Antibacterial activity of intelligent membrane under thecirculation and open the test of temperature control

◎史钢强（中央储备粮哈尔滨直属库，黑龙江　哈尔滨　150069）

Shi Gangqiang（State grain reseres, ha’er bin deport ,ha’er bin 150069,China）

高大平房仓智能膜下环流及开放环流控温试验

Antibacterial activity of intelligent membrane under the
circulation and open the test of temperature control

◎史钢强
（中央储备粮哈尔滨直属库，黑龙江哈尔滨150069）

哈尔滨直属库于2012年2月开始在39库东仓和38库西仓开始安装膜下环流系统，并于当年6月开始投入运用。由于膜下环流系统工程比较复杂，需要在粮面安装大量的回流管，环流风机比较重，安装困难等因素，工期比较长。但在安装过程中，我们还是认为要将这个工程做好，务必要长期发挥作用，采用将粮面的主回流和环流风机都安装在墙上的工艺，即使出仓了，下次入仓无须再次安装。即使没有安装支回流管，整个系统的核心部分还继续会发挥环流控温的作用。事实证明当初的设想的正确的，为后续的简化应用打下了坚实的基础。在电器控制方面，由于没有并入智能通风系统中，2012年全部采用手工控制，智能通风只进行夏季排积热通风。经过反复试验，在积热消除后再进行环流通风有利于整体粮情的稳定，也使整个粮堆的能量状态最低。最后确定，排积热结束后，每天进行4小时的环流通风。这样做的好处是把每天进行仓内的热量尽量排出，每天的环流通风降低上层的粮温，同时降低上层粮粒间的空气湿度，转移到粮层中下层，由于温度低，相对安全水分也高，环流通风的保水、保安全效果非常明显。粮食在长期的通风过程中，上层粮食水分偏低，底层水分偏高，整体粮温和水分趋向均匀，这种效果正好抵消了秋冬季补冷的通风，补冷通风恰好将下层的水分向上层转移。

每天定时环流比一个月集中几天连续环流效果要好，如果长期不环流，等上层温度和粮间湿度上升或导致发热后再环流，效果就很难保证。

2013年将环流系统并入了智能通风系统，可以自动控制了。由于能和智能排积热配合使用，效果也有一定的提高。2014年两个环流仓均出仓，粮食出仓质量良好，储存期间没有出现发热现象，粮情稳定，最高粮温控制在20℃以下，表层30 cm粮温在22℃以下，粮食出库数量几乎没有损失。真正达到了准低温仓的要求。

1　仓房及环流风机布置情况

试验仓为国债投资建仓，共分东西两个廒间，试验仓分别为39库东仓和38库西仓。39库东仓长65 m，宽30 m，装粮线高6.0 m，装玉米8 509 t。38库西仓长60 m，宽30 m，装粮线高6.0 m，装水稻6 659 t。试验仓每个廒间各有两台2.2 kW轴流风机。每个试验仓有6台环流风机，正压端通过环流管静压箱开孔相连，负压端与粮面回流管相连。环流风机型号：CITJ，功率4千瓦，风量：4 500～5 000 m3/h，风压2 000 ～ 2 500 Pa。高大平房仓膜下环流试验实仓见图1。

2　粮食质量情况

试验仓东仓储存品种为玉米，水分14.5%，杂质0.6%，等级2等。

试验仓西仓储存品种为水稻，水分15.1%，杂质1.0%，等级2等

3　智能膜下环流控温通风系统

试验仓智能通风系统是与北京阳光浩普科技发展有限公司共同开发的智能通风系统。单个廒间共改造2个自动窗户（南边最远端一个，北边最远端一个），2个轴流窗户。操作系统对检温系统数据共享，通过采集检温数据，进行分析判断预设风机和窗户开启条件，执行风机停止和运行命令。试验仓环流风机和自动窗户分布示意见图2。

