儲糧通風技術(shù)總則
來源:環(huán)球糧機網(wǎng)發(fā)布時間:2015-05-24 16:56:11
第三章、機械通風儲糧技術(shù)(儲糧新技術(shù)教程147—200)
第一節(jié)、基礎(chǔ)知識
第二節(jié)、離心式通風機的構(gòu)造與分類
第三節(jié) 軸流式通風機
第四節(jié) 房式倉機械通風
第五節(jié) 高大平房倉機械通風
第六節(jié) 單管通風與多管道通風設(shè)備
第七節(jié) 機械通風重要參數(shù)的選擇
第八節(jié) 機械通風操作條件
第九節(jié) 機械通風時機的判斷
第十節(jié) 機械通風的操作管理
第十一節(jié) 機械通風系統(tǒng)效率評估
第十二節(jié) 儲糧機械通風技術(shù)規(guī)程LS/T1202—2002
第四章、房式倉儲糧
一、入糧前的基礎(chǔ)準備工作
二、入倉糧食的質(zhì)量要求
三、糧食入倉操作要求
四、儲糧日常管理
五、科學運用儲糧技術(shù)
六、糧食出倉
第三章 機械通風儲糧技術(shù)
第一節(jié) 基礎(chǔ)知識一、主要名詞與術(shù)語
通風——用外部空氣置換糧堆內(nèi)的空氣,以改善儲糧條件的換氣技術(shù)稱為通風。
自然通風——利用糧堆內(nèi)部和外部空氣密度差引起的熱壓差和風力造成的風壓差促使外部空氣進入糧堆內(nèi)部,置換出糧粒間的氣體,實現(xiàn)通風換氣,稱為糧食的自然通風。
機械通風——利用通風機產(chǎn)生的壓力,將外界空氣送入糧堆,實現(xiàn)外界空氣置換出糧粒間空氣的技術(shù)稱為機械通風。
機械通風系統(tǒng)——將機械通風過程中的設(shè)備、部件、糧倉及糧堆用通風管道聯(lián)成的整體,稱為機械通風系統(tǒng),又稱機械通風風網(wǎng)。
供風管道——在糧倉或糧堆外部,與通風機出口所聯(lián)接的管道。
通風管道——位于糧堆底部或糧堆內(nèi)的管道,空氣通過它可進入糧堆或自糧堆內(nèi)排出,與通風機的供風管道相聯(lián)接。
主通風道——位于糧堆內(nèi)的與通風機供風管道相聯(lián)接或與風機直接聯(lián)接的通風管道。
支風道——位于糧堆內(nèi)與主通風道相聯(lián)接的管道。
地槽——位于糧倉或糧堆貨位地坪以下的槽形通風道。
地上通風道——位于糧倉或糧堆貨位地坪之上的通風道,俗稱地上籠。
空氣分配器——空氣經(jīng)過通風管道,并穿過通風道表面的通氣孔板進入糧堆,通氣孔板為空氣分配器。
通風管道表觀風速——指通風管道每平方米通氣孔板面積上每秒通過的空氣量,單位是m3/m2/s,簡寫為m/s。
空氣分配器表觀風速——空氣穿過分配器表面的流速,單位是m/s。
壓入式通風——通風機將空氣從糧倉底部壓入糧堆,廢氣從糧面排出,適用于降水通風和糧堆中、上層發(fā)熱降溫通風。
吸出式通風——通風機將空氣從糧堆中吸出,適用于調(diào)質(zhì)通風和糧堆中、下層發(fā)熱降溫通風。
總阻力——氣流通過風網(wǎng)時所產(chǎn)生的壓力損失,即機械通風系統(tǒng)阻力,它包括通風管道的阻力,分配器阻力及糧層阻力。
空氣途徑比——空氣穿過糧層呈非線性流動時,空氣到達糧面的最長路徑與最短路徑之比。
靜壓力——垂直作用于風道壁的單位面積上的壓力。靜壓力用來克服通風風網(wǎng)的阻
力。靜壓力通常用毫米水柱計量,現(xiàn)規(guī)定用帕來計量。常用U型管來測量靜壓力。
糧食——指所有谷類和豆類籽粒、油料作物籽粒及薯類作物的塊根、塊莖。
糧層阻力——空氣被迫送入糧堆時,要通過糧層,氣流就要消耗能量,能量損失表現(xiàn)為氣流的靜壓力下降,這個壓力降值就是所謂的糧層阻力。以帕(Pa)計量。
糧層風速——氣流穿過糧層孔隙的平均速度,單位是m/s。
表觀風速——氣流穿過糧堆(糧層)表面的速度,也就是每秒鐘內(nèi)通過每平方米糧堆
表面的氣流量,單位是m/s。
徑向通風——對糧食進行機械通風時,氣流橫向穿過糧層,氣流線互相平行,路徑基本相等。
箱式通風——在房式倉墻壁處設(shè)置四面帶篩網(wǎng)的箱架框體,配備離心式風機,結(jié)合揭蓋糧面的塑料薄膜,對糧食進行通風的方法。
二、 基本概念
(一)氣體的溫度
溫度是表示物體冷熱的物理量,它是物體分子運動的宏觀結(jié)果。氣體的溫度常用各種測溫儀表來測量。定量地表示物體溫度的計量標準,就是溫度標尺(簡稱溫標)。
我國法定溫度計量單位為絕對溫標和攝氏溫標。
絕對溫標又稱開爾文溫標,它是表示熱力學溫度的基本溫標,用符號T表示,單位符號為K,它是以氣體分子熱運動平均能趨于零的溫度為起點,即OK,以水的三相點溫度作為定義熱力學溫標的單一固定點,規(guī)定水的三相點溫度為273.16K,于是1K就是水的三相點熱力學溫度的1/273.16。
攝氏溫標又稱百度溫標,是廣泛使用的一種溫標,攝氏溫標的符號為t,單位符號為℃在標準大氣壓下把純水的冰點定為0℃,沸點定為100℃,在冰點與沸點之間等分為100分格,每一格的刻度就表示攝氏1℃。純水冰點的熱力學溫度為273.15K,它比水的三相點熱力學溫標低0.01K,水的沸點則為373.15K。
絕對溫標與攝氏溫標的關(guān)系是T=t+273.15
在工程上為簡化計算,近似寫成:t=T-273
攝氏溫標與與絕對溫標的溫度間隔是相等的,即1℃=1K
(二)氣體的壓力
氣體的壓力是指氣體在單位面積容器壁上的垂直作用力。氣體內(nèi)部的分子在作無規(guī)則熱運動時產(chǎn)生的對外作用力,這個力就是壓力。
我國法定計量單位規(guī)定的壓力單位是帕斯卡,簡稱帕,符號為Pa。1Pa是指l平方米表面上作用l牛頓(N)的力。
1 Pa=1 N/m2
另外,在文獻中還經(jīng)常見到的壓力單位有標準大氣壓和工程大氣壓。
國際上規(guī)定的標準大氣壓(atm),其值為l01325Pa,它是在緯度450海平面上測得的全年平均大氣壓力。
工程上為計算方便,規(guī)定1cm2表面上作用lkg力作為一個工程大氣壓,簡稱氣壓(at)。
工程上還用液柱高度表示氣體壓力的大小,如米水柱(mH2O),毫米水柱(mmH2O),毫米汞柱(mmHg)。
法定單位制與工程單位制的壓力有如下關(guān)系:
1標準大氣壓(atm)=760mmHg=1.0332kgf/cm2=101325Pa
1工程大氣壓(at)=1kgf/cm2=10000kgf/m2=10000mmH2O
=735.6mmHg=0.968atm=98066Pa
由此可知:
lmmH2O=9.8066Pa≈9.81 Pa
1kPa=1000N/m2
lMPa=106N/m2
用U型管測定風管內(nèi)的壓力時,壓力計所指示的壓力是風管中氣體的實際壓力與外界大氣壓力的差值,稱為相對壓力或表壓力。當風管中的壓力大于大氣壓力時,表壓力為正值,以Pb表示,若風管中的壓力低于外界大氣壓力時,表壓力為負值,以Pv表示。風管中氣體的絕對壓力(以Pjd表示)為:
正壓時Pjd=B+ Pb
負壓時 Pjd=B-Pv
(三)氣體的密度和比容
單位體積的氣體具有的質(zhì)量稱為氣體的密度,是表示氣體輕重程度的物理量。用符號ρ表示,其單位是kg/m3,氣體密度
ρ=m/V
式中:ρ——氣體的密度,kg/m3;
m——氣體的質(zhì)量,kg;
V——氣體的體積,m3。
單位質(zhì)量的氣體所占有的體積,也就是密度的倒數(shù)稱為比容.用符號v表示,其單位是m3/kg,顯然:
v=V/m=1/ρ,v. ρ=1
常用氣體在0℃的密度見表1-1。
表1—1常用氣體在℃時的密度
空 氣,ρo=1.293kg/m3
氧 氣,ρo =1.429kg/m3
氫 氣,ρo=0.0899kg/m3
氮 氣,ρo =1.251kg/m3
一氧化碳,ρo=1.251kg/m3
二氧化碳,ρo =1.997kg/m3
二氧化硫,ρo=2.927kg/m3
氣體的密度,隨著本身的溫度升高而減少,就空氣赤說,t℃時的密度按下式求出:
由此可知,空氣溫度升高,則其密度減少,糧倉內(nèi)糧食溫度升高發(fā)熱時,糧粒間氣體的密度減少,小于倉內(nèi)外空氣的密度,產(chǎn)生空氣密度差,形成熱壓差,才能使糧食進行自然通風。熱壓的大小除與溫差大小有關(guān)外,還與糧倉下部進氣口和上部排氣口的高差有關(guān),溫差和高差越大,熱壓越大,通風效果就趙好。
(四)氣體的重度
