離心風機與軸流風機通風效果對比分析
關鍵詞：軸流風機 離心風機 發(fā)布時間：2013-09-05 點擊數(shù)：1593
1 供試材料
1.1 試驗倉房
梁山中谷國家糧食儲備庫17、18號倉為軸流風機通風試驗倉房，19、20號倉為離心風機通風對比倉。以上4棟倉房倉型相同，均為2001年建高大平房倉。倉長60m，寬21m，裝糧線高6m，墻體為磚混墻體，屋頂為拱板雙層屋頂，倉頂采用聚胺脂發(fā)泡隔熱層。每倉安裝固定式軸流風機6臺，南北墻各2臺，空氣隔熱層2臺，集裝箱式密閉門窗，密閉性能好（半衰期大于45s）。
1.2 試驗通風設備
軸流風機：BT35—12型，風量8667m3/h，風壓160Pa，風機功率0.55KW，轉速1450r/min。
離心風機：6—72No6C型，風量8288—16576 m3/h，風壓1760—1116 Pa，風機功率7.5 KW，轉速1800 r/min。
1.3 風機及風網(wǎng)布置
4棟倉房設計相同，風網(wǎng)類型為一機四道魚鱗式地上籠通風系統(tǒng)，開孔率30%—35%。空氣途徑比為1.41[1]。每倉設3個通風口，均在北墻。每倉裝有軸流風機6臺，其中4臺在倉內(nèi)，南北墻各2臺，呈對稱分布。另外2臺在倉頂空氣隔熱層內(nèi)用以排除積熱。
1.4 檢測設備
溫度檢測：采用武漢新良公司生產(chǎn)的糧溫檢測系統(tǒng)，每倉布測溫電纜65根，電纜長6m，每根測溫電纜上有4個測溫點。測溫電纜距墻0.5m，電纜間距5m，*底層測溫點距地面0.3m，*上層測溫點距表層0.5m，中間兩點等距分布[4]。整倉電纜的布置均與地上籠布接觸，即測溫電纜全部在兩相臨地籠間。
水分檢測：采用日本產(chǎn)PM—888型快速杯式水分測定儀。大氣溫濕度及倉內(nèi)空間溫濕度檢測儀器均為武漢新良公司提供。
1.5 試驗倉儲糧基本情況
1.5.1 糧食品質
17號倉：儲存品種小麥，容重768g/L，不完善粒5.3%，水分12.0%，雜質0.6%，入倉時間2002年；
18號倉：儲存品種小麥，容重774g/L，不完善粒5.3%，水分12.0%，雜質0.6%，入倉時間2002年；
19號倉：儲存品種小麥，容重774g/L，不完善粒4.2%，水分12.4%，雜質0.5%，入倉時間2003年；
20號倉：儲存品種小麥，容重780g/L，不完善粒3.6%，水分12.4%，雜質0.7%，入倉時間2003年。
1.5.2 通風前糧溫情況（見表1）
表1 通風前糧溫情況 單位：℃
倉號 上層糧溫 中上層糧溫 中下層糧溫 底層糧溫 全倉平均糧溫1 供試材料
1.1 試驗倉房
梁山中谷國家糧食儲備庫17、18號倉為軸流風機通風試驗倉房，19、20號倉為離心風機通風對比倉。以上4棟倉房倉型相同，均為2001年建高大平房倉。倉長60m，寬21m，裝糧線高6m，墻體為磚混墻體，屋頂為拱板雙層屋頂，倉頂采用聚胺脂發(fā)泡隔熱層。每倉安裝固定式軸流風機6臺，南北墻各2臺，空氣隔熱層2臺，集裝箱式密閉門窗，密閉性能好（半衰期大于45s）。
1.2 試驗通風設備
軸流風機：BT35—12型，風量8667m3/h，風壓160Pa，風機功率0.55KW，轉速1450r/min。
離心風機：6—72No6C型，風量8288—16576 m3/h，風壓1760—1116 Pa，風機功率7.5 KW，轉速1800 r/min。
1.3 風機及風網(wǎng)布置
4棟倉房設計相同，風網(wǎng)類型為一機四道魚鱗式地上籠通風系統(tǒng)，開孔率30%—35%。空氣途徑比為1.41[1]。每倉設3個通風口，均在北墻。每倉裝有軸流風機6臺，其中4臺在倉內(nèi)，南北墻各2臺，呈對稱分布。另外2臺在倉頂空氣隔熱層內(nèi)用以排除積熱。
1.4 檢測設備
