浙江金盾风机股份有限公司 浙江省绍兴市 312363
摘要：随着我国经济水平的不断提高，社会各项事业的技术也在不断的提升。在中国目前所有的机械通风中一种必不可少的辅助设备就是轴流风机，其主要作用是促进粮食层表面和屋顶之间热量的循环，它性能的好与坏对整个粮仓的通风性和降温性具有很大的牵动性。室内热量的均匀性不仅可以反映出轴流风机的性能，它还可以体现出相关设备运作的效率性，在设备运作的同时，也对粮仓里的粮食具有一定的保护作用。本篇论文主要根据所调查的数据对轴流风机在粮仓中的应用进行分析。对该设备的各种使用方案进行对比和研究，并评估每种方式的降温效果，得到的结论可以为轴流风机日后在通风降温中的应用提供切实的理论依据。
关键词：轴流风机；通风降温；应用分析
从所调查的数据来看，在所有种类粮仓的通风相关设计中最主要的设备不是轴流风机，轴流风机一般只是被用作辅助性的通风设备。它的出现使粮仓中粮食的温度大大降低和水分得以保存，并能够独立的对粮仓上部空间的热量进行排放和循环。然而，在实践应用中，对轴流风机的辅助性作用很难进行定量评估，所有的通风方式不可以比较效率，这主要是因为我们所调查的结果都会受到操作和环境等一些不确定因素的影响。所以说本篇论文对轴流风机的功能进行分析，具有重要的现实意义，这篇论文它可以为以后的粮仓排风提供理论依据和较为科学的操作流程，从而实现粮仓管理的低能耗。
一、研究方法和计算模型
本文主要的研究对象定位为长度为24米，宽度为42米，高度为8米的高大平房仓中，本次研究的粮仓的房檐高有10米，屋顶的坡度比大约为1:8。用U型设计的一机两道作为本次粮仓通风地槽设计。用风机顺着本次粮仓的宽度方向向粮仓内输入纯正的正风压，地槽的进口截面面积为500mm*500mm，同粮仓的中间位置保持有五度的坡度。在装粮线一米以上的位置安装轴流风机，用五平米的通风孔面作为本次轴流风机的通风孔面。虽然对于通风效果的计算是通过通风地形槽进行的，但在实践过程中，通风时地槽的压力分布情况对粮仓上部空间的流动影响是微乎其微的，所以加上地槽的影响的计算数据也适用于其它形式的地槽机械通风情况。
在对各项树脂进行模拟时，采用的计算平台是FLUENT6.2，如果是网格状生成工具使用GAMBIT,机械通风中的计算区域主要有地槽的进风口、粮堆、轴流风机的出口和粮仓的上部空间。其中地槽的进口采用了离心风机总压边界条件，使用风机总压作为轴流风机的出口的负压值，粮仓的储藏品种以稻谷为例，网格水平在计算区域中大约有二十万个。
在粮仓存储粮食的过程中，离心式风机进行正压送风是机械通风最基础的一种形式。在实践中，为了粮仓上部的空间温度进一步降低，提高温度降低效果，工作人员加了许多小功率轴流风机在粮仓上部，为机械通风进行辅助设计，如果所有的轴流风机同时进行工作，它们之间会产生严重的干扰，分工不明确，严重影响粮仓的温度降低效果。本次研究的主要目的是研究轴流风机各种组合在粮仓温度降低的效果，优选出最佳组合。在机械通风的效果和计算方面，我们使用不同品种的轴流风机和不同种类的轴流风机组合，以通过地槽进风口位置的总流量判断轴流风机实际使用时的效果。研究过程中所选用的轴流风机可以覆盖平常的压力范围，数据计算结果具有权威性。
二、数据结果与讨论
对粮仓通风降温中轴流风机的作用效果进行评估，用多种轴流风机的组合方案，对粮仓降温的平均性和在通过地槽的总流量进行分析和判断。当进行通风降温操作时，对轴流风机各种不同的工况、地槽进风口速度和相对风速进行不同的组合，共计六种不同的组合方式，详见下表一，每种组合的实验时间为四十八小时。对轴流风机每种组合状态时的温度和粮仓上部空间的流场特征进行记录，选用了地槽两个不同的断面对粮仓内部的温度均匀性进行评估，每组地槽沿着粮仓的横向方向中心线中心和地槽中心线的上方断面[3]。在研究过程中，为了相关人员能够比较快速的看懂，所有的计算结果都是在轴流风机无动力状态时作为基准值。