單位體積的氣體所具有的重量,也就是作用在單位體積氣體上的重力稱為氣體重度,用符號y表示,單位是N/m3。
當重力加速度g=9.8m/s2時,氣體重量G與氣體的質(zhì)量m間的關(guān)系:
G=m·g
于是:
(五)機械通風系統(tǒng)的分類
1.按通風的范圍分類
(1)全面通風——對獨立儲糧單元(貨位)的整體進行通風。
(2)局部通風——對獨立儲糧單元(貨位)的局部進行通風。
2.按風網(wǎng)的形式分類
(1)地槽通風系統(tǒng)——糧倉(貨位)地坪之下建有固定槽形通風道的通風系統(tǒng),適用于全面通風。
(2)地上籠通風系統(tǒng)——糧 倉 (貨 位)地坪之上敷設(shè)籠形通風道的通風系統(tǒng),適用于整體通風。
(3)單管通風系統(tǒng)——小型通風機與單個扦插式通風管配套,插入糧堆內(nèi)進行通風的系統(tǒng),適用于局部應(yīng)急通風。
(4)多管通風系統(tǒng)——一臺通風機帶有多個扦插式通風管,插入糧堆內(nèi)進行通風的系統(tǒng),適用于局部應(yīng)急通風。
(5)箱式通風系統(tǒng)——在糧堆內(nèi)預埋箱型空氣分配器的通風系統(tǒng),須配合糧面揭膜方法或配合導風管,用于局部通風或全面通風。
(6)徑向通風系統(tǒng)——筒狀空氣分配器豎置于糧堆中、上層發(fā)熱降溫通風。
(7)無風道通風系統(tǒng)——糧倉底部沒全開孔底板的通風系統(tǒng),適用于小型糧倉的全面通風。
3.按送風方式分類
(1)壓入式通風——通風機正壓送風,適用于降水通風和糧堆中、上層發(fā)熱降溫通風。
(2)吸出式通風——通風機負壓吸風,適用于降溫通風、調(diào)質(zhì)通風、預防結(jié)露通風和糧堆中、下層發(fā)熱熱降溫通風。
(3)壓入與吸出相結(jié)合式通風
①在糧堆風網(wǎng)中,空氣輸入端由通風機正壓送風,空氣輸出端由另一臺通風機負壓吸風,適用于糧層較厚,阻力較大的通風。
②在通風過程中,一個通風階段采用壓入式通風,另一階段采用吸出式通風,適用于糧層較厚,溫度和水份不易平衡條件下的通風。
(4)環(huán)流通風——通風機的空氣輸入端和輸出端,分別與糧堆風網(wǎng)的空氣輸出端和輸入端相聯(lián)接的密閉循環(huán)通風系統(tǒng),適用于環(huán)流熏蒸等。
4、按通風機類型分類
(1)離心式通風機通風——適用于風網(wǎng)阻力較大狀態(tài)下的通風。
(2)軸流式通風機通風——適用于風網(wǎng)阻力較小狀態(tài)下的通風。其中排風扇通風,適用于低風壓緩速降溫通風。
(3)混流式通風機通風——適用于風網(wǎng)阻力適中狀態(tài)下的通風,其風機壓力大于軸流式通風機壓力。
(六)機械通風的功能
1.降溫通風
降低儲糧的溫度。
(1)處理發(fā)熱糧或高溫糧;
(2)在低溫季節(jié)進行通風降低糧溫,同時采取各種隔熱措施保持較低糧溫,實現(xiàn)低溫儲糧;
(3)延長防護劑的殘效期。
2.降水通風
降低糧食含水率,提高儲糧穩(wěn)定性。
3.調(diào)質(zhì)通風
在糧食加工前,適當增加糧食水分以改善糧食加工工藝品質(zhì)。
4.其他目的的通風
(1)平衡糧堆溫度、濕度,防止或消除水分轉(zhuǎn)移、分層和結(jié)露;
(2)預防高水分糧發(fā)熱;
(3)排除糧堆內(nèi)異味或進行熏蒸后的散氣;
(4)進行環(huán)流熏蒸。
三、 氣體流動基本知識
(一)空氣在管道內(nèi)的流動
氣體在管道內(nèi)流動的基本原因是兩處的壓力不同而引起的。儲糧機械通風就是利用通風機迫使空氣在管道內(nèi)及糧堆內(nèi)流動。
氣體在管道內(nèi)流動時,可用流速和流量來描述。
單位時間內(nèi)氣體在管道內(nèi)流動的距離稱為氣體的流速,用符號V表示,單位是m/s。
用下式表示:
v=m/s
式中:v——流速,m/s;
m——距離,m;
s——時間,s。
單位時間內(nèi)氣體流過管道某截面的數(shù)量稱為流量,是表示氣體流動數(shù)量的物理量。流量分為體積流量和質(zhì)量流量。
單位時間內(nèi)氣體流過管道某截面的體積稱為體積流量,用符號V表示,單位是m3/s,或m3/min或m3/h。
用下式表示:
V=f·v
式中:V——體積流量,m3/s;
f——管道面積,m2;
v——流速,m/s。
單位時間內(nèi)氣體流過管道某截面的質(zhì)量稱為質(zhì)量流量,用符號M表示,單位是kg/s或kg/h。氣體的質(zhì)量等于體積乘以密度,體積流量與密度的乘積就是質(zhì)量流量。
用下式表示:
M=V·p=v.f.p
式中:M——質(zhì)量流量,kg/s;
V——體積流量,m3/s;
p——密度,kg/m3。
氣體流動連續(xù)方程式是物質(zhì)不滅定律在氣體力學上的應(yīng)用。
當氣體在管道內(nèi)連續(xù)并且穩(wěn)定流動時,則單位時間內(nèi)通過管道內(nèi)各截面的氣體質(zhì)量一定相等。則有:
質(zhì)量流量I=質(zhì)量流量Ⅱ(Ml=M2)
即:V1·p1=V2.p2
V1·f1·p1=V2·f2·p2
在機械通風過程中,空氣在管內(nèi)流動時密度變化不大,即p1= p2,上式變?yōu)椋?/span>
該式即常用的空氣流動時的連續(xù)方程式。
例題l一1:已知某機械通風系統(tǒng)的空氣消耗量為7200 m3/h,空氣的溫度為20℃,主管道的截面積為0.4m2,求空氣在主管道內(nèi)的流速和質(zhì)量流量。
解:已知空氣溫度為20℃時體積流量為7200m3/h,根據(jù)V=v·f:
氣體在管道內(nèi)流動時,同時具有三種能量,即位能、壓力能和動能。管外有空氣,管內(nèi)流動氣體就具有三種相對能量,即位能、壓力能和動能。
將單位體積氣體具有的位能稱為位壓(Hw),Hw=H·g·p,位壓的單位是Pa;單位體積氣體具有的壓力能稱為靜壓(Hj),Hj值等于氣體的絕對壓力;單位體積氣體具有的動能稱為動壓(Hd)。
機械通風儲糧技術(shù)中,管道內(nèi)氣體(常溫下的空氣)位壓為零。管道內(nèi)氣體的靜壓可以大于或小于管道外空氣的靜壓,即靜壓可以為正值或負值,靜壓在數(shù)值上相等于表壓力,常用U型壓力計測出管內(nèi)流動氣體的靜壓。通常將管外大氣的動壓當作零,認為管外大氣靜止不流動,則管內(nèi)單位體積氣體的動能即是氣體的動壓。動壓可用畢托管測出。
空氣在風道中流動時,其能量為靜壓與動壓兩部分??諝庠陲L道中流動時具有的總能量稱為全壓。
H=Hj+Hd
式中:H——全壓,Pa;
Hj——靜壓,Pa;
Hd——動壓,Pa。
理想氣體的特點是密度不隨壓力而改變,粘度為零,在管內(nèi)流動時無能量損失,在管道的任何部位,總能量為常數(shù):
H=Hj+Hd=常數(shù)
這就是理想氣體的柏努利方程式。
實際空氣有粘性,在管道中流動時,有阻力產(chǎn)生,要損失能量(△H1一2)。假使空氣沿變徑風道由截面l—l流向截面2—2(如圖l—1),實際的柏努利方程式:
由此可知,空氣在管道內(nèi)流動,由全壓高的截面流向全壓低的截面,兩截面間的全壓損失用來克服空流經(jīng)這段風道的阻力。在機械通風中全壓損失由風網(wǎng)中通風機作為來補償,壓損也用靜壓損失來表示。
風道內(nèi)的壓力可以用儀表測得,測得風道中的動壓,就可計算風道內(nèi)的風速。
例題1-2:已知某通風管道內(nèi)的動壓力10mmH2O(約為100Pa),求風道內(nèi)的風速。
解:根據(jù)
答:風道內(nèi)的風速為12.9m/s。
(二)壓頭損失
實際氣體在管道中流動時,氣體內(nèi)部和氣體與管道壁之問都會發(fā)生摩擦即造成能量損失,這種損失稱為壓頭損失,即阻力。阻力又分為摩擦阻力和局部阻力。
摩擦阻力又稱為沿程阻力,指風道長度上的阻力,可用下式計算:
式中:H摩——摩擦阻力,Pa;
L——管道長度,m;
d當——管道當量直徑,m;圓形管道的直徑d就是當量直徑d當,矩形管道的當量直徑d當=2ab/(a+b),a、b為其邊長,m;
p——空氣的密度,kg/m3;
V——氣體的平均速度,m/s;
入——摩擦阻力系數(shù)。
粗略計算時,對光滑金屬管道,入=0.025;對于粗糙金屬管道,入=0.O45;對于磚砌管道 =0.05。
空氣在風道內(nèi)流動遇到異形部件如彎頭、漸擴管、漸縮管、三通、閘板等,引起流速和流向改變,與管壁發(fā)生沖擊,產(chǎn)生渦流,必然造成能量損失.這種壓力損失稱為局部阻力。
局部阻力計算公式為:
H局=
式中:H局——局部阻力,Pa;
K——局部阻力系數(shù),可查表求得;
V——空氣的平均流速,m/s;
p——空氣的密度,kg/m3。
局部阻力系數(shù)的K值主要由試驗測出,在設(shè)計計算時,用查表方法求得。
第二節(jié) 離心式通風機的構(gòu)造與分類
一、離心式通風機工作原理
離心式通風機主要由葉輪、機殼、進風口、出風口和電機等部件組成。通風機的葉輪在電動機的帶動下隨機軸高速旋轉(zhuǎn),葉片間的空氣隨著葉輪旋轉(zhuǎn)獲得離心力,空氣在離心力作用下由徑向甩出而匯集到機殼,在葉輪吸氣口形成真空,同時大氣中的空氣在大氣壓力作用下而被吸入葉輪,以補充排出的空氣,這樣葉輪不停旋轉(zhuǎn),則有空氣不斷地進入風機和從風機中排出。外部能量通過風機葉輪旋轉(zhuǎn)傳遞給空氣,從而保證風機連續(xù)地輸送空氣。
二、離心式通風機的構(gòu)造
離心式通風機的構(gòu)造如圖2—1所示,其主要組成部分為機殼、葉輪、機軸、吸氣口和排氣口,此外還有軸承座、電機等部件。
機殼:離心式通風機的機殼是鋼板焊制而成,其形狀呈螺旋型,作用是收集從葉輪甩出的空氣,使其流向排氣El,由于機殼斷面沿葉輪方向逐漸擴大,從而使空氣的流速逐漸降低,動壓減小而靜壓增加,機殼起到能量轉(zhuǎn)換和增壓的作用。
機殼
葉輪
機軸 后
敵
吸氣口
圖2—1 離心式通風機結(jié)構(gòu)原理圖 圖2—2 葉輪結(jié)構(gòu)圖
葉輪:葉輪是通風機最關(guān)鍵的部件(如圖2—2所示),其葉片的形式對風機性能有很大影響。葉輪是由前盤、后盤、葉片和輪轂組成,葉片焊在前、后盤上,后盤緊固在輪轂上,整個葉輪通過輪轂固定在機軸上,或者直接與電動機機軸相連接。葉輪的作用是保證不斷輸送空氣。
離心式通風機的葉輪型式很多,可根據(jù)葉片出口安裝角不同來區(qū)分,所謂安裝角是指葉片的出口端切線方向與葉片的出口端的圓周切線方向之間的夾角。根據(jù)葉片出口角的大小,可把葉輪分為前向式、徑向式和后向式三種類型,如圖2—3所示。
(a)前向式 (b)徑向式 (c)后向式
圖2—3葉輪類型
前向式葉片葉輪的葉片出口安裝角β<90°,從圖上可以看出,葉片彎曲方向與葉輪旋轉(zhuǎn)方向相同。徑向式葉片葉輪的葉片出口安裝角β=90,葉片的出口端不彎曲,和葉輪的直徑方向一致。后向式葉片葉輪的葉片出口安裝角β>90°,葉片出口端彎曲與葉輪旋轉(zhuǎn)方向不一致。
后向式葉片的葉輪,由于其葉片彎曲方向和氣體的自然運動軌跡一致,氣體在葉片之間流動時,空氣與葉片之間撞擊很小,能量損失和噪音較小,效率較高,但其空氣從風機中所獲得的動壓較低,從風機排出時所獲得的靜壓也較低。目前生產(chǎn)的中、低壓離心式通風機就是采用后向式葉片,最高效率可達90%。4一72型風機就屬這類。儲糧機械通風中應(yīng)選取這類風機,前向式葉片的葉輪由于葉片彎曲方向與氣體自然流動方向相反,則能量損失大,噪音也大,效率也較低,但其產(chǎn)生的風壓較高。徑向式葉輪介于以上兩者之間,其特點是流道通暢,適用輸送含塵氣體。
吸氣口:離心式通風機一般均裝有吸氣171,吸氣口有直管形和圓錐形的分別,新型通風機都采用圓錐形和圓弧形,以減少氣體流動阻力,提高風機效率。
排氣口:為適應(yīng)各種工作地點的布置要求, 一種型號的通風機的排氣口往往具有多種位置,用旋轉(zhuǎn)方向和角度表示。我們從電動機的一端正視,葉輪按順時針方向旋轉(zhuǎn)稱為右旋通風機,如逆時針方向旋轉(zhuǎn),稱為左旋通風機。排氣口位置見圖2—4。
離心通風機的傳動形式有六種,如圖2—5所示。A型電機與風機直聯(lián)。B、C、E型都是帶傳動,8型是懸臂支承,帶輪在軸承中間;C型的帶輪在軸承外側(cè);E型的帶輪在雙支承外側(cè)。D、F型是聯(lián)軸器傳動,D為懸臂支承,F(xiàn)是雙支承。A、D、F型轉(zhuǎn)數(shù)與電機同,B、C、E型的轉(zhuǎn)數(shù)可通過帶傳動調(diào)節(jié)。最新的一種傳動形式為齒輪傳動,為G型。
三、離心通風機的分類
離心通風機按其產(chǎn)生壓力的不同,可分為三類:
1、低壓風機。風壓<1000Pa,在儲糧機械通風系統(tǒng)中,經(jīng)常選用這種風機。
2、中壓風機。風壓為1000Pa-3000Pa,系統(tǒng)阻力較大的風網(wǎng),在機械通風降水或包裝糧通風時,可選用這種風機。
3、高壓風機。風壓大于3000Pa,這種風機用于物料的氣力輸送系統(tǒng)或阻力大的通風除塵系統(tǒng)以及簡倉通風系統(tǒng)。
離心式通風機的風壓一般小于15kPa。
風壓大于15kPa的風機叫鼓風機。風壓大于3000kPa的風機稱為壓縮機。
四、離心式通風機的性能參數(shù)及特性曲線
離心式通風機的性能參數(shù)主要有風量、風壓、功率、效率及轉(zhuǎn)速等。
(一)風量(Q)
通風機在單位時間內(nèi)所輸送的氣體體積稱為風量,單位是m3/s或m3/h。
(二)風壓(H)
通風機的風壓指的是空氣在通風機內(nèi)壓力的升高值,它等于風機出口空氣全壓與進口空氣全壓之差值(或絕對值之和),其單位用帕或千帕表示。全壓等于靜壓加動壓。
通風機所產(chǎn)生的風壓與風機的葉輪直徑、轉(zhuǎn)速、空氣的密度以及葉輪的葉片型式有關(guān),其關(guān)系如下式:
H=p×V2×H
式中:H——風機的壓力,Pa;
p——空氣的密度,kg/m3;
v——葉輪外周的圓周速度,m/s;
H——壓力系數(shù),它與葉片型式有關(guān),根據(jù)實驗,其值在風機效率最高時為:
后向式H=0.4~O.6;徑向式H=0.6~0.8;前向式H=0.8~1.1。
可以根據(jù)上式近似估計一臺風機的風壓。風機的風壓在轉(zhuǎn)速一定時會隨進風量改變而變化。
(三)功率(N)
用通風機輸送空氣時,空氣從風機獲得了能量,而風機本身消耗了能量,風機要靠外部供給能量才能運轉(zhuǎn)。通風機在單位時間內(nèi)傳遞給空氣的能量稱為通風機的有效功率,其單位是W或kW,可用下式表達:
式中:Ny——風機有效功率,W或kW;
H——風機的風壓,Pa;
Q——風機產(chǎn)生的風量,m3/h。
實際上,由于風機運行時軸承內(nèi)有摩擦損失,空氣在風機內(nèi)有碰撞和流動損失,因此消耗在風機軸上的功率N要大于有效功率Ny。軸功率N與有效功率之間的關(guān)系為:
式中: 效率——通風機效率,%。
一般離心式通風機的軸功率隨著風量的增加而變大。
(四)效率
通風機的效率是有效功率與軸功率的比值,用下式表示:
通風機的效率反映了其工作的經(jīng)濟性。用儀表測出風機的風量、風壓和軸功率后,就可計算出其效率。后向式葉片風機的效率一般在80%~90%之間,前向式葉片風機的效率一般在60%~65%之間,也有前向式葉片的風機效率達到85%。
在通風系統(tǒng)中工作的風機,就是在同一轉(zhuǎn)速,它所輸送的風量也可能不同。系統(tǒng)(風網(wǎng))中的壓力損失小時,要求通風機的風壓就小,輸送的空氣量就大些;如果系統(tǒng)的阻力大時,則要求風機的風壓就大,而它輸送的空氣量就小些。
全面評定風機的性能必須了解全壓與風量、功率、效率、轉(zhuǎn)速與風量的關(guān)系,這些關(guān)
系就形成了通風機的性能曲線。
圖2—6 4—72N0.5風機特性曲線
通常將風壓與風量(H—Q)、功率與風量(N—Q),效率與風量( Q)三條曲線按同一比例畫在一張圖上,就構(gòu)成風機特性曲線。圖2—6是4—72N0.5離心通風機在轉(zhuǎn)速為2900轉(zhuǎn)/分時的特性曲線,利用風機的特性曲線圖確定其性能參數(shù)是很方便的,只要知道風量、風壓、軸功率、效率四個參數(shù)中的一個,就可找到其余的三個參數(shù)。
例題2—1:已知離心通風機4—72 N0.5在工作時,其風量為8000 m3/h,求其軸功率、風壓及效率。
解:在圖上,在橫坐標上找到風量為8000 m3/h的數(shù)值點,由此作上垂線,分別與N—Q線、H—Q線、 一Q線相交,則可讀出軸功率為8.6kW,壓力為3170Pa,效率為82.6%.
