董穎 白巖 申晨 郭鋒 曹雪
【摘要】低溫高濕儲(chǔ)糧區(qū)冬夏季溫差大,高溫季節(jié)倉(cāng)儲(chǔ)玉米表層糧溫上升快,容易出現(xiàn)“冷心熱皮”現(xiàn)象,造成糧堆濕熱轉(zhuǎn)移等問(wèn)題。試驗(yàn)在外溫上升季開(kāi)始對(duì)試驗(yàn)倉(cāng)糧堆進(jìn)行整倉(cāng)環(huán)流通風(fēng),之后在高溫季適時(shí)密閉,使糧溫保持在較低且均衡的水平。結(jié)果表明:利用糧堆自身冷源進(jìn)行環(huán)流通風(fēng),可有效降低倉(cāng)溫、表層糧溫(t檢驗(yàn)分析證明了通風(fēng)降溫的有效性。試驗(yàn)倉(cāng)溫平均下降3.22℃,表層糧溫平均下降3.41℃),并起到均衡各層糧溫的作用(試驗(yàn)倉(cāng)各糧層糧溫極差比對(duì)照倉(cāng)均低約2℃)。
【關(guān)鍵詞】整倉(cāng)環(huán)流;均衡糧溫;通風(fēng)試驗(yàn)
我國(guó)東北屬寒溫帶、中溫帶季風(fēng)氣候區(qū)。冬季寒冷、干燥期長(zhǎng),該地區(qū)適合利用自然干冷氣流進(jìn)行儲(chǔ)糧,并配合高溫季節(jié)合理密閉的綠色節(jié)能儲(chǔ)糧模式。玉米倉(cāng)為高大平房倉(cāng),其體積大、裝糧線高,但倉(cāng)頂隔熱性較差,致使高溫季節(jié)倉(cāng)溫上升較快,糧堆表面溫度升高,與中下層儲(chǔ)糧產(chǎn)生較大溫差,糧堆極易出現(xiàn)由“冷心熱皮”現(xiàn)象而造成的濕熱轉(zhuǎn)移等問(wèn)題。
本試驗(yàn)在外溫上升季開(kāi)始對(duì)試驗(yàn)倉(cāng)糧堆進(jìn)行整倉(cāng)環(huán)流通風(fēng),利用糧堆底層自身冷源降低和均衡糧溫。在高溫季適時(shí)密閉,使糧堆整體溫度保持在較低且均衡的水平,達(dá)到綠色環(huán)保安全儲(chǔ)糧的目的。
1試驗(yàn)材料
1.1試驗(yàn)倉(cāng)和對(duì)照倉(cāng)
選擇同時(shí)期建造、結(jié)構(gòu)相同的兩個(gè)高大平房倉(cāng)進(jìn)行試驗(yàn):25#為試驗(yàn)倉(cāng),27#為對(duì)照倉(cāng)。每倉(cāng)長(zhǎng)54m,跨度30m,裝糧線高6.5m,設(shè)計(jì)倉(cāng)容量7 500H每扇窗內(nèi)嵌保溫板;倉(cāng)墻內(nèi)壁粘貼PEF保溫隔熱板;倉(cāng)外頂噴涂反光涂料;倉(cāng)門(mén)做保溫層和防潮層。
1.2試驗(yàn)糧情
選2016年入庫(kù)遼寧玉米進(jìn)行試驗(yàn),儲(chǔ)糧基本情況,如表1所示。
1.3試驗(yàn)設(shè)備及安裝布置
整倉(cāng)環(huán)流均衡糧溫通風(fēng)儲(chǔ)糧系統(tǒng)由軸流風(fēng)機(jī)、糧溫檢測(cè)系統(tǒng)和環(huán)流管網(wǎng)系統(tǒng)組成。
1.3.1通風(fēng)機(jī)
選用小型軸流風(fēng)機(jī):型號(hào)SF-14-Z,功率1.5kW,全壓320Pa,風(fēng)量11 000m3/h。
1.3.2糧情檢測(cè)系統(tǒng)
選用北京中谷惠爾電子測(cè)溫系統(tǒng)。電纜線東西向間距4.820m,南北向間距3.625m,垂直間距1.8m。糧堆外圍測(cè)溫點(diǎn)距東西兩側(cè)墻內(nèi)壁0.49m,距南北側(cè)墻內(nèi)壁0.50m,距表層糧面及地面0.30m。共計(jì)432個(gè)測(cè)溫點(diǎn)。
1.3.3試驗(yàn)倉(cāng)環(huán)流管網(wǎng)安裝方法