图2　试验仓环流风机和自动窗户分布示意图

3.1环流系统安装过程

环流装置在安装过程中，将可以安装在墙上的全部做了固定安装处理，包括环流风机，主环流管、主回流管。回流支管需要在粮面上挖沟后埋入，因此工作量非常大。这种安装模式的优点是，虽然开始工程量大，但出仓后工作量小，入仓后工作有明确的方向，特别是重新安装的定位作用，利于环流系统的重复使用。环流系统控制装置并入了智能通风系统，实现程序化自动控制。环流系统安装过程见图3、图4，环流系统出仓后实仓图见图5，智能通风和环流通风控制装置见图6。

“当然有啊，”陆教授说，“古代又没有电脑制图，也没有现代化的造币机，那么第一批样钱，也就是我们说的雕母，当然是纯手工造的啊。而且肯定比别的钱造得精细。要是样品都造得随随便便，成品钱就不象样了。”

图3　环流系统安装过程图

图4　环流系统安装过程图

图5　环流系统出仓后实仓图

图6　智能通风和环流通风控制装置

3.2膜下环流控温通风与排积热通风配合

由于智能通风系统在一个时间段只能进行一个控制模型的运行（这点仍需要改进），因此排积热通风和环流通风就有一个先后顺序问题（不能同时运行）。因此，我们先后试验了先环流，后排积热模式，效果不理想，又试验先排积热，后环流，这种模式比较理想。最终确定排积热时间为晚10点到第2天6点，环流均温时间为7点至11～12点，每天环流4～5个小时。

3.3膜下环流控温通风记录及评价

试验仓39库东仓2013年环流通风过程记录见表1。

表1　试验仓39库东仓2013年环流通风过程记录表

（续表）

（续表）

38库西仓6～8月环流通风过程情况记录见表2。

表2　试验仓38库西仓环流通风过程记录表2013年38库西仓6月至8月环流通风情况表

（续表）

（续表）

（续表）

表2由智能通风软件自动统计，38库西仓环流通风时间合计260.64小时。38库西仓环流时间比39库东仓环流时间多，主要原因是38库西仓智能通风系统一直都很稳定，几年来从未出现任何故障。39库东仓存在一段故障期。通过这种运行方式的不断积累数据，运行时间逐渐稳定下来。

3.4膜下环流对储粮稳定性的影响

膜下环流的其他作用：改善粮堆的温度和水分均匀状态，无须进行入仓后的均温均质通风。按一般入仓后均温均质通风要求，可节省6台11 kW·h风机累计120小时通风，合计11 kW·h×6台×120小时/台＝7 920 kW·h。粮食新鲜，没有异味。降低了降粮温的通风时间。储存期间粮食水分没有明显变化，水分损耗非常小。

3.5膜下环流通风过夏期间粮温变化情况

38库西仓2013年环流粮温变化情况见图7；39库东仓2013年环流通风粮温变化情况见图8。

从表3可以看出，上层粮温平均值过夏期间没有超过20℃，其余粮温没有超过6℃。由于上层粮温在粮面下30 cm处，受仓温的影响较大，具有一定的不稳定性。

3.6膜下环流控温系统的投入成本和运行成本分析

膜下环流仓投资费用概况：环流单仓设备合同价：58 620元。此外电缆和配电箱控制单仓10 000元，粮用专用膜、用工费和智能化改造费用合计约12 000元。总费用80 620元。吨投入成本平均合10.53元/t。

膜下环流运行费用概况：每年只在6、7、8月环流，下雨天无须进行环流。进入8月后，正常情况下只需环流两次，每次12小时。6月、7月累计环流50天（扣除10天雨天），合计200小时，总计224小时。实际运行时间由于每年的气候有差异，雨天数量有不同，但基本稳定在220～240小时之间。单台环流风机功率＝380 V×9A＝3.42 kW（环流风机电压和电流由测量仪器运行时测出），单仓6台。共耗电4 596.5 kW·h，合计4 596.5元。吨年运行费用0.69元/（t·年）和0.53元/（t·年）。

