淺談儲(chǔ)糧機(jī)械通風(fēng)降溫的節(jié)能降耗

1、淺談儲(chǔ)糧機(jī)械通風(fēng)降溫的節(jié)能降耗張黎亮 張黎亮，男，工程師，糧油儲(chǔ)藏與檢驗(yàn)，運(yùn)城市潞村街286號(hào)，044000。（山西運(yùn)城國(guó)家糧食儲(chǔ)備庫(kù)）通風(fēng)降溫是儲(chǔ)糧機(jī)械通風(fēng)的一種主要技術(shù)功能，其應(yīng)用頻率高，效果顯著。隨著糧食企業(yè) 體制改革的快速發(fā)展及市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)觀念的日益增強(qiáng)，儲(chǔ)糧機(jī)械通風(fēng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)由應(yīng)用效果型向應(yīng)用效益型轉(zhuǎn)變，走技術(shù)效果與經(jīng)濟(jì)效益并重的發(fā)展之路，已成必然趨勢(shì)。所以，當(dāng)前對(duì)儲(chǔ)糧機(jī)械通風(fēng)降溫節(jié)能降耗途徑與措施開(kāi)展研究探討，具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。1 優(yōu)化系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)通風(fēng)系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)的規(guī)范與優(yōu)化能保證通風(fēng)過(guò)程中引進(jìn)的外界冷空氣按照合理的線路，克服最少的阻力，均勻地流動(dòng)并與糧堆及糧粒發(fā)生高效的熱交換，既提高

2、了通風(fēng)效果，又保證了最低通風(fēng)費(fèi)用與能耗。1.1 途徑比的確定機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，合理的途徑比是保證通風(fēng)效果的重要參數(shù)，對(duì)節(jié)約能耗具有密切關(guān)系。無(wú)論是地上籠還是地槽通風(fēng)系統(tǒng)，無(wú)論是采取壓入式還是吸出式通風(fēng)，在兩條風(fēng)道間的底層都會(huì)產(chǎn)生通風(fēng)無(wú)效區(qū)（也稱通風(fēng)死角），該區(qū)降溫緩慢。空氣途徑比（K）越大，該區(qū)面積越大。一方面易導(dǎo)致糧堆內(nèi)部結(jié)露，另一方面延長(zhǎng)通風(fēng)時(shí)間，增加電耗。筆者建議：K溫 1.5為宜。這樣，既符合規(guī)程設(shè)計(jì)要求（K溫1.5-1.8），又能最大限度減小通風(fēng)無(wú)效區(qū)面積，并且，還可滿足通風(fēng)降水的空氣途徑比要求（K水 1.2-1.5）。1 1.2 單位通風(fēng)量的選擇不同的單位通風(fēng)量會(huì)產(chǎn)生不同的阻力損

3、失。單位通風(fēng)量的選擇對(duì)單位能耗的影響較大。單位風(fēng)量的選擇有多種：一是大風(fēng)量。風(fēng)量大，風(fēng)速高，換氣次數(shù)多，濕熱交換機(jī)會(huì)多，降溫快，通風(fēng)效果好，但風(fēng)網(wǎng)阻力大，能耗高，水分損失較大，設(shè)備投資也大。試驗(yàn)表明，單位通風(fēng)量為19.9m3/h.t時(shí)，地上籠出現(xiàn)漏糧現(xiàn)象2，輕則影響降溫效果，重則導(dǎo)致風(fēng)道報(bào)廢。二是小風(fēng)量。風(fēng)量太小，降溫緩慢，通風(fēng)系統(tǒng)存在空氣分布不均勻現(xiàn)象，儲(chǔ)糧高溫點(diǎn)消除較難。三是規(guī)程推薦值：房式倉(cāng)降溫通風(fēng)；q<20 m3/h.t（不包括排風(fēng)扇低壓緩速降溫通風(fēng)q=8 m3/h.t）。綜合降溫效果與經(jīng)濟(jì)效益考慮，建議：房式倉(cāng)以降溫為目的的單位風(fēng)量宜在1215 m3/h.t范圍選擇。1.3 風(fēng)