溫度檢測：采用武漢新良公司生產(chǎn)的糧溫檢測系統(tǒng)，每倉布測溫電纜65根，電纜長6m，每根測溫電纜上有4個測溫點。測溫電纜距墻0.5m，電纜間距5m，*底層測溫點距地面0.3m，*上層測溫點距表層0.5m，中間兩點等距分布[4]。整倉電纜的布置均與地上籠布接觸，即測溫電纜全部在兩相臨地籠間。
水分檢測：采用日本產(chǎn)PM—888型快速杯式水分測定儀。大氣溫濕度及倉內(nèi)空間溫濕度檢測儀器均為武漢新良公司提供。
1.5 試驗倉儲糧基本情況
1.5.1 糧食品質
17號倉：儲存品種小麥，容重768g/L，不完善粒5.3%，水分12.0%，雜質0.6%，入倉時間2002年；
18號倉：儲存品種小麥，容重774g/L，不完善粒5.3%，水分12.0%，雜質0.6%，入倉時間2002年；
19號倉：儲存品種小麥，容重774g/L，不完善粒4.2%，水分12.4%，雜質0.5%，入倉時間2003年；
20號倉：儲存品種小麥，容重780g/L，不完善粒3.6%，水分12.4%，雜質0.7%，入倉時間2003年。
1.5.2 通風前糧溫情況（見表1）
表1 通風前糧溫情況 單位：℃
倉號 上層糧溫 中上層糧溫 中下層糧溫 底層糧溫 全倉平均糧溫
17號倉 13.3 14.1 12.0 13.8 13.3
17號倉 13.3 14.1 12.0 13.8 13.3
17號倉 13.3 14.1 12.0 13.8 13.3
17號倉 13.3 14.1 12.0 13.8 13.3
2 通風過程
2.1 17、18號倉采用軸流風機通風
將倉墻上4太軸流風機轉向全部調成吸出式，清理通風口，將堵塞物取出。檢查環(huán)流管道，使之全部處于封閉狀態(tài)。
由于我?guī)斓妮S流風機安裝在倉墻上，采用的是上行負壓吸出式通風。為此，我們在通風前采用薄膜、玻璃膠等將倉房門窗及倉內(nèi)孔洞全部密閉，使之盡量達到*佳密閉狀態(tài)。
軸流風機通風屬于低風量、低風壓通風，對大氣溫度要求相對寬松。當氣溫低于倉內(nèi)絕對濕度時，既開始進行軸流風機通風，記錄氣溫、氣濕、糧溫等變化情況。
由于通風前倉內(nèi)糧溫分布為“內(nèi)熱外涼”式的冷核糧堆[1]，所以在通風過程中我們注意對糧堆內(nèi)風速的調節(jié)，按照倉內(nèi)糧溫的分布確定3個通風口的開口程度。見圖1，中間糧溫高，將通風口全部打開，東西兩側糧溫相對較低，則相應見效通風口的開口程度。通過調節(jié)進風量從而調節(jié)各部位糧層風速，使之按需分配，盡量減小能量損失。
圖1 軸流風機通風時通風口開口大小示意圖
在通風過程中我們即使檢測糧溫變化情況，并且在通風前后進行了各層糧食水分檢測，結果正常。
糧溫降道預定要求后，停止通風，檢測糧食溫度、水分。用雙層泡沫板封堵通風口，使之達到*佳隔熱狀態(tài)。
2.2 19、20號倉采用離心風機通風
通風方式：采用壓入式通風。時機選擇：T倉外—T平均糧溫≥8℃，RH倉內(nèi)≥RH倉外[1]。關閉所有環(huán)流管道。每通風口安裝1臺風機，開機后測表層風速，風速均勻，無通風死角。同時注意觀察糧溫變化情況。
離心風機通風停機糧溫條件同軸流風機。通風結束后對19、20號倉通風口進行密閉。
3 結果分析與對比
3.1 降溫速度對比（見表2）
表2 降溫速度對比
倉號 累計通風時間/h 風機類型 風機總功率/Kw 降溫幅度/℃ 耗電量/（kw.h）
17 177 軸流風機 2.2 5.6 389.4
18 177 軸流風機 2.2 5.3 389.4
19 83 離心風機 22.5 4.5 1867.5
20 42 離心風機 22.5 3.7 945
由表2可以看出，軸流風機通風降溫速度低于離心風機通風降溫。
3.2 單位能耗對比
經(jīng)過幾個階段的通風，糧溫達到預定要求后即停機，進行倉房密閉。并且對兩種通風方式的單位能耗進行了對比，結果顯示：軸流風機通風單位能耗要比離心風機通風小1/2-1/4（見表3）。
表3 單位能耗對比
倉號 儲糧數(shù)量/T 風機總功率/kw 累計通風時間/h 耗電量/kw.h 降溫幅度/℃ 單位能耗/kw.h
17 5399 2.2 177 389.4 5.6 0.013
18 5442 2.2 177 389.4 5.3 0.014
19 5354 22.5 83 1867.4 4.5 0.078 2 通風過程
2.1 17、18號倉采用軸流風機通風
將倉墻上4太軸流風機轉向全部調成吸出式，清理通風口，將堵塞物取出。檢查環(huán)流管道，使之全部處于封閉狀態(tài)。
由于我?guī)斓妮S流風機安裝在倉墻上，采用的是上行負壓吸出式通風。為此，我們在通風前采用薄膜、玻璃膠等將倉房門窗及倉內(nèi)孔洞全部密閉，使之盡量達到*佳密閉狀態(tài)。
軸流風機通風屬于低風量、低風壓通風，對大氣溫度要求相對寬松。當氣溫低于倉內(nèi)絕對濕度時，既開始進行軸流風機通風，記錄氣溫、氣濕、糧溫等變化情況。
由于通風前倉內(nèi)糧溫分布為“內(nèi)熱外涼”式的冷核糧堆[1]，所以在通風過程中我們注意對糧堆內(nèi)風速的調節(jié)，按照倉內(nèi)糧溫的分布確定3個通風口的開口程度。見圖1，中間糧溫高，將通風口全部打開，東西兩側糧溫相對較低，則相應見效通風口的開口程度。通過調節(jié)進風量從而調節(jié)各部位糧層風速，使之按需分配，盡量減小能量損失。
圖1 軸流風機通風時通風口開口大小示意圖
在通風過程中我們即使檢測糧溫變化情況，并且在通風前后進行了各層糧食水分檢測，結果正常。
糧溫降道預定要求后，停止通風，檢測糧食溫度、水分。用雙層泡沫板封堵通風口，使之達到*佳隔熱狀態(tài)。
2.2 19、20號倉采用離心風機通風
通風方式：采用壓入式通風。時機選擇：T倉外—T平均糧溫≥8℃，RH倉內(nèi)≥RH倉外[1]。關閉所有環(huán)流管道。每通風口安裝1臺風機，開機后測表層風速，風速均勻，無通風死角。同時注意觀察糧溫變化情況。
離心風機通風停機糧溫條件同軸流風機。通風結束后對19、20號倉通風口進行密閉。
3 結果分析與對比
3.1 降溫速度對比（見表2）
表2 降溫速度對比
倉號 累計通風時間/h 風機類型 風機總功率/Kw 降溫幅度/℃ 耗電量/（kw.h）
17 177 軸流風機 2.2 5.6 389.4
18 177 軸流風機 2.2 5.3 389.4
19 83 離心風機 22.5 4.5 1867.5
20 42 離心風機 22.5 3.7 945
由表2可以看出，軸流風機通風降溫速度低于離心風機通風降溫。
3.2 單位能耗對比
經(jīng)過幾個階段的通風，糧溫達到預定要求后即停機，進行倉房密閉。并且對兩種通風方式的單位能耗進行了對比，結果顯示：軸流風機通風單位能耗要比離心風機通風小1/2-1/4（見表3）。
表3 單位能耗對比
倉號 儲糧數(shù)量/T 風機總功率/kw 累計通風時間/h 耗電量/kw.h 降溫幅度/℃ 單位能耗/kw.h
17 5399 2.2 177 389.4 5.6 0.013
18 5442 2.2 177 389.4 5.3 0.014
19 5354 22.5 83 1867.4 4.5 0.078
20 5377 22.5 42 945 3.7 0.047
3.3 通風時間對比
由表2、表3可以看出，離心風機通風*大的優(yōu)點是降溫速度快，但是通風效率低；軸流風機單位能耗低，但降溫速度慢，兩者各有利弊。我?guī)焖幍貐^(qū)冬季寒冷干燥時間長，利于軸流風機通風降溫。
3.4 降溫均勻度對比
由于軸流風機通風采用的是上行吸出式通風，冷空氣從地籠內(nèi)吸入，受糧食壓力的影響小，走*短途徑到糧面，致使底層兩地籠間的三角部分糧食成為通風死角，此處糧溫難以下降。但是此處糧食由于處于糧堆底層，溫度一般情況不會太高。
