目前
我国
各种仓型及比例是高大平房仓
85%
,立筒仓
7%
,浅圆仓
5%
。粮食行业标准
LS 8001
—
2007
是我国粮食立筒库设计规范,浅圆仓的设计规范尚未发布。
因
对湿力学、粮堆空气特性参数及储粮通风理论缺乏深度研究
,
使
我国尚不能建造装粮高度
30~50米的钢筋混凝土筒仓或浅圆仓
。
粮食储藏及流通是通过控制粮堆含水率和温度达到抑制虫霉生长、保持籽粒活性、延缓品质劣变,并改善加工品质。储粮通风是保存粮食最广泛使用和最安全的技术之一,不需要用化学药品,是环境友好型技术。粮堆通风的主要目的是通过降低温度来改变生态系统的微气候,从而创造不利于散装粮堆中
有害生物发育的微环境条件。我国以高大平房仓为主的现代化大粮仓管理技术要点是秋冬季降温通风加上夏秋季化学熏蒸作业。
21世纪的消费者偏爱无农药残留的粮食
,
需
寻找磷化氢熏杀储粮害虫的替代技术。另外,我国现行的储粮通风技术规程(
LST
1202
-2002)指标是粮堆与大气的干球和露点温度、平衡绝对湿度(或含湿量)。粮堆籽粒间隙空气的湿球温度用于储粮害虫管理科学而高效,本文拟定阐明在粮堆通风和管理中如何应用湿力学及粮堆空气特性参数,进而解决我国高大直立筒仓或浅圆仓的机械通风问题。
一、测湿学(湿力学)概念
为了评价通风对粮堆内温度和湿度条件的影响,需要了解湿空气的特性。空气
/
水蒸气系统的研究领域叫测湿学(
Psychrometry
)。已知空气温度和相对湿度两个参数,在给定压强下,空气和水蒸气混合物的所有特性就是已知的。粮食储藏学中采用的一个重要空气特性参数是空气的湿球温度,例如米象、谷象、谷蠹、玉米象生长的临界湿球温度分别是
9
℃
、8.5
℃
、12
℃
、14
℃,它对确定粮堆降温通风条件和控制储粮害虫很重要。粮堆空气的湿球温度和露点温度难以直接采用传感器测定,可采用经验公式或牛顿
—
拉弗逊算法计算。粮堆温度大于大气露点温度是粮堆降水通风或调质通风的一个重要判定条件。
物质的能量用一个特性参数
—
焓来计算。空气
/
水蒸气混合物的焓值主要依赖于它的温度和湿度
,
温度或湿度越高,
焓值就越高。计算粮食干燥或降温冷却负载的能量时,焓值就非常有用,加热或冷却空气所需要的能量约等于空气焓值变化的速率。焓值可采用简单公式计算,并以查湿图的形式给出。
湿
力
学关注的是潮湿空气的行为及其性质的预测。它涵盖了任何蒸
气
(不仅仅是水蒸气)与气体(不仅仅是空气)混合时的行为。空气/水蒸气系统非常重要,尤其是在粮食储藏和食品加工中,是最常见的气体/水蒸汽混合物。预测湿空气的性质,例如湿度、最大可能湿度、温度、湿球温度、密度等,在粮食和食品储藏与干燥操作中尤为重要。
查
湿图以图形方法显示这些信息。
二、查
湿图
(一)
原
理
查
湿图可用于跟踪
粮食储藏中通风作业和食品
加工操作过程中湿空气条件的变化,如干燥或加湿,涉及空气和汽化水的混合物。该图是用图形表示绝热冷却(或湿球)线的一种方式。从本质上讲,它是绝对湿度(纵轴)与干球温度(横轴)的一
张
图,其中叠加了一系列代表特定百分饱和度值的曲线。在一些图表
中
,用相对湿度代替百分饱和度。湿球温度刻度沿饱和湿度曲线显示。图
1
用图示方式表示了该图表,图
2
再现了详细的图表。它包括一系列标有
“
比
体积(
m
3
/kg
)
”
的陡峭斜线和焓
刻度
。后者是通过将兴趣点与两个显示相等值的
刻度
标记对齐来使用的,
刻度
标记位于图表的两侧。注意,对于百分饱和度和
比
体积尺度,可能都需要插值。需要了解任意两个变量(例如湿球温度
、
百分饱和度)来指定潮湿空气的条件,并且可以从表示该条件的图表上的一个点读出
其他属性参数。