從圖上可以知道,風機在一定的轉(zhuǎn)速下,有一個最高效率點 ,相應(yīng)于最高效率下的風量、風壓和軸功率稱為風機的最佳工作狀況,選用風機使其在風網(wǎng)中工作時,應(yīng)使其實際運轉(zhuǎn)效率不低于O.9 。根據(jù)這個要求,4—72N0.5風機的風量允許調(diào)節(jié)的范圍就如圖上所示為Ql—Q2之間,這個區(qū)間又稱為風機的經(jīng)濟使用范圍。
通風機生產(chǎn)工廠,不僅作出風機的特性曲線,在風機產(chǎn)品樣本上,還提供風機的性能表格,表2-1是摘錄的4-72N0.5風機的性能表。
表中所列為轉(zhuǎn)速2900r.min和1450r/min的風機性能,不同轉(zhuǎn)速下,都列了8個功能點,它們的效率均在經(jīng)濟使用范圍內(nèi)。
從表中看出,同一個風機,轉(zhuǎn)速不同,產(chǎn)生的風壓、提供的風量,所需要的功率都不同。因此,要根據(jù)風網(wǎng)的實際情況選用風機。
例題2-2:有一機械通風降溫的風網(wǎng),已知其系統(tǒng)阻力為750Pa,總風量為5000m3/h,求其所選用的風機。
解:某甲糧庫認為,要得到機械通風的良好效果,應(yīng)選風量大些的風機。功率也應(yīng)大些,結(jié)果選擇4-72N0.5風機,轉(zhuǎn)速為2900r/min,電動機功率為13KW。在使用過程中,風量確是大大增加,但動力浪費也很大。從風機的特性曲線上可以查到,系統(tǒng)阻力為750Pa時,風機風量可達18000m3/h,而其效率低于60%,電動機軸功率在10kw左右。
某乙糧庫,根據(jù)實際情況,選用轉(zhuǎn)速為1450r/min的4-72N0.5離心通風機。從表中知道,該機在風網(wǎng)中工作時,系統(tǒng)阻力為750Pa時,風量為5060m3/h,電動機軸功率1.2kw左右。選用的電功機功率為2.2kw ,風機在經(jīng)濟使用范圍內(nèi)工作。
由上可以判斷,乙糧庫的選擇是正確的。五、離心式通風機的選用
常用的離心式通風機有4—72—1 1型,C4—73—11型、B4—72—11型、F4—62—1 1型及Y4—73—11型。它們的性能范圍見表2—2。
表2—2常用通風機的性能范圍
型號鍋爐引風
這是一個大致范圍,根據(jù)具體的風網(wǎng)選用風機時,必須根據(jù)選用的風機產(chǎn)品樣本進行選擇。
儲糧機械通風中,常用的離心式通風機為4—72—11型,也有用排塵或離心風機C4—73—11型的,將來也可用防爆離心式風機或防腐離心式風機。
4-72型風機運行平穩(wěn),噪音低,效率達91%,可用于儲糧機械通風的降水和降溫,系統(tǒng)含塵濃度不超過150mg/m3的除塵系統(tǒng)也可使用。
C4-73型排塵風機,葉片由16號猛鋼制成,耐磨性能性,運行平穩(wěn),效率可達88%,是一種效率較高的排塵風機。
選用風機的步驟為:
1、根據(jù)糧食機械通風系統(tǒng)的計算選用合適的風機類型。
2、考慮到系統(tǒng)可能漏風,有些阻力計算可能不大準確,為了使風機運動可靠,選用風機的風量和風壓應(yīng)大于通風系統(tǒng)計算的風量和風壓。
Q機=(1.1-1.16)Q計
式中:Q機=選用風機風量,m3/h;
1.1-1.16——風量附加安全系數(shù),也稱風量系數(shù)。
Q計——系統(tǒng)計算所得風量,m3/h;
H機=(1.1-1.2)H計
式中:H機=選用風機的風壓,Pa;
1.1-1.2風壓附加安全系數(shù),也稱為風壓系數(shù);
H計——系統(tǒng)計算的風壓,Pa。
3、根據(jù)Q機和H機,在風機產(chǎn)品樣本上選定風機的類型,確定風機機號、轉(zhuǎn)速和電動機的功率。選擇合適的風機出口位置及傳動方式,以利于風機的安裝和使用,風機的工作點應(yīng)在經(jīng)濟范圍內(nèi)。
4、風機產(chǎn)品樣本上所列的風量,風壓是在標準狀態(tài)下的參數(shù)(大氣壓力l01.3kPa,溫度為20℃,相對濕度為50%),如果實際工作狀態(tài)不是標準狀態(tài),風機的實際性能就會變化(風量不變)。因此,選風機時要把實際的狀態(tài)參數(shù)換算成標準狀態(tài)下的參數(shù),如:
式中:H機——風機樣本上風壓,Pa;
H——實際工作狀態(tài)時的風壓,Pa;
1.2——標準狀態(tài)下的空氣密度,kg/m3;
P——實際工作狀態(tài)下的空氣密度,kg/m3。
在機械通風儲糧技術(shù)中,使用的空氣溫度與標準狀態(tài)的溫度,相差不是太大,因此,除高海拔地區(qū)外,不需換算。
5、應(yīng)盡量避免把兩臺或多臺風機并聯(lián)或串聯(lián)使用。在一個通風系統(tǒng)中,選擇一臺合乎設(shè)計要求的風機。
6、電動機的功率計算可按下式:
式中:
H機——電動機功率,kW;
N——通風機的軸功率,kW;
K——電動機容量安全系數(shù),按表2—4選取。
表2-3 機械傳動效率
傳動方式
機械傳動效率
電動機直接傳動
1.00
聯(lián)軸器傳動
0.98
三角皮帶傳動(滾珠軸承)
0.95
表2-4 電動機容量安全系數(shù)
電動機功率(kW)
電動機容量安全系數(shù)例題2-3:有一機械通風儲糧系統(tǒng),所需的風機總壓力為l000Pa,風量為7200m3/h,選用一臺離心通風機,其效率為90%,計算該風機的軸功率及選用電機直接傳動的功率。
解:根據(jù)風量及風壓,計算出有效功率:
進一步計算軸功率N:
根據(jù)上式及表2-3,表2-4計算電機功率:
第三節(jié) 軸流式通風機
一、軸流式通風機的構(gòu)造和分類
軸流式通風機構(gòu)造,如圖2—7所示,葉輪3安裝在筒形機殼2中,電動機4的機軸直接與葉輪聯(lián)接,當電機工作時,葉輪旋轉(zhuǎn),空氣由進風口l處吸入,通過葉輪和擴散筒5排出。軸流式通風機可按壓力,結(jié)構(gòu)及傳動方式進行分類。
1.進風口 2.機殼 3.葉輪 4.電機 5.擴散筒
圖2—7軸流風機結(jié)構(gòu)圖
1.按壓力區(qū)分
可分為低壓軸流風機(H<500Pa)和高壓軸流風機(H>500Pa)。
2.按結(jié)構(gòu)型式區(qū)分
可分為筒式、簡易筒式和風扇式。如圖2—8所示。
3.按傳動方式區(qū)分
可分為電機直聯(lián)傳動、對旋傳動、皮帶傳動、聯(lián)軸傳動及齒輪傳動。
二、軸流通風機的工作原理
軸流通風機的空氣是按軸向流過風機的,葉輪安裝在圓形風筒內(nèi),葉輪上的葉片曲的,另外有一個圓弧形進風口,以避免進氣的突然收縮。當電動機帶動葉輪旋轉(zhuǎn)后氣由進風口吸入經(jīng)過葉片,獲得能量,這時部分動能轉(zhuǎn)為靜壓,再經(jīng)擴散筒流出,由于空氣在風機中始終是沿葉輪軸向流動的,所以稱軸流通風機。
筒 式 簡易筒式 風扇式
圖2—8軸流風機分類圖
三、軸流通風機的特性
軸流通風機的特性是指其風量、風壓、功率和效率等性能參數(shù)之間的相互關(guān)系。
軸流通風機特性曲線是從實驗中得到的,如圖2—9所示。
從特征曲線圖中可以看出,軸流式通風機與離心式通風機的區(qū)別有:
1.H—Q的曲線很陡,當風量Q為零時,風壓H的值最大。
2.從N—Q曲線看到,風量越小所需的功率越大。
3.11一Q的曲線也很陡,這說明風機允許的調(diào)節(jié)范圍很小,也就是經(jīng)濟使用范圍小。工作狀態(tài)點變化時,容易超出經(jīng)濟使用范圍。
因此,使用軸流式通風機時應(yīng)注意:
①板形葉片軸流通風機的風量為零時所需功率最大,機翼形葉片軸流風機最大功率,位于最高效率點附近,但風量小時,功率也很大,因此軸流式通風機在啟動時,就不應(yīng)設(shè)閘門、關(guān)小風量,而應(yīng)是風15全部打開,以免造成電機過載。
②由于軸流通風機允許調(diào)節(jié)范圍小,因此不宜用閘門來調(diào)節(jié)風量,這樣做很不經(jīng)濟。要改變風量時,最好采用改變電動機的轉(zhuǎn)速或調(diào)整葉輪葉片的角度。
四、軸流式通風機在儲糧機械通風中的應(yīng)用
在儲糧機械通風中,廣泛使用軸流風機。有多種類型的風扇式軸流風機被采用,這類風機結(jié)構(gòu)簡單,價格低廉,使用方便,但降溫速率小,風扇產(chǎn)生的風壓也低,有時造成不方便。
T40型軸流通風機是30K4型軸流通風機的改進型,已成系列產(chǎn)品,按葉輪直徑不同分成N0.2.5、3、3.5、4、5、6、7、8、9、10等lO種,每一種機號葉片又安裝成150、200、250、300、350等五種角度。風機均采用葉輪直接安裝在電機軸上的直聯(lián)結(jié)構(gòu)。部分風機的性能見表2—5。
表2—5部分風機的性能
機號
葉輪直徑(mm)
主軸轉(zhuǎn)速(r/min)
葉片數(shù)4
葉片角度
風量(m3/h)
全壓(Pa)
效率(%)
軸功率(kW)另外,在儲糧機械通風中,為了提高通風效率宜選用T35—1 1型或BT35—1 1型軸流風機,這兩種型號的風機已作為有關(guān)部門的推廣應(yīng)用產(chǎn)品。
