◎ 邵東風(fēng)，欒 坤，張新民，李 葉

（中央儲(chǔ)備糧永城直屬庫(kù)有限公司，河南 永城 476600）

河南省永城市位于河南省最東部，地處豫魯蘇皖4省結(jié)合部，屬于華北中溫干燥儲(chǔ)糧區(qū)[1]。全境屬濕潤(rùn)的暖溫帶季風(fēng)氣候，冬冷夏熱，冬長(zhǎng)于夏。永城直屬庫(kù)馬橋分庫(kù)的倉(cāng)房是2009年所建的田字型倉(cāng)房，4棟倉(cāng)房組合成1棟大倉(cāng)房，分別坐落東南、西南、東北、西北4個(gè)方位。由于倉(cāng)房的特殊性，內(nèi)環(huán)流控溫系統(tǒng)運(yùn)用比較有利，進(jìn)行氣密性隔熱性改造后，結(jié)合內(nèi)環(huán)流控溫技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)低溫儲(chǔ)糧。為貫徹落實(shí)“藏糧于技”戰(zhàn)略，堅(jiān)持“綠色、保質(zhì)、減損、增效”發(fā)展方向，大力推進(jìn)科技儲(chǔ)糧技術(shù)應(yīng)用，提高科技儲(chǔ)糧使用率以及使用效果，通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較，制定合理的通風(fēng)蓄冷、內(nèi)環(huán)流控溫方案，使糧食能夠安全度夏的前提下，節(jié)約成本，提質(zhì)增效，不用或少用化學(xué)藥劑，避免或減少污染，實(shí)現(xiàn)綠色儲(chǔ)糧。

1 材料與方法

1.1 供試倉(cāng)房

試驗(yàn)倉(cāng)房選取中央儲(chǔ)備糧永城直屬庫(kù)馬橋分庫(kù)1～4號(hào)倉(cāng)房，始建于2009年，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。倉(cāng)型為4棟30 m×60 m的獨(dú)立倉(cāng)房，組合成1棟60 m×120 m的大倉(cāng)房1號(hào)倉(cāng)位于東南方位、2號(hào)位于西南方位、3號(hào)倉(cāng)位于東北方位、4號(hào)倉(cāng)位于西北方位（圖1）。設(shè)計(jì)倉(cāng)容9 000 t，倉(cāng)門3個(gè)，均采用新型擋糧門，用5 mm厚聚苯乙烯泡沫塑料板密閉，窗戶10個(gè)，為雙層密閉窗。倉(cāng)房?jī)?nèi)部糧面以上墻體及倉(cāng)頂噴涂聚氨酯，糧面壓蓋透氣毯，倉(cāng)內(nèi)鋪設(shè)一機(jī)三道地上籠通風(fēng)系統(tǒng)，通風(fēng)途徑比為1∶1.5，安裝了內(nèi)環(huán)流控溫系統(tǒng)。

圖1 倉(cāng)房位置平面圖

1.2 試驗(yàn)倉(cāng)房?jī)?chǔ)糧情況

試驗(yàn)倉(cāng)房?jī)?chǔ)糧情況如表1所示。

表1 試驗(yàn)倉(cāng)房?jī)?chǔ)糧情況表

1.3 試驗(yàn)設(shè)備

內(nèi)環(huán)流控溫系統(tǒng)，由通風(fēng)道、通風(fēng)保溫隔熱管、環(huán)流風(fēng)機(jī)、集成控制箱構(gòu)成。保溫隔熱管由雙層不銹鋼管，中間填充隔熱材料組成。環(huán)流風(fēng)機(jī)為三相異步防爆電動(dòng)機(jī)，功率0.75 kW。集成控制箱可以根據(jù)倉(cāng)內(nèi)溫度設(shè)定啟動(dòng)關(guān)閉風(fēng)機(jī)。通風(fēng)道為倉(cāng)房地上籠通風(fēng)系統(tǒng)，采用一機(jī)三道通風(fēng)系統(tǒng)，通風(fēng)途徑比1.5∶1，總共3個(gè)通風(fēng)口，累計(jì)9個(gè)通風(fēng)支道，倉(cāng)房墻面裝有6個(gè)軸流風(fēng)機(jī)，型號(hào)Y90L-2，功率2.2 kW，地籠口處采用功率為7.5 kW、型號(hào)為Y132M-4的軸流風(fēng)機(jī)。天碩糧情無線測(cè)溫系統(tǒng)由一臺(tái)計(jì)算機(jī)、測(cè)控主機(jī)、測(cè)控分機(jī)、分線器、測(cè)溫電纜構(gòu)成，測(cè)溫電纜由6列13行4層312個(gè)測(cè)溫點(diǎn)以及一個(gè)溫濕度感應(yīng)器構(gòu)成。

