公告信息：
二、入倉(cāng)糧食的質(zhì)量要求
機(jī)械大類
機(jī)械小類
當(dāng)前位置:
儲(chǔ)糧通風(fēng)技術(shù)總則
來(lái)源：環(huán)球糧機(jī)網(wǎng)發(fā)布時(shí)間：2015-05-24 16:56:11
第三章、機(jī)械通風(fēng)儲(chǔ)糧技術(shù)（儲(chǔ)糧新技術(shù)教程147—200）
第一節(jié)、基礎(chǔ)知識(shí)
第二節(jié)、離心式通風(fēng)機(jī)的構(gòu)造與分類
第三節(jié) 軸流式通風(fēng)機(jī)
第四節(jié) 房式倉(cāng)機(jī)械通風(fēng)
第五節(jié) 高大平房倉(cāng)機(jī)械通風(fēng)
第六節(jié) 單管通風(fēng)與多管道通風(fēng)設(shè)備
第七節(jié) 機(jī)械通風(fēng)重要參數(shù)的選擇
第八節(jié) 機(jī)械通風(fēng)操作條件
第九節(jié) 機(jī)械通風(fēng)時(shí)機(jī)的判斷
第十節(jié) 機(jī)械通風(fēng)的操作管理
第十一節(jié) 機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)效率評(píng)估
第十二節(jié) 儲(chǔ)糧機(jī)械通風(fēng)技術(shù)規(guī)程LS/T1202—2002
第四章、房式倉(cāng)儲(chǔ)糧
一、入糧前的基礎(chǔ)準(zhǔn)備工作
二、入倉(cāng)糧食的質(zhì)量要求
三、糧食入倉(cāng)操作要求
四、儲(chǔ)糧日常管理
五、科學(xué)運(yùn)用儲(chǔ)糧技術(shù)
六、糧食出倉(cāng)
第三章 機(jī)械通風(fēng)儲(chǔ)糧技術(shù)
第一節(jié) 基礎(chǔ)知識(shí)一、主要名詞與術(shù)語(yǔ)
通風(fēng)——用外部空氣置換糧堆內(nèi)的空氣，以改善儲(chǔ)糧條件的換氣技術(shù)稱為通風(fēng)。
自然通風(fēng)——利用糧堆內(nèi)部和外部空氣密度差引起的熱壓差和風(fēng)力造成的風(fēng)壓差促使外部空氣進(jìn)入糧堆內(nèi)部，置換出糧粒間的氣體，實(shí)現(xiàn)通風(fēng)換氣，稱為糧食的自然通風(fēng)。
機(jī)械通風(fēng)——利用通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的壓力，將外界空氣送入糧堆，實(shí)現(xiàn)外界空氣置換出糧粒間空氣的技術(shù)稱為機(jī)械通風(fēng)。
機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)——將機(jī)械通風(fēng)過(guò)程中的設(shè)備、部件、糧倉(cāng)及糧堆用通風(fēng)管道聯(lián)成的整體，稱為機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)，又稱機(jī)械通風(fēng)風(fēng)網(wǎng)。
供風(fēng)管道——在糧倉(cāng)或糧堆外部，與通風(fēng)機(jī)出口所聯(lián)接的管道。
通風(fēng)管道——位于糧堆底部或糧堆內(nèi)的管道，空氣通過(guò)它可進(jìn)入糧堆或自糧堆內(nèi)排出，與通風(fēng)機(jī)的供風(fēng)管道相聯(lián)接。
主通風(fēng)道——位于糧堆內(nèi)的與通風(fēng)機(jī)供風(fēng)管道相聯(lián)接或與風(fēng)機(jī)直接聯(lián)接的通風(fēng)管道。
支風(fēng)道——位于糧堆內(nèi)與主通風(fēng)道相聯(lián)接的管道。
地槽——位于糧倉(cāng)或糧堆貨位地坪以下的槽形通風(fēng)道。
地上通風(fēng)道——位于糧倉(cāng)或糧堆貨位地坪之上的通風(fēng)道，俗稱地上籠。
空氣分配器——空氣經(jīng)過(guò)通風(fēng)管道，并穿過(guò)通風(fēng)道表面的通氣孔板進(jìn)入糧堆，通氣孔板為空氣分配器。
通風(fēng)管道表觀風(fēng)速——指通風(fēng)管道每平方米通氣孔板面積上每秒通過(guò)的空氣量，單位是m3／m2／s，簡(jiǎn)寫(xiě)為m／s。
空氣分配器表觀風(fēng)速——空氣穿過(guò)分配器表面的流速，單位是m／s。
壓入式通風(fēng)——通風(fēng)機(jī)將空氣從糧倉(cāng)底部壓入糧堆，廢氣從糧面排出，適用于降水通風(fēng)和糧堆中、上層發(fā)熱降溫通風(fēng)。
吸出式通風(fēng)——通風(fēng)機(jī)將空氣從糧堆中吸出，適用于調(diào)質(zhì)通風(fēng)和糧堆中、下層發(fā)熱降溫通風(fēng)。
總阻力——氣流通過(guò)風(fēng)網(wǎng)時(shí)所產(chǎn)生的壓力損失，即機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)阻力，它包括通風(fēng)管道的阻力，分配器阻力及糧層阻力。
空氣途徑比——空氣穿過(guò)糧層呈非線性流動(dòng)時(shí)，空氣到達(dá)糧面的最長(zhǎng)路徑與最短路徑之比。
靜壓力——垂直作用于風(fēng)道壁的單位面積上的壓力。靜壓力用來(lái)克服通風(fēng)風(fēng)網(wǎng)的阻
力。靜壓力通常用毫米水柱計(jì)量，現(xiàn)規(guī)定用帕來(lái)計(jì)量。常用U型管來(lái)測(cè)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(shí)，要通過(guò)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(gè)壓力降值就是所謂的糧層阻力。以帕(Pa)計(jì)量。
糧層風(fēng)速——氣流穿過(guò)糧層孔隙的平均速度，單位是m/s。
表觀風(fēng)速——氣流穿過(guò)糧堆(糧層)表面的速度，也就是每秒鐘內(nèi)通過(guò)每平方米糧堆
表面的氣流量，單位是m／s。
徑向通風(fēng)——對(duì)糧食進(jìn)行機(jī)械通風(fēng)時(shí)，氣流橫向穿過(guò)糧層，氣流線互相平行，路徑基本相等。
箱式通風(fēng)——在房式倉(cāng)墻壁處設(shè)置四面帶篩網(wǎng)的箱架框體，配備離心式風(fēng)機(jī)，結(jié)合揭蓋糧面的塑料薄膜，對(duì)糧食進(jìn)行通風(fēng)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(yùn)動(dòng)的宏觀結(jié)果。氣體的溫度常用各種測(cè)溫儀表來(lái)測(cè)量。定量地表示物體溫度的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，就是溫度標(biāo)尺（簡(jiǎn)稱溫標(biāo)）。
我國(guó)法定溫度計(jì)量單位為絕對(duì)溫標(biāo)和攝氏溫標(biāo)。
絕對(duì)溫標(biāo)又稱開(kāi)爾文溫標(biāo)，它是表示熱力學(xué)溫度的基本溫標(biāo)，用符號(hào)T表示，單位符號(hào)為K，它是以氣體分子熱運(yùn)動(dòng)平均能趨于零的溫度為起點(diǎn)，即OK，以水的三相點(diǎn)溫度作為定義熱力學(xué)溫標(biāo)的單一固定點(diǎn)，規(guī)定水的三相點(diǎn)溫度為273.16K，于是1K就是水的三相點(diǎn)熱力學(xué)溫度的1/273.16。
攝氏溫標(biāo)又稱百度溫標(biāo)，是廣泛使用的一種溫標(biāo)，攝氏溫標(biāo)的符號(hào)為t，單位符號(hào)為℃在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下把純水的冰點(diǎn)定為0℃，沸點(diǎn)定為100℃，在冰點(diǎn)與沸點(diǎn)之間等分為100分格，每一格的刻度就表示攝氏1℃。純水冰點(diǎn)的熱力學(xué)溫度為273.15K，它比水的三相點(diǎn)熱力學(xué)溫標(biāo)低0.01K，水的沸點(diǎn)則為373.15K。
絕對(duì)溫標(biāo)與攝氏溫標(biāo)的關(guān)系是T=t+273.15
在工程上為簡(jiǎn)化計(jì)算，近似寫(xiě)成：t=T-273
攝氏溫標(biāo)與與絕對(duì)溫標(biāo)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(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的對(duì)外作用力，這個(gè)力就是壓力。
我國(guó)法定計(jì)量單位規(guī)定的壓力單位是帕斯卡，簡(jiǎn)稱帕，符號(hào)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(xiàn)中還經(jīng)常見(jiàn)到的壓力單位有標(biāo)準(zhǔn)大氣壓和工程大氣壓。
國(guó)際上規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(atm)，其值為l01325Pa，它是在緯度450海平面上測(cè)得的全年平均大氣壓力。
工程上為計(jì)算方便，規(guī)定1cm2表面上作用lkg力作為一個(gè)工程大氣壓，簡(jiǎn)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(biāo)準(zhǔn)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(cè)定風(fēng)管內(nèi)的壓力時(shí)，壓力計(jì)所指示的壓力是風(fēng)管中氣體的實(shí)際壓力與外界大氣壓力的差值，稱為相對(duì)壓力或表壓力。當(dāng)風(fēng)管中的壓力大于大氣壓力時(shí)，表壓力為正值，以Pb表示，若風(fēng)管中的壓力低于外界大氣壓力時(shí)，表壓力為負(fù)值，以Pv表示。風(fēng)管中氣體的絕對(duì)壓力(以Pjd表示)為：
正壓時(shí)Pjd=B+ Pb
負(fù)壓時(shí) 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(hào)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(hào)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(jiàn)表1-1。
表1—1常用氣體在℃時(shí)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(shuō)，t℃時(shí)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(cāng)內(nèi)糧食溫度升高發(fā)熱時(shí)，糧粒間氣體的密度減少，小于倉(cāng)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(jìn)行自然通風(fēng)。熱壓的大小除與溫差大小有關(guān)外，還與糧倉(cāng)下部進(jìn)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(fēng)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(hào)y表示，單位是N/m3。
當(dāng)重力加速度g=9.8m/s2時(shí)，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(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)的分類
1．按通風(fēng)的范圍分類
(1)全面通風(fēng)——對(duì)獨(dú)立儲(chǔ)糧單元(貨位)的整體進(jìn)行通風(fēng)。
(2)局部通風(fēng)——對(duì)獨(dú)立儲(chǔ)糧單元(貨位)的局部進(jìn)行通風(fēng)。
2．按風(fēng)網(wǎng)的形式分類
(1)地槽通風(fēng)系統(tǒng)——糧倉(cāng)(貨位)地坪之下建有固定槽形通風(fēng)道的通風(fēng)系統(tǒng)，適用于全面通風(fēng)。
(2)地上籠通風(fēng)系統(tǒng)——糧 倉(cāng) (貨 位)地坪之上敷設(shè)籠形通風(fēng)道的通風(fēng)系統(tǒng)，適用于整體通風(fēng)。
(3)單管通風(fēng)系統(tǒng)——小型通風(fēng)機(jī)與單個(gè)扦插式通風(fēng)管配套，插入糧堆內(nèi)進(jìn)行通風(fēng)的系統(tǒng)，適用于局部應(yīng)急通風(fēng)。