HLT型軸流通風機,在糧食機械通風系統(tǒng)中應(yīng)用的比較多,該機的風壓比T40型高,適合糧食機械通風系統(tǒng)的降溫和降水。HIX型風機的性能見表2—6。
表2—6 HLT型風機的性能最近,新型的混流風機也在糧食倉庫得到應(yīng)用,這種風機的工作原理是氣流沿著軸向進入葉輪后,近似地沿著錐面運動,氣流方向介于離心式與軸流式之間。
第四節(jié) 房式倉機械通風
配置了適宜的機械通風設(shè)施的糧倉就稱為機械通風糧倉。
機械通風倉由糧倉、通風機、通風管道、供風管道、操作控制設(shè)備等組成。見圖3-1。
表3-1 機械通風倉示意圖
在新的糧倉建設(shè)中,廣泛采用了糧情電子檢測、機械通風、環(huán)流熏蒸、谷物冷卻機低溫儲糧的四項新技術(shù),這是我國儲糧技術(shù)明顯提高的標志。如圖3-2所示。
儲糧機械通風技術(shù)的關(guān)鍵是風網(wǎng)的設(shè)計,要達到通風均勻降溫,降水的目的,必須有一個良好的風道系統(tǒng)。理論上講,如果糧倉的整個地板都做成通風扎板,扎板下面是地坪,兩者之間形成一個大的空氣壓力室。當風機將倉將倉外空氣送入壓力室后,經(jīng)過孔板的小孔,進入并穿過糧堆,使糧食溫度、濕度發(fā)生變化,然后變成廢氣,排出倉外。由于糧面是平的,空氣從孔板到糧面的路程就是糧堆的高度,各處的空氣流通是一樣的,流過糧層的時間也是一致的,空氣的流線都是垂直孔板并互相平行的,此氣流稱為線性氣流。這種形式通風可以達到理想的均勻降溫效果。
但是,這種通風倉的造價太高,在大規(guī)模的糧倉建設(shè)中,秀少有整體地坪為通風孔板的糧倉。
倉內(nèi)通風管道的設(shè)計是在倉內(nèi)地坪上或地坪下建造帶有孔眼的通風管道,使包界空氣能進入糧堆。由于空氣通過的管道面積遠比整個地坪的面積小,氣流在糧堆中運動呈非線
圖3—2儲糧新技術(shù)在糧倉中的應(yīng)用示意圖
性流動,這樣就不可能均勻穿過糧層,糧層的降溫就不可能達到理想均勻的狀態(tài),設(shè)計的目的只是盡可能使管道布置合理,最大程度使通風基本均勻。
糧倉的通風管道設(shè)計,有兩大類,一是地下槽,地下槽的孔板只有一個面;二是地上籠,地上籠可做成三角形、圓形、半圓形,其通風管道的表面積比地下槽的孔板面積要大得多,相對來說,地上籠通風更均勻些。
地上籠和地下槽風道的優(yōu)缺點見表3—1:
表3一l地上籠和地下槽風道的優(yōu)缺點對比
地下槽
地上籠
優(yōu)點
通風均勻性良好
倉內(nèi)地面平整,便于機械作業(yè)
不占倉容
不用安裝、折卸
不需器材庫存放
通風均勻性良好
通風阻力小,可選用軸流風機
地坪完整,不需開溝挖槽
缺點
地坪要開溝挖槽
應(yīng)用受到地下水位限制,地槽要作防水處理
通風阻力大
安裝、折卸麻煩,倉內(nèi)不便機械作業(yè)
使用后,收集占用器材庫占用一定倉容
根據(jù)以上分析,不論地上籠還是地下槽風道,在使用中通風死角的產(chǎn)生是難免的。死角產(chǎn)生的原因是氣流非線性運動。死角可能在較長通風路徑和較大糧層阻力的位置發(fā)生。例如,平房倉的四個角、一機多風道的主風道靠墻一側(cè)以及由于糧食自動分級或裝糧時壓實的任意點,都可能出現(xiàn)死角。使用時,應(yīng)密切注意溫度異常點。
一、地槽式機械通風
地槽有兩種形式。圖3-3(a)是變截面地槽,進風口處槽的高度為a,地槽末端的高度為b,且a>b。整個地槽的橫斷面積是逐漸減小的。在地槽的上端是空氣分配器。若干個空氣分配器的大小是一定的,其出風速度相等。這種通風槽設(shè)計相當,可以獲得較好均勻送風效果。
圖3-3(b)是等截面地槽,地槽進口風處的高度為a,地槽末端高度為b,且a=b,整個地槽橫斷面積是不變的。在地槽上端也安裝有若干個空氣分配器,各分配器的面積不相等,地槽末端的分配器面積最小。只要設(shè)計得當,每個分配器的送風量,可基本相等。
值得注意的是,當?shù)夭鄄捎梦鍪竭M風時,對變截地槽影響不大,對等截面地槽來說,空氣分配器的大小順序則與壓入式送風地槽的相反。
由上可知,等截面地槽制造方便,變截面地槽制度麻煩,但在使用中,變截面地槽具有明顯優(yōu)點,既可以正壓送風,又可負壓送風。
地槽上空氣分配器的形狀很多,一般是平板式,也有半圓形,梯形和矩形的,見圖3-4。
圖3—4 地槽上的空氣分配器
地槽在倉內(nèi)的排列也是多種多樣的,排列形式見圖3—5。
倉型及當?shù)貧鉁?、糧溫常年變化規(guī)律選用合理
1.以降溫為目的的通風地槽,應(yīng)根據(jù)倉型及當?shù)貧鉁?、糧溫常年變化規(guī)律選用合理的地槽形式和風機類型。
圖3—5 通風道在倉內(nèi)的排列形式
2.地槽間的距離不大于糧層高度。
3.地槽離墻壁的距離不大于兩地槽問距離的1/2。
4.每個地槽的首端及尾部與相應(yīng)的倉墻壁的距離可取兩地槽問距離的l/4或1/8。
二、地上籠式機械通風
為了不在房式倉地坪上開槽,采用移動式的地上籠來布置通風管道。地上籠有多種形式,常用的是圓形、半圓形和三角形,圖3—6是半圓形及三角形風道。
圖3—6地上籠
圓形風道:圓形地上籠風道多用竹篾編成,直徑一般是0.3m~0.4m每節(jié)長lm~1.5m,每節(jié)兩端大小不等,以便連接使用。也可用薄鋼板沖孔后制成地上籠風道。
半圓形風道:一般由薄鋼板沖孔后制成。也可用鋼筋制成骨架,外鋪鋼絲網(wǎng)或其他透氣物料,分段制成。
三角形風道:一般由鋼板,木棍制成三角形骨架,外鋪鋼絲網(wǎng)或其他透氣物料。
地上籠在倉內(nèi)的布置形式與注意事項與地槽式風道類同。
三、箱式機械通風
在房式倉的糧堆內(nèi),預埋箱形空氣分配器,見圖3—7。箱形空氣分配器一般為長lm、高1m、寬0.6m~0.8m且四面帶篩網(wǎng)的箱體,又稱為氣箱。氣箱在房式倉內(nèi)一般安放在靠近倉門的底部,可安放一個或兩個箱體,用通風管道聯(lián)結(jié)箱體和風機。進行通風作業(yè)時,糧面鋪有薄膜,采用由遠及近的揭膜法,才能有效通風。在氣箱的對面墻壁上開有風洞,可以使倉內(nèi)通風更加均勻,這一通風系統(tǒng)稱為箱式通風系統(tǒng),見圖3—8。
圖3—7氣箱示意圖 圖3—8 箱式通風系統(tǒng)
通風氣箱結(jié)構(gòu)簡單、易制造也易操作和推廣,但糧層阻力大,易產(chǎn)生死角。遇有通風死角時,可加設(shè)立式通風導管解決。箱式通風適用于中、小型糧倉。
第五節(jié) 高大平房倉機械通風
在1998年~l999年國家糧食儲備庫的建設(shè)中,平房倉占了75%以上的比例。新建的平房倉與過去的平房倉有明顯的不同,主要表現(xiàn)在:
1.倉房的跨度大,跨度大多為21m、24m、27m、30m 、33m、36m,單間倉房長為60m,裝糧高度為6m,因此稱為高大平房倉。
2.配備糧情檢測系統(tǒng)、環(huán)流熏蒸系統(tǒng)、機械通風裝置和谷物冷卻機。
高大平房倉的機械通風系統(tǒng)是根據(jù)“平房倉內(nèi)的通風道以地上籠形式為主,風網(wǎng)要合理布置,在滿足通風要求的基礎(chǔ)上,盡量減少單倉通風機的數(shù)量”的要求而設(shè)計的,如圖3—9。
對于跨度為21m、24m、27m,長度為60 m的標準倉,設(shè)計為一機四風道。采用地上籠通風的形式,一個倉配備3臺移動式風機。
設(shè)計中,單位通風量的配置有兩種方案,一種為10m3/h·t~12m3/h·t,另一種為13m3/h·t~15 m3/h·t,可根據(jù)實際情況選用。
在每個倉的上部還配置4個軸流風機,用于排除白天糧堆上部的積熱和在秋冬來臨之際緩慢通風降低糧溫。
除了地上籠外,還設(shè)計了地槽式通風系統(tǒng),見圖3—10,該設(shè)計也是一機四風道。每個風道上有9個出風口。使用該系統(tǒng),每個出風口應(yīng)加立體形空氣分配器,以增加通風均勻性。高大平房倉的四角易產(chǎn)生死角,使用中應(yīng)多加注意。
除了標準圖外,根據(jù)各地建庫單位的實際情況及要求,還設(shè)計了一機二風道的設(shè)計圖。一機二風道有不少的優(yōu)點,一是可選用較小型號的風機,二是風量易于調(diào)節(jié)。其缺點是進風口增加,風機數(shù)量增加。
高大平房倉的機械通風系統(tǒng),如不考慮谷物冷卻機的應(yīng)用,一機兩道、一機一道都可采用。只要能均勻通風,各種形式的風道布置都是可行的。
3、高大平房倉通風要點
新建高大平房倉有l(wèi)/3~1/4的倉容配備大風量的移動式離心式風機,主要用于使糧食能在較短時間內(nèi)達到通風降溫的目的,作為快速降溫的應(yīng)急設(shè)備。在標準倉內(nèi)每倉上部都有4個軸流風機,用以排除夏季倉頂?shù)姆e熱,還可用于倉內(nèi)糧食緩慢通風降溫。
采用地槽通風的高大平方倉,在裝糧前應(yīng)先將風道的風速調(diào)勻。采用地上籠通風道,同樣也應(yīng)將風道內(nèi)的風速調(diào)勻,然后才能裝糧。