試驗(yàn)糧倉(cāng)采用一機(jī)三道地上籠通風(fēng)方式,通風(fēng)道間距6m,共6機(jī)18道。將軸流風(fēng)機(jī)安裝固定在倉(cāng)墻外側(cè)通風(fēng)口處,將軸流風(fēng)機(jī)出風(fēng)口與110mmPVC管連接,用“u”型卡把PVC管固定住,并使其在裝糧線上穿過(guò)倉(cāng)墻進(jìn)入糧倉(cāng)。管端口處加裝彎頭以防止糧粒進(jìn)入而堵塞環(huán)流管道,環(huán)流管網(wǎng)安裝如圖1所示。
2試驗(yàn)方法
2.1整倉(cāng)環(huán)流方法
利用冬季充足的自然冷源,逐步對(duì)儲(chǔ)糧降溫,直至將中下層糧溫降至-10%左右。春季倉(cāng)溫上升后,打開(kāi)軸流風(fēng)機(jī),使積攢在糧堆中下部的干冷氣流穿過(guò)糧層由通風(fēng)道進(jìn)入環(huán)流管道(為避免環(huán)流氣流受到外溫的影響,需對(duì)管道做隔熱保溫處理),并經(jīng)風(fēng)網(wǎng)送至糧倉(cāng)上部。這樣周而復(fù)始的循環(huán),直至夏季持續(xù)高溫前關(guān)閉軸流風(fēng)機(jī),對(duì)糧倉(cāng)進(jìn)行密閉處理。
2.2日常管理
定時(shí)采集、整理糧堆溫度數(shù)據(jù);每天巡回檢查保溫隔熱材料是否破損,保證倉(cāng)房、倉(cāng)門(mén)、倉(cāng)窗密封完好,環(huán)流管道及風(fēng)網(wǎng)無(wú)堵塞;通風(fēng)結(jié)束后嚴(yán)格密閉;對(duì)出現(xiàn)糧溫異常的部位及時(shí)進(jìn)行處理。
3試驗(yàn)結(jié)果與分析
3.1試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄
試驗(yàn)倉(cāng)和對(duì)照倉(cāng)溫度數(shù)據(jù)記錄如表2和表3所示。
3.2試驗(yàn)結(jié)果分析
由表2、表3可以看出,當(dāng)通風(fēng)結(jié)束時(shí),試驗(yàn)倉(cāng)各層糧溫比較接近,平均糧溫為9.8℃;對(duì)照倉(cāng)相鄰兩層糧溫差較大,平均糧溫高于試驗(yàn)倉(cāng)2.5℃。由試驗(yàn)倉(cāng)和對(duì)照倉(cāng)倉(cāng)溫及表層糧溫折線圖(見(jiàn)圖2)對(duì)比看出,隨著環(huán)流通風(fēng)的進(jìn)行,試驗(yàn)倉(cāng)倉(cāng)溫和表層糧溫明顯低于對(duì)照倉(cāng),相較于對(duì)照倉(cāng)表層糧溫的上升趨勢(shì),試驗(yàn)倉(cāng)表層糧溫上升緩慢,在通風(fēng)后期趨于平緩。
3.2.1均衡糧溫效果分析
表4列出試驗(yàn)倉(cāng)與對(duì)照倉(cāng)倉(cāng)溫溫度差、表層糧溫溫度差和各層糧溫極差。
比較試驗(yàn)倉(cāng)與對(duì)照倉(cāng)各層糧溫,計(jì)算對(duì)應(yīng)的最高溫度與最低溫度差即糧溫極差(見(jiàn)表4)顯示出,在各個(gè)倉(cāng)外溫度下,試驗(yàn)倉(cāng)各糧層糧溫極差比對(duì)照倉(cāng)均低約2℃。證明環(huán)流通風(fēng)對(duì)糧堆有顯著的均溫效果。
3.2.2降低倉(cāng)溫效果t檢驗(yàn)分析
假定原假設(shè)為通風(fēng)對(duì)倉(cāng)溫沒(méi)有影響或有升溫的影響,備擇假設(shè)為通風(fēng)可以使倉(cāng)溫下降。將表2、表3相應(yīng)倉(cāng)溫?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比求差值(見(jiàn)表4),則原假設(shè)可被看成差值為正數(shù)或?yàn)榱?,而備擇假設(shè)可被看成差值為負(fù)。