(4)多管通風(fēng)系統(tǒng)——一臺(tái)通風(fēng)機(jī)帶有多個(gè)扦插式通風(fēng)管，插入糧堆內(nèi)進(jìn)行通風(fēng)的系統(tǒng)，適用于局部應(yīng)急通風(fēng)。
(5)箱式通風(fēng)系統(tǒng)——在糧堆內(nèi)預(yù)埋箱型空氣分配器的通風(fēng)系統(tǒng)，須配合糧面揭膜方法或配合導(dǎo)風(fēng)管，用于局部通風(fēng)或全面通風(fēng)。
(6)徑向通風(fēng)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(fēng)。
(7)無(wú)風(fēng)道通風(fēng)系統(tǒng)——糧倉(cāng)底部沒(méi)全開(kāi)孔底板的通風(fēng)系統(tǒng)，適用于小型糧倉(cāng)的全面通風(fēng)。
3．按送風(fēng)方式分類
(1)壓入式通風(fēng)——通風(fēng)機(jī)正壓送風(fēng)，適用于降水通風(fēng)和糧堆中、上層發(fā)熱降溫通風(fēng)。
(2)吸出式通風(fēng)——通風(fēng)機(jī)負(fù)壓吸風(fēng)，適用于降溫通風(fēng)、調(diào)質(zhì)通風(fēng)、預(yù)防結(jié)露通風(fēng)和糧堆中、下層發(fā)熱熱降溫通風(fēng)。
(3)壓入與吸出相結(jié)合式通風(fēng)
①在糧堆風(fēng)網(wǎng)中，空氣輸入端由通風(fēng)機(jī)正壓送風(fēng)，空氣輸出端由另一臺(tái)通風(fēng)機(jī)負(fù)壓吸風(fēng)，適用于糧層較厚，阻力較大的通風(fēng)。
②在通風(fēng)過(guò)程中，一個(gè)通風(fēng)階段采用壓入式通風(fēng)，另一階段采用吸出式通風(fēng)，適用于糧層較厚，溫度和水份不易平衡條件下的通風(fēng)。
（4）環(huán)流通風(fēng)——通風(fēng)機(jī)的空氣輸入端和輸出端，分別與糧堆風(fēng)網(wǎng)的空氣輸出端和輸入端相聯(lián)接的密閉循環(huán)通風(fēng)系統(tǒng)，適用于環(huán)流熏蒸等。
4、按通風(fēng)機(jī)類型分類
(1)離心式通風(fēng)機(jī)通風(fēng)——適用于風(fēng)網(wǎng)阻力較大狀態(tài)下的通風(fēng)。
(2)軸流式通風(fēng)機(jī)通風(fēng)——適用于風(fēng)網(wǎng)阻力較小狀態(tài)下的通風(fēng)。其中排風(fēng)扇通風(fēng)，適用于低風(fēng)壓緩速降溫通風(fēng)。
(3)混流式通風(fēng)機(jī)通風(fēng)——適用于風(fēng)網(wǎng)阻力適中狀態(tài)下的通風(fēng)，其風(fēng)機(jī)壓力大于軸流式通風(fēng)機(jī)壓力。
（六）機(jī)械通風(fēng)的功能
1．降溫通風(fēng)
降低儲(chǔ)糧的溫度。
(1)處理發(fā)熱糧或高溫糧；
(2)在低溫季節(jié)進(jìn)行通風(fēng)降低糧溫，同時(shí)采取各種隔熱措施保持較低糧溫，實(shí)現(xiàn)低溫儲(chǔ)糧；
(3)延長(zhǎng)防護(hù)劑的殘效期。
2．降水通風(fēng)
降低糧食含水率，提高儲(chǔ)糧穩(wěn)定性。
3．調(diào)質(zhì)通風(fēng)
在糧食加工前，適當(dāng)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(fēng)
(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(yù)防高水分糧發(fā)熱；
(3)排除糧堆內(nèi)異味或進(jìn)行熏蒸后的散氣；
(4)進(jìn)行環(huán)流熏蒸。
三、 氣體流動(dòng)基本知識(shí)
（一）空氣在管道內(nèi)的流動(dòng)
氣體在管道內(nèi)流動(dòng)的基本原因是兩處的壓力不同而引起的。儲(chǔ)糧機(jī)械通風(fēng)就是利用通風(fēng)機(jī)迫使空氣在管道內(nèi)及糧堆內(nèi)流動(dòng)。
氣體在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)，可用流速和流量來(lái)描述。
單位時(shí)間內(nèi)氣體在管道內(nèi)流動(dòng)的距離稱為氣體的流速，用符號(hào)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(shí)間，s。
單位時(shí)間內(nèi)氣體流過(guò)管道某截面的數(shù)量稱為流量，是表示氣體流動(dòng)數(shù)量的物理量。流量分為體積流量和質(zhì)量流量。
單位時(shí)間內(nèi)氣體流過(guò)管道某截面的體積稱為體積流量，用符號(hào)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(shí)間內(nèi)氣體流過(guò)管道某截面的質(zhì)量稱為質(zhì)量流量，用符號(hào)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(dòng)連續(xù)方程式是物質(zhì)不滅定律在氣體力學(xué)上的應(yīng)用。
當(dāng)氣體在管道內(nèi)連續(xù)并且穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，則單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)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(jī)械通風(fēng)過(guò)程中，空氣在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)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(dòng)時(shí)的連續(xù)方程式。
例題l一1：已知某機(jī)械通風(fēng)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(shí)體積流量為7200m3/h，根據(jù)V=v·f：
氣體在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)，同時(shí)具有三種能量，即位能、壓力能和動(dòng)能。管外有空氣，管內(nèi)流動(dòng)氣體就具有三種相對(duì)能量，即位能、壓力能和動(dòng)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(duì)壓力；單位體積氣體具有的動(dòng)能稱為動(dòng)壓(Hd)。
機(jī)械通風(fēng)儲(chǔ)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(fù)值，靜壓在數(shù)值上相等于表壓力，常用U型壓力計(jì)測(cè)出管內(nèi)流動(dòng)氣體的靜壓。通常將管外大氣的動(dòng)壓當(dāng)作零，認(rèn)為管外大氣靜止不流動(dòng)，則管內(nèi)單位體積氣體的動(dòng)能即是氣體的動(dòng)壓。動(dòng)壓可用畢托管測(cè)出。
空氣在風(fēng)道中流動(dòng)時(shí)，其能量為靜壓與動(dòng)壓兩部分?？諝庠陲L(fēng)道中流動(dòng)時(shí)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(dòng)壓，Pa。
理想氣體的特點(diǎn)是密度不隨壓力而改變，粘度為零，在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)無(wú)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(shí)際空氣有粘性，在管道中流動(dòng)時(shí)，有阻力產(chǎn)生，要損失能量(△H1一2)。假使空氣沿變徑風(fēng)道由截面l—l流向截面2—2(如圖l—1)，實(shí)際的柏努利方程式：
由此可知，空氣在管道內(nèi)流動(dòng)，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(lái)克服空流經(jīng)這段風(fēng)道的阻力。在機(jī)械通風(fēng)中全壓損失由風(fēng)網(wǎng)中通風(fēng)機(jī)作為來(lái)補(bǔ)償，壓損也用靜壓損失來(lái)表示。
風(fēng)道內(nèi)的壓力可以用儀表測(cè)得，測(cè)得風(fēng)道中的動(dòng)壓，就可計(jì)算風(fēng)道內(nèi)的風(fēng)速。
例題1-2：已知某通風(fēng)管道內(nèi)的動(dòng)壓力10mmH2O（約為100Pa），求風(fēng)道內(nèi)的風(fēng)速。
解：根據(jù)
答：風(fēng)道內(nèi)的風(fēng)速為12.9m/s。
（二）壓頭損失
實(shí)際氣體在管道中流動(dòng)時(shí)，氣體內(nèi)部和氣體與管道壁之問(wèn)都會(huì)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(fēng)道長(zhǎng)度上的阻力，可用下式計(jì)算：
式中：H摩——摩擦阻力，Pa；
L——管道長(zhǎng)度，m;
d當(dāng)——管道當(dāng)量直徑，m；圓形管道的直徑d就是當(dāng)量直徑d當(dāng)，矩形管道的當(dāng)量直徑d當(dāng)=2ab/(a+b)，a、b為其邊長(zhǎng)，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(jì)算時(shí)，對(duì)光滑金屬管道，入=0．025；對(duì)于粗糙金屬管道，入=0．O45；對(duì)于磚砌管道 =0.05。
空氣在風(fēng)道內(nèi)流動(dòng)遇到異形部件如彎頭、漸擴(kuò)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(jì)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(yàn)測(cè)出，在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，用查表方法求得。
第二節(jié) 離心式通風(fēng)機(jī)的構(gòu)造與分類
一、離心式通風(fēng)機(jī)工作原理
離心式通風(fēng)機(jī)主要由葉輪、機(jī)殼、進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口和電機(jī)等部件組成。通風(fēng)機(jī)的葉輪在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下隨機(jī)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(jī)殼，在葉輪吸氣口形成真空，同時(shí)大氣中的空氣在大氣壓力作用下而被吸入葉輪，以補(bǔ)充排出的空氣，這樣葉輪不停旋轉(zhuǎn)，則有空氣不斷地進(jìn)入風(fēng)機(jī)和從風(fēng)機(jī)中排出。外部能量通過(guò)風(fēng)機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)傳遞給空氣，從而保證風(fēng)機(jī)連續(xù)地輸送空氣。
二、離心式通風(fēng)機(jī)的構(gòu)造
離心式通風(fēng)機(jī)的構(gòu)造如圖2—1所示，其主要組成部分為機(jī)殼、葉輪、機(jī)軸、吸氣口和排氣口，此外還有軸承座、電機(jī)等部件。
機(jī)殼：離心式通風(fēng)機(jī)的機(jī)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(jī)殼斷面沿葉輪方向逐漸擴(kuò)大，從而使空氣的流速逐漸降低，動(dòng)壓減小而靜壓增加，機(jī)殼起到能量轉(zhuǎn)換和增壓的作用。
機(jī)殼
葉輪
機(jī)軸 后
敵
吸氣口
圖2—1 離心式通風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)原理圖 圖2—2 葉輪結(jié)構(gòu)圖
葉輪：葉輪是通風(fēng)機(jī)最關(guān)鍵的部件(如圖2—2所示)，其葉片的形式對(duì)風(fēng)機(jī)性能有很大影響。葉輪是由前盤(pán)、后盤(pán)、葉片和輪轂組成，葉片焊在前、后盤(pán)上，后盤(pán)緊固在輪轂上，整個(gè)葉輪通過(guò)輪轂固定在機(jī)軸上，或者直接與電動(dòng)機(jī)機(jī)軸相連接。葉輪的作用是保證不斷輸送空氣。