根据设定方案，通过对每种组合工况的实验结果进行分析，分别设置了工况2一台轴流风机，工况4两台，工况6三台，对粮仓的整体通风影响效果不是很明显。另外，在工况3时粮仓内部的通风量提高的最少并且粮仓的温度均匀性效果较差，其它工况运行时在通风相同时间后对粮层的温度分布均匀性基本类似，粮仓垂直方向的温度从下往上逐渐递增，风机安装水平面的空气呈现流动状态且均匀分布。因为空气是不稳定的，具有流动性，所以在水上横截面的温度分布也是长直线型分布。对风压为200PA和500PA的轴流风机进行辅助排风的效率比较，由计算结果明显看出，风压为500PA时降温效果更好。如果在粮仓通风降温过程中只开启几台轴流风机，但是相邻位置的风机还处于开启状态，那么没有开启的轴流风机会造成空气倒吸的短路现象，进而会导致粮仓内部形成通风死角，达不到理想的通风效果。所以，在离心风机设备和顶部的轴流风机设备的通风流量适应时，轴流风机的设计数量应该少而精。
由于轴流风机的功率大，在运行的时候消耗较多。在保证粮仓较大部分区域通风量的基础之上，开启一台轴流风机会满足降温的需求，但是考虑到粮仓的一些特殊需求，比如粮仓上部水平方向的均匀性需求。需要开启对称的两台轴流风机。如果这个粮仓对于温度没有什么特别的需求，比如对于降温的速度、风机压力等没有要求，那么即使不开启轴流风机，轴流风机在无状态时，也可以达到通风降温的效果。
三、研究结论
本次论文研究是依据最基本的准则、最基础的数据进行的，根据市面上典型的粮仓和风机设计布局进行评估的，得到以下结论：
第一，相关人员在使用轴流风机为粮仓机械通风进行辅助时，打开所有的轴流风机孔而不给轴流风机进行通电，那也就是轴流风机处于无动力状态下，粮仓也可以实现比较理想的通风效果，通风量仅次于开启全部风机时200PA的百分之十和500PA的百分之二十五，这就使我们发现了一个简单而又环保的方法。第二，根据粮仓的大小，我们可以选择开启部分的轴流风机，但是为了不造成气流短路的现象，应该关闭其他不使用的轴流风机通风孔。第三，在主流风机和轴流风机总体设计和组合上,基本原则是采用大风压和少数量，扩大风机的窗孔。
结语：
轴流风机在实际使用中多是作为一种辅助性的通风降温设备，根据粮仓降温和通风的具体要求，可以进行轴流风机设备开启和运行状态的多种组合，本文通过对几种不同组合状态下的轴流风机降温效果进行研究，根据实际状况提出了每种工况的适用范围和节能措施，可以为轴流风机今后在粮仓通风降温中的应用提供基于理论基础和实践研究的依据，从而促进轴流风机在通风降温方向发挥更大的效果，实现粮食储存过程的科学管理与规划。
参考文献：
[1]刘春和.冯平.轴流风机在高大平方仓通风降温中的应用研究[J].粮食储藏,2013,32(3):79-82.
[2]王文广.张来林.轴流风机在高大平房仓通风降温中的应用[J].粮食流通技术,2015,(6):216-216.
[3]安西友.李广明.轴流风机在高大平房仓通风降温中的应用[J].粮食与食品工业,2015,(6):309-309.
[4]桂本春.王磊.轴流风机通风降温技术在高大平房仓中的应用[J].粮油仓储科技通讯,2013,(12): 06-08.
作者简介：
论文作者:徐意根,虞志新,俞仲表
论文发表刊物:《防护工程》2017年第13期
论文发表时间:2017/11/10
标签：轴流论文; 风机论文; 粮仓论文; 组合论文; 效果论文; 工况论文; 温度论文; 《防护工程》2017年第13期论文;