高大平房倉低溫改造后儲(chǔ)藏稻谷溫控效果試驗(yàn)

孫吳會(huì)，顧建平，黨冀楠

（1.海鹽縣糧油質(zhì)量管理中心，浙江 海鹽 314300;2.海鹽縣糧食收儲(chǔ)有限責(zé)任公司，浙江 海鹽314300）

海鹽縣地處長江中下游杭嘉湖平原，屬于中溫高濕儲(chǔ)糧區(qū)，全年日均最高氣溫21°C，年平均降雨量1 189.7 mm，月平均空氣相對(duì)濕度在58%～89%之間。夏季酷暑、冬無嚴(yán)寒是海鹽縣的氣溫特點(diǎn)，一年中7、8、9三個(gè)月的月均最高氣溫為28～34°C，歷史最高氣溫達(dá)40°C。海鹽縣中心糧庫于2016年投入使用，設(shè)計(jì)倉型為60 m×21 m的高大平房倉，堆糧線高6 m，主要以儲(chǔ)備晚粳稻為主，在使用過程中發(fā)現(xiàn)倉房溫控效果欠佳，因此該庫根據(jù)海鹽縣的氣象特點(diǎn)，結(jié)合晚粳稻儲(chǔ)存特性，于2019年10～12月對(duì)部分倉房進(jìn)行了低溫倉改造，通過在倉房?jī)?nèi)墻壁和倉內(nèi)頂部鋪設(shè)聚氨酯復(fù)合板、加裝糧倉專用制冷空調(diào)及在糧堆內(nèi)部預(yù)置通風(fēng)降溫管相結(jié)合的方式，使晚粳稻日常保管達(dá)到低溫儲(chǔ)糧效果。

1 試驗(yàn)材料

1.1 試驗(yàn)倉房

該庫0P1號(hào)倉、0P21號(hào)倉改造前基本情況：按小麥倉容計(jì)算，單倉倉容均為2 650 t；均采用鋼筋混凝土倉頂和49 cm厚的磚混結(jié)構(gòu)墻體；南北墻各有1扇進(jìn)出糧大門，東墻各有2個(gè)排積熱通風(fēng)窗（拱板內(nèi)通風(fēng)）和1個(gè)糧情檢查門，西墻為隔墻；倉房?jī)?nèi)壁裝糧線下均粘貼1.0 cm厚的PEF保溫板。

其中0P21號(hào)倉作為試驗(yàn)倉房，于2019年底進(jìn)行了低溫倉改造：在倉內(nèi)四壁和倉內(nèi)頂部鋪設(shè)了聚氨酯復(fù)合隔熱扣板，扣板厚度為墻體四壁5 cm、內(nèi)頂3 cm；通風(fēng)窗、進(jìn)出糧大門、糧情檢查門均采用雙層隔熱措施。

0P1號(hào)倉作為常規(guī)對(duì)比倉。

1.2 試驗(yàn)設(shè)備及材料

1.2.1 制冷設(shè)備

0P21號(hào)倉采用型號(hào)LFK14B糧倉專用制冷空調(diào)一臺(tái)，安裝于倉內(nèi)南墻裝糧線以上；YTFK15糧倉專用制冷空調(diào)兩臺(tái)，安裝于倉內(nèi)北墻裝糧線以上。

1.2.2 通風(fēng)設(shè)備

斜流式管道風(fēng)機(jī)：型號(hào)GXF6-4、風(fēng)量9 600 m3/h、風(fēng)壓 600 Pa、功率 5.5 kW、轉(zhuǎn)速 1 450 r/min。

1.2.3 糧情測(cè)控系統(tǒng)

糧溫測(cè)控采用數(shù)字式糧情測(cè)控系統(tǒng)。每倉42根測(cè)溫電纜，每根測(cè)溫電纜上有4個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，共168個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，檢測(cè)精度±0.2℃。布點(diǎn)符合LS/T1203規(guī)范要求，如圖1所示。

圖1 0P1、0P21倉測(cè)溫電纜平面布置圖

1.2.4 其它材料

壓蓋物：隔熱毯長、寬、厚為19.95 m×1.8 m×0.005 m,浙江產(chǎn)；0.14 mm聚氯乙烯薄膜。

通風(fēng)降溫管：長6 m φ75 mmPVC管，管壁開許多φ3.5 mm通氣孔，每14.5 cm開孔一層，每層的管道圓周上均勻開孔10個(gè)，降落管開口伸出糧面。

1.3 試驗(yàn)糧食

試驗(yàn)用糧食均為2019年海鹽本地收獲的優(yōu)質(zhì)晚粳稻，12月底完成入庫，2020年10月初開始出庫，儲(chǔ)糧基本情況見表1。

2 試驗(yàn)方法與溫控過程

2.1 糧食入庫整理

兩個(gè)倉房于2019年12月底均收購滿倉，并開始進(jìn)行通風(fēng)降溫，開展正常儲(chǔ)存。在優(yōu)質(zhì)晚稻入庫時(shí)，進(jìn)行驗(yàn)質(zhì)、檢斤，確保糧食質(zhì)量符合國標(biāo)二等以上質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。入庫過程中在距離倉房?jī)?nèi)墻壁15 cm的糧堆內(nèi)，均勻預(yù)置長為6 m、φ75 mm的PVC通風(fēng)（滲透）降溫管30根，降溫管開口在糧面以上。

2.2 糧溫控制

在冬季通風(fēng)降溫之后，糧堆溫度升高主要是由外界氣溫變化引起，0P21號(hào)倉通過糧倉專用制冷空調(diào)和在糧堆四壁預(yù)置通風(fēng)降溫管相結(jié)合的方式控制糧堆四壁及糧面溫度，可以有效減緩糧溫上升，從而確保全年平均糧溫≤15℃，局部最高溫度≤20℃。

2.2.1 常規(guī)保管階段糧溫控制

2020年1月13日至1月20日之間，外界氣溫最高11℃，最低0℃，平均5.2℃。該庫選擇天氣晴好、氣溫較低的夜間使用軸流風(fēng)機(jī)對(duì)糧堆進(jìn)行通風(fēng)降溫，同時(shí)對(duì)糧面進(jìn)行隔熱毯壓蓋，開展密閉常規(guī)保管。截止1月20日0P21號(hào)試驗(yàn)倉平均糧溫7.7℃，最高糧溫12.7℃；0P1號(hào)對(duì)比倉平均糧溫9.5℃，最高糧溫13.6℃。

2.2.2 空調(diào)制冷階段糧溫控制

至2020年5月6日，因外界氣溫回升，密閉常規(guī)保管不能有效控制糧溫倉溫，該庫制定了第二階段的控溫方案：若出現(xiàn)整倉平均溫度臨界14.7℃、最高點(diǎn)糧溫臨界19.0℃或倉溫超過19℃時(shí)，則陸續(xù)開啟試驗(yàn)倉三臺(tái)糧倉專用制冷空調(diào)，將平均糧溫控制在15.0℃，糧堆局部最高點(diǎn)糧溫和倉溫控制在20℃以內(nèi)。糧倉專用制冷空調(diào)溫控設(shè)置為：當(dāng)倉溫超過19.0℃時(shí)開啟第一臺(tái)空調(diào)進(jìn)行制冷，當(dāng)倉溫低于16℃時(shí)空調(diào)暫停運(yùn)行，若現(xiàn)有空調(diào)無法控制糧溫和倉溫時(shí)，增開第二、第三臺(tái)空調(diào)。

2020年5月6日上午10:00，試驗(yàn)倉糧堆最高點(diǎn)糧溫為19.0℃，倉溫19.3℃，開啟試驗(yàn)倉首臺(tái)空調(diào)控制倉溫及糧堆面層糧溫，至5月7日，經(jīng)過24h空調(diào)制冷，將糧堆平均糧溫由12.2℃降到11.9℃，最高點(diǎn)糧溫由19.0℃降至17.2℃，倉溫由19.3℃降到16.7℃。

2020年6月8日上午10:00，試驗(yàn)倉糧堆最高點(diǎn)糧溫為19.6℃，倉溫19.8℃，一臺(tái)空調(diào)已經(jīng)無法有效控制試驗(yàn)倉倉溫及糧堆面層糧溫，該庫增開一臺(tái)試驗(yàn)倉空調(diào)，至6月9日，經(jīng)過24 h空調(diào)制冷，將糧堆平均糧溫由13.0℃降到12.9℃，最高點(diǎn)糧溫由19.6℃降至19.3℃，倉溫由19.8℃降到17.6℃。

2020年8月3日上午10:00，試驗(yàn)倉糧堆最高點(diǎn)糧溫再次超過臨界溫度19.0℃，該庫開啟試驗(yàn)倉內(nèi)全部空調(diào)，共三臺(tái)，至8月4日，經(jīng)過24 h空調(diào)制冷，將糧堆平均糧溫由14.7℃降到14.5℃，最高點(diǎn)糧溫由19.5℃降至18.7℃，倉溫由19.7℃降到19.3℃。

在控溫作業(yè)過程中，密切關(guān)注試驗(yàn)倉0P21號(hào)倉的蟲害狀況，在試驗(yàn)期內(nèi)，蟲糧等級(jí)未達(dá)到熏蒸殺蟲等級(jí)。

0P1號(hào)倉采用常規(guī)密閉保管的方式，至7月27日，平均糧溫為17℃，糧堆東北角檢出主要害蟲玉米象9頭/kg，銹赤扁谷盜11頭/kg，蟲糧等級(jí)達(dá)到一般蟲糧，進(jìn)行磷化鋁熏蒸殺蟲。

至2020年10月12日，試驗(yàn)倉0P21優(yōu)質(zhì)稻出庫準(zhǔn)備，試驗(yàn)結(jié)束。

2.3 日常管理

指定糧食專管員嚴(yán)格按照試驗(yàn)方案對(duì)試驗(yàn)倉和對(duì)比倉進(jìn)行日常管理工作：每天上午10：00點(diǎn)定時(shí)測(cè)定糧溫和倉溫、每周巡檢一次蟲害和糧堆結(jié)露狀況、除試驗(yàn)需要外減少不必要人工入倉。在滿倉后和出庫前進(jìn)行定點(diǎn)抽樣，并送嘉興市糧油質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)中心對(duì)稻谷樣品水分和儲(chǔ)存品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)。

3 試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比

3.1 試驗(yàn)倉和對(duì)比倉常規(guī)保管階段倉溫、糧溫對(duì)比情況

試驗(yàn)倉和對(duì)比倉常規(guī)保管階段氣溫、倉溫、倉內(nèi)最高點(diǎn)溫度及倉內(nèi)平均溫度對(duì)比情況如圖2、3、4和表2所示。在常規(guī)保管階段：在實(shí)驗(yàn)開始時(shí)試驗(yàn)倉倉溫比對(duì)比倉高1.0℃，糧堆最高點(diǎn)糧溫比對(duì)比倉低0.9℃，平均糧溫比對(duì)比倉低1.8℃。隨著外界氣溫的升高：實(shí)驗(yàn)倉倉溫和糧堆最高點(diǎn)糧溫與對(duì)比倉相比溫差呈逐漸拉大趨勢(shì)，而兩倉的平均糧溫溫差基本上穩(wěn)定在2℃左右，未出現(xiàn)拉大趨勢(shì)。

圖2 常規(guī)保管階段試驗(yàn)倉和對(duì)比倉倉溫曲線圖

圖3 常規(guī)保管階段試驗(yàn)倉和對(duì)比倉最高點(diǎn)糧溫曲線圖

圖4 常規(guī)保管階段試驗(yàn)倉和對(duì)比倉平均糧溫曲線圖

3.2 試驗(yàn)倉和對(duì)比倉空調(diào)制冷階段倉溫、糧溫對(duì)比情況

試驗(yàn)倉和對(duì)比倉空調(diào)制冷階段多氣溫、倉溫、倉內(nèi)最高點(diǎn)溫度及倉內(nèi)平均糧溫對(duì)比情況如圖5、6、7和表3所示。在空調(diào)制冷階段：5月4日實(shí)驗(yàn)倉開啟空調(diào)前倉溫比對(duì)比倉低4.0℃，糧堆最高點(diǎn)糧溫比對(duì)比倉低2.7℃，平均糧溫比對(duì)比倉低1.8℃；從5月4日至8月24日隨著外界氣溫的升高：實(shí)驗(yàn)倉倉溫、糧堆最高點(diǎn)糧溫、平均糧溫與對(duì)比倉相比溫差均呈逐漸拉大趨勢(shì)；從8月24日至10月12日實(shí)驗(yàn)結(jié)束，隨著氣溫的逐漸降低，實(shí)驗(yàn)倉倉溫和糧堆最高點(diǎn)糧溫與對(duì)比倉相比溫差均呈逐漸收縮趨勢(shì)，但兩倉平均糧溫溫差仍保持?jǐn)U大趨勢(shì)。由此可認(rèn)為實(shí)驗(yàn)倉進(jìn)行低溫倉改造后，控溫效果明顯好于對(duì)比倉，并且能保持低溫儲(chǔ)存的需要。