離心式通風(fēng)機(jī)的葉輪型式很多，可根據(jù)葉片出口安裝角不同來(lái)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(yùn)動(dòng)軌跡一致，氣體在葉片之間流動(dòng)時(shí)，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(fēng)機(jī)中所獲得的動(dòng)壓較低，從風(fēng)機(jī)排出時(shí)所獲得的靜壓也較低。目前生產(chǎn)的中、低壓離心式通風(fēng)機(jī)就是采用后向式葉片，最高效率可達(dá)90％。4一72型風(fēng)機(jī)就屬這類。儲(chǔ)糧機(jī)械通風(fēng)中應(yīng)選取這類風(fēng)機(jī)，前向式葉片的葉輪由于葉片彎曲方向與氣體自然流動(dòng)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(fēng)壓較高。徑向式葉輪介于以上兩者之間，其特點(diǎn)是流道通暢，適用輸送含塵氣體。
吸氣口：離心式通風(fēng)機(jī)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(fēng)機(jī)都采用圓錐形和圓弧形，以減少氣體流動(dòng)阻力，提高風(fēng)機(jī)效率。
排氣口：為適應(yīng)各種工作地點(diǎn)的布置要求， 一種型號(hào)的通風(fēng)機(jī)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(dòng)機(jī)的一端正視，葉輪按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)稱為右旋通風(fēng)機(jī)，如逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，稱為左旋通風(fēng)機(jī)。排氣口位置見(jiàn)圖2—4。
離心通風(fēng)機(jī)的傳動(dòng)形式有六種，如圖2—5所示。A型電機(jī)與風(fēng)機(jī)直聯(lián)。B、C、E型都是帶傳動(dòng)，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(dòng)，D為懸臂支承，F(xiàn)是雙支承。A、D、F型轉(zhuǎn)數(shù)與電機(jī)同，B、C、E型的轉(zhuǎn)數(shù)可通過(guò)帶傳動(dòng)調(diào)節(jié)。最新的一種傳動(dòng)形式為齒輪傳動(dòng)，為G型。
三、離心通風(fēng)機(jī)的分類
離心通風(fēng)機(jī)按其產(chǎn)生壓力的不同，可分為三類：
1、低壓風(fēng)機(jī)。風(fēng)壓＜1000Pa，在儲(chǔ)糧機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)中，經(jīng)常選用這種風(fēng)機(jī)。
2、中壓風(fēng)機(jī)。風(fēng)壓為1000Pa-3000Pa，系統(tǒng)阻力較大的風(fēng)網(wǎng)，在機(jī)械通風(fēng)降水或包裝糧通風(fēng)時(shí)，可選用這種風(fēng)機(jī)。
3、高壓風(fēng)機(jī)。風(fēng)壓大于3000Pa，這種風(fēng)機(jī)用于物料的氣力輸送系統(tǒng)或阻力大的通風(fēng)除塵系統(tǒng)以及簡(jiǎn)倉(cāng)通風(fēng)系統(tǒng)。
離心式通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓一般小于15kPa。
風(fēng)壓大于15kPa的風(fēng)機(jī)叫鼓風(fēng)機(jī)。風(fēng)壓大于3000kPa的風(fēng)機(jī)稱為壓縮機(jī)。
四、離心式通風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)及特性曲線
離心式通風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)主要有風(fēng)量、風(fēng)壓、功率、效率及轉(zhuǎn)速等。
（一）風(fēng)量(Q)
通風(fēng)機(jī)在單位時(shí)間內(nèi)所輸送的氣體體積稱為風(fēng)量，單位是m3/s或m3/h。
（二）風(fēng)壓(H)
通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓指的是空氣在通風(fēng)機(jī)內(nèi)壓力的升高值，它等于風(fēng)機(jī)出口空氣全壓與進(jìn)口空氣全壓之差值(或絕對(duì)值之和)，其單位用帕或千帕表示。全壓等于靜壓加動(dòng)壓。
通風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的風(fēng)壓與風(fēng)機(jī)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(fēng)機(jī)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(shí)驗(yàn)，其值在風(fēng)機(jī)效率最高時(shí)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(jì)一臺(tái)風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓。風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓在轉(zhuǎn)速一定時(shí)會(huì)隨進(jìn)風(fēng)量改變而變化。
（三）功率(N)
用通風(fēng)機(jī)輸送空氣時(shí)，空氣從風(fēng)機(jī)獲得了能量，而風(fēng)機(jī)本身消耗了能量，風(fēng)機(jī)要靠外部供給能量才能運(yùn)轉(zhuǎn)。通風(fēng)機(jī)在單位時(shí)間內(nèi)傳遞給空氣的能量稱為通風(fēng)機(jī)的有效功率，其單位是W或kW，可用下式表達(dá)：
式中：Ny——風(fēng)機(jī)有效功率，W或kW；
H——風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓，Pa；
Q——風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的風(fēng)量，m3／h。
實(shí)際上，由于風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)軸承內(nèi)有摩擦損失，空氣在風(fēng)機(jī)內(nèi)有碰撞和流動(dòng)損失，因此消耗在風(fēng)機(jī)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(fēng)機(jī)效率，％。
一般離心式通風(fēng)機(jī)的軸功率隨著風(fēng)量的增加而變大。
（四）效率
通風(fēng)機(jī)的效率是有效功率與軸功率的比值，用下式表示：
通風(fēng)機(jī)的效率反映了其工作的經(jīng)濟(jì)性。用儀表測(cè)出風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓和軸功率后，就可計(jì)算出其效率。后向式葉片風(fēng)機(jī)的效率一般在80％～90％之間，前向式葉片風(fēng)機(jī)的效率一般在60％～65％之間，也有前向式葉片的風(fēng)機(jī)效率達(dá)到85％。
在通風(fēng)系統(tǒng)中工作的風(fēng)機(jī)，就是在同一轉(zhuǎn)速，它所輸送的風(fēng)量也可能不同。系統(tǒng)(風(fēng)網(wǎng))中的壓力損失小時(shí)，要求通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓就小，輸送的空氣量就大些；如果系統(tǒng)的阻力大時(shí)，則要求風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓就大，而它輸送的空氣量就小些。
全面評(píng)定風(fēng)機(jī)的性能必須了解全壓與風(fēng)量、功率、效率、轉(zhuǎn)速與風(fēng)量的關(guān)系，這些關(guān)
系就形成了通風(fēng)機(jī)的性能曲線。
圖2—6 4—72N0.5風(fēng)機(jī)特性曲線
通常將風(fēng)壓與風(fēng)量(H—Q)、功率與風(fēng)量(N—Q)，效率與風(fēng)量( Q)三條曲線按同一比例畫(huà)在一張圖上，就構(gòu)成風(fēng)機(jī)特性曲線。圖2—6是4—72N0．5離心通風(fēng)機(jī)在轉(zhuǎn)速為2900轉(zhuǎn)／分時(shí)的特性曲線，利用風(fēng)機(jī)的特性曲線圖確定其性能參數(shù)是很方便的，只要知道風(fēng)量、風(fēng)壓、軸功率、效率四個(gè)參數(shù)中的一個(gè)，就可找到其余的三個(gè)參數(shù)。
例題2—1：已知離心通風(fēng)機(jī)4—72 N0．5在工作時(shí)，其風(fēng)量為8000 m3／h，求其軸功率、風(fēng)壓及效率。
解：在圖上，在橫坐標(biāo)上找到風(fēng)量為8000 m3／h的數(shù)值點(diǎn)，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(fēng)機(jī)在一定的轉(zhuǎn)速下，有一個(gè)最高效率點(diǎn) ，相應(yīng)于最高效率下的風(fēng)量、風(fēng)壓和軸功率稱為風(fēng)機(jī)的最佳工作狀況，選用風(fēng)機(jī)使其在風(fēng)網(wǎng)中工作時(shí)，應(yīng)使其實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)效率不低于O.9 。根據(jù)這個(gè)要求，4—72N0.5風(fēng)機(jī)的風(fēng)量允許調(diào)節(jié)的范圍就如圖上所示為Ql—Q2之間，這個(gè)區(qū)間又稱為風(fēng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)使用范圍。
通風(fēng)機(jī)生產(chǎn)工廠，不僅作出風(fēng)機(jī)的特性曲線，在風(fēng)機(jī)產(chǎn)品樣本上，還提供風(fēng)機(jī)的性能表格，表2-1是摘錄的4-72N0.5風(fēng)機(jī)的性能表。
表中所列為轉(zhuǎn)速2900r.min和1450r/min的風(fēng)機(jī)性能，不同轉(zhuǎn)速下，都列了8個(gè)功能點(diǎn)，它們的效率均在經(jīng)濟(jì)使用范圍內(nèi)。
從表中看出，同一個(gè)風(fēng)機(jī)，轉(zhuǎn)速不同，產(chǎn)生的風(fēng)壓、提供的風(fēng)量，所需要的功率都不同。因此，要根據(jù)風(fēng)網(wǎng)的實(shí)際情況選用風(fēng)機(jī)。
例題2-2：有一機(jī)械通風(fēng)降溫的風(fēng)網(wǎng)，已知其系統(tǒng)阻力為750Pa，總風(fēng)量為5000m3/h，求其所選用的風(fēng)機(jī)。
解：某甲糧庫(kù)認(rèn)為，要得到機(jī)械通風(fēng)的良好效果，應(yīng)選風(fēng)量大些的風(fēng)機(jī)。功率也應(yīng)大些，結(jié)果選擇4-72N0.5風(fēng)機(jī)，轉(zhuǎn)速為2900r/min，電動(dòng)機(jī)功率為13KW。在使用過(guò)程中，風(fēng)量確是大大增加，但動(dòng)力浪費(fèi)也很大。從風(fēng)機(jī)的特性曲線上可以查到，系統(tǒng)阻力為750Pa時(shí)，風(fēng)機(jī)風(fēng)量可達(dá)18000m3/h，而其效率低于60%，電動(dòng)機(jī)軸功率在10kw左右。
某乙糧庫(kù)，根據(jù)實(shí)際情況，選用轉(zhuǎn)速為1450r/min的4-72N0.5離心通風(fēng)機(jī)。從表中知道，該機(jī)在風(fēng)網(wǎng)中工作時(shí)，系統(tǒng)阻力為750Pa時(shí)，風(fēng)量為5060m3/h，電動(dòng)機(jī)軸功率1.2kw左右。選用的電功機(jī)功率為2.2kw ,風(fēng)機(jī)在經(jīng)濟(jì)使用范圍內(nèi)工作。
由上可以判斷，乙糧庫(kù)的選擇是正確的。五、離心式通風(fēng)機(jī)的選用
常用的離心式通風(fēng)機(jī)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(jiàn)表2—2。
表2—2常用通風(fēng)機(jī)的性能范圍
型號(hào)鍋爐引風(fēng)
這是一個(gè)大致范圍，根據(jù)具體的風(fēng)網(wǎng)選用風(fēng)機(jī)時(shí)，必須根據(jù)選用的風(fēng)機(jī)產(chǎn)品樣本進(jìn)行選擇。
儲(chǔ)糧機(jī)械通風(fēng)中，常用的離心式通風(fēng)機(jī)為4—72—11型，也有用排塵或離心風(fēng)機(jī)C4—73—11型的，將來(lái)也可用防爆離心式風(fēng)機(jī)或防腐離心式風(fēng)機(jī)。
4-72型風(fēng)機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，噪音低，效率達(dá)91%，可用于儲(chǔ)糧機(jī)械通風(fēng)的降水和降溫，系統(tǒng)含塵濃度不超過(guò)150mg/m3的除塵系統(tǒng)也可使用。
C4-73型排塵風(fēng)機(jī)，葉片由16號(hào)猛鋼制成，耐磨性能性，運(yùn)行平穩(wěn)，效率可達(dá)88%，是一種效率較高的排塵風(fēng)機(jī)。
選用風(fēng)機(jī)的步驟為：
1、根據(jù)糧食機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)的計(jì)算選用合適的風(fēng)機(jī)類型。
2、考慮到系統(tǒng)可能漏風(fēng)，有些阻力計(jì)算可能不大準(zhǔn)確，為了使風(fēng)機(jī)運(yùn)動(dòng)可靠，選用風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和風(fēng)壓應(yīng)大于通風(fēng)系統(tǒng)計(jì)算的風(fēng)量和風(fēng)壓。
Q機(jī)=(1.1-1.16)Q計(jì)
式中：Q機(jī)=選用風(fēng)機(jī)風(fēng)量，m3/h；
1.1-1.16——風(fēng)量附加安全系數(shù)，也稱風(fēng)量系數(shù)。
Q計(jì)——系統(tǒng)計(jì)算所得風(fēng)量，m3/h；
H機(jī)=(1.1-1.2)H計(jì)
式中：H機(jī)=選用風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓，Pa;
1.1-1.2風(fēng)壓附加安全系數(shù)，也稱為風(fēng)壓系數(shù)；
H計(jì)——系統(tǒng)計(jì)算的風(fēng)壓，Pa。
3、根據(jù)Q機(jī)和H機(jī)，在風(fēng)機(jī)產(chǎn)品樣本上選定風(fēng)機(jī)的類型，確定風(fēng)機(jī)機(jī)號(hào)、轉(zhuǎn)速和電動(dòng)機(jī)的功率。選擇合適的風(fēng)機(jī)出口位置及傳動(dòng)方式，以利于風(fēng)機(jī)的安裝和使用，風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)應(yīng)在經(jīng)濟(jì)范圍內(nèi)。
4、風(fēng)機(jī)產(chǎn)品樣本上所列的風(fēng)量，風(fēng)壓是在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的參數(shù)（大氣壓力l01.3kPa,溫度為20℃，相對(duì)濕度為50%），如果實(shí)際工作狀態(tài)不是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，風(fēng)機(jī)的實(shí)際性能就會(huì)變化（風(fēng)量不變）。因此，選風(fēng)機(jī)時(shí)要把實(shí)際的狀態(tài)參數(shù)換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的參數(shù)，如：
式中：H機(jī)——風(fēng)機(jī)樣本上風(fēng)壓，Pa;
H——實(shí)際工作狀態(tài)時(shí)的風(fēng)壓，Pa;
1.2——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的空氣密度，kg/m3；
P——實(shí)際工作狀態(tài)下的空氣密度，kg/m3。
在機(jī)械通風(fēng)儲(chǔ)糧技術(shù)中，使用的空氣溫度與標(biāo)準(zhǔn)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(tái)或多臺(tái)風(fēng)機(jī)并聯(lián)或串聯(lián)使用。在一個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)中，選擇一臺(tái)合乎設(shè)計(jì)要求的風(fēng)機(jī)。
6、電動(dòng)機(jī)的功率計(jì)算可按下式：
式中：
H機(jī)——電動(dòng)機(jī)功率，kW;
N——通風(fēng)機(jī)的軸功率，kW;
K——電動(dòng)機(jī)容量安全系數(shù)，按表2—4選取。
表2-3 機(jī)械傳動(dòng)效率
傳動(dòng)方式
機(jī)械傳動(dòng)效率
電動(dòng)機(jī)直接傳動(dòng)
1.00
聯(lián)軸器傳動(dòng)
0.98
三角皮帶傳動(dòng)（滾珠軸承）
0.95
表2-4 電動(dòng)機(jī)容量安全系數(shù)
電動(dòng)機(jī)功率（kW）
電動(dòng)機(jī)容量安全系數(shù)例題2-3：有一機(jī)械通風(fēng)儲(chǔ)糧系統(tǒng)，所需的風(fēng)機(jī)總壓力為l000Pa，風(fēng)量為7200m3/h，選用一臺(tái)離心通風(fēng)機(jī)，其效率為90％，計(jì)算該風(fēng)機(jī)的軸功率及選用電機(jī)直接傳動(dòng)的功率。
解：根據(jù)風(fēng)量及風(fēng)壓，計(jì)算出有效功率：
進(jìn)一步計(jì)算軸功率N：
根據(jù)上式及表2-3，表2-4計(jì)算電機(jī)功率：
第三節(jié) 軸流式通風(fēng)機(jī)
一、軸流式通風(fēng)機(jī)的構(gòu)造和分類
軸流式通風(fēng)機(jī)構(gòu)造，如圖2—7所示，葉輪3安裝在筒形機(jī)殼2中，電動(dòng)機(jī)4的機(jī)軸直接與葉輪聯(lián)接，當(dāng)電機(jī)工作時(shí)，葉輪旋轉(zhuǎn)，空氣由進(jìn)風(fēng)口l處吸入，通過(guò)葉輪和擴(kuò)散筒5排出。軸流式通風(fēng)機(jī)可按壓力，結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)方式進(jìn)行分類。
1．進(jìn)風(fēng)口 2．機(jī)殼 3．葉輪 4．電機(jī) 5．?dāng)U散筒
圖2—7軸流風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖
1．按壓力區(qū)分
可分為低壓軸流風(fēng)機(jī)(H<500Pa)和高壓軸流風(fēng)機(jī)(H>500Pa)。
2．按結(jié)構(gòu)型式區(qū)分
可分為筒式、簡(jiǎn)易筒式和風(fēng)扇式。如圖2—8所示。
3．按傳動(dòng)方式區(qū)分
可分為電機(jī)直聯(lián)傳動(dòng)、對(duì)旋傳動(dòng)、皮帶傳動(dòng)、聯(lián)軸傳動(dòng)及齒輪傳動(dòng)。
二、軸流通風(fēng)機(jī)的工作原理
軸流通風(fēng)機(jī)的空氣是按軸向流過(guò)風(fēng)機(jī)的，葉輪安裝在圓形風(fēng)筒內(nèi)，葉輪上的葉片曲的，另外有一個(gè)圓弧形進(jìn)風(fēng)口，以避免進(jìn)氣的突然收縮。當(dāng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)后氣由進(jìn)風(fēng)口吸入經(jīng)過(guò)葉片，獲得能量，這時(shí)部分動(dòng)能轉(zhuǎn)為靜壓，再經(jīng)擴(kuò)散筒流出，由于空氣在風(fēng)機(jī)中始終是沿葉輪軸向流動(dòng)的，所以稱軸流通風(fēng)機(jī)。
筒 式 簡(jiǎn)易筒式 風(fēng)扇式
圖2—8軸流風(fēng)機(jī)分類圖
三、軸流通風(fēng)機(jī)的特性
軸流通風(fēng)機(jī)的特性是指其風(fēng)量、風(fēng)壓、功率和效率等性能參數(shù)之間的相互關(guān)系。
軸流通風(fēng)機(jī)特性曲線是從實(shí)驗(yàn)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(fēng)機(jī)與離心式通風(fēng)機(jī)的區(qū)別有：
1．H—Q的曲線很陡，當(dāng)風(fēng)量Q為零時(shí)，風(fēng)壓H的值最大。
2．從N—Q曲線看到，風(fēng)量越小所需的功率越大。
3．11一Q的曲線也很陡，這說(shuō)明風(fēng)機(jī)允許的調(diào)節(jié)范圍很小，也就是經(jīng)濟(jì)使用范圍小。工作狀態(tài)點(diǎn)變化時(shí)，容易超出經(jīng)濟(jì)使用范圍。
因此，使用軸流式通風(fēng)機(jī)時(shí)應(yīng)注意：
①板形葉片軸流通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量為零時(shí)所需功率最大，機(jī)翼形葉片軸流風(fēng)機(jī)最大功率，位于最高效率點(diǎn)附近，但風(fēng)量小時(shí)，功率也很大，因此軸流式通風(fēng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)，就不應(yīng)設(shè)閘門(mén)、關(guān)小風(fēng)量，而應(yīng)是風(fēng)15全部打開(kāi)，以免造成電機(jī)過(guò)載。
②由于軸流通風(fēng)機(jī)允許調(diào)節(jié)范圍小，因此不宜用閘門(mén)來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)量，這樣做很不經(jīng)濟(jì)。要改變風(fēng)量時(shí)，最好采用改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速或調(diào)整葉輪葉片的角度。
四、軸流式通風(fēng)機(jī)在儲(chǔ)糧機(jī)械通風(fēng)中的應(yīng)用
在儲(chǔ)糧機(jī)械通風(fēng)中，廣泛使用軸流風(fēng)機(jī)。有多種類型的風(fēng)扇式軸流風(fēng)機(jī)被采用，這類風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，使用方便，但降溫速率小，風(fēng)扇產(chǎn)生的風(fēng)壓也低，有時(shí)造成不方便。
T40型軸流通風(fēng)機(jī)是30K4型軸流通風(fēng)機(jī)的改進(jìn)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(jī)號(hào)葉片又安裝成150、200、250、300、350等五種角度。風(fēng)機(jī)均采用葉輪直接安裝在電機(jī)軸上的直聯(lián)結(jié)構(gòu)。部分風(fēng)機(jī)的性能見(jiàn)表2—5。
表2—5部分風(fēng)機(jī)的性能
機(jī)號(hào)
葉輪直徑(mm)
主軸轉(zhuǎn)速(r／min)
葉片數(shù)4
葉片角度
風(fēng)量(m3／h)
全壓(Pa)
效率(％)
軸功率(kW)另外，在儲(chǔ)糧機(jī)械通風(fēng)中，為了提高通風(fēng)效率宜選用T35—1 1型或BT35—1 1型軸流風(fēng)機(jī)，這兩種型號(hào)的風(fēng)機(jī)已作為有關(guān)部門(mén)的推廣應(yīng)用產(chǎn)品。
HLT型軸流通風(fēng)機(jī)，在糧食機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)中應(yīng)用的比較多，該機(jī)的風(fēng)壓比T40型高，適合糧食機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)的降溫和降水。HIX型風(fēng)機(jī)的性能見(jiàn)表2—6。
表2—6 HLT型風(fēng)機(jī)的性能最近，新型的混流風(fēng)機(jī)也在糧食倉(cāng)庫(kù)得到應(yīng)用，這種風(fēng)機(jī)的工作原理是氣流沿著軸向進(jìn)入葉輪后，近似地沿著錐面運(yùn)動(dòng)，氣流方向介于離心式與軸流式之間。
