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浅谈粮食保管过程中的节能降耗

时间:2012-03-23 09:13  浏览:1137

     随着粮食市场的完全放开和粮食收购主体的多元化,粮食经营面临越来越激烈的竞争,使得储备粮轮换工作的难度越来越大:在收购过程中由于入库时粮食水分和杂质过高,增加粮食预处理的成本,同时出库时粮食的水分和杂质的减量,相应增大了粮食损耗率,使得各承储企业普遍存在质量亏损现象,并且越来越严重。如何在财政补贴不变的情况下降低出入库费用和保管成本,成为粮库亟待解决的难题。近年来,山东齐河国家粮食储备库通过合理通风与出库调质相结合的办法,成功的解决了粮食保管过程中的节能降耗问题。
 
1    试验材料
1.1  供试仓房
供试仓房为28号仓和37号仓,两仓均为1998 年新建的高大平房仓,规格为40m×20m,装粮线6m,设计仓容量3000t。仓房配有一机三道半圆形地上笼通风系统、环流熏蒸系统和计算机粮情测控系统。
1.2  供试粮食
试验粮食28号仓为2007年11月份入仓的本地玉米,37号仓为2003年9月份入仓的本地小麦,入仓粮质见表1。

表1   试验粮基本情况
种类 数量(t) 水分(%) 杂质(%) 不完善粒(%) 容重(g/L) 脂肪酸值(mgKOH/100g) 虫害 堆高
(m)
玉米 2434 17.5 1.2 5 709 33.2 4
小麦 3284 12.8 1.0 5.9 761 14.6 6
 
1.3 仪器与设备
5.5Y132S-2型离心式通风机,功率5.5kW,风量8000m3/h,风压3100Pa;
YSF90S4型轴流通风机,功率1.1kW,风量1100m3/h,风压184Pa;
YL-3000谷物调质设备,功率0.5kW。
 
2    试验过程
2.1  机械通风
2.1.1 通风时机
对于新收购的粮食由于温度、水分都比较高,再加上后熟作用,严重影响储粮的稳定性。所以我们要利用合理的时机通风进行降温、降水,在通风过程中要把握尺度以防水分温度降得过低会增加通风能耗并且使出库时的水分减量增加。通风时机要根据储粮的实际情况以及环境条件,按照《机械通风储粮技术规程》[1]的要求,选择Ps1﹤Ps21,且t2﹥t12适合的机械通风时机,进行通风操作。以玉米为例整个通风分为两个过程进行,具体通风参数见表2。

表2   28号仓通风期间的通风参数
项   目 4月28日 5月16日
气温(℃) 20.5 22.7
粮堆露点温t12(℃) 6 17
粮温t2(℃) 7.8 19.4
粮食平均水分(%) 17.5 15.3
粮食最高水分(%) 18.1 18.7
大气相对湿度(%RH) 65 70
Ps1(mmHg) 11.7 13.3
Ps21(mmHg) 17 18
注:Ps1为大气绝对湿度,Ps21为粮食水分减一个百分点,且粮食温度等于大气温度时的平衡绝度湿度
 
2.1.2 通风过程
玉米采取两阶段通风:第一阶段通风从4月28日开始,到5月13日结束,累计通风时间305h。此期间气温开始回升,利用气温高、湿度低的有利时机,采用压入式连续通风,适当降低储粮水分。第二阶段通风从5月16日开始,到6月5日结束,累计通风265h。由于在第一阶段的通风降水过程中,虽然降低了粮食水分,但存在着粮堆上下层水分分布不均匀和粮温升高的问题。因此,在第二阶段通风主要选择在仓外湿度符合条件、温度又较低的夜间进行,辅以轴流风机通风,重点放在进一步均衡水分、降低粮温和水分。
小麦采取三阶段通风:第一阶段通风在9月中下旬利用大型离心风机将储粮平均水分降到12.5%左右(表层降到13.0%左右即可停止通风,防止水分梯度过大而使平均水分降得过低)停止通风。同时可将粮温降至25℃左右。此阶段主要目的是降水,平衡粮温。第二阶段通风在11月中下旬利用强力轴流风机进行缓速降温通风。将粮温降至15℃左右并且降低部分水分。第三阶段通风在次年1月中下旬再利用强力轴流风机将粮温降至5℃以下。对于粮食平均水分在13.0%左右的可直接利用强力轴流风机分三个阶段进行通风。通风结果见表3。

表3    通风前后水分变化情况
仓号 最大值(%) 最小值(%) 平均值(%) 最大水分梯度(%/m粮层)
玉米 通风前 18.1 14.9 17.5 4.0
通风后 17.8 11.3 13.3 0.5
小麦 通风前 13.5 12.1 12.8 2.3
通风后 12.7 11.0 11.8 0.5
 
2.2  保水调质
粮食在储藏一定时间后,小麦水分通常降至 10.5%~11.5%左右,玉米通常降至12.0%~13.0%左右,为了改善粮食的加工品质,减少储藏水分降低带来的储粮数量损失,可对储藏的粮食进行保水调质通风。调质时根据天气情况进行,如在阴雨天且空气绝对湿度大时,可利用轴流风机采取吸入式通风调质;晴好天气时通过湿膜法或高压喷雾网膜法,再经水分过滤,把没有汽化的液体水分离出来,湿空气在风机的作用下,经风道送入粮堆达到调质的目的,粮食调质结果见表3。

表4   粮食调质前后水分及品质的变化
玉米 小麦
水分/% 杂质 品尝评
分值
脂肪酸值 水分/% 杂质 不完善粒 面筋吸水量/% 发芽率/%
13.9 1.0 72 33.8 12.7 0.9 5.9 186.8 66.5
注:调质后的玉米、小麦色泽与气味都正常。
2.3  效益分析
以玉米仓为例:机械通风期间电耗17100kW·h,按工业用电每度0.55元计,通风降水费用为9405元,单位能耗为3.67元/t,加上熏蒸药费及设备折旧费储粮机械通风平均费用大约5元/t,而与采用常规翻晒12.5元/t相比[2],机械通风可节省7.5元/t。同时调质期间电耗10590kW·h,玉米共增重14.6t,若按玉米当年市场每斤0.8元计,本仓粮食又可增资17541.9元。
2.4  讨论
2.4.1 在通风降水初期由于采用压入式通风方法,粮堆上层会长时间维持高水分,粮面下10~50cm处出现水分凝集、孔隙度减小、粮面板结等现象。因此要及时翻到、疏松粮面散湿。
2.4.2 在度夏时由于粮堆内水分分布不均,高水分部位霉菌活动剧烈很容易引起储粮发热时,可通过采用高浓度磷化氢熏蒸来抑菌防霉。
2.4.3 对于粮情稳定、又是低温度夏的陈粮,在下一冬季可以打开仓房门窗和通风口利用烟囱效应进行自然通风,而不用风机进行降温通风,既节约费用,又能减少粮食水分损失。
 
3  结论
通过机械通风和保水调质不仅能够适当降低粮食的水分,提高粮食的储藏稳定性,而且还能保持粮食的正常品质,较好的解决了承储企业保管及出库过程中的储量损失,无形中提高了承储企业的经济效益。
 
 
参考文献
1.国家粮食局. 机械通风操作规程 LS/T1202-2002. 北京: 中国标准出版社, 2002
2.左进良, 刘维春, 张祯祥.储粮通风技术.北京: 轻工业出版社, 1990.11