4、道與空氣分配器的布置空氣分配系統(tǒng)向糧堆內(nèi)送風(fēng)一定要滿足均勻、有效的要求，否則一方面延長(zhǎng)通風(fēng)作業(yè)時(shí)間，增加能耗，另一方面可能造成糧堆內(nèi)出現(xiàn)通風(fēng)死角，導(dǎo)致局部結(jié)露。在風(fēng)道與空氣分配器的布置設(shè)計(jì)中，一要考慮規(guī)程上提出的風(fēng)速參數(shù)（V主12m/s，V支6m/s，V分0.10.15m/s,二要考慮送入(或吸出)糧堆的空氣沿風(fēng)道長(zhǎng)度均勻分布。經(jīng)系統(tǒng)阻力，降溫速率、幅度、均勻性及風(fēng)道造價(jià)等降溫通風(fēng)性能測(cè)試比較，從優(yōu)選 及實(shí)用性考慮，地槽通風(fēng)系統(tǒng)首選變截面（等風(fēng)速）各空氣分配器面積由小到大的送風(fēng)道，其次也可選用變截面（等靜壓）各空氣分配器面積相等的送風(fēng)道。地上籠通風(fēng)系統(tǒng)空氣分配器按照開(kāi)孔率從小到大的順序安裝。3

5、地槽通風(fēng)降溫系統(tǒng)在其分配器上增設(shè)空氣分配網(wǎng)罩后，降溫速率、降幅度和均勻性均優(yōu)于不加罩送風(fēng)道。加罩后單位能耗僅為不加罩的一半。3主要原因是加罩后風(fēng)道開(kāi)孔面積增大，氣流分配更趨于均勻，風(fēng)道表觀風(fēng)速降低，系統(tǒng)阻力減小。1.4 支風(fēng)道風(fēng)量的均衡“一機(jī)多風(fēng)道”通風(fēng)系統(tǒng)中，各支風(fēng)道與通風(fēng)孔的距離不等，阻力大小不同，通風(fēng)時(shí)易造成各支風(fēng)道風(fēng)量不一致。距離近的支風(fēng)道風(fēng)量大，與通風(fēng)孔在一條直線上的支風(fēng)道風(fēng)量最大，導(dǎo)致降溫不均衡，延長(zhǎng)通風(fēng)時(shí)間，增加電耗。因此，采用“對(duì)一機(jī)多風(fēng)道”的平房倉(cāng)通風(fēng)機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)，應(yīng)安裝風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，在裝糧前將各支風(fēng)道的風(fēng)量調(diào)節(jié)均勻。2 合理配備風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)是提供糧堆通風(fēng)降溫所需氣流量和空氣通過(guò)糧

6、層所需壓力的關(guān)鍵設(shè)備。合理選用風(fēng)機(jī)，是保證通風(fēng)系統(tǒng)正常運(yùn)行的前提，同時(shí)也是降低能耗和提高儲(chǔ)糧穩(wěn)定性的重要一環(huán)。配備風(fēng)機(jī)首先要根據(jù)生產(chǎn)和規(guī)程要求，合理選擇所需風(fēng)量（Q）和風(fēng)壓（H）的風(fēng)機(jī)。通入糧堆的風(fēng)量應(yīng)能滿足通風(fēng)降溫目的，風(fēng)機(jī)靜壓應(yīng)能克服通風(fēng)系統(tǒng)的總阻力。用計(jì)算后的兩個(gè)參數(shù)Q和H選擇風(fēng)機(jī)是合理的，否則，盲目選擇風(fēng)機(jī)，既滿足不了通風(fēng)目的的需要，又要增大能耗。其次是合理選擇風(fēng)機(jī)類型。目前，降溫通風(fēng)系統(tǒng)配備的風(fēng)機(jī)主要是離心風(fēng)機(jī)和軸流風(fēng)機(jī)，少數(shù)采用混流風(fēng)機(jī)。離心風(fēng)機(jī)適用于風(fēng)網(wǎng)阻力較大場(chǎng)合的通風(fēng)，功率大，壓力高，降溫快，但噪音大，能耗高，水分損失較大。軸流風(fēng)機(jī)適用于風(fēng)網(wǎng)阻力較小，風(fēng)量較大的通風(fēng)系統(tǒng)。功率

7、小，性能好，造價(jià)低，體積小，安裝方便。經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐對(duì)比，在降溫效果相同情況下，軸流風(fēng)機(jī)單位能耗要比離心風(fēng)機(jī)節(jié)省50%左右，同時(shí)使用軸流風(fēng)機(jī)通風(fēng)，水分損失較小。根據(jù)試驗(yàn)，江蘇省一些儲(chǔ)備庫(kù)在冬季儲(chǔ)糧降溫通風(fēng) 中采用3KW混流風(fēng)機(jī)與7.5KW離心風(fēng)機(jī)對(duì)比，降溫效果相同，降溫速度無(wú)顯著差異，但單位能耗比離心風(fēng)機(jī)節(jié)約一半以上。4因此，筆者建議，在一個(gè)以平房倉(cāng)為主的糧庫(kù)內(nèi)，以儲(chǔ)糧降溫為目的通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)主要配備軸流風(fēng)機(jī)或混流風(fēng)機(jī)，同時(shí)可適量配備離心風(fēng)機(jī)。一般以軸流風(fēng)機(jī)或混流風(fēng)機(jī)通風(fēng)為主；在緊急降溫、處理局部發(fā)熱糧或降水時(shí)采用離心風(fēng)機(jī)。另外，也可將軸流風(fēng)機(jī)或混流風(fēng)機(jī)與離心風(fēng)機(jī)結(jié)合使用；通風(fēng)初期使用大功率離心風(fēng)機(jī)，

8、隨著糧溫降至15左右，再使用軸流風(fēng)機(jī)或混流風(fēng)機(jī)繼續(xù)通風(fēng)。只要使用得當(dāng)，也能達(dá)到低能耗的降溫效果。3 排風(fēng)扇低壓緩速降溫排風(fēng)扇降溫通風(fēng)是根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在倉(cāng)房房檐墻上，安裝若干排風(fēng)扇，倉(cāng)房地面設(shè)置通風(fēng)道（地上籠或地下槽），倉(cāng)房門(mén)窗嚴(yán)格密封（塑料薄膜或其它材料）。在外界氣溫達(dá)到降溫通風(fēng)要求時(shí)，打開(kāi)通風(fēng)道口，啟動(dòng)排風(fēng)扇吸風(fēng)，使倉(cāng)內(nèi)糧堆上部空間形成負(fù)壓，迫使倉(cāng)外冷空氣從倉(cāng)底通風(fēng)管道進(jìn)入倉(cāng)內(nèi)，穿透糧堆帶走積熱，排出倉(cāng)外。密閉性能較好的倉(cāng)房，排風(fēng)扇安裝在倉(cāng)房南墻房檐下，進(jìn)行負(fù)壓上行式通風(fēng)；密閉性能較差的倉(cāng)房，排風(fēng)扇安裝在風(fēng)道口進(jìn)行負(fù)壓下行式通風(fēng)。排風(fēng)扇安裝數(shù)量，可根據(jù)倉(cāng)房面積、儲(chǔ)糧數(shù)量及排風(fēng)扇風(fēng)量等條件綜合

9、考慮。一般儲(chǔ)糧2500t的高大平房倉(cāng)安裝23臺(tái)即可。排風(fēng)扇低壓緩速降溫通風(fēng)與其它機(jī)械通風(fēng)降溫比較，具有以下特點(diǎn)：一是冷空氣得到充分利用，降溫均勻，風(fēng)網(wǎng)阻力小，耗電少。單位能耗僅為離心風(fēng)機(jī)地上籠壓入式通風(fēng)的1/3；5二是操作簡(jiǎn)便，投資小。絕大多數(shù)儲(chǔ)糧單位的倉(cāng)房已配備地下通風(fēng)道和安裝排風(fēng)扇設(shè)備，無(wú)需另外增加投資費(fèi)用開(kāi)支。排風(fēng)扇可用220V電壓電源；三是有效防止儲(chǔ)糧因通風(fēng)大量失水。與其它機(jī)械通風(fēng)比較，水分損耗最低；四是應(yīng)用范圍廣。無(wú)論中小型倉(cāng)房還是高大平房倉(cāng)均可應(yīng)用。排風(fēng)扇通風(fēng)與自然通風(fēng)、機(jī)械通風(fēng)相配合，既可達(dá)到降溫目的，又能縮短整體糧堆通風(fēng)時(shí)間，降低能耗，是一種較為合理、具有發(fā)展前途的通風(fēng)方式。4