第四節(jié) 房式倉(cāng)機(jī)械通風(fēng)
配置了適宜的機(jī)械通風(fēng)設(shè)施的糧倉(cāng)就稱為機(jī)械通風(fēng)糧倉(cāng)。
機(jī)械通風(fēng)倉(cāng)由糧倉(cāng)、通風(fēng)機(jī)、通風(fēng)管道、供風(fēng)管道、操作控制設(shè)備等組成。見(jiàn)圖3-1。
表3-1 機(jī)械通風(fēng)倉(cāng)示意圖
在新的糧倉(cāng)建設(shè)中，廣泛采用了糧情電子檢測(cè)、機(jī)械通風(fēng)、環(huán)流熏蒸、谷物冷卻機(jī)低溫儲(chǔ)糧的四項(xiàng)新技術(shù)，這是我國(guó)儲(chǔ)糧技術(shù)明顯提高的標(biāo)志。如圖3-2所示。
儲(chǔ)糧機(jī)械通風(fēng)技術(shù)的關(guān)鍵是風(fēng)網(wǎng)的設(shè)計(jì)，要達(dá)到通風(fēng)均勻降溫，降水的目的，必須有一個(gè)良好的風(fēng)道系統(tǒng)。理論上講，如果糧倉(cāng)的整個(gè)地板都做成通風(fēng)扎板，扎板下面是地坪，兩者之間形成一個(gè)大的空氣壓力室。當(dāng)風(fēng)機(jī)將倉(cāng)將倉(cāng)外空氣送入壓力室后，經(jīng)過(guò)孔板的小孔，進(jìn)入并穿過(guò)糧堆，使糧食溫度、濕度發(fā)生變化，然后變成廢氣，排出倉(cāng)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(guò)糧層的時(shí)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(fēng)可以達(dá)到理想的均勻降溫效果。
但是，這種通風(fēng)倉(cāng)的造價(jià)太高，在大規(guī)模的糧倉(cāng)建設(shè)中，秀少有整體地坪為通風(fēng)孔板的糧倉(cāng)。
倉(cāng)內(nèi)通風(fēng)管道的設(shè)計(jì)是在倉(cāng)內(nèi)地坪上或地坪下建造帶有孔眼的通風(fēng)管道，使包界空氣能進(jìn)入糧堆。由于空氣通過(guò)的管道面積遠(yuǎn)比整個(gè)地坪的面積小，氣流在糧堆中運(yùn)動(dòng)呈非線
圖3—2儲(chǔ)糧新技術(shù)在糧倉(cāng)中的應(yīng)用示意圖
性流動(dòng)，這樣就不可能均勻穿過(guò)糧層，糧層的降溫就不可能達(dá)到理想均勻的狀態(tài)，設(shè)計(jì)的目的只是盡可能使管道布置合理，最大程度使通風(fēng)基本均勻。
糧倉(cāng)的通風(fēng)管道設(shè)計(jì)，有兩大類，一是地下槽，地下槽的孔板只有一個(gè)面；二是地上籠，地上籠可做成三角形、圓形、半圓形，其通風(fēng)管道的表面積比地下槽的孔板面積要大得多，相對(duì)來(lái)說(shuō)，地上籠通風(fēng)更均勻些。
地上籠和地下槽風(fēng)道的優(yōu)缺點(diǎn)見(jiàn)表3—1：
表3一l地上籠和地下槽風(fēng)道的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比
地下槽
地上籠
優(yōu)點(diǎn)
通風(fēng)均勻性良好
倉(cāng)內(nèi)地面平整，便于機(jī)械作業(yè)
不占倉(cāng)容
不用安裝、折卸
不需器材庫(kù)存放
通風(fēng)均勻性良好
通風(fēng)阻力小，可選用軸流風(fēng)機(jī)
地坪完整，不需開(kāi)溝挖槽
缺點(diǎn)
地坪要開(kāi)溝挖槽
應(yīng)用受到地下水位限制，地槽要作防水處理
通風(fēng)阻力大
安裝、折卸麻煩，倉(cāng)內(nèi)不便機(jī)械作業(yè)
使用后，收集占用器材庫(kù)占用一定倉(cāng)容
根據(jù)以上分析，不論地上籠還是地下槽風(fēng)道，在使用中通風(fēng)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(yùn)動(dòng)。死角可能在較長(zhǎng)通風(fēng)路徑和較大糧層阻力的位置發(fā)生。例如，平房倉(cāng)的四個(gè)角、一機(jī)多風(fēng)道的主風(fēng)道靠墻一側(cè)以及由于糧食自動(dòng)分級(jí)或裝糧時(shí)壓實(shí)的任意點(diǎn)，都可能出現(xiàn)死角。使用時(shí)，應(yīng)密切注意溫度異常點(diǎn)。
一、地槽式機(jī)械通風(fēng)
地槽有兩種形式。圖3-3（a）是變截面地槽，進(jìn)風(fēng)口處槽的高度為a，地槽末端的高度為b，且a>b。整個(gè)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(gè)空氣分配器的大小是一定的，其出風(fēng)速度相等。這種通風(fēng)槽設(shè)計(jì)相當(dāng)，可以獲得較好均勻送風(fēng)效果。
圖3-3（b）是等截面地槽，地槽進(jìn)口風(fēng)處的高度為a，地槽末端高度為b，且a=b，整個(gè)地槽橫斷面積是不變的。在地槽上端也安裝有若干個(gè)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(jì)得當(dāng)，每個(gè)分配器的送風(fēng)量，可基本相等。
值得注意的是，當(dāng)?shù)夭鄄捎梦鍪竭M(jìn)風(fēng)時(shí)，對(duì)變截地槽影響不大，對(duì)等截面地槽來(lái)說(shuō)，空氣分配器的大小順序則與壓入式送風(fēng)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(diǎn)，既可以正壓送風(fēng)，又可負(fù)壓送風(fēng)。
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(jiàn)圖3-4。
圖3—4 地槽上的空氣分配器
地槽在倉(cāng)內(nèi)的排列也是多種多樣的，排列形式見(jiàn)圖3—5。
倉(cāng)型及當(dāng)?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(fēng)地槽，應(yīng)根據(jù)倉(cāng)型及當(dāng)?shù)貧鉁?、糧溫常年變化規(guī)律選用合理的地槽形式和風(fēng)機(jī)類型。
圖3—5 通風(fēng)道在倉(cāng)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(wèn)距離的1／2。
4．每個(gè)地槽的首端及尾部與相應(yīng)的倉(cāng)墻壁的距離可取兩地槽問(wèn)距離的l／4或1／8。
二、地上籠式機(jī)械通風(fēng)
為了不在房式倉(cāng)地坪上開(kāi)槽，采用移動(dòng)式的地上籠來(lái)布置通風(fēng)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(fēng)道。
圖3—6地上籠
圓形風(fēng)道：圓形地上籠風(fēng)道多用竹篾編成，直徑一般是0.3m～0.4m每節(jié)長(zhǎng)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(fēng)道。
半圓形風(fēng)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(fēng)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(cāng)內(nèi)的布置形式與注意事項(xiàng)與地槽式風(fēng)道類同。
三、箱式機(jī)械通風(fēng)
在房式倉(cāng)的糧堆內(nèi)，預(yù)埋箱形空氣分配器，見(jiàn)圖3—7。箱形空氣分配器一般為長(zhǎng)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(cāng)內(nèi)一般安放在靠近倉(cāng)門(mén)的底部，可安放一個(gè)或兩個(gè)箱體，用通風(fēng)管道聯(lián)結(jié)箱體和風(fēng)機(jī)。進(jìn)行通風(fēng)作業(yè)時(shí)，糧面鋪有薄膜，采用由遠(yuǎn)及近的揭膜法，才能有效通風(fēng)。在氣箱的對(duì)面墻壁上開(kāi)有風(fēng)洞，可以使倉(cāng)內(nèi)通風(fēng)更加均勻，這一通風(fēng)系統(tǒng)稱為箱式通風(fēng)系統(tǒng)，見(jiàn)圖3—8。
圖3—7氣箱示意圖 圖3—8 箱式通風(fēng)系統(tǒng)
通風(fēng)氣箱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(fēng)死角時(shí)，可加設(shè)立式通風(fēng)導(dǎo)管解決。箱式通風(fēng)適用于中、小型糧倉(cāng)。
第五節(jié) 高大平房倉(cāng)機(jī)械通風(fēng)
在1998年～l999年國(guó)家糧食儲(chǔ)備庫(kù)的建設(shè)中，平房倉(cāng)占了75％以上的比例。新建的平房倉(cāng)與過(guò)去的平房倉(cāng)有明顯的不同，主要表現(xiàn)在：
1．倉(cāng)房的跨度大，跨度大多為21m、24m、27m、30m 、33m、36m，單間倉(cāng)房長(zhǎng)為60m，裝糧高度為6m，因此稱為高大平房倉(cāng)。
2．配備糧情檢測(cè)系統(tǒng)、環(huán)流熏蒸系統(tǒng)、機(jī)械通風(fēng)裝置和谷物冷卻機(jī)。
高大平房倉(cāng)的機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)是根據(jù)“平房倉(cāng)內(nèi)的通風(fēng)道以地上籠形式為主，風(fēng)網(wǎng)要合理布置，在滿足通風(fēng)要求的基礎(chǔ)上，盡量減少單倉(cāng)通風(fēng)機(jī)的數(shù)量”的要求而設(shè)計(jì)的，如圖3—9。
對(duì)于跨度為21m、24m、27m，長(zhǎng)度為60 m的標(biāo)準(zhǔn)倉(cāng)，設(shè)計(jì)為一機(jī)四風(fēng)道。采用地上籠通風(fēng)的形式，一個(gè)倉(cāng)配備3臺(tái)移動(dòng)式風(fēng)機(jī)。
設(shè)計(jì)中，單位通風(fēng)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(shí)際情況選用。
在每個(gè)倉(cāng)的上部還配置4個(gè)軸流風(fēng)機(jī)，用于排除白天糧堆上部的積熱和在秋冬來(lái)臨之際緩慢通風(fēng)降低糧溫。
除了地上籠外，還設(shè)計(jì)了地槽式通風(fēng)系統(tǒng)，見(jiàn)圖3—10，該設(shè)計(jì)也是一機(jī)四風(fēng)道。每個(gè)風(fēng)道上有9個(gè)出風(fēng)口。使用該系統(tǒng)，每個(gè)出風(fēng)口應(yīng)加立體形空氣分配器，以增加通風(fēng)均勻性。高大平房倉(cāng)的四角易產(chǎn)生死角，使用中應(yīng)多加注意。
除了標(biāo)準(zhǔn)圖外，根據(jù)各地建庫(kù)單位的實(shí)際情況及要求，還設(shè)計(jì)了一機(jī)二風(fēng)道的設(shè)計(jì)圖。一機(jī)二風(fēng)道有不少的優(yōu)點(diǎn)，一是可選用較小型號(hào)的風(fēng)機(jī)，二是風(fēng)量易于調(diào)節(jié)。其缺點(diǎn)是進(jìn)風(fēng)口增加，風(fēng)機(jī)數(shù)量增加。
高大平房倉(cāng)的機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)，如不考慮谷物冷卻機(jī)的應(yīng)用，一機(jī)兩道、一機(jī)一道都可采用。只要能均勻通風(fēng)，各種形式的風(fēng)道布置都是可行的。
3、高大平房倉(cāng)通風(fēng)要點(diǎn)
新建高大平房倉(cāng)有l(wèi)／3～1／4的倉(cāng)容配備大風(fēng)量的移動(dòng)式離心式風(fēng)機(jī)，主要用于使糧食能在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到通風(fēng)降溫的目的，作為快速降溫的應(yīng)急設(shè)備。在標(biāo)準(zhǔn)倉(cāng)內(nèi)每倉(cāng)上部都有4個(gè)軸流風(fēng)機(jī)，用以排除夏季倉(cāng)頂?shù)姆e熱，還可用于倉(cāng)內(nèi)糧食緩慢通風(fēng)降溫。