两个仓投资和运行费用完全相同，但储存高价值粮种效益会更高。膜下环流投资回报情况见表4。

图7　38库西仓2013年环流粮温情况变化图

图8　39库东仓2013年环流通风粮温情况变化图

表3　38库西仓及39库东仓2013年过夏环流通风粮温表

表4　膜下环流投资回报情况表

4　开放式智能环流系统

2014年两个仓出仓后，并于当年收购新粮。2015年正式开始新的储存周期，39东仓仍是玉米，38西是大豆。由于有了两年多的环流运行经验，为了降低运行费用和人工成本，粮食入仓成型后，我们没有在粮面安装回流管和粮面覆膜，将膜下环流改为开放式仓内环流。之所以这样做，得益于智能通风能将过夏时仓温始终控制在26～27℃以下，加上环流的接力，仓温会进一步控制在25℃以下。开放式环流储存的粮食会更新鲜，粮堆深层无氧呼吸的异味大部分被排积热换走，同时也避免了粮面回流管周边粮食易生霉的缺点。由于第一储存周期已经收回投资，第二次储存周期仅有运行的电费。

4.1开放式智能环流的系统组成

取消了粮面预埋的大理回流管和墙上固定的支环流管，只保留与静压箱相连并固定在墙上的主环流管，此外还有环流风机及配电控制装置。高大平房仓开放式环流试验实仓见图9。

图9　高大平房仓开放式环流试验实仓图

4.2开放式智能环流过夏期间粮温变化情况

38库西仓及39库东仓2015年过夏开放环流通风情况见表5。

表5　38库西仓及39库东仓2015年过夏开放环流通风粮温表

从表5可以看出，上层粮温受排积热通风影响，波动较大，但平均值没有超过20℃。下层粮温没有超过10℃，粮堆处于绝对安全状态。粮堆的原始粮温对环流的效果影响很大，原始粮温低些，冷源越充足，环流均温的效果越明显。环流通风情况记录表与2013年基本相同，由于篇幅不再重述。

4.3开放式智能环流系统投入成本分析

单仓减少粮面回流管及附件费用41 240元，此外还相应减少每次入仓后及出仓前人工费。综合下来，两个廒间只需投入78 760万，合吨成本5.14元/t。比膜下环流通风系统投入成本下降51.2%。开放式智能环流通风系统的运行费用要比膜下环流系统节省人工费、粮面膜的损耗费用，更主要的是操作简便，易于推广。

参考文献：

［1］路茜玉主编.粮油储藏学［M］.北京：中国财政经济出版社，1999.

［2］史钢强.平房仓离心和轴流风机高温差通风降温试验［J］.粮食加工.2011.1.

［3］孙忠良.粮仓智能通风系统［M］.北京阳光浩普科技发展有限公司.2012.4.13.

Shi Gangqiang
（State grain reseres, ha’er bin deport ,ha’er bin 150069,China）

摘要：经过在高大平房仓两个试验仓一个储粮周期的膜下环流控温试验，效果非常理想，最高粮温控制在20℃以下，表层30 cm粮温在22℃以下，底层粮温没有超过10℃。由于试验仓可同时进行自动排积热和自动环流通风，具备了不用粮面覆膜和预埋回流管而采用开放环流控温的基本条件并进行试验，效果同样好，同时具有施工方便，劳动量小，改造成本低，易于推广的特点。

关键词：智能通风；膜下环流；开放环流

Abstract：After the antibacterial activity of two experiments of grain storage ware⁃house a cycle under the membrane of circulation temperature control experiment, the ef⁃fect is very ideal, the highest grain temperature control at 20℃below, the surface temper⁃ature under 22℃, 30 cm food underlying grain temperature does not exceed 10℃. Be⁃cause of its warehouse at the same time of automatic exhaust heat and automatic circula⁃tion ventilation, have not USES surface coated and buries the return line and using open circulation temperature control, the experiments of basic conditions and effect also good, at the same time has the construction is convenient, small amount of labor, the cost is low, the characteristics of easy to promote.

Key words：Intelligent ventilation; Membrane under the circulation; Open circulation

中图分类号：S229+.2，TU249.2