10、 分階段間歇式通風(fēng)降溫4.1 階段式通風(fēng)是根據(jù)當(dāng)?shù)夭煌竟?jié)的氣候特點(diǎn)、通風(fēng)設(shè)施及倉(cāng)儲(chǔ)條件，結(jié)合糧食保管有利性原則，有目的、分步驟地合理選擇有利的通風(fēng)時(shí)機(jī)，對(duì)儲(chǔ)糧進(jìn)行的降溫通風(fēng)方式。采用階段式通風(fēng)可在增強(qiáng)儲(chǔ)糧穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上提高通風(fēng)效果，降低通風(fēng)能耗。我省儲(chǔ)糧的階段式降溫通風(fēng)可分兩種情況：一是對(duì)當(dāng)年春季或保管期已滿一年以上的儲(chǔ)糧分兩個(gè)階段進(jìn)行降溫通風(fēng)。310月，由于氣溫比糧溫高，一般不進(jìn)行機(jī)械通風(fēng)降溫；11月下旬至12月中旬，利用人工對(duì)糧堆進(jìn)行翻扒挖溝，以自然通風(fēng)為主，并輔助實(shí)施排風(fēng)扇通風(fēng)，使上層糧溫降低至20以下，主要是防止秋冬季轉(zhuǎn)換期的糧堆結(jié)露，同時(shí)為下一段機(jī)械通風(fēng)降溫做準(zhǔn)備；12月下旬至翌年

11、2月為最佳通風(fēng)期，采用吸出式或壓入式機(jī)械通風(fēng)降溫，將糧溫降至05；二是對(duì)于夏季新入庫(kù)的儲(chǔ)糧，分三個(gè)階段進(jìn)行通風(fēng)降溫。除上述情況的兩個(gè)階段外，應(yīng)在8月底至9月中旬增加一次降溫通風(fēng)。主要目的是排出倉(cāng)頂三角區(qū)和糧堆上層積熱，消除糧食后熟期產(chǎn)生的熱量，使儲(chǔ)糧盡快脫離高溫環(huán)境，可選擇夜間零時(shí)至次日6時(shí)采用排風(fēng)扇負(fù)壓降溫通風(fēng)。4.2 間歇式通風(fēng)是根據(jù)降溫通風(fēng)氣候條件的要求，符合條件則通，不符合條件則停；采取開(kāi)機(jī)數(shù)小時(shí)，停機(jī)數(shù)小時(shí)的通風(fēng)方式。間歇式通風(fēng)給糧堆的糧粒與空隙間發(fā)生熱量交換轉(zhuǎn)移留有一定時(shí)間，通風(fēng)時(shí)氣流載走糧堆內(nèi)熱量的效率大大提高，因而間歇式通風(fēng)比連續(xù)式通風(fēng)降溫效果好，節(jié)省能耗。但須注意，采用一次性

12、通風(fēng)降溫時(shí)，若糧溫與氣溫溫差過(guò)大，則要采用連續(xù)通風(fēng)，不宜采用間歇式通風(fēng)，否則易造成結(jié)露。各階段降溫通風(fēng)均可采用間歇式通風(fēng)方式。同時(shí)應(yīng)充分發(fā)揮機(jī)械通風(fēng)、排風(fēng)扇通風(fēng)和自然通風(fēng)三者結(jié)合的協(xié)調(diào)作用。通風(fēng)前期先用自然通風(fēng)和排風(fēng)扇通風(fēng)進(jìn)行降溫，待糧溫降至一定程度后，再利用風(fēng)機(jī)加以鞏固并消除通風(fēng)死角。這樣，既能達(dá)到降溫的目的，又能降低通風(fēng)能耗，還可減少糧食水分損耗、經(jīng)濟(jì)有效。5 加強(qiáng)通風(fēng)技術(shù)管理通風(fēng)技術(shù)的管理也是影響通風(fēng)效果、費(fèi)用和能耗的一個(gè)重要因素，因此，必須給予充分重視。5.1 確?？諝夥峙湎到y(tǒng)完好糧食入倉(cāng)前，要全面檢查通風(fēng)系統(tǒng)是否完好。通風(fēng)道內(nèi)是否存有異物。地上籠通風(fēng)道的銜接部位要牢固合縫。地籠與地坪

