新疆地區(qū)高大平房倉(cāng)小麥度夏期間內(nèi)環(huán)流控溫保水試驗(yàn)

田 琳,張益民,盛 強(qiáng),楊 濤,李彥海

(1.中國(guó)儲(chǔ)備糧管理集團(tuán)有限公司新疆分公司,新疆 烏魯木齊 830002;2.中央儲(chǔ)備糧烏魯木齊直屬庫(kù)有限公司,新疆 烏魯木齊 830015;3.中儲(chǔ)糧成都儲(chǔ)藏研究院有限公司,四川 成都 610091)

在正常的儲(chǔ)藏條件下,與其他糧食相比,小麥屬于耐儲(chǔ)藏的糧種,但小麥的后熟期較其他谷類糧食長(zhǎng),大多數(shù)品種小麥的后熟期長(zhǎng)達(dá)兩個(gè)月左右。小麥在后熟期間,呼吸強(qiáng)度大,代謝旺盛,釋放出大量的水分和熱量,極易發(fā)生發(fā)熱、發(fā)霉現(xiàn)象,產(chǎn)生異味,影響加工面粉的質(zhì)量[1]。為確保小麥儲(chǔ)藏安全,烏魯木齊直屬庫(kù)采取秋冬季通風(fēng)降溫盡可能降低基礎(chǔ)糧溫,入春后及早做好倉(cāng)房門窗的密閉隔熱處理,延緩糧溫上升速度,夏季及時(shí)排除倉(cāng)內(nèi)積熱,適時(shí)采用內(nèi)環(huán)流控溫技術(shù)。但是,因我?guī)斓靥幍诙?chǔ)糧生態(tài)區(qū)——低溫干燥儲(chǔ)糧區(qū),一年四季環(huán)境空氣相對(duì)干燥,同時(shí)受倉(cāng)房氣密性、隔熱性等基礎(chǔ)性能所限,實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)當(dāng)前儲(chǔ)糧作業(yè)模式保水難度較大,尤其是在夏季,受“熱皮冷芯”影響,運(yùn)用內(nèi)環(huán)流技術(shù)后,糧堆表層糧食水分通常較低,轄區(qū)許多單位反映度夏期間運(yùn)行內(nèi)環(huán)流系統(tǒng)會(huì)造成整倉(cāng)糧食水分降低等現(xiàn)象。為解決上述問(wèn)題,中央儲(chǔ)備糧烏魯木齊直屬庫(kù)有限公司按照中國(guó)儲(chǔ)備糧管理集團(tuán)有限公司新疆分公司指導(dǎo)要求,選擇在儲(chǔ)存小麥的高大平房倉(cāng)內(nèi)安裝濕度控制系統(tǒng)。該設(shè)備可用于調(diào)節(jié)倉(cāng)內(nèi)濕度環(huán)境,配合內(nèi)環(huán)流系統(tǒng)使用進(jìn)行閉環(huán)循環(huán)通風(fēng),形成糧食度夏期間“控溫+控濕”相結(jié)合的儲(chǔ)糧新模式。通過(guò)試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),該作業(yè)模式既降低了熱皮溫度、減少了異常糧情發(fā)生,又徹底解決了表層糧食極度干燥的問(wèn)題,可有效確保儲(chǔ)糧安全度夏,實(shí)現(xiàn)保水減損的目的。

1 試驗(yàn)材料

1.1 試驗(yàn)倉(cāng)房

在我?guī)爝x取2棟高大平房倉(cāng)作為試驗(yàn)用倉(cāng)房,安裝控濕設(shè)備的21號(hào)倉(cāng)作為試驗(yàn)倉(cāng),未安裝控濕設(shè)備的7號(hào)倉(cāng)作為對(duì)照倉(cāng),兩個(gè)倉(cāng)房尺寸結(jié)構(gòu)、倉(cāng)房隔熱改造工藝以及所安裝的內(nèi)環(huán)流通風(fēng)系統(tǒng)完全相同。具體情況見(jiàn)表1。

表1 試驗(yàn)倉(cāng)房基本情況表

1.2 試驗(yàn)糧食

21號(hào)試驗(yàn)倉(cāng)和7號(hào)對(duì)照倉(cāng)儲(chǔ)存糧食均為一等白硬麥,在試驗(yàn)開(kāi)始前進(jìn)行了水分測(cè)定。試驗(yàn)倉(cāng)房?jī)?chǔ)存糧食具體情況見(jiàn)表2。

表2 試驗(yàn)倉(cāng)房?jī)?chǔ)存糧食基本情況表

1.3 水分檢測(cè)設(shè)備

日常水分測(cè)試采用日本凱特Kett PM8188A谷物水分測(cè)定儀檢測(cè),并每周與《糧食、油料水分兩次烘干測(cè)定法》(GB/T 20264—2006)方法檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行比對(duì)校正。

1.4 溫度檢測(cè)設(shè)備

溫度檢測(cè)設(shè)備選用遼寧寬甸千益糧食測(cè)溫儀器有限公司數(shù)字糧情檢測(cè)系統(tǒng),測(cè)溫電纜采用美國(guó)DALLAS公司(現(xiàn)為MAXIM公司)DS18B20數(shù)字傳感器,測(cè)溫布點(diǎn)嚴(yán)格按《糧油儲(chǔ)藏技術(shù)規(guī)范》(GB/T 29890—2013)執(zhí)行,每倉(cāng)共布置72根測(cè)溫電纜,每根電纜上下分4層,共288個(gè)測(cè)溫點(diǎn)。倉(cāng)溫倉(cāng)濕采用電子式感應(yīng)器檢測(cè),布置在倉(cāng)房中間距離糧面1 m高處[2]。

1.5 內(nèi)環(huán)流通風(fēng)設(shè)備

試驗(yàn)倉(cāng)與對(duì)照倉(cāng)均安裝有內(nèi)環(huán)流控溫系統(tǒng),倉(cāng)內(nèi)通風(fēng)道為地上籠一機(jī)四道,各倉(cāng)安裝3臺(tái)環(huán)流風(fēng)機(jī),風(fēng)機(jī)功率為0.75 kW,風(fēng)機(jī)風(fēng)量為1 600 m3/h,具體情況見(jiàn)表3。

表3 內(nèi)環(huán)流控溫系統(tǒng)參數(shù)情況表

1.6 倉(cāng)內(nèi)控濕保水設(shè)備

在21號(hào)試驗(yàn)倉(cