葛 濤 張志國 王卓軍 鄭啟雙

(中央儲(chǔ)備糧唐山直屬庫有限公司 063611)

2019年4月17日，我?guī)旖邮找淮臀鞔蠖?，上船檢查發(fā)現(xiàn)糧情復(fù)雜，最高水分達(dá)14.6%，最高溫40℃，各船艙全部發(fā)熱，表層下50 cm內(nèi)有生霉現(xiàn)象，取樣化驗(yàn)生霉粒高達(dá)7.3%。根據(jù)以上情況，制定巴西大豆儲(chǔ)藏管理預(yù)案，為摸索高大平房倉儲(chǔ)存巴西大豆經(jīng)驗(yàn)，決定在5號(hào)平房倉利用機(jī)械通風(fēng)進(jìn)行降溫、降水試驗(yàn)。對(duì)降溫失水情況理論計(jì)算與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，結(jié)果相符。

4月18日至4月20日入倉，隨后平整糧面，插測溫電纜，扦取樣品進(jìn)行水分化驗(yàn)，電子測溫等工作。

1 試驗(yàn)材料

1.1 供試倉房情況

5號(hào)平房倉長59.75 m，寬20.2 m，儲(chǔ)糧線高度為6 m，實(shí)際裝糧高度為4.52 m，采用一機(jī)兩道地上籠通風(fēng)系統(tǒng)，共用6臺(tái)離心風(fēng)機(jī)，空氣途徑比為1.55∶1。

1.2 儀器設(shè)備

1.2.1 采用6臺(tái)離心風(fēng)機(jī)，功率11 kW/臺(tái)，風(fēng)量為9209 m3/h～18418 m3/h，風(fēng)壓為2176 Pa～1380 Pa，型號(hào)為L4—72。

1.2.2 測溫系統(tǒng)為河南產(chǎn)，全倉65根測溫線，溫度傳感器間距1.9 m。

1.2.3 水分化驗(yàn)為電烘箱105℃恒重法。

1.2.4 PRDVA風(fēng)速儀1臺(tái)，50倍喇叭型放大器1個(gè)。

1.3 供試糧情

2019年4月進(jìn)口巴西大豆3928 t，入倉后平均水分12.6%，最高為13%，最低為12.2%。平均糧溫27.4℃，最高為31℃，最低為22.3℃。

2 試驗(yàn)方法

2.1 利用6臺(tái)11 kW離心風(fēng)機(jī)進(jìn)行壓入式通風(fēng)，開機(jī)時(shí)間為4月22日15:00，24日早8:30停機(jī)，通風(fēng)41.5 h。24日17:30再次開機(jī)，25日8:30停機(jī)，通風(fēng)15 h，累計(jì)通風(fēng)時(shí)間為56.5 h。

2.2 通風(fēng)前后測量大豆水分，扦樣部位按3區(qū)11點(diǎn)，每點(diǎn)分4層，通風(fēng)前后水分對(duì)比見表1。

表1 5號(hào)倉通風(fēng)前后各點(diǎn)水分變化情況 (單位：%)

2.3 通風(fēng)前后糧溫變化情況(見表2)

表2 通風(fēng)前后糧溫變化情況

2.4 通風(fēng)期間糧面表觀風(fēng)速的測定

測定部位及數(shù)據(jù)見圖1。

圖1 5號(hào)平房倉表觀風(fēng)速測定

2.5 通風(fēng)期間大氣溫度及相對(duì)濕度(見表3)

表3 通風(fēng)期間大氣溫度及相對(duì)濕度 (單位：℃,%)

第一階段通風(fēng)平均氣溫為18.1℃，平均相對(duì)濕度為59.4%，第二階段平均氣溫為16℃，平均相對(duì)濕度為54%。

3 數(shù)據(jù)整理

3.1 總風(fēng)量、單位通風(fēng)量的計(jì)算

通過測量糧面表觀風(fēng)速計(jì)算平均表觀風(fēng)速為：0.0174 m/s。

糧面面積為：59.75×20.2=1206.95 m2。

實(shí)際每小時(shí)總通風(fēng)量為：1206.95×0.0174×3600=75603 m3/h。

單位通風(fēng)量為：75603/3925=19.2 m3/t·h。

3.2 失水量計(jì)算(分段計(jì)算)

第一段：經(jīng)查表、糧堆相對(duì)平衡濕度約為70%，18℃時(shí)飽和水汽量為15.217 g/m3,22.5℃時(shí)飽和水汽量為19.7865 g/m3，通風(fēng)過程糧堆平均溫度為(27.4+17.4)/2=22.4℃。

糧堆內(nèi)空氣絕對(duì)濕度為：19.7865×70%=13.85 g/m3

通風(fēng)過程中空氣絕對(duì)濕度為：15.217×59.4%=9.039 g/m3

糧堆與空氣絕對(duì)濕度差為：13.85-9.039=4.711 g/m3

說明每立方米空氣可以從糧堆中帶走4.711 g水。

通風(fēng)41.5 h總風(fēng)量為：41.5×75603=3137525 m3

理論失水量為：3137525×4.711=14781 kg

失水率為：14781/3928000×100%=0.38%

第二階段：經(jīng)查表,糧堆相對(duì)平衡濕度60%，平均氣溫16℃，平均相對(duì)濕度54%。16℃時(shí)飽和水汽量為13.504 g/m3，糧堆平均糧溫為16.7℃，17℃時(shí)飽和水汽量為14.338 g/m3。經(jīng)計(jì)算16.7℃飽和水汽量為14.092 g/m3。

糧堆空氣絕對(duì)濕度為：

14.092×60%=8.4552 g/m3

通風(fēng)過程空氣平均絕對(duì)濕度為：13.504×54%=7.2922 g/m3

糧堆與空氣絕對(duì)濕度差為：8.4552-7.2922=1.163 g/m3

通風(fēng)總風(fēng)量為：15×75603=1134045 m3

失水量為：113404×1.163=1318894g≌1319 kg

失水率為：1319/3928000×100%=0.03%

兩個(gè)階段共計(jì)失水率為：0.41%。

3.3 大豆降溫情況計(jì)算

查表得大豆比熱1.86 kJ/kg，空氣比重為1.293 kg/m3，空氣比熱為1 kJ/kg，分段計(jì)算。

第一階段：平均糧溫由27.4℃降至17.4℃，降溫10℃

大豆放出熱量為1.86×(27.4-17.4)×3928000=73060800 kJ

通風(fēng)期間平均氣溫為18.1℃，出風(fēng)口溫度按平均糧溫27.4℃計(jì)算，溫度上升9.3℃，通風(fēng)41.5 h帶走的熱量為：

41.5×75603×(27.4-18.1)×1.293×1=39728419 kJ

查表計(jì)算得22.4℃左右時(shí)水的汽化熱為2448 J/g

第一階段失水14781 kg，需汽化熱量為14781×2448=36183888 kJ。

通風(fēng)41.5 h空氣帶走的熱量和失水過程中氣化吸收的熱量總和為75912306 kJ，與倉內(nèi)大豆糧溫下降10℃放出的熱量基本相符。多出2851506 kJ，差率為3.76%。

分析可知：大豆的比熱受水分等因素影響，倉內(nèi)空氣密度受壓力、空氣含水量等影響，同時(shí)大豆的水分發(fā)生變化等因素，導(dǎo)致計(jì)算過程中出現(xiàn)誤差，本次計(jì)算結(jié)果誤差在合理范圍內(nèi)，因此可以認(rèn)為本次計(jì)算結(jié)果與實(shí)際相符。

3.4 單位能耗計(jì)算

累計(jì)通風(fēng)時(shí)間為56.5 h，風(fēng)機(jī)總功率為66 kW/h，累計(jì)降溫11.5℃，降水0.4%。

4 結(jié)論

4.1 儲(chǔ)糧機(jī)械通風(fēng)降溫受大氣溫度的影響，外溫越低，單位通風(fēng)量帶走的熱量越多，降溫效率越高。

4.2 儲(chǔ)糧機(jī)械通風(fēng)降溫受大氣絕對(duì)濕度的影響，大氣絕對(duì)濕度越小，單位通風(fēng)量帶走的水汽越多，降溫效果越好。降水過程中需吸收大量的熱，降水越多降溫效果越好。試驗(yàn)結(jié)果與計(jì)算結(jié)果比較吻合，計(jì)算方法可供參考。

4.3 大氣溫度一定的條件下，糧堆溫度越高，溫差越大，降溫越快。

4.4 糧食水分大，糧溫高的糧堆降溫快。原因是糧食水分大，糧溫高的糧堆內(nèi)部空氣絕對(duì)濕度大，降水較多。因此，降溫效果好。

4.5 降溫降水試驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果基本一致，理論計(jì)算對(duì)通風(fēng)作業(yè)有指導(dǎo)意義。