13、結(jié)合部要用薄膜覆蓋，再用不干膠帶粘牢。入糧過(guò)程中，要防止輸送機(jī)在倉(cāng)內(nèi)搬移時(shí)，碰傷已安裝好的地籠，避免地籠接合部產(chǎn)生大于糧粒的空隙以及扭曲變形，不然輕則增加通風(fēng)阻力，影響通風(fēng)效果，重則導(dǎo)制風(fēng)道報(bào)廢。5.2 合理選擇通風(fēng)方式通風(fēng)系統(tǒng)總體上可分為壓入式和吸出式兩種通風(fēng)方式，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)不同地區(qū)、不同時(shí)段的氣候特點(diǎn)，結(jié)合各自的儲(chǔ)糧條件及目的要求，合理選擇操作方式。若水分符合安全儲(chǔ)糧要求，則采用吸出式通風(fēng)可避免水分流失過(guò)大。倉(cāng)內(nèi)糧溫高，水分偏大時(shí)，采用壓入式通風(fēng)；倉(cāng)房條件好時(shí)，則采用壓入式或正壓通風(fēng)，倉(cāng)房條件差時(shí)，如密封不良，倉(cāng)房老化，應(yīng)采用吸出式或負(fù)壓通風(fēng)；糧堆中、上層糧溫較高（或發(fā)熱）時(shí)，采用

14、壓入式通風(fēng)、散熱快、效果好，否則采用吸出式通風(fēng)降溫慢，能耗也較大。5.3 防止低效或無(wú)效通風(fēng)通風(fēng)降溫的先決條件是掌握最佳低溫天氣和通風(fēng)時(shí)機(jī)。通風(fēng)開(kāi)始和結(jié)束均須滿足降溫通風(fēng)條件要求，嚴(yán)格按照規(guī)程操作。如果違犯規(guī)定，任意作業(yè)，則會(huì)導(dǎo)制低效或無(wú)效通風(fēng)，甚至是有害通風(fēng)。5.4 科學(xué)選擇目標(biāo)糧溫所謂目標(biāo)糧溫是指預(yù)定的通風(fēng)降溫完成后要達(dá)到的最低糧堆溫度。從糧食保管有利性的角度看，糧溫降得越低越好，但為此必然要延長(zhǎng)通風(fēng)時(shí)間，增大電耗。就目前儲(chǔ)糧倉(cāng)房的隔熱性能條件來(lái)看，糧溫越低則其隨氣溫上升而回升的速度越快，這就意味著有一部分電耗和費(fèi)用被浪費(fèi)。因此，綜合氣候、倉(cāng)房條件等諸多因素，筆者建議，機(jī)械通風(fēng)降溫的目標(biāo)糧溫定為05較科學(xué)，一方面可滿足低溫儲(chǔ)糧要求，另一方面可克服盲目追求最低溫度而造成的浪費(fèi)。5.5 提高技能，科學(xué)管理一支素質(zhì)過(guò)硬的專業(yè)隊(duì)伍，一套科學(xué)有效的管理制度是實(shí)現(xiàn)“安全、有效、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能”通風(fēng)的根本保證。因此，筆者建議，各儲(chǔ)糧單位應(yīng)做好以下幾項(xiàng)工作：一是提高從業(yè)人員專業(yè)技能，加強(qiáng)專業(yè)知識(shí)與技能培訓(xùn)，熟悉掌握規(guī)程要求；二是建立健全儲(chǔ)糧通風(fēng)作業(yè)管理制度，嚴(yán)格規(guī)范操作；三是制定有效的獎(jiǎng)罰措施，把機(jī)械通風(fēng)降溫工作中的節(jié)能降耗與浪費(fèi)納入倉(cāng)儲(chǔ)管理工作的考核范圍，并與工資獎(jiǎng)金掛鉤，獎(jiǎng)優(yōu)罰劣，以增強(qiáng)倉(cāng)儲(chǔ)工作人員