表3 試驗(yàn)倉和對(duì)比倉空調(diào)制冷階段倉溫、糧溫對(duì)比情況 ℃

圖5 空調(diào)制冷階段試驗(yàn)倉和對(duì)比倉倉溫曲線圖

圖6 空調(diào)制冷階段試驗(yàn)倉和對(duì)比倉最高點(diǎn)糧溫曲線圖

圖7 空調(diào)制冷階段試驗(yàn)倉和對(duì)比倉平均糧溫曲線圖

3.3 試驗(yàn)倉和對(duì)比倉儲(chǔ)存品質(zhì)變化情況對(duì)比

稻谷在儲(chǔ)存過程中水分和儲(chǔ)存品質(zhì)指標(biāo)的變化，是稻谷的損耗和品質(zhì)裂變情況的直觀指標(biāo)。由表4可以看出，經(jīng)過8個(gè)月的儲(chǔ)存，對(duì)比倉的水分降低了0.9%，實(shí)驗(yàn)倉的水分降低了0.5%；對(duì)比倉的脂肪酸值升高了4.4 mgKOH/100 g，實(shí)驗(yàn)倉的脂肪酸值升高了2.5 mgKOH/100 g；對(duì)比倉的品嘗評(píng)分值降低了8分，實(shí)驗(yàn)倉的品嘗評(píng)分值降低了5分；由此可認(rèn)為實(shí)驗(yàn)倉中的稻谷在低溫條件下儲(chǔ)藏，其品質(zhì)劣變和水分損耗速度明顯減慢。

表4 試驗(yàn)倉與對(duì)比倉儲(chǔ)糧儲(chǔ)存品質(zhì)變化情況表

4 存在問題

（1）糧倉內(nèi)單臺(tái)專用制冷空調(diào)，在夏季氣溫高于25℃時(shí)，無法有效控制倉溫和糧堆面層溫度的升高。需要隨著氣溫的上升逐次開啟兩臺(tái)至三臺(tái)空調(diào)。

（2）倉房的氣密性狀況對(duì)控制倉溫及糧溫的上升具有很大影響，下一步應(yīng)對(duì)低溫倉的氣密性效果作進(jìn)一步改進(jìn)。

（3）應(yīng)結(jié)合充氮?dú)庹{(diào)對(duì)倉內(nèi)微生物及蟲害的生命活性采取抑制作用，控制蟲糧等級(jí)，減少蟲害發(fā)熱，則控溫效果更好。

（4）外界氣溫于8月24日升至一年中最高點(diǎn)37.8℃，而實(shí)驗(yàn)倉在糧倉專用制冷空調(diào)的控制下，倉溫20℃，糧堆面層溫度最高點(diǎn)為19.5℃，倉房?jī)?nèi)外溫差大于15℃，應(yīng)加強(qiáng)倉內(nèi)糧堆面層的結(jié)露檢查。

5 結(jié)論

實(shí)驗(yàn)證明，長江中下游中溫高濕的儲(chǔ)糧環(huán)境條件下，通過在倉房?jī)?nèi)壁和倉內(nèi)頂部鋪設(shè)聚氨酯復(fù)合板、加裝糧倉專用制冷空調(diào)與在糧堆內(nèi)部預(yù)置通風(fēng)降溫管相結(jié)合的方式對(duì)高大平房倉進(jìn)行低溫改造，可以確保標(biāo)準(zhǔn)水分的晚粳稻安全度夏并達(dá)到低溫儲(chǔ)糧效果，并能有效減緩稻谷儲(chǔ)存品質(zhì)指標(biāo)的劣變。