此處樣本為倉(cāng)內(nèi)溫度差,為樣本平均數(shù),H為原假設(shè),Ha為備擇假設(shè)。
根據(jù)單總體t檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量為:
此處樣本倉(cāng)內(nèi)溫度差為X,為樣本平均數(shù),S為樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差,n為樣本數(shù)(14)。根據(jù)f檢驗(yàn),原假設(shè)為真的條件下服從自由度為n-1(13)的t分布。其統(tǒng)計(jì)參數(shù)(見(jiàn)表5)。
試驗(yàn)倉(cāng)與對(duì)照倉(cāng)倉(cāng)溫溫度差檢驗(yàn)為單側(cè)檢驗(yàn),假設(shè)檢驗(yàn)水準(zhǔn)為0.01,則相應(yīng)臨界值為-2.65。由于檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量-7.76<-2.65,可得出結(jié)論:通過(guò)檢驗(yàn),按0.01水準(zhǔn),決絕原假設(shè)H0。也就是說(shuō),檢驗(yàn)證明通過(guò)通風(fēng),可使倉(cāng)內(nèi)溫度有效降低。試驗(yàn)倉(cāng)溫普遍下降3.2℃。(2)
3.2.3降低表層糧溫效果t檢驗(yàn)分析
同理假定原假設(shè)為通風(fēng)對(duì)表層糧溫沒(méi)有影響或有升溫的影響,備擇假設(shè)為通風(fēng)可以使表層糧溫下降。將表2、表3相應(yīng)表層糧溫?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比求差值(見(jiàn)表4),則原假設(shè)可被看成差值為正數(shù)或?yàn)榱?,而備擇假設(shè)可被看成差值為負(fù)。那么,
此處樣本為表層糧溫溫度差,為樣本平均數(shù),H0為原假設(shè),Ha為備擇假設(shè)。其f分布統(tǒng)計(jì)參數(shù)(見(jiàn)表5)。
試驗(yàn)倉(cāng)與對(duì)照倉(cāng)表層糧溫溫度差檢驗(yàn)為單側(cè)檢驗(yàn),假設(shè)檢驗(yàn)水準(zhǔn)為0.01,則相應(yīng)臨界值為-2.65。由于檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量-5.93<-2.65,可得出結(jié)論:通過(guò)檢驗(yàn),按0.01水準(zhǔn),決絕原假設(shè)H0。檢驗(yàn)證明
通過(guò)通風(fēng),可使表層糧溫有效降低。表層糧溫平均下降3.41℃。
4結(jié)論
整倉(cāng)環(huán)流通風(fēng)可以有效降低倉(cāng)內(nèi)溫度和表層糧溫,且通風(fēng)對(duì)均衡糧溫有效。試驗(yàn)倉(cāng)利用糧堆中下部積攢的自然冷源進(jìn)行環(huán)流,有效緩解了表層糧溫隨著氣溫的增長(zhǎng)而急劇上升的現(xiàn)象;在季節(jié)轉(zhuǎn)換時(shí)期有效解決了各糧層溫差大,易引起糧堆濕熱轉(zhuǎn)移造成水分積聚等的不良現(xiàn)象;通風(fēng)結(jié)束后,進(jìn)行密閉處理,可延緩糧溫上升速度。此方法節(jié)能環(huán)保、綠色無(wú)污染,有利于保證儲(chǔ)糧安全渡夏。