1.4 試驗(yàn)方法

1.4.1 秋冬季蓄冷

在每年11月到次年2月分階段進(jìn)行通風(fēng)降溫作業(yè)。第一階段，選擇合適的天氣，打開窗戶利用自然通風(fēng)排除倉(cāng)內(nèi)積熱，當(dāng)外界溫度小于平均糧溫8 ℃以上時(shí)，打開地籠通風(fēng)口關(guān)閉窗戶，并開啟倉(cāng)房山墻上的6臺(tái)風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)降溫。根據(jù)糧情測(cè)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，當(dāng)外界溫度小于平均糧溫4 ℃以內(nèi)時(shí)結(jié)束第一階段通風(fēng)。第二階段，抓住有利低溫天氣，通過在地籠口加裝風(fēng)機(jī)，在夜間進(jìn)行通風(fēng)降溫，使4個(gè)倉(cāng)房的糧食平均溫度迅速降到5 ℃，最高糧溫10 ℃以下，并保證4個(gè)倉(cāng)房的平均糧溫相差±0.5 ℃結(jié)束通風(fēng)。

1.4.2 通風(fēng)后管理

通風(fēng)結(jié)束后及時(shí)關(guān)閉窗戶、排風(fēng)扇口，拆下地籠口風(fēng)機(jī)，用隔熱板對(duì)地籠口進(jìn)行隔熱密閉處理，對(duì)門窗用10 cm厚硬質(zhì)聚苯乙烯泡沫板堵塞并用塑料薄膜進(jìn)行密封，并對(duì)糧食進(jìn)行透氣毯壓蓋。

1.4.3 檢測(cè)糧溫倉(cāng)溫

利用糧情測(cè)溫系統(tǒng)，每周固定時(shí)間上午9:00左右檢測(cè)在氣溫上升期間的糧食溫度、倉(cāng)房溫度、倉(cāng)房濕度的變化，并記錄數(shù)據(jù)。

1.4.4 內(nèi)環(huán)流通風(fēng)控溫

在每年6—9月，氣溫會(huì)影響倉(cāng)溫迅速提高，開啟內(nèi)環(huán)流控溫系統(tǒng)降低倉(cāng)房溫度，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)低溫儲(chǔ)糧，限制有害生物體的生長(zhǎng)、繁育，延緩糧食品質(zhì)陳化，達(dá)到糧食安全儲(chǔ)藏的目的[2]。內(nèi)環(huán)流控溫系統(tǒng)設(shè)定為自動(dòng)模式，采用分段開啟模式，6月份，內(nèi)環(huán)流系統(tǒng)啟動(dòng)溫度設(shè)置為25 ℃，停止溫度設(shè)置為23 ℃；7、8月份，開啟關(guān)閉溫度設(shè)為26 ℃、24 ℃；9月份，開啟關(guān)閉溫度設(shè)為26 ℃、23 ℃[3]。同時(shí)記錄4個(gè)倉(cāng)房系統(tǒng)開啟的時(shí)間以及糧溫、倉(cāng)溫的變化。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同方位倉(cāng)房最高糧溫比較

由圖2可知，在2月、3月最高糧溫變化較小，當(dāng)進(jìn)入4月份時(shí)，外界氣溫迅速回升，倉(cāng)內(nèi)最高糧溫也快速上升。2號(hào)倉(cāng)房在初始最高糧溫較低的情況下，最終溫度上升到最高，4號(hào)倉(cāng)房相較于其他3個(gè)倉(cāng)房整體糧溫上升較慢，2號(hào)倉(cāng)的溫度波動(dòng)較大，受外界的溫度影響較大。