風道風速調(diào)勻工作,應(yīng)由制造廠家在安裝風道時進行,并出具測試報告給糧庫,有記錄和數(shù)據(jù)及閘門的位置。地槽的風道調(diào)好后,不得隨意變動閥門的位置。地上籠風道調(diào)好后,就在各有關(guān)部位都做好標記,每個風道都應(yīng)編號。裝糧時,根據(jù)裝糧進度順序逐組布置風道。
在通風降溫時,應(yīng)打開窗戶,移動式通風機與倉壁的通風口由軟管連接并應(yīng)設(shè)有鎖定裝置以免位移。風機應(yīng)有減震裝置,以利風機平穩(wěn)工作。
通風機的工作應(yīng)與檢測系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng),以便在通風季節(jié)能自動控制風機的開啟與關(guān)閉。 在秋冬低溫季節(jié),將倉內(nèi)糧溫降至當?shù)丶Z食安全過夏的適宜溫度,然后再密閉儲藏。
夏季氣候炎熱,應(yīng)適時排除倉頂內(nèi)的積熱。
糧食出倉后,應(yīng)收好地上籠,做好維護保養(yǎng)工作。每次裝糧時,必須對通風系統(tǒng)進行一次調(diào)試,然后才能使用。對于地槽通風的平房倉,同樣在糧食出倉以后,對地槽進行檢查與維護。每次裝糧前,也應(yīng)再檢查風道通風均勻性,調(diào)整好閥門后,不得再隨意移動閥門的位詈。
第一次通風降溫時,應(yīng)測定糧面的風速,檢查通風系統(tǒng)的通風均勻性。
在通風過程中,如果發(fā)現(xiàn)某處阻力偏大,風量小(可能裝糧時雜質(zhì)集中),應(yīng)采用埋入圓形或半圓形風管以及其他辦法,改善局部氣流狀態(tài)。特別注意四周墻角的風量是否偏小,避免通風死角。
第六節(jié) 單管通風與多管道通風設(shè)備
為解決糧倉內(nèi)上層糧食局部發(fā)熱的問題,糧庫應(yīng)配備單管通風和多管通風設(shè)備。單管通風設(shè)備早在60年代就引入我國,這種設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單,制造容易,它由一個直連電機的風機和一根可組合拆卸的直管組成,風機風量小,一般為500 m3/h~1000m3/h,全壓750Pa~1600pa,電動機功率一般不大于0.75 kW,直管由2mm鋼管或>2mm的薄鋼板卷制成,一般分上、下兩段,上段為l.5m,下段為2 ITl。管徑一般為80mm。下段管的末端焊接一個200 mm左右長的錐形管,便于管子插入糧堆,下段管的底部500mm~1000mm管段上開有21mm~3mm的圓形孔眼,孔眼排列為△形。兩段管可組裝為一根直管。
圖3—17 多個單管通風設(shè)備的組合圖
埋管的辦法有:一是用壓管機,二是用吸糧的扦樣器。
單管通風機風量小,只宜用作處理局部發(fā)熱糧。
多管通風機是多個單管通風機組合而成,也可以是數(shù)個單管與一臺倉外移動的大型離心風機組合而成,處理發(fā)熱糧范圍較大。
第七節(jié) 機械通風重要參數(shù)的選擇
在機械通風的降溫、降水系統(tǒng)中,要保證它可靠工作,就要正確選用或核算其主要工作參數(shù)。
一、糧層阻力的計算
當空氣被迫送入糧堆并通過糧層,糧食就會對氣流產(chǎn)生阻力,空氣穿過糧層的阻力大小,以壓力降的大小來表示,這就是所謂糧層阻力。
克服糧層對氣流的阻力有兩個辦法:一是在糧層的空氣進口端增加壓力,產(chǎn)生正壓力;二是在糧層空氣出口端造成負壓,產(chǎn)生吸引力。
糧層阻力與多種因素有關(guān),空氣穿過糧層的速度越大,表現(xiàn)出來的壓力降也越大,即糧層阻力越大。糧層阻力與糧食品種、糧食含水率都有很大關(guān)系。
糧層阻力,可按下式計算
P=9.81ahvb
式中:P——糧層阻糧層阻力,可按下式計算
P=9.81ahvb
式中:P——糧層阻力,Pa;
v——糧面(層)表觀風速,m/s;
a,b——與糧食品種等因素有關(guān)的系數(shù)(見表4—1);
h——糧堆的高度,m。
表4—1 a,b值
品種
玉米
大米
大豆
花生
小麥 大麥
稻谷
a
414.04
014.129
287.514
280.414
681.399
534.708
484.17
b
1.484
1.269
1.384
1.481
1.321
1.273
1.334
二、單位通風量
單位通風量是指每小時每噸糧食所需的風量,用符號q表示,單位是m3/h·t,國外也有用每小時每立方米糧食所需的風量作為單位通風量,單位是m3/h·m3。兩者關(guān)系是:前者乘以糧食容重(t/m3)即等于后者。
單位通風量的選用,可根據(jù)不同的糧種,不同的倉庫,不同的通風條件,綜合考慮而決定。
我國的《機械通風儲糧技術(shù)規(guī)程》中規(guī)定:
緩速通風時,可采用排風扇通風系統(tǒng),單位通風量q應(yīng)小于8m3/h.t。
房式倉或淺圓倉選用離心式或軸流式風機的通風系統(tǒng),單位通風量q應(yīng)小于20m3/h.t。
南方地區(qū)或氣溫較高的地區(qū)可適當增大單位通風量,北方地區(qū)或氣溫較低地區(qū),可適當減小單位通風量。
三、主風道風速
風速是指氣流通過某管道截面的流速,主風道風速指的是與通風機直接連接的主風道內(nèi)氣流的速度。用符號v主表示,單位是m/s,主風道風速應(yīng)控制在12m/s以下,最大不超過15m/s。
主風道內(nèi)的風速計算,按下式進行:
式中:Q主——主風道風量,m3/h;
F主——主風道的橫截面積,m2;
v主——主風道內(nèi)風速,m/s。
四、支風道內(nèi)風速
支風道內(nèi)風速是指分支風道內(nèi)氣流速度,用下列公式計算:
式中:Q支——支風道的風量,m3/h;
F支——支風道的橫截面積,m2;
v支——支風道風速,m/s。
支風道風速建議控制在6m/s以下,最大不超過9m/s。
五、分配器表觀風速、
空氣分配器的表觀風速是指氣流穿過分配器通氣孔板表面積的流速,用符號V分來表示.單位是米/秒。
在地槽式通風道中,空氣分配器有平面式或半圓式。在地上籠通風中,空氣分配器就是整個帶孔眼的風道。
空氣分配器風速的計算公式為:
式中:Q分——通過分配器的風量,m3/h;
F分——分配器開孔板的表面積,m2;
v分——分配器表觀風速,m/s。
分配器表觀風速推薦值為0.1m/s~0.15m/s。
關(guān)于分配器表面積的計算,應(yīng)當注意,如果是地槽式通風,采用全程開孔分配器, F分應(yīng)為地槽寬乘以地槽的長度。如果分配器是圓形地上籠,則其分配器表面積為整個圓 形風道表面積的80%。
在推薦的風道分配器表觀風速的范圍內(nèi),分配器的阻力不大于50Pa,計算風網(wǎng)時,可取分配器阻力等于50Pa。
分配器的開孔率,可選在30%~50%之問。
例題4—1:已知房式倉內(nèi)安裝有兩條圓形地上通風籠,長10 m,選用的總通風量為5000m3/h,試求圓形通風籠的直徑。
解:根據(jù)題意,求每個風道中的風量:
Q分=5000÷2=2500m3/h
分配器表觀風速選為0.1m/s。按公式計算:
因為F分是圓形地上籠,應(yīng)乘以0.8。
式中:D為地上籠直徑(m);L為長度(m)。
將數(shù)值代人公式得:
0.1×3600×π·D×10×0.8=2500
D=0.28m
空氣分配器即在通風管道上的透氣孔板,通常由鋼板、竹、木等材料制成,也有用強塑料板制成的??装迳系目籽塾袌A形、長方形、魚鱗板形以及編織的不規(guī)則形,不漏糧粒是基本要求,孔板的開孔率一般不小于30%,如能做到40%~50%則更好。
六、空氣途徑比
采用通風管道對糧堆進行機械通風時,對管道的布置有一定的要求,即管道間的距離大小,要遵守空氣途徑比的原則。
空氣途徑比是指空氣從空氣分配器穿過糧層到達糧面的最長路徑與最短路徑之比。
圖4一l是空氣途徑比的示意圖。在倉內(nèi),有兩條通風管道(地上籠或地下槽)。糧層高度為h,兩管道之間的距離為L,在這種情況下,空氣的途徑比用符號K來表示,其值為:
有了空氣途徑比,就能確定倉內(nèi)通風管道布置的距離,L值用下式計算:
L=2h(K-1)
式中:L——兩條風道間的距離,m;
h——糧層高度,m;
K——空氣的途徑比。
例題4—2:有一糧倉寬8m,長l2m,裝糧高度為4m,底部布置兩條通風槽,兩通風槽的距離為4m,求這時的空氣途徑比。
解:根據(jù)題意,知道糧層高度為4m,兩條風道間距離為4m,可用公式求K:
我國規(guī)定機械通風降溫系統(tǒng)的空氣途徑比為1.5~1.8。國外有規(guī)定最大為2。實驗表明,途徑比為2時,通風不均勻明顯增大。在計算和安裝通風管道時,通風管道與倉房墻壁的距離不應(yīng)大于管道距離的一半。
例題4—3:某房式倉長lom,寬8m,裝糧高度為4m,選取空氣途徑比為1.5,計算通風管道距離,倉房內(nèi)應(yīng)布置多少通風地槽?
解:通風管道間的距離L可按公式計算:
L=2h(K-1)=2×4(1.5-1)=4m
房倉寬為8m,在這個方向上可布置地槽兩條。
8÷4=2
具體布置為,兩地槽距離為4m,每條地槽離墻壁2m。
例題4—4:將上題中的兩條地槽,布置在房倉的長度方向上,兩地槽間距離為5m,地槽距墻壁2.5m,問這種布置是否合理?
