng)整體上看內(nèi)中外3圈的平均糧溫和最高糧溫均低于單點(diǎn)自然落料，通風(fēng)效果較好。尤其是5#倉(cāng)顯著低于15#和25#，但7#倉(cāng)和15#、25#倉(cāng)的差異性不顯著。說(shuō)明除落料方式外，糧食的產(chǎn)地或質(zhì)量對(duì)其通風(fēng)也有一定的影響。但考慮到實(shí)驗(yàn)倉(cāng)的質(zhì)量情況類似，其影響可以排除，即產(chǎn)地對(duì)于通風(fēng)有一定的影響。這一點(diǎn)在15#和25#沒(méi)有顯著的表現(xiàn)，但是25#倉(cāng)的糧溫也低于15#；對(duì)于采用PLC旋轉(zhuǎn)布料器入倉(cāng)的糧食則有顯著的表現(xiàn)，對(duì)阿根廷大豆降溫效果顯著低于烏拉圭大豆。表明PLC布料裝置對(duì)于淺圓倉(cāng)智能通風(fēng)的降溫速率和均勻性有明顯的提升作用。這也再次驗(yàn)證了解決淺圓倉(cāng)自動(dòng)分級(jí)問(wèn)題，將更好的發(fā)揮智能通風(fēng)作用。

2.3 不同通風(fēng)時(shí)間差異性分析

比較不同通風(fēng)時(shí)間對(duì)糧倉(cāng)最高糧溫和平均糧溫的影響，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 不同通風(fēng)時(shí)間差異分析表

從表4可以看出，隨著通風(fēng)時(shí)間的延長(zhǎng)，內(nèi)圈的最高糧溫變化沒(méi)有顯著的差異，主要是因?yàn)樵谕L(fēng)過(guò)程中，內(nèi)圈均采用單管輔助局部處理方式，糧溫變化情況基本一致。但對(duì)于平均糧溫，隨著通風(fēng)時(shí)間的延長(zhǎng)有了顯著的變化，5#倉(cāng)隨著通風(fēng)時(shí)間的延長(zhǎng)顯著的低于其它各倉(cāng)；對(duì)于單點(diǎn)落料的15#和25#倉(cāng)有一定差異但不顯著，二者在通風(fēng)200 h后開(kāi)始顯著大于5# 和7#倉(cāng)，表明采用布料器入倉(cāng)的糧在內(nèi)圈雜質(zhì)的均布性和通透性優(yōu)于單點(diǎn)落料的倉(cāng)，通風(fēng)降溫的效果較好，通風(fēng)時(shí)間也短。對(duì)于中圈，最高糧溫和平均糧溫在通風(fēng)初期5#和7#倉(cāng)就顯著低于15#和25#，自通風(fēng)開(kāi)始到結(jié)束降溫幅度都在10 ℃左右，但使用布料器的倉(cāng)比單點(diǎn)落料的倉(cāng)時(shí)間縮短近50 h表明使用布料器的倉(cāng)糧堆中圈的熱量散發(fā)優(yōu)于單點(diǎn)落料；對(duì)于外圈，最高糧溫和平均糧溫在通風(fēng)250 h前各階段基本維持了相同的差異程度，這也與外圈靠近倉(cāng)壁，細(xì)雜最小，糧層的通透性最好相似，智能通風(fēng)通風(fēng)效果基本相似。

2.4 能耗分析

對(duì)不同糧倉(cāng)的通風(fēng)能耗進(jìn)行對(duì)比分析，見(jiàn)表5。

表5 通風(fēng)能耗分析表

表5表明，淺圓倉(cāng)智能通風(fēng)系統(tǒng)在冬季通風(fēng)中單噸費(fèi)用與傳統(tǒng)大的離心風(fēng)機(jī)節(jié)約能耗，特別是安裝有布料器的倉(cāng)同比自然落料的倉(cāng)能耗降低約40%以上，有效降低了冬季通風(fēng)的成本。在水分減量方面采用傳統(tǒng)大風(fēng)機(jī)水分降低一般在0.5%以上，有時(shí)甚至高達(dá)0.8%或更多，智能通風(fēng)相比傳統(tǒng)機(jī)械通風(fēng)能更好的降低水分減量，這對(duì)中儲(chǔ)糧總公司推廣的節(jié)能減排和降本增效具有較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義。

3 結(jié)論

綜上所述，淺圓倉(cāng)智能通風(fēng)在冬季通風(fēng)中具有較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義，能夠大幅降低淺圓倉(cāng)通風(fēng)的能耗和水分減量，有利于節(jié)能減排和降本增效，而智能通風(fēng)的效果與大豆的產(chǎn)地和國(guó)別有一定的相關(guān)性，且在實(shí)際應(yīng)用中要加強(qiáng)對(duì)溫濕度傳感器的維護(hù)和保養(yǎng)，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

［1］楊文生，張 中，張 成.淺圓倉(cāng)儲(chǔ)糧自動(dòng)分級(jí)研究現(xiàn)狀［J］.糧食加工，2011，36（5）：74-76.

［2］白雪松，楊文生，戴云松，等.淺圓倉(cāng)整倉(cāng)通風(fēng)及局部高溫處理［J］.糧油倉(cāng)儲(chǔ)科技通訊，2011，27（3）：21-23.

［3］史鋼強(qiáng).智能通風(fēng)操作系統(tǒng)水分控制模型優(yōu)化及程序設(shè)計(jì)［J］.糧油食品科技，2013，21（5）：109-113.

The Application of Silo Intelligent Ventilation System in Winter

Yang Wensheng，Wang Jiangang， Chen Xuntong， Dai Yunsong
（Zhenjiang State Reserve Grain Depot， Zhenjiang 212000， China）

This paper analysis the temperature variation of the silo intelligent ventilation system application in winte.The results showed that the grain producing area and the way of grain had a significant effect on the ventilation effect and has better energy-saving effect compared with the conventional centrifugal fan ventilation.

Silo； Intelligent Ventilation； Application

S379.3

10.16736/j.cnki.cn41-1434/ts.2016.14.045

楊文生（1979-），男，山東金鄉(xiāng)人，工程師；主要研究方向?yàn)榧Z油儲(chǔ)藏。