圖2 不同方位倉(cāng)房在溫度上升期間最高糧溫的變化情況圖

2.2 不同方位倉(cāng)房平均糧溫比較

由圖3可知，平均糧溫在初始溫度相差±0.5 ℃后，在2月2日至6月22日4個(gè)倉(cāng)房整體平均糧溫隨著外界溫度回升呈平穩(wěn)上升趨勢(shì)。但2號(hào)倉(cāng)平均糧溫上升最快，3號(hào)倉(cāng)上升最慢，在6月21日時(shí)溫度相差1.9 ℃，1號(hào)倉(cāng)前期上升較慢，但在5月份氣溫高時(shí)溫度上升迅速增加。在外界氣溫較高時(shí)，4號(hào)倉(cāng)房的糧溫變化比1號(hào)、3號(hào)快，說明4號(hào)倉(cāng)房經(jīng)外界通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳進(jìn)倉(cāng)內(nèi)的熱量較多，推測(cè)原因?yàn)闅鉁厝兆兊淖罡咧蛋l(fā)生在午后14:00前后[4]，陽光直接照射4號(hào)倉(cāng)的西側(cè)。最終平均糧溫2號(hào)倉(cāng)＞4號(hào)倉(cāng)＞1號(hào)倉(cāng)＞3號(hào)倉(cāng)。

圖3 不同方位倉(cāng)房在溫度上升期間期平均糧溫的變化情況圖

2.3 不同方位倉(cāng)房溫度比較

由圖4可知，總體來看倉(cāng)房的溫度波動(dòng)較大，3號(hào)倉(cāng)相對(duì)波動(dòng)較小，受外界的氣溫影響較小，2號(hào)倉(cāng)波動(dòng)較大，受外界影響較大。倉(cāng)溫變化主要受氣溫的影響，受圍護(hù)結(jié)構(gòu)即倉(cāng)房隔熱性的影響[5]，整體倉(cāng)房的隔熱性有待提高。1號(hào)、4號(hào)倉(cāng)房溫度波動(dòng)幅度處于2號(hào)和3號(hào)之間。

圖4 不同方位倉(cāng)房在溫度上升期間期倉(cāng)房溫度的變化情況圖

2.4 不同方位倉(cāng)房?jī)?nèi)環(huán)流控溫效果比較

由表2可知，2號(hào)倉(cāng)內(nèi)環(huán)流系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)，且平均糧溫上升最多。消耗倉(cāng)內(nèi)冷心冷源最多，3號(hào)倉(cāng)內(nèi)環(huán)流啟動(dòng)時(shí)間最短，平均糧溫上升最少。說明在不同方位的倉(cāng)房，受外界溫度的影響不相同，位于西南方位的2號(hào)倉(cāng)房外界傳導(dǎo)的熱量最多，需要冷源最多，4號(hào)倉(cāng)與1號(hào)倉(cāng)次之，位于東北方位的3號(hào)倉(cāng)房受熱最少。

表2 試驗(yàn)倉(cāng)冬季蓄冷后糧食溫度變化情況表

3 結(jié)論

不同方位的倉(cāng)房經(jīng)外界通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳進(jìn)倉(cāng)內(nèi)的熱量不同，運(yùn)用內(nèi)環(huán)流控溫系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)低溫儲(chǔ)糧的難度不同，制定相應(yīng)的內(nèi)環(huán)流控溫方案，可以實(shí)現(xiàn)低溫儲(chǔ)糧，不用或少用化學(xué)熏蒸藥劑，實(shí)現(xiàn)綠色儲(chǔ)糧。

通過4個(gè)倉(cāng)房通風(fēng)后溫度變化比較，以及運(yùn)用內(nèi)環(huán)流控溫效果對(duì)比，可以明確了解位于西南方位2號(hào)倉(cāng)房經(jīng)外界通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳進(jìn)倉(cāng)內(nèi)的熱量較多，倉(cāng)房溫度、糧食溫度上升較快；3號(hào)倉(cāng)房經(jīng)外界通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳進(jìn)倉(cāng)內(nèi)的熱量較小，倉(cāng)房溫度、糧食溫度上升較慢。在冬季通風(fēng)蓄冷時(shí)可以針對(duì)性的制定相應(yīng)的作業(yè)方案節(jié)約用電成本。但倉(cāng)房受外界氣溫影響還是較大，有待進(jìn)一步進(jìn)行密閉隔熱改造，根據(jù)這次研究，制定合理的施工方案，節(jié)約施工成本。