離心風機通風采用的是壓入式上行通風，在外界干冷空氣通過風機的壓力進入糧堆的時候，一部分氣流直接向上通過糧堆然后排出倉外，另一部分氣流受糧堆壓力的影響，先向地籠左右橫向穿透，穿透與地上籠平行的糧食，然后再向上通過上部糧食排出倉外，這樣不易形成軸流風機通風造成的通風死角問題。
3.5 水分丟失對比
表4各倉通風前后水分變化
倉號 深度 通風前各層糧食水分% 通風后各層糧食水分%
表層 12.2 12.2
17 中上層 11.7 11.7
中下層 11.5 11.4
底層 11.1 11.0
表層 12.1 12.1
18 中上層 11.8 11.8
中下層 11.8 11.6
底層 11.7 11.6
表層 12.5 12.4
19 中上層 12.4 12.2
中下層 12.2 12.0
底層 12.2 11.9
表層 12.3 12.2
20 中上層 12.0 12.0
中下層 12.1 12.0
底層 12.3 12.0
通過對各倉通風前后的水分檢測（見表4）可以看出，離心風機通風風速高，風壓大，水分丟失量大；而使用軸流風機通風屬于低風量、低風速緩速通風，水分基本不丟失。
3.6 費用比較
由表3可以看出，就我?guī)祜L機配置而言，軸流風機通風單位能耗僅及離心風機的1/3，節(jié)約的費用可觀。同時，在通風實施過程中軸流風機通風只需要打開風機和通風口即可，而使用離心風機通風必須有專人移動，安裝設備，在通風過程中還必須有專人看守風機，占用了大量的人力物力。同條件通風使用離心風機整體費用要高出軸流風機3倍之多。
4 討論
4.1 通常我們進行冬季機械降溫通風普遍采用的是離心風機大風量通風條件。即通風前：T倉外—T平均糧溫≥8℃，RH倉內(nèi)≥RH倉外，但筆者認為這些條件并不完全適用于軸流風機降溫通風。因為軸流風機通風屬于緩速通風，如果倉內(nèi)外溫差超過本倉儲糧露點，由于風速較低，冷空氣通入到糧堆內(nèi)勢必會引起地籠周圍糧食結露，影響儲糧安全。通過兩年試驗，筆者認為軸流風紀通風開機時倉內(nèi)外溫差不能大于4℃。*佳開機時機有待于進一步研究。
4.2 軸流風機通風在各倉內(nèi)都存在不同程度的通風死角問題。由于我們在通風過程中選擇的開機時機內(nèi)外溫差較小，沒有出現(xiàn)結露問題，如果通風過程中內(nèi)外溫差過大，及易出現(xiàn)底層糧堆結露。理論上我們認為，在地籠通風口內(nèi)安裝軸流風機，采用壓入式上行通風，通過糧食的壓力迫使部分氣流平行流動，可以解決通風死角的問題。此種方法需要重新配置軸流風機，造價較高。或將倉墻上4臺軸流風機全部調成壓入式。打開通風口，通過4臺風機的壓力使冷氣流從糧面到達糧堆，從通風口排出，達到降溫目的。此種方法對倉房氣密性要求高，同時對風機的穩(wěn)定性和風壓要求都非常高。
4.3 就我?guī)飕F(xiàn)在設備情況，相同外界條件下軸流風機通風的降溫速度比離心風機通風的降溫速度要小的多。因此，軸流風機只適用于冬季干冷天氣時間較長的地區(qū)。離心風機適用于通風機會較少的地區(qū)和降水通風。
4.4 在通風口內(nèi)安裝小功率軸流風機，使之與環(huán)流熏蒸系統(tǒng)組合成閉合回路，可以代替環(huán)流風機進行環(huán)流熏蒸。此種方法適用于新建倉房和改造倉。
常州市（無錫）文順風機有限公司產(chǎn)品齊全，主要產(chǎn)品有：高、中、低離心風機、引風機；各種軸流風機；水泥立窯專用高壓離心風機；化鐵爐高壓離心風機；化鐵企業(yè)替代進口的不銹鋼風機；空調專用風機；各種除塵、耐磨、防腐、非標等特種風機近三十個系列，三百多種規(guī)格的產(chǎn)品。
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常州市文順風機有限公司
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