采用地槽通風(fēng)的高大平方倉(cāng)，在裝糧前應(yīng)先將風(fēng)道的風(fēng)速調(diào)勻。采用地上籠通風(fēng)道，同樣也應(yīng)將風(fēng)道內(nèi)的風(fēng)速調(diào)勻，然后才能裝糧。
風(fēng)道風(fēng)速調(diào)勻工作，應(yīng)由制造廠家在安裝風(fēng)道時(shí)進(jìn)行，并出具測(cè)試報(bào)告給糧庫(kù)，有記錄和數(shù)據(jù)及閘門(mén)的位置。地槽的風(fēng)道調(diào)好后，不得隨意變動(dòng)閥門(mén)的位置。地上籠風(fēng)道調(diào)好后，就在各有關(guān)部位都做好標(biāo)記，每個(gè)風(fēng)道都應(yīng)編號(hào)。裝糧時(shí)，根據(jù)裝糧進(jìn)度順序逐組布置風(fēng)道。
在通風(fēng)降溫時(shí)，應(yīng)打開(kāi)窗戶，移動(dòng)式通風(fēng)機(jī)與倉(cāng)壁的通風(fēng)口由軟管連接并應(yīng)設(shè)有鎖定裝置以免位移。風(fēng)機(jī)應(yīng)有減震裝置，以利風(fēng)機(jī)平穩(wěn)工作。
通風(fēng)機(jī)的工作應(yīng)與檢測(cè)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，以便在通風(fēng)季節(jié)能自動(dòng)控制風(fēng)機(jī)的開(kāi)啟與關(guān)閉。 在秋冬低溫季節(jié)，將倉(cāng)內(nèi)糧溫降至當(dāng)?shù)丶Z食安全過(guò)夏的適宜溫度，然后再密閉儲(chǔ)藏。
夏季氣候炎熱，應(yīng)適時(shí)排除倉(cāng)頂內(nèi)的積熱。
糧食出倉(cāng)后，應(yīng)收好地上籠，做好維護(hù)保養(yǎng)工作。每次裝糧時(shí)，必須對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行一次調(diào)試，然后才能使用。對(duì)于地槽通風(fēng)的平房倉(cāng)，同樣在糧食出倉(cāng)以后，對(duì)地槽進(jìn)行檢查與維護(hù)。每次裝糧前，也應(yīng)再檢查風(fēng)道通風(fēng)均勻性，調(diào)整好閥門(mén)后，不得再隨意移動(dòng)閥門(mén)的位詈。
第一次通風(fēng)降溫時(shí)，應(yīng)測(cè)定糧面的風(fēng)速，檢查通風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)均勻性。
在通風(fēng)過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)某處阻力偏大，風(fēng)量小(可能裝糧時(shí)雜質(zhì)集中)，應(yīng)采用埋入圓形或半圓形風(fēng)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(fēng)量是否偏小，避免通風(fēng)死角。
第六節(jié) 單管通風(fēng)與多管道通風(fēng)設(shè)備
為解決糧倉(cāng)內(nèi)上層糧食局部發(fā)熱的問(wèn)題，糧庫(kù)應(yīng)配備單管通風(fēng)和多管通風(fēng)設(shè)備。單管通風(fēng)設(shè)備早在60年代就引入我國(guó)，這種設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，它由一個(gè)直連電機(jī)的風(fēng)機(jī)和一根可組合拆卸的直管組成，風(fēng)機(jī)風(fēng)量小，一般為500 m3/h～1000m3/h，全壓750Pa～1600pa，電動(dòng)機(jī)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(gè)200 mm左右長(zhǎng)的錐形管，便于管子插入糧堆，下段管的底部500mm～1000mm管段上開(kāi)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(gè)單管通風(fēng)設(shè)備的組合圖
埋管的辦法有：一是用壓管機(jī)，二是用吸糧的扦樣器。
單管通風(fēng)機(jī)風(fēng)量小，只宜用作處理局部發(fā)熱糧。
多管通風(fēng)機(jī)是多個(gè)單管通風(fēng)機(jī)組合而成，也可以是數(shù)個(gè)單管與一臺(tái)倉(cāng)外移動(dòng)的大型離心風(fēng)機(jī)組合而成，處理發(fā)熱糧范圍較大。
第七節(jié) 機(jī)械通風(fēng)重要參數(shù)的選擇
在機(jī)械通風(fēng)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(jì)算
當(dāng)空氣被迫送入糧堆并通過(guò)糧層，糧食就會(huì)對(duì)氣流產(chǎn)生阻力，空氣穿過(guò)糧層的阻力大小，以壓力降的大小來(lái)表示，這就是所謂糧層阻力。
克服糧層對(duì)氣流的阻力有兩個(gè)辦法：一是在糧層的空氣進(jìn)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(fù)壓，產(chǎn)生吸引力。
糧層阻力與多種因素有關(guān)，空氣穿過(guò)糧層的速度越大，表現(xiàn)出來(lái)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(jì)算
P=9.81ahvb
式中：P——糧層阻糧層阻力，可按下式計(jì)算
P=9.81ahvb
式中：P——糧層阻力，Pa；
v——糧面(層)表觀風(fēng)速，m/s；
a，b——與糧食品種等因素有關(guān)的系數(shù)(見(jiàn)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(fēng)量
單位通風(fēng)量是指每小時(shí)每噸糧食所需的風(fēng)量，用符號(hào)q表示，單位是m3／h·t，國(guó)外也有用每小時(shí)每立方米糧食所需的風(fēng)量作為單位通風(fēng)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(fēng)量的選用，可根據(jù)不同的糧種，不同的倉(cāng)庫(kù)，不同的通風(fēng)條件，綜合考慮而決定。
我國(guó)的《機(jī)械通風(fēng)儲(chǔ)糧技術(shù)規(guī)程》中規(guī)定：
緩速通風(fēng)時(shí)，可采用排風(fēng)扇通風(fēng)系統(tǒng)，單位通風(fēng)量q應(yīng)小于8m3/h.t。
房式倉(cāng)或淺圓倉(cāng)選用離心式或軸流式風(fēng)機(jī)的通風(fēng)系統(tǒng)，單位通風(fēng)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(dāng)增大單位通風(fēng)量，北方地區(qū)或氣溫較低地區(qū)，可適當(dāng)減小單位通風(fēng)量。
三、主風(fēng)道風(fēng)速
風(fēng)速是指氣流通過(guò)某管道截面的流速，主風(fēng)道風(fēng)速指的是與通風(fēng)機(jī)直接連接的主風(fēng)道內(nèi)氣流的速度。用符號(hào)v主表示，單位是m/s，主風(fēng)道風(fēng)速應(yīng)控制在12m/s以下，最大不超過(guò)15m/s。
主風(fēng)道內(nèi)的風(fēng)速計(jì)算，按下式進(jìn)行：
式中：Q主——主風(fēng)道風(fēng)量，m3/h；
F主——主風(fēng)道的橫截面積，m2；
v主——主風(fēng)道內(nèi)風(fēng)速，m/s。
四、支風(fēng)道內(nèi)風(fēng)速
支風(fēng)道內(nèi)風(fēng)速是指分支風(fēng)道內(nèi)氣流速度，用下列公式計(jì)算：
式中：Q支——支風(fēng)道的風(fēng)量，m3/h；
F支——支風(fēng)道的橫截面積，m2；
v支——支風(fēng)道風(fēng)速，m/s。
支風(fēng)道風(fēng)速建議控制在6m/s以下，最大不超過(guò)9m/s。
五、分配器表觀風(fēng)速、
空氣分配器的表觀風(fēng)速是指氣流穿過(guò)分配器通氣孔板表面積的流速，用符號(hào)V分來(lái)表示．單位是米/秒。
在地槽式通風(fēng)道中，空氣分配器有平面式或半圓式。在地上籠通風(fēng)中，空氣分配器就是整個(gè)帶孔眼的風(fēng)道。
空氣分配器風(fēng)速的計(jì)算公式為：
式中：Q分——通過(guò)分配器的風(fēng)量，m3/h；
F分——分配器開(kāi)孔板的表面積，m2；
v分——分配器表觀風(fēng)速，m/s。
分配器表觀風(fēng)速推薦值為0.1m/s～0.15m/s。
關(guān)于分配器表面積的計(jì)算，應(yīng)當(dāng)注意，如果是地槽式通風(fēng)，采用全程開(kāi)孔分配器， F分應(yīng)為地槽寬乘以地槽的長(zhǎng)度。如果分配器是圓形地上籠，則其分配器表面積為整個(gè)圓 形風(fēng)道表面積的80％。
在推薦的風(fēng)道分配器表觀風(fēng)速的范圍內(nèi)，分配器的阻力不大于50Pa，計(jì)算風(fēng)網(wǎng)時(shí)，可取分配器阻力等于50Pa。
分配器的開(kāi)孔率，可選在30％～50％之問(wèn)。
例題4—1：已知房式倉(cāng)內(nèi)安裝有兩條圓形地上通風(fēng)籠，長(zhǎng)10 m，選用的總通風(fēng)量為5000m3/h，試求圓形通風(fēng)籠的直徑。
解：根據(jù)題意，求每個(gè)風(fēng)道中的風(fēng)量：
Q分=5000÷2=2500m3/h
分配器表觀風(fēng)速選為0.1m/s。按公式計(jì)算：
因?yàn)镕分是圓形地上籠，應(yīng)乘以0.8。
式中：D為地上籠直徑(m)；L為長(zhǎng)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(fēng)管道上的透氣孔板，通常由鋼板、竹、木等材料制成，也有用強(qiáng)塑料板制成的?？装迳系目籽塾袌A形、長(zhǎng)方形、魚(yú)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(kāi)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(fēng)管道對(duì)糧堆進(jìn)行機(jī)械通風(fēng)時(shí)，對(duì)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(guò)糧層到達(dá)糧面的最長(zhǎng)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(cāng)內(nèi)，有兩條通風(fēng)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(zhǎng)，在這種情況下，空氣的途徑比用符號(hào)K來(lái)表示，其值為：
有了空氣途徑比，就能確定倉(cāng)內(nèi)通風(fēng)管道布置的距離，L值用下式計(jì)算：
L=2h(K-1)
式中：L——兩條風(fēng)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(cāng)寬8m，長(zhǎng)l2m，裝糧高度為4m，底部布置兩條通風(fēng)槽，兩通風(fēng)槽的距離為4m，求這時(shí)的空氣途徑比。
解：根據(jù)題意，知道糧層高度為4m，兩條風(fēng)道間距離為4m，可用公式求K：
我國(guó)規(guī)定機(jī)械通風(fēng)降溫系統(tǒng)的空氣途徑比為1.5～1.8。國(guó)外有規(guī)定最大為2。實(shí)驗(yàn)表明，途徑比為2時(shí)，通風(fēng)不均勻明顯增大。在計(jì)算和安裝通風(fēng)管道時(shí)，通風(fēng)管道與倉(cāng)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(cāng)長(zhǎng)lom，寬8m，裝糧高度為4m，選取空氣途徑比為1.5，計(jì)算通風(fēng)管道距離，倉(cāng)房?jī)?nèi)應(yīng)布置多少通風(fēng)地槽?
解：通風(fēng)管道間的距離L可按公式計(jì)算：
L=2h(K-1)=2×4(1.5-1)=4m
房倉(cāng)寬為8m，在這個(gè)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(cāng)的長(zhǎng)度方向上，兩地槽間距離為5m，地槽距墻壁2.5m，問(wèn)這種布置是否合理?
