过夏期间平房仓进口大豆粮堆温度时空变化研究.pdf
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1、62贮藏与保鲜摘要:以进口大豆粮堆为研究对象,在平房仓内利用温度传感器密集阵列排布方式,采集过夏期间进口大豆粮情监测数据,在此基础上研究平房仓内大豆粮堆温度时空变化规律及大豆粮堆“热皮”的形成与变化,进而定量化判定大豆粮堆“热皮”厚度,以期为粮食安全储藏提供理论指导。关键词:进口大豆;粮堆温度;“热皮”厚度Study on the spacetime variety of temperature ofimported soybean grain pile in warehouse during summerZHAO Xu,HAO Li-qun,BAI Lu-qian,LI Jian-zhi,L
2、I Jian,LI Xin-wei(1.Liaoning Grain Science Research Institute,Shenyang 110032,Liaoning,China;2.Sinograin Dalian Depot Co.,Ltd.,Dalian 116000,Liaoning,China)Abstract:Taking imported soybean grain piles as research object,the monitoring data of imported soy-bean grain pile during summer were collected
3、 by using the dense array arrangement of temperature sensorsin the flat warehouse.Based on this,the spatio-temporal variation rules of soybean grainpiles temperaturein the warehouses and the formation and change of hot skin in soybean grain piles were studied,and thethickness of“hot skin”in soybean
4、grain piles was quantitatively determined,in order to provide theoreti-cal guidance for grain pile security storage.Key words:imported soybean;grain temperature;thickness of hot skin中图分类号:TS210.1大豆粮堆温度主要受到环境温度、粮仓维护结构、大豆自身特性等多因素共同影响而发生改变 。在储粮过程中,国内仓储企业通常在冬季进行机械通风降低粮温,随着夏季的到来,粮堆表层及靠近仓壁的粮温逐渐升高,而粮堆内部温度升
5、幅较小,此现象称为“热皮冷心”2 。在储粮过程中粮堆经常会出现“热皮冷心”现象,这与外界温度变化及仓房的隔热保温性能有关,严重影响控温储粮效果。研究 3 表明,粮堆各点的粮温变化是随时间变化的正弦曲线,但随其在粮堆内位置不同,表现出粮食与油脂过夏期间平房仓进口大豆粮堆温度时空变化研究赵旭,郝立群,柏禄乾?,李建智,李建,李欣蔚(1.辽宁省粮食科学研究所,辽宁沈阳110 0 32;2.中央储备粮大连直属库有限公司,辽宁大连116 0 0 0)文献标志码:A2023年第36 卷第8 期文章编号:10 0 8-9 57 8(2 0 2 3)0 8-0 0 6 2-0 5逐渐加大时滞的结论。粮堆温度变
6、化的活跃区域主要发生在“热皮”区域,特别是在夏季高温季节,此区域在热传导作用下,粮温不断上升,导致粮堆局部的湿热传递,甚至使粮堆产生局部结露、发热或虫害 4,为粮食的安全储藏带来隐患。本文将温度传感器放在储粮仓中进口大豆粮堆的1个横截面上,采取密集阵列排布方式,在过夏期间连续测试大豆粮堆不同部位的温度,研究分析过夏期间大豆粮堆温度时空分布及动态变化规律,进而定量化判定大豆粮堆“热皮”厚度,以期为粮食收稿日期:2 0 2 2-0 6-0 8基金项目:“十三五”国家重点研发计划(2 0 17 YFC0805900)作者简介:赵旭(198 1一),男,硕士研究生,正高级工程师,研究方向为粮油储藏与加
7、工。2023年第36 卷第8 期安全储藏提供理论指导。1材料与方法1.1试验材料试验用粮为2 0 2 0 年12 月份入仓的美国进口大豆。1.2供试设备1.2.1试验仓辽宁大连某粮库的老式平房仓(长54.17 m宽2 0.7 3m高4.8 m),仓房墙体结构为砖墙,仓墙厚度2 40 mm,无保温措施;仓顶采用聚氨酯发泡进行保温隔热处理,仓房内门窗均有相应保温措施,仓房内安装有内环流装置,采取间歇式控温储藏。1.2.2试验设备粮温测试系统由电脑、主机、分机、控制器、无线模块、仓内外温湿度传感器、测温电缆、通讯电缆等构成。其中,每根测温电缆垂直方向等间距设置14个温度传感器,间距为33cm,温度传
8、感器的测温范围为-40 6 0,检测速度12 8 点/s,分辨率0.1,误差0.5。1.3试验方法1.3.1测温点布置在试验仓内沿仓房东西跨度方向布置测温电缆,第1根电缆距东侧墙壁0.35m,其后每隔1.0 m布设1根测温电缆,共布置2 1根测温电缆。编号方式以层和列的格式表示,即每根测温电缆自东向西依次编号,分别代表大豆粮堆的第1列、第2 列第2 1列;每根测温电缆上有14个温度传感器,自下而上依次编号为第1层、第2 层第14层,第14层传感器距粮面10 cm。试验仓粮堆测温电缆布置见图1。东.0.35m1.3.2温度检测连续跟踪检测过夏期间(6 8 月)的温度数据,每天定时开关测控主机,使
9、粮温测试系统定时自动采集所测区域的温度数据,并实时传输至远程服务器上,通过邮件接收。粮食与油脂1.3.3“热皮”厚度判定方法根据GB/T298902013粮油储藏技术规范中对准低温储藏的温控指标要求,本文分别以2 0 和2 5为判定标准,即当大豆粮堆任一层或任一列的平均粮温高于2 0,或者大豆粮堆该层或该列上各测点粮温最高值高于2 5,则大豆粮堆该层或该列的所属区域被视为“热皮”区域,并通过计算测温电缆及测温电缆上传感器的布置距离来推算大豆粮堆的层间方向和列间方向的“热皮”厚度。1.4数据统计分析采用Origin2019b软件进行数据与图表分析。2结果与分析2.1大豆粮堆层间平均粮温变化层间平
10、均粮温采取2 种方式表示:一是取大豆粮堆每层所有传感器测得的粮温计算平均值为层间平均粮温;二是剔除大豆粮堆第1列、第2 列、第2 0 列和第2 1列上的各点温度值后,再按照上述方法计算层间平均粮温,其视为消除仓壁对层间粮温的影响。由图2 可知:2 种取值方法的层间平均粮温变3530F252015F10535西1mx200.35m三图1试验仓粮堆测温电缆布置图63主层层层层层层层层层仓温日期(a)大豆粮堆层间均温30F25201510(b)剔除仓壁影响的大豆粮堆层间均温图2试验仓大豆粮堆层间平均粮温变化第第第第第第+1层层层层65第432第层日期64化差异不大。在试验期间,试验仓大豆粮堆各层的平
11、均粮温均随着外界气温和仓温的逐渐升高而呈上升趋势,且各层平均粮温依次呈明显的梯度变化,相比其他各层,第14层平均粮温变化波动最大。仓内内环流控温于6 月2 0 日开始至8 月2 5日结束,之后随着外界气温逐渐降低,开试验仓内轴流风机进行排热散气,使得大豆粮堆第11层至第14层粮温变化趋于稳定,其他层粮温呈缓慢升高趋势。如果以平均粮温2 0 为标准,在整个过夏期间,只有第10 层至第14层的平均粮温超过2 0,则该区域范围视为“热皮”区域,即大豆粮堆层间方向“热皮”区域,其中,大豆粮堆第13层和第14层平均粮温于7 月下旬和8 月上旬分别超过了2 5,其余各层平均粮温都在2 5以下,其中第8 层
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