解:根據(jù)題意,求這時的途徑比:
這時的K=1.62,不大于規(guī)定的1.8,可以應(yīng)用,能達到均勻降溫的效果。
七、降水時的單位通風量
糧食進行機械通風降水時,單位通風量的選擇,應(yīng)根據(jù)本地的氣候條件及糧食種類來選定。在通常情況下,糧食水分越高,選用的單位通風量應(yīng)越大。表4—2是我國《機械通風儲糧技術(shù)規(guī)程》中所列的降水通風最低單位通風量。
表4—2降水通風最低單位通風量
糧食水分(%)
12
14
16
18
20
最低單位通風量(m3/h·t)
15
22
30
40
55
生產(chǎn)實踐表明:糧食通風降水時,糧食水分為l6%時,單位通風量一般應(yīng)不低于 40m3/h.t。糧食水分為24%時,單位通風量可選到400m3/h·t。對于水分為20%以下的糧食,單位通風量選為80m3/h·t~200m3/h·t是適宜的。糧堆的高度應(yīng)以3m為佳。單位通風量越大則降水效果越顯著,但單位電耗量也隨之加大。
八、降水時的空氣途徑比及風道長度
選擇機械通風裝置時,如果選用地槽式或地上籠式,則管道間的布置距離應(yīng)不大于糧堆高度的l/2??諝獾耐緩奖葢?yīng)以1.2~1.5為界限。實際應(yīng)用中,風道的長度一般不超過25m。如果需要用長的通風管道時,則管道內(nèi)的風速應(yīng)控制在4m/s以內(nèi),管道愈長,則風速應(yīng)越小。
第八節(jié) 機械通風操作條件
一、確定通風的原則
機械通風系統(tǒng)建成后,只是具備了實施機械通風的硬件要素,而何時實施機械通風,還必須取決于軟件要素——即確定通風的原則。
第一個原則,通風的目的要與通風具有的功能、通風的合適時機相協(xié)調(diào)。在生產(chǎn)實際中往往有一些人把機械通風當成萬靈藥,無論儲糧存在什么問題,都想一“吹”了之。而在效果上可能適得其反。例如儲糧因蟲害局部發(fā)熱時,采用機械通風降溫,雖可以暫時抑制儲糧發(fā)熱,但勢必導致蟲害在糧堆中大量擴散,進而引發(fā)更為嚴重的蟲害,這是一種通風的功能與要達到的目的不協(xié)調(diào)的錯誤。又如,在嚴寒季節(jié)進行機械通風降水,這時即使大氣的濕度很低,降水效果也不會十分顯著。因為這時糧食和大氣的焓值都比較低,水分的蒸發(fā)微弱,干燥速度難以提高,這又是一種通風時機與通風目的不協(xié)調(diào)的錯誤,所以進行機械通風要“對癥下藥”,盲目的通風是有害的。
第二個原則,通風時的大氣條件應(yīng)能滿足通風目的的需要。例如,降水通風要求大氣濕度較低,而調(diào)質(zhì)通風則要求大氣濕度較高,二者的要求正好相反。一種特定的大氣條件參數(shù)不可能同時滿足所有通風目的的要求,因此必須根據(jù)通風的目的來選擇不同的通風條件。
第三個原則,確定通風大氣條件時,既要保證通風有較高的效率,又要保證有足夠的機會。例如,對降溫通風來說,氣溫低于糧溫的溫差越大,通風的冷卻效果越好,即通風的效率越高。但是,如果要求的溫差太大,就使得自然氣候中滿足這種溫差條件的機會大大減少,甚至喪失通風的機會。因此,確定合理的通風溫差、濕差,就必須兼顧通風效率和通風機會兩個方面。
第四個原則,確定通風的大氣條件,應(yīng)能限制不利的通風副作用。例如,一般要求在降溫通風時糧食的水分不應(yīng)增加;在降水通風或調(diào)質(zhì)通風時,糧食的溫度不應(yīng)超過安全保管的臨界溫度等等。這就要求通風大氣條件中的溫度、濕度條件組合要恰當、合理。
第五個原則,通風中必須確保儲糧的安全。例如在通風過程中,要嚴格防止糧堆出現(xiàn)結(jié)露等危及儲糧安全的現(xiàn)象發(fā)生。
以上五條原則涉及到大氣的溫度、濕度、露點,糧堆的水分、溫度、露點等參數(shù)之間的關(guān)系和各種條件的組合,要同時滿足以上五個原則,就要設(shè)法在上述諸多參數(shù)中找出最佳的平衡點。
確定通風原則后,還要注意達到兩個效果:
1.通風應(yīng)達到均勻降溫、均勻降水和均勻調(diào)質(zhì)的效果。要求風道設(shè)計合理,盡量減少死角。
2、通風應(yīng)具有經(jīng)濟和節(jié)能的效果。更根據(jù)不同情況,確定是使用軸流風機,還是離心風機或混流風機,是進行連續(xù)通風,還是間斷通風。
二、通風條件的分析
(一)糧食平衡相對濕度曲線與通風條件的分析
在有關(guān)篇章中已介紹了糧食的水份與濕度相平衡的原理。從圖5-1中可以看出,糧食的吸附等溫曲線和解吸等溫曲線,在中間一段是不重合的。也就是說,在相同的相對濕度下,糧食吸附時的平衡水份偏低一些,而處于解吸狀態(tài)時的平衡水份偏高一些。從通風實際情況看,大多數(shù)的通風中糧食都是處在解吸狀態(tài),因此,對討論糧食的平衡水份時,采用解吸曲線上的數(shù)據(jù)。
相對濕度(%)
如果將同一糧種在各個溫度上的平衡水分值,分別連成曲線。就可以得出多條平衡濕度等溫曲線。隨者溫度升高,糧食的平衡水分值降低,表現(xiàn)出較為復雜的函數(shù)關(guān)系。
例題5—1:某倉庫玉米水分為15%,糧溫為30℃,試分析在氣溫為10℃,相對濕度為75%時,可否實施降水通風?
解:查谷物冷卻機部分2-1得出玉米水分15%,溫度30℃時平衡相對濕度為77.5%、溫度10℃的空氣被加熱到接近糧溫,其相對濕度將下降到22%左右,顯然這時是可以達到降水效果的。但是,隨著通風的進行,糧溫逐漸下降而趨近氣溫。在10℃時,15%水份的玉米平衡相對濕度為68%,反而低于大氣相對濕度,此時不僅不會降水,而是有可能增水。
上述例子可以看出,通風是個動態(tài)過程,在同樣的大氣條件下,通風的效果發(fā)生了逆轉(zhuǎn),結(jié)果互相抵消了。但是這個逆轉(zhuǎn)點出現(xiàn)的位置,僅通過對平衡相對濕度的分析還不能看出。
(二)糧食平衡絕對濕度曲線與通風條件分析
《機械通風儲糧技術(shù)規(guī)程》采用了糧食平衡絕對濕度曲線圖來描述通風中各個參數(shù)之間的變化規(guī)律,圖5—2是通過計算機數(shù)學模型處理實驗數(shù)據(jù)而獲得的一個糧食平衡絕對濕度曲線圖。圖中,縱坐標為絕對濕度,用水蒸氣分壓(mmHg)表示,稱為絕對濕度壓力值;橫座標為溫度(℃);曲線Pb為一個大氣壓(760mmHg)下的大氣飽和絕對濕度曲線(RH=100%)。其余成組曲線為糧食平衡絕對濕度曲線,反映了糧食的平衡絕對濕度隨溫度、水分變化的情況。圖中點A在縱坐標和橫坐標上的投影,分別為該點的絕對濕度壓力值Psa和溫度ta;過A點的垂直線與曲線Pb的交點C為ta溫度下的大氣飽和濕度點,飽和濕度壓力值為Pba;過A點的水平線與曲線Pb的交點B為A點的露點,露點溫度值為tla,而比值Psa/Pba即A點的相對濕度值RHa。如果A點正處在糧食水分為m%的平衡絕對濕度曲線上,則Psa,RHa、tla分別代表了該點上的糧食平衡絕對濕度壓力值,平衡相對濕度和糧堆露點溫度。從圖5—2可以看出,不同的糧種在相同的溫度、水分情況下,其平衡相對濕度、絕對濕度和露點溫度都是不同的,因此在討論具體通風條件時應(yīng)區(qū)分不同的糧種。
圖5—3是相對濕度與絕對濕度換算圖。圖5—4至圖5—8分別為小麥、玉米、稻谷、大米、大豆的平衡絕對濕度曲線圖。通過這幾幅圖,可以根據(jù)已知條件查出與通風有關(guān)的各種參數(shù)數(shù)值。
例題5—2:試查出小麥、玉米、稻谷、大米、大豆在13%水分、溫度20℃條件下的平衡絕對溫度、平衡相對濕度和露點溫度。
解:(1)首先在圖5—4至圖5—8上分別找到糧食水分等于1 3%的曲線與糧溫為20℃的垂直線的交點,通過該交點作水平線與縱軸相交,在縱軸上讀出其平衡絕對濕度壓力值;進而通過該水平線與飽和濕度曲線Pb的交點(相當于圖5-2的B點)作垂直線,與橫軸相交,可在橫軸上讀出其露點溫度值,結(jié)果見表5—1。
表5-1 絕對濕度與露點溫度對應(yīng)結(jié)果
名稱
平衡絕對濕度壓力值(mmHg)
露點濕度(℃)
小麥
10.2
11.7
玉米
10.5
12.2
稻谷
11.0
12.8
大米
10.4
12.0
大豆
11.1
13.0
(2)根據(jù)已查得的平衡絕對濕度壓力值和已知的溫度值,通過表5—2查出糧食的平衡相對濕度值:
表5—2平衡絕對濕度壓力值與平衡相對濕度對應(yīng)值
名稱
平衡絕對濕度壓力值(mmHg)
平衡相對濕度(%)
小麥
10.2
59.0
玉米
10.5
60.7
稻谷
10.0
63.3
大米
10.4
60.3
大豆
11.1
64.2
查取以上數(shù)據(jù)還可以采用查《空氣飽和水汽量表》和《糧堆露點溫度檢查表》的方法進行估算。但本方法更為準確、簡潔、直觀。
通過以下兩個例子,可以看出采用糧食平衡絕對濕度壓力曲線圖來分析通風過程是十分直觀的。
例題5—3:某糧庫擬對溫度30℃、水分為ll.5%的小麥降溫通風,此時大氣溫度為20℃、相對濕度為80%,問是否允許通風?