解：根據(jù)題意，求這時(shí)的途徑比：
這時(shí)的K=1.62，不大于規(guī)定的1.8，可以應(yīng)用，能達(dá)到均勻降溫的效果。
七、降水時(shí)的單位通風(fēng)量
糧食進(jìn)行機(jī)械通風(fēng)降水時(shí)，單位通風(fēng)量的選擇，應(yīng)根據(jù)本地的氣候條件及糧食種類來(lái)選定。在通常情況下，糧食水分越高，選用的單位通風(fēng)量應(yīng)越大。表4—2是我國(guó)《機(jī)械通風(fēng)儲(chǔ)糧技術(shù)規(guī)程》中所列的降水通風(fēng)最低單位通風(fēng)量。
表4—2降水通風(fēng)最低單位通風(fēng)量
糧食水分(％)
12
14
16
18
20
最低單位通風(fēng)量(m3／h·t)
15
22
30
40
55
生產(chǎn)實(shí)踐表明：糧食通風(fēng)降水時(shí)，糧食水分為l6％時(shí)，單位通風(fēng)量一般應(yīng)不低于 40m3/h.t。糧食水分為24％時(shí)，單位通風(fēng)量可選到400m3／h·t。對(duì)于水分為20％以下的糧食，單位通風(fēng)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(fēng)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(shí)的空氣途徑比及風(fēng)道長(zhǎng)度
選擇機(jī)械通風(fēng)裝置時(shí)，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(shí)際應(yīng)用中，風(fēng)道的長(zhǎng)度一般不超過(guò)25m。如果需要用長(zhǎng)的通風(fēng)管道時(shí)，則管道內(nèi)的風(fēng)速應(yīng)控制在4m/s以內(nèi)，管道愈長(zhǎng)，則風(fēng)速應(yīng)越小。
第八節(jié) 機(jī)械通風(fēng)操作條件
一、確定通風(fēng)的原則
機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)建成后，只是具備了實(shí)施機(jī)械通風(fēng)的硬件要素，而何時(shí)實(shí)施機(jī)械通風(fēng)，還必須取決于軟件要素——即確定通風(fēng)的原則。
第一個(gè)原則，通風(fēng)的目的要與通風(fēng)具有的功能、通風(fēng)的合適時(shí)機(jī)相協(xié)調(diào)。在生產(chǎn)實(shí)際中往往有一些人把機(jī)械通風(fēng)當(dāng)成萬(wàn)靈藥，無(wú)論儲(chǔ)糧存在什么問(wèn)題，都想一“吹”了之。而在效果上可能適得其反。例如儲(chǔ)糧因蟲(chóng)害局部發(fā)熱時(shí)，采用機(jī)械通風(fēng)降溫，雖可以暫時(shí)抑制儲(chǔ)糧發(fā)熱，但勢(shì)必導(dǎo)致蟲(chóng)害在糧堆中大量擴(kuò)散，進(jìn)而引發(fā)更為嚴(yán)重的蟲(chóng)害，這是一種通風(fēng)的功能與要達(dá)到的目的不協(xié)調(diào)的錯(cuò)誤。又如，在嚴(yán)寒季節(jié)進(jìn)行機(jī)械通風(fēng)降水，這時(shí)即使大氣的濕度很低，降水效果也不會(huì)十分顯著。因?yàn)檫@時(shí)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(fēng)時(shí)機(jī)與通風(fēng)目的不協(xié)調(diào)的錯(cuò)誤，所以進(jìn)行機(jī)械通風(fēng)要“對(duì)癥下藥”，盲目的通風(fēng)是有害的。
第二個(gè)原則，通風(fēng)時(shí)的大氣條件應(yīng)能滿足通風(fēng)目的的需要。例如，降水通風(fēng)要求大氣濕度較低，而調(diào)質(zhì)通風(fēng)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(shí)滿足所有通風(fēng)目的的要求，因此必須根據(jù)通風(fēng)的目的來(lái)選擇不同的通風(fēng)條件。
第三個(gè)原則，確定通風(fēng)大氣條件時(shí)，既要保證通風(fēng)有較高的效率，又要保證有足夠的機(jī)會(huì)。例如，對(duì)降溫通風(fēng)來(lái)說(shuō)，氣溫低于糧溫的溫差越大，通風(fēng)的冷卻效果越好，即通風(fēng)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(jī)會(huì)大大減少，甚至喪失通風(fēng)的機(jī)會(huì)。因此，確定合理的通風(fēng)溫差、濕差，就必須兼顧通風(fēng)效率和通風(fēng)機(jī)會(huì)兩個(gè)方面。
第四個(gè)原則，確定通風(fēng)的大氣條件，應(yīng)能限制不利的通風(fēng)副作用。例如，一般要求在降溫通風(fēng)時(shí)糧食的水分不應(yīng)增加；在降水通風(fēng)或調(diào)質(zhì)通風(fēng)時(shí)，糧食的溫度不應(yīng)超過(guò)安全保管的臨界溫度等等。這就要求通風(fēng)大氣條件中的溫度、濕度條件組合要恰當(dāng)、合理。
第五個(gè)原則，通風(fēng)中必須確保儲(chǔ)糧的安全。例如在通風(fēng)過(guò)程中，要嚴(yán)格防止糧堆出現(xiàn)結(jié)露等危及儲(chǔ)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(diǎn)，糧堆的水分、溫度、露點(diǎn)等參數(shù)之間的關(guān)系和各種條件的組合，要同時(shí)滿足以上五個(gè)原則，就要設(shè)法在上述諸多參數(shù)中找出最佳的平衡點(diǎn)。
確定通風(fēng)原則后，還要注意達(dá)到兩個(gè)效果：
1．通風(fēng)應(yīng)達(dá)到均勻降溫、均勻降水和均勻調(diào)質(zhì)的效果。要求風(fēng)道設(shè)計(jì)合理，盡量減少死角。
2、通風(fēng)應(yīng)具有經(jīng)濟(jì)和節(jié)能的效果。更根據(jù)不同情況，確定是使用軸流風(fēng)機(jī)，還是離心風(fēng)機(jī)或混流風(fēng)機(jī)，是進(jìn)行連續(xù)通風(fēng)，還是間斷通風(fēng)。
二、通風(fēng)條件的分析
（一）糧食平衡相對(duì)濕度曲線與通風(fēng)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(shuō)，在相同的相對(duì)濕度下，糧食吸附時(shí)的平衡水份偏低一些，而處于解吸狀態(tài)時(shí)的平衡水份偏高一些。從通風(fēng)實(shí)際情況看，大多數(shù)的通風(fēng)中糧食都是處在解吸狀態(tài)，因此，對(duì)討論糧食的平衡水份時(shí)，采用解吸曲線上的數(shù)據(jù)。
相對(duì)濕度(％)
如果將同一糧種在各個(gè)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(fù)雜的函數(shù)關(guān)系。
例題5—1：某倉(cāng)庫(kù)玉米水分為15％,糧溫為30℃，試分析在氣溫為10℃，相對(duì)濕度為75％時(shí)，可否實(shí)施降水通風(fēng)?
解：查谷物冷卻機(jī)部分2-1得出玉米水分15%，溫度30℃時(shí)平衡相對(duì)濕度為77.5%、溫度10℃的空氣被加熱到接近糧溫，其相對(duì)濕度將下降到22%左右，顯然這時(shí)是可以達(dá)到降水效果的。但是，隨著通風(fēng)的進(jìn)行，糧溫逐漸下降而趨近氣溫。在10℃時(shí)，15%水份的玉米平衡相對(duì)濕度為68%，反而低于大氣相對(duì)濕度，此時(shí)不僅不會(huì)降水，而是有可能增水。
上述例子可以看出，通風(fēng)是個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程，在同樣的大氣條件下，通風(fēng)的效果發(fā)生了逆轉(zhuǎn)，結(jié)果互相抵消了。但是這個(gè)逆轉(zhuǎn)點(diǎn)出現(xiàn)的位置，僅通過(guò)對(duì)平衡相對(duì)濕度的分析還不能看出。
（二）糧食平衡絕對(duì)濕度曲線與通風(fēng)條件分析
《機(jī)械通風(fēng)儲(chǔ)糧技術(shù)規(guī)程》采用了糧食平衡絕對(duì)濕度曲線圖來(lái)描述通風(fēng)中各個(gè)參數(shù)之間的變化規(guī)律，圖5—2是通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)模型處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)而獲得的一個(gè)糧食平衡絕對(duì)濕度曲線圖。圖中，縱坐標(biāo)為絕對(duì)濕度，用水蒸氣分壓(mmHg)表示，稱為絕對(duì)濕度壓力值；橫座標(biāo)為溫度(℃)；曲線Pb為一個(gè)大氣壓(760mmHg)下的大氣飽和絕對(duì)濕度曲線(RH=100％)。其余成組曲線為糧食平衡絕對(duì)濕度曲線，反映了糧食的平衡絕對(duì)濕度隨溫度、水分變化的情況。圖中點(diǎn)A在縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)上的投影，分別為該點(diǎn)的絕對(duì)濕度壓力值Psa和溫度ta；過(guò)A點(diǎn)的垂直線與曲線Pb的交點(diǎn)C為ta溫度下的大氣飽和濕度點(diǎn)，飽和濕度壓力值為Pba；過(guò)A點(diǎn)的水平線與曲線Pb的交點(diǎn)B為A點(diǎn)的露點(diǎn)，露點(diǎn)溫度值為tla，而比值Psa/Pba即A點(diǎn)的相對(duì)濕度值RHa。如果A點(diǎn)正處在糧食水分為m％的平衡絕對(duì)濕度曲線上，則Psa,RHa、tla分別代表了該點(diǎn)上的糧食平衡絕對(duì)濕度壓力值，平衡相對(duì)濕度和糧堆露點(diǎn)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(duì)濕度、絕對(duì)濕度和露點(diǎn)溫度都是不同的，因此在討論具體通風(fēng)條件時(shí)應(yīng)區(qū)分不同的糧種。
圖5—3是相對(duì)濕度與絕對(duì)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(duì)濕度曲線圖。通過(guò)這幾幅圖，可以根據(jù)已知條件查出與通風(fēng)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(duì)溫度、平衡相對(duì)濕度和露點(diǎn)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(diǎn)，通過(guò)該交點(diǎn)作水平線與縱軸相交，在縱軸上讀出其平衡絕對(duì)濕度壓力值；進(jìn)而通過(guò)該水平線與飽和濕度曲線Pb的交點(diǎn)(相當(dāng)于圖5-2的B點(diǎn))作垂直線，與橫軸相交，可在橫軸上讀出其露點(diǎn)溫度值，結(jié)果見(jiàn)表5—1。
表5-1 絕對(duì)濕度與露點(diǎn)溫度對(duì)應(yīng)結(jié)果
名稱
平衡絕對(duì)濕度壓力值(mmHg)
露點(diǎn)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(duì)濕度壓力值和已知的溫度值，通過(guò)表5—2查出糧食的平衡相對(duì)濕度值：
表5—2平衡絕對(duì)濕度壓力值與平衡相對(duì)濕度對(duì)應(yīng)值
名稱
平衡絕對(duì)濕度壓力值(mmHg)
平衡相對(duì)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(diǎn)溫度檢查表》的方法進(jìn)行估算。但本方法更為準(zhǔn)確、簡(jiǎn)潔、直觀。
通過(guò)以下兩個(gè)例子，可以看出采用糧食平衡絕對(duì)濕度壓力曲線圖來(lái)分析通風(fēng)過(guò)程是十分直觀的。
例題5—3：某糧庫(kù)擬對(duì)溫度30℃、水分為ll.5％的小麥降溫通風(fēng)，此時(shí)大氣溫度為20℃、相對(duì)濕度為80％，問(wèn)是否允許通風(fēng)?
