機(jī)械通風(fēng)是利用自然風(fēng)降低糧食水分和溫度，從而達(dá)到糧食安全度夏，實(shí)現(xiàn)安全保糧目的的較為常用的一種技術(shù)手段。在倉庫使用的通風(fēng)機(jī)中，從幾百瓦的風(fēng)機(jī)到幾千瓦的風(fēng)機(jī)均在使用。但是糧食水分、溫度、雜質(zhì)等不同，通風(fēng)條件不斷變化，而使用的風(fēng)機(jī)卻沒有改變，無形中造成了能耗的極大浪費(fèi)。在實(shí)際使用中梅河口直屬庫探索了采用變頻技術(shù)，改變風(fēng)機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速，調(diào)整電機(jī)的輸出功率，在降低儲(chǔ)糧溫度的同時(shí)降低風(fēng)機(jī)的使用能耗。梅河口地處我國東北，春季時(shí)，氣溫最低-12℃，最高10℃，空氣相對濕度40%～65%，很適合進(jìn)行通風(fēng)降溫。在降溫過程中使用的是11kW的離心風(fēng)機(jī)。每年單貨位的通風(fēng)機(jī)運(yùn)行能耗達(dá)到7500元，本著節(jié)能減排的原則，我?guī)焯剿鞑捎米冾l技術(shù)，在降水、降溫的同時(shí)，降低能耗。
1、試驗(yàn)?zāi)康?
采用變頻技術(shù)對大功率通風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造后，檢驗(yàn)是否能夠節(jié)省能耗，同時(shí)測算節(jié)省能耗的比例。
2、試驗(yàn)材料
2.1倉房情況(表1)選用梅河口直屬庫17號倉作為對照倉，選用梅河口直屬庫22號倉作為試驗(yàn)倉。兩倉均為高大平房倉，均鋪設(shè)有地上籠通風(fēng)道系統(tǒng)，安裝有糧情測控系統(tǒng)。對照倉：長59.76m，寬23.10m，裝糧高度5.9m，儲(chǔ)存2016年生產(chǎn)玉米6077t;通風(fēng)系統(tǒng)為地上籠通風(fēng)，3組，1機(jī)4道。裝有測溫電纜78根，每根電纜自下而上設(shè)4個(gè)測溫點(diǎn)。試驗(yàn)倉：長47.76m，寬23.10m，裝糧高度5.9m，儲(chǔ)存2016年生產(chǎn)玉米4584t，通風(fēng)系統(tǒng)為地上籠通風(fēng)，2組，1機(jī)4道。裝有測溫電纜66根，每根電纜自下而上設(shè)4個(gè)測溫點(diǎn)。2.2通風(fēng)設(shè)備離心風(fēng)機(jī)參數(shù)：風(fēng)機(jī)型號4-72-8C，額定功率11kW，風(fēng)量18600m3/h，全壓1096.25Pa。試驗(yàn)倉采用2臺風(fēng)機(jī)。對照倉采用3臺風(fēng)機(jī)。2.3糧食情況對照倉：2016年產(chǎn)烘后玉米，于2017年1月初裝倉結(jié)束，平均水分14.0%，通風(fēng)前糧溫最高5.3℃，最低-8.1℃，平均糧溫-1.9℃，糧堆層間溫度差2.6℃左右。試驗(yàn)倉：2016年產(chǎn)烘后玉米，于2017年2月底裝倉結(jié)束，平均水分14.0%，通風(fēng)前糧溫最高9.9℃，最低-3.4℃，平均糧溫1.9℃，糧堆層間溫度差3℃左右。2.4變頻設(shè)備設(shè)備型號：西諾樂DSI變頻器。
3、試驗(yàn)方法
3.1對試驗(yàn)倉使用的2臺離心通風(fēng)機(jī)安裝變頻器。在不同變頻轉(zhuǎn)數(shù)下風(fēng)機(jī)的功率、風(fēng)量、全壓見表2。3.2選定變頻轉(zhuǎn)數(shù)45進(jìn)行通風(fēng)試驗(yàn)，設(shè)置變頻轉(zhuǎn)數(shù)為45，變頻后的全壓為957.5Pa，風(fēng)量為16764.13m3/h。3.3對試驗(yàn)倉和對照倉進(jìn)行通風(fēng)降溫處理，并記錄通風(fēng)時(shí)間。3.4通風(fēng)一段時(shí)間后對兩倉的通風(fēng)效率和通風(fēng)能耗進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。3.5測定通風(fēng)前后兩倉糧食的水分。
4、試驗(yàn)分析
4.1試驗(yàn)通風(fēng)時(shí)間試驗(yàn)倉通風(fēng)84h，對照倉通風(fēng)72h。4.2試驗(yàn)前后糧溫變化情況(見表3)在試驗(yàn)過程中，使用變頻后的風(fēng)機(jī)對試驗(yàn)倉進(jìn)行通風(fēng)降溫同樣達(dá)到了降溫目的，降溫的時(shí)間要比對照倉長。試驗(yàn)中的溫度是在未通風(fēng)的情況下測定的，兩倉測得的糧溫和外溫的相關(guān)性不大。22號倉通風(fēng)前后對比結(jié)果顯示，整倉平均糧溫下降1.4℃。4.3試驗(yàn)前后儲(chǔ)糧水分變化情況(見表6)在試驗(yàn)過程中分別對22號倉和17號倉扦取樣品進(jìn)行水分檢測，試驗(yàn)倉22號倉水分未發(fā)生明顯變化，而17號對照倉水分略有降低，下降幅度為0.1%。4.4能耗分析(見表7)梅河口當(dāng)?shù)氐碾妰r(jià)為0.92元/kW?h。試驗(yàn)過程中，試驗(yàn)倉通風(fēng)時(shí)間為84h，2組風(fēng)道，變頻后的功率為9kW?h，共使用了能耗為1512kW?h。對照倉：通風(fēng)時(shí)間為72h，3組風(fēng)道，采用的為11kW的風(fēng)機(jī)，共使用了能耗為2376kW?h。單位能耗的節(jié)省比例為：(0.244-0.222)/0.244×100%=9.02%。4.5成本費(fèi)用分析變頻器市場價(jià)格為2500元/臺，新型風(fēng)機(jī)價(jià)格8000元左右，相比之下投入變頻器成本較高。解決當(dāng)前通風(fēng)能耗過高、降水多的方法是更換新型離心風(fēng)機(jī)、混流風(fēng)機(jī)等，但可借鑒此方法繼續(xù)利用大功率風(fēng)機(jī)機(jī)械通風(fēng)。
5、試驗(yàn)結(jié)論
5.1采用變頻技術(shù)通風(fēng)的單位能耗要比未使用變頻技術(shù)通風(fēng)的單位能耗小，水分減量也要稍小。耗電節(jié)約比例達(dá)到9.02%;相當(dāng)于在梅河口當(dāng)?shù)貫槊繃嵓Z降低1℃節(jié)省的費(fèi)用為0.02元。5.2試驗(yàn)中達(dá)到相同的通風(fēng)效果，變頻后的通風(fēng)用時(shí)增長。下步要考慮增加對11kW及18.5kW大功率離心風(fēng)機(jī)、不同變頻條件下通風(fēng)能耗、效果等進(jìn)一步測試。5.3建議大功率風(fēng)機(jī)可以考慮安裝變頻器，便于繼續(xù)發(fā)揮作用，盤活閑置資產(chǎn)，并解決部分時(shí)段通風(fēng)機(jī)緊張局面。