解:在圖5—9上,水分為11.5%,糧溫ta為30℃的小麥處于A點,查出:糧食平衡絕對濕度壓力Psa=16.4mmHg,糧食平衡相對濕度RHa=51.9%,同時查出在氣溫tb為20℃時:
大氣飽和絕對濕度壓力值Pbb=17.3mmHg
大氣絕對濕度壓力值Psh=Pbb×80%=13.9mmHg
A、B兩點比較:雖然B點相對濕度高于A點,但其絕對濕度反低于A點,這表明通風時不會吸濕,滿足通風的濕度條件;《機械通風儲糧技術(shù)規(guī)程》規(guī)定,開始通風時的溫差不小于8。C,即此時的通風上限氣溫應(yīng)為:30℃一8℃=22℃(線段CD)此時氣溫低于22℃,通風的溫度條件也得到滿足。結(jié)論是允許通風。
三、允許通風的大氣條件
允許通風大氣條件是指在通風作業(yè)階段開始以后,滿足通風目的要求的大氣溫度、相對濕度、露點等參數(shù)的上限、下限數(shù)值。當大氣溫度、濕度符合該組條件時,則允許啟動通風機通風,否則暫停通風,進入等待——但不一定停止通風作業(yè)。
(一)允許通風的溫度條件
通風的溫差條件與通風效率、通風機會有密切的關(guān)系,《機械通風儲糧技術(shù)規(guī)程》中規(guī)定,除我國亞熱帶地區(qū)以外,開始通風時的氣溫低于糧溫的溫差不小于8℃,通風進行時的溫差要大4℃;考慮到我國廣東等亞熱帶地區(qū)四季溫差較小,為保證有足夠通風機會,只能犧牲一部分效率,而規(guī)定開始通風的溫差為6℃,通風進行中的溫差為3℃。
對自然通風降溫來說,因為不消耗能源,為獲得更多的通風時機,一般僅要求氣溫低于糧溫即可通風。
對降水通風和調(diào)質(zhì)通風,要求通風后的糧溫不超過該批糧食的安全儲存溫度。糧食安全儲存溫度可按表5—3估算。
表5—3糧食最高安全儲存溫度
糧食水分(%)
12
13
14
15
16
最高安全儲存溫度(℃)
30
25
20
15
10
(二)允許通風的濕度條件
《機械通風儲糧技術(shù)規(guī)程》中規(guī)定的濕度條件為絕對濕度,對降水通風的濕度條件,《機械通風儲糧技術(shù)規(guī)程》規(guī)定:
Ps1<Ps21
Ps1——大氣絕對濕度壓力值,mmHg;
Ps21——糧食水分減一個百分點,且糧食溫度等于大氣溫度時糧食的平衡絕對濕度壓力值,mmHg。
在機械通風中降水和降溫往往是同時存在的。在糧堆中存在兩個隨氣流方向移動的峰面,即冷卻前沿和干燥前沿。在冷卻前沿之前是尚未冷卻的糧食,在冷卻前沿之后是已冷卻的糧食;對干燥前沿,情況類同。兩個前沿的移動速度是不同的,冷卻前沿移動速度大大快于干燥前沿,見圖5—10。
在通風中往往表現(xiàn)為干燥過程尚在進行,冷卻過程已經(jīng)結(jié)束。因此,《機械通風儲糧
技術(shù)規(guī)程》為了避免出現(xiàn)因為糧溫變化而發(fā)生通風效果逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象,直接將糧溫等于氣溫作為查定糧食平衡絕對濕度的條件。另外,將糧食水分減一個百分點,是為了進一步增加通風的濕差,以提高通風效率。對調(diào)質(zhì)機械通風的濕度條件,《機械通風儲糧技術(shù)規(guī)程》規(guī)定: 圖5—10通風冷卻干燥示意圖
Psl≥Ps22
Ps22——糧食水分增加2.5個百分點,且糧食溫度等于大氣溫度時糧食的平衡絕對濕度壓力值,mmHg。
以上所使用的平衡絕對濕度壓力曲線是解吸曲線,而同一濕度下對應(yīng)的解附曲線平衡水分值一般比吸附曲線高出2~2.5個百分點,因此將糧食水分加2.5個百分點作為濕差,就是為了補償兩種曲線之差,確保調(diào)質(zhì)通風中能夠有效地增濕。
對降溫通風,一般僅要求通風中不增濕,并且可以不考慮干燥前沿滯后的問題,因此通風的濕度條件很簡單:
Psl≥Ps2
Ps2——當前糧溫下的糧食平衡絕對濕度壓力值,mmHg。
(三)允許通風的露點條件
糧食的結(jié)露有兩種類型:
一類是氣溫低于糧堆露點時,糧堆內(nèi)部散發(fā)出的水蒸氣驟遇冷空氣而引起的結(jié)露,俗稱“內(nèi)結(jié)露”。實踐證明,“內(nèi)結(jié)露”在機械通風中影響并不嚴重,隨著通風送人糧堆大量的低濕空氣,將糧堆內(nèi)的高濕空氣帶走,結(jié)露會很快停止。因此,除自然通風以外,這類結(jié)露可以不作為通風控制條件。
另一類結(jié)露是糧溫低于大氣露點溫度,空氣中的水氣凝結(jié)在冷糧上而引起的結(jié)露,俗稱“外結(jié)露”。這類結(jié)露的水分來源于不斷引人糧堆的空氣。“外結(jié)露”在地下糧庫等低溫型糧庫的誤通風中屢見不鮮,往往導致影響儲糧安全的嚴重后果。為防止“外結(jié)露”的發(fā)生,應(yīng)避免在糧溫低于大氣露點時進行通風。
表5—4列出了各類通風的允許通風條件。
表5—4允許通風條件表
目的
方 式
自然通風
機械通風
降溫
Psl<Ps2
tl<t2
tl>t12
Psl<Ps2
開始時:t2一tl≥8℃
(亞熱帶:t2一tl≥6℃)
進行時:t2一tl≥4℃
(亞熱帶:t2一tl≥3℃)
降水
Psl<Ps2
tl<t2
t2>tll
Psl<Ps2l
t2>tl2
凋質(zhì)
Psl≥Ps23
tl<t2
t2>tll
Psl≥Ps22
t2≥tll
表中:tl ——大氣溫度,℃;
t2——糧食溫度,℃;
tll——大氣露點溫度,℃;
tl2——糧食露點溫度,℃;
Psl——大氣絕對濕度壓力值,mmHg;
PS2——當前糧溫t2下的糧食絕對濕度壓力值,mmHg;
Ps21——糧食水分減1個百分點,且糧食溫度等于大氣溫度tl時的絕對濕度壓力值,mmHg;
Ps22——糧食水分加2.5個百分點,且糧食溫度等于大氣溫度t2時的絕對濕度壓力值,mmHg;
Ps23——當前糧溫t2下,糧食水分加2.5個百分點的糧食平衡絕對濕度壓力值,mmHg。
例題5—5:已知稻谷溫度為30℃,水分為l3 .5%,大氣溫度為18℃,相對濕度為80%,是否允許降溫機械通風?
解:查圖得,大氣絕對濕度壓力值Psl為12.2 mmHg。查圖得:在糧溫t2下為30℃時,稻谷平衡絕對濕度壓力值PS2為22.1mmHg,糧堆露點tl2為24℃。
因為:Psl<Ps2,
且t2一tl=30℃一18℃=12℃>18℃
所以:允許降溫機械通風。但是由于氣溫低于糧堆露點,在通風開始階段可能有輕微內(nèi)結(jié)露。
例題5—6:已知玉米溫度為5℃,水分為l8%,氣溫為20℃,相對濕度為60%,是否允許降水機械通風?
解:查圖得:大氣絕對濕度壓力值Psl為10.4mmHg。大氣露點tLl為12℃。查圖得:玉米水分減1個百分點即17%水分,且糧溫等于氣溫20℃時,玉米平衡絕對濕度壓力值為l4.4mmHg。
雖然Ps.<Ps2滿足了濕度條件,但是由于:
t2=5℃<tll=12℃
可能發(fā)生較嚴重的外結(jié)露,結(jié)論是不宜降水機械通風。
例題5—7:已知稻谷溫度為20℃,水分為12.5%,氣溫為18℃,相對濕度為80%,是否允許調(diào)質(zhì)機械通風?
解:查圖得:大氣絕對濕度壓力值PSl為12.2mmHg,大氣露點t11為l4.5℃。查圖得:稻谷水分加2.5個百分點即15%水分糧溫等于氣溫18℃時,玉米平衡絕對濕度壓力值Ps22為1l.7mmHg。
因為Psl>Ps22,且t2>tLl;所以:允許調(diào)質(zhì)機械通風。
四、結(jié)束通風的條件及其他
結(jié)束通風的條件,是指通風的目的已經(jīng)基本達到,糧堆的溫度、水分梯度已基本平衡,可以結(jié)束通風作業(yè)的條件。
1.結(jié)束降溫機械通風的條件
(1)氣溫低于糧溫的溫差小于4℃,即t2-tl≤4℃(亞熱帶地區(qū)t2一tl≤3℃);
(2)糧堆溫度梯度≤1℃/m糧層厚度;
(3)糧堆水分梯度≤0.3%/m糧層厚度。
2.結(jié)束降水機械通風的條件
(1)干燥前沿移出糧面(底層壓入式通風時),或移出糧堆底面(底層吸出式通風時);
(2)糧堆水分梯度≤O.5%/m糧層厚度;
(3)糧堆溫度梯度≤1℃/m糧層厚度;
3.結(jié)束調(diào)質(zhì)通風的條件
(1)糧堆水分達到預期值,但不超過安全儲存水分;
(2)糧堆水分和溫度梯度同降水通風的梯度要求。
在通風目的基本達到且符合結(jié)束通風的條件時,一般還應(yīng)適當延長通風時間,使得糧堆內(nèi)的溫度、水分趨于均勻,有利于安全儲藏。在糧層厚度較大,溫度、水分不易均勻的場合,有時還需要采用諸如變換壓入式與吸出式通風的辦法來促使加速均勻。
4.其他附加條件
《機械通風儲糧技術(shù)規(guī)程》規(guī)定的附加條件主要有兩條:
(1)降水機械通風,要求糧食水分含量不超過以下值:
早稻谷:l6%
小麥:16%
大豆:l8%
晚稻谷:l8%
玉米:20%
油菜籽:l2%
限制降水機械通風的最高糧食水分,主要是考慮到在糧食水分很高時,機械通風降水的效率不是十分理想。為了揚長避短,在糧食水分超過上述標準時,應(yīng)盡量采用烘干、晾曬等方法,或采用輔助加熱通風的方法降水。
(2)調(diào)質(zhì)通風只允許在糧食加工前進行,正常保管期間不得采用。
限制調(diào)質(zhì)通風的使用范圍,主要是考慮到調(diào)質(zhì)通風增加了糧食水分,雖然能起到改善糧食加工工藝品質(zhì)的作用,但對繼續(xù)保管十分不利,因此必須慎重采用,避免調(diào)質(zhì)通風增水后的糧食繼續(xù)儲存。
第九節(jié) 機械通風時機的判斷
進行機械通風前,首先要判斷天氣是否符合機械通風的要求,必須知道空氣的溫度及其所含的水蒸氣量。然后計算倉外空氣進入糧堆后的相對濕度,將它與糧堆內(nèi)空氣的平衡相對濕度進行比較,得出是否能進行通風的結(jié)論。
現(xiàn)將機械通風時機判斷幾種方法簡介如下:
第一種方法:濕度條件計算法
濕度條件計算方法如下:
倉外空氣引入糧堆后的相對濕度%=倉外溫度下空氣的飽和水汽量×倉外相對濕度%/糧堆溫度下的飽和水汽量
倉外空氣溫度和倉內(nèi)糧堆溫度下空氣的飽和水汽量可參見表5—5。
表5—5不同溫度下空氣飽和水汽量和飽和水汽壓
溫度