解：在圖5—9上，水分為11.5％，糧溫ta為30℃的小麥處于A點(diǎn)，查出：糧食平衡絕對(duì)濕度壓力Psa=16.4mmHg，糧食平衡相對(duì)濕度RHa=51.9％，同時(shí)查出在氣溫tb為20℃時(shí)：
大氣飽和絕對(duì)濕度壓力值Pbb=17.3mmHg
大氣絕對(duì)濕度壓力值Psh=Pbb×80％=13.9mmHg
A、B兩點(diǎn)比較：雖然B點(diǎn)相對(duì)濕度高于A點(diǎn)，但其絕對(duì)濕度反低于A點(diǎn)，這表明通風(fēng)時(shí)不會(huì)吸濕，滿足通風(fēng)的濕度條件；《機(jī)械通風(fēng)儲(chǔ)糧技術(shù)規(guī)程》規(guī)定，開(kāi)始通風(fēng)時(shí)的溫差不小于8。C，即此時(shí)的通風(fēng)上限氣溫應(yīng)為：30℃一8℃=22℃(線段CD)此時(shí)氣溫低于22℃，通風(fēng)的溫度條件也得到滿足。結(jié)論是允許通風(fēng)。
三、允許通風(fēng)的大氣條件
允許通風(fēng)大氣條件是指在通風(fēng)作業(yè)階段開(kāi)始以后，滿足通風(fēng)目的要求的大氣溫度、相對(duì)濕度、露點(diǎn)等參數(shù)的上限、下限數(shù)值。當(dāng)大氣溫度、濕度符合該組條件時(shí)，則允許啟動(dòng)通風(fēng)機(jī)通風(fēng)，否則暫停通風(fēng)，進(jìn)入等待——但不一定停止通風(fēng)作業(yè)。
（一）允許通風(fēng)的溫度條件
通風(fēng)的溫差條件與通風(fēng)效率、通風(fēng)機(jī)會(huì)有密切的關(guān)系，《機(jī)械通風(fēng)儲(chǔ)糧技術(shù)規(guī)程》中規(guī)定，除我國(guó)亞熱帶地區(qū)以外，開(kāi)始通風(fēng)時(shí)的氣溫低于糧溫的溫差不小于8℃，通風(fēng)進(jìn)行時(shí)的溫差要大4℃；考慮到我國(guó)廣東等亞熱帶地區(qū)四季溫差較小，為保證有足夠通風(fēng)機(jī)會(huì)，只能犧牲一部分效率，而規(guī)定開(kāi)始通風(fēng)的溫差為6℃，通風(fēng)進(jìn)行中的溫差為3℃。
對(duì)自然通風(fēng)降溫來(lái)說(shuō)，因?yàn)椴幌哪茉?，為獲得更多的通風(fēng)時(shí)機(jī)，一般僅要求氣溫低于糧溫即可通風(fēng)。
對(duì)降水通風(fēng)和調(diào)質(zhì)通風(fēng)，要求通風(fēng)后的糧溫不超過(guò)該批糧食的安全儲(chǔ)存溫度。糧食安全儲(chǔ)存溫度可按表5—3估算。
表5—3糧食最高安全儲(chǔ)存溫度
糧食水分(％)
12
13
14
15
16
最高安全儲(chǔ)存溫度(℃)
30
25
20
15
10
（二）允許通風(fēng)的濕度條件
《機(jī)械通風(fēng)儲(chǔ)糧技術(shù)規(guī)程》中規(guī)定的濕度條件為絕對(duì)濕度，對(duì)降水通風(fēng)的濕度條件，《機(jī)械通風(fēng)儲(chǔ)糧技術(shù)規(guī)程》規(guī)定：
Ps1<Ps21
Ps1——大氣絕對(duì)濕度壓力值，mmHg；
Ps21——糧食水分減一個(gè)百分點(diǎn)，且糧食溫度等于大氣溫度時(shí)糧食的平衡絕對(duì)濕度壓力值，mmHg。
在機(jī)械通風(fēng)中降水和降溫往往是同時(shí)存在的。在糧堆中存在兩個(gè)隨氣流方向移動(dòng)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(duì)干燥前沿，情況類同。兩個(gè)前沿的移動(dòng)速度是不同的，冷卻前沿移動(dòng)速度大大快于干燥前沿，見(jiàn)圖5—10。
在通風(fēng)中往往表現(xiàn)為干燥過(guò)程尚在進(jìn)行，冷卻過(guò)程已經(jīng)結(jié)束。因此，《機(jī)械通風(fēng)儲(chǔ)糧
技術(shù)規(guī)程》為了避免出現(xiàn)因?yàn)榧Z溫變化而發(fā)生通風(fēng)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(duì)濕度的條件。另外，將糧食水分減一個(gè)百分點(diǎn)，是為了進(jìn)一步增加通風(fēng)的濕差，以提高通風(fēng)效率。對(duì)調(diào)質(zhì)機(jī)械通風(fēng)的濕度條件，《機(jī)械通風(fēng)儲(chǔ)糧技術(shù)規(guī)程》規(guī)定： 圖5—10通風(fēng)冷卻干燥示意圖
Psl≥Ps22
Ps22——糧食水分增加2．5個(gè)百分點(diǎn)，且糧食溫度等于大氣溫度時(shí)糧食的平衡絕對(duì)濕度壓力值，mmHg。
以上所使用的平衡絕對(duì)濕度壓力曲線是解吸曲線，而同一濕度下對(duì)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(gè)百分點(diǎn)，因此將糧食水分加2．5個(gè)百分點(diǎn)作為濕差，就是為了補(bǔ)償兩種曲線之差，確保調(diào)質(zhì)通風(fēng)中能夠有效地增濕。
對(duì)降溫通風(fēng)，一般僅要求通風(fēng)中不增濕，并且可以不考慮干燥前沿滯后的問(wèn)題，因此通風(fēng)的濕度條件很簡(jiǎn)單：
Psl≥Ps2
Ps2——當(dāng)前糧溫下的糧食平衡絕對(duì)濕度壓力值，mmHg。
（三）允許通風(fēng)的露點(diǎn)條件
糧食的結(jié)露有兩種類型：
一類是氣溫低于糧堆露點(diǎn)時(shí)，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(shí)踐證明，“內(nèi)結(jié)露”在機(jī)械通風(fēng)中影響并不嚴(yán)重，隨著通風(fēng)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(huì)很快停止。因此，除自然通風(fēng)以外，這類結(jié)露可以不作為通風(fēng)控制條件。
另一類結(jié)露是糧溫低于大氣露點(diǎn)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(lái)源于不斷引人糧堆的空氣。“外結(jié)露”在地下糧庫(kù)等低溫型糧庫(kù)的誤通風(fēng)中屢見(jiàn)不鮮，往往導(dǎo)致影響儲(chǔ)糧安全的嚴(yán)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(diǎn)時(shí)進(jìn)行通風(fēng)。
表5—4列出了各類通風(fēng)的允許通風(fēng)條件。
表5—4允許通風(fēng)條件表
目的
方 式
自然通風(fēng)
機(jī)械通風(fēng)
降溫
Psl<Ps2
tl<t2
tl>t12
Psl<Ps2
開(kāi)始時(shí)：t2一tl≥8℃
(亞熱帶：t2一tl≥6℃)
進(jìn)行時(shí)：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(diǎn)溫度，℃；
tl2——糧食露點(diǎn)溫度，℃；
Psl——大氣絕對(duì)濕度壓力值，mmHg；
PS2——當(dāng)前糧溫t2下的糧食絕對(duì)濕度壓力值，mmHg；
Ps21——糧食水分減1個(gè)百分點(diǎn)，且糧食溫度等于大氣溫度tl時(shí)的絕對(duì)濕度壓力值，mmHg；
Ps22——糧食水分加2.5個(gè)百分點(diǎn)，且糧食溫度等于大氣溫度t2時(shí)的絕對(duì)濕度壓力值，mmHg；
Ps23——當(dāng)前糧溫t2下，糧食水分加2.5個(gè)百分點(diǎn)的糧食平衡絕對(duì)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(duì)濕度為80％，是否允許降溫機(jī)械通風(fēng)?
解：查圖得，大氣絕對(duì)濕度壓力值Psl為12.2 mmHg。查圖得：在糧溫t2下為30℃時(shí)，稻谷平衡絕對(duì)濕度壓力值PS2為22.1mmHg，糧堆露點(diǎn)tl2為24℃。
因?yàn)椋篜sl<Ps2，
且t2一tl=30℃一18℃=12℃>18℃
所以：允許降溫機(jī)械通風(fēng)。但是由于氣溫低于糧堆露點(diǎn)，在通風(fēng)開(kāi)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(duì)濕度為60％，是否允許降水機(jī)械通風(fēng)?
解：查圖得：大氣絕對(duì)濕度壓力值Psl為10.4mmHg。大氣露點(diǎn)tLl為12℃。查圖得：玉米水分減1個(gè)百分點(diǎn)即17％水分，且糧溫等于氣溫20℃時(shí)，玉米平衡絕對(duì)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(yán)重的外結(jié)露，結(jié)論是不宜降水機(jī)械通風(fēng)。
例題5—7：已知稻谷溫度為20℃，水分為12.5%，氣溫為18℃，相對(duì)濕度為80％，是否允許調(diào)質(zhì)機(jī)械通風(fēng)?
解：查圖得：大氣絕對(duì)濕度壓力值PSl為12.2mmHg,大氣露點(diǎn)t11為l4.5℃。查圖得：稻谷水分加2.5個(gè)百分點(diǎn)即15％水分糧溫等于氣溫18℃時(shí)，玉米平衡絕對(duì)濕度壓力值Ps22為1l.7mmHg。
因?yàn)镻sl>Ps22，且t2>tLl；所以：允許調(diào)質(zhì)機(jī)械通風(fēng)。
四、結(jié)束通風(fēng)的條件及其他
結(jié)束通風(fēng)的條件，是指通風(fēng)的目的已經(jīng)基本達(dá)到，糧堆的溫度、水分梯度已基本平衡，可以結(jié)束通風(fēng)作業(yè)的條件。
1．結(jié)束降溫機(jī)械通風(fēng)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(jī)械通風(fēng)的條件
(1)干燥前沿移出糧面(底層壓入式通風(fēng)時(shí))，或移出糧堆底面(底層吸出式通風(fēng)時(shí))；
(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(fēng)的條件
(1)糧堆水分達(dá)到預(yù)期值，但不超過(guò)安全儲(chǔ)存水分；
(2)糧堆水分和溫度梯度同降水通風(fēng)的梯度要求。
在通風(fēng)目的基本達(dá)到且符合結(jié)束通風(fēng)的條件時(shí)，一般還應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)通風(fēng)時(shí)間，使得糧堆內(nèi)的溫度、水分趨于均勻，有利于安全儲(chǔ)藏。在糧層厚度較大，溫度、水分不易均勻的場(chǎng)合，有時(shí)還需要采用諸如變換壓入式與吸出式通風(fēng)的辦法來(lái)促使加速均勻。
4．其他附加條件
《機(jī)械通風(fēng)儲(chǔ)糧技術(shù)規(guī)程》規(guī)定的附加條件主要有兩條：
(1)降水機(jī)械通風(fēng)，要求糧食水分含量不超過(guò)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(jī)械通風(fēng)的最高糧食水分，主要是考慮到在糧食水分很高時(shí)，機(jī)械通風(fēng)降水的效率不是十分理想。為了揚(yáng)長(zhǎng)避短，在糧食水分超過(guò)上述標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)盡量采用烘干、晾曬等方法，或采用輔助加熱通風(fēng)的方法降水。
(2)調(diào)質(zhì)通風(fēng)只允許在糧食加工前進(jìn)行，正常保管期間不得采用。
限制調(diào)質(zhì)通風(fēng)的使用范圍，主要是考慮到調(diào)質(zhì)通風(fēng)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(duì)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(fēng)增水后的糧食繼續(xù)儲(chǔ)存。
第九節(jié) 機(jī)械通風(fēng)時(shí)機(jī)的判斷
進(jìn)行機(jī)械通風(fēng)前，首先要判斷天氣是否符合機(jī)械通風(fēng)的要求，必須知道空氣的溫度及其所含的水蒸氣量。然后計(jì)算倉(cāng)外空氣進(jìn)入糧堆后的相對(duì)濕度，將它與糧堆內(nèi)空氣的平衡相對(duì)濕度進(jìn)行比較，得出是否能進(jìn)行通風(fēng)的結(jié)論。
現(xiàn)將機(jī)械通風(fēng)時(shí)機(jī)判斷幾種方法簡(jiǎn)介如下：
第一種方法：濕度條件計(jì)算法
濕度條件計(jì)算方法如下：
倉(cāng)外空氣引入糧堆后的相對(duì)濕度％=倉(cāng)外溫度下空氣的飽和水汽量×倉(cāng)外相對(duì)濕度％/糧堆溫度下的飽和水汽量
倉(cāng)外空氣溫度和倉(cāng)內(nèi)糧堆溫度下空氣的飽和水汽量可參見(jiàn)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
二、入倉(cāng)糧食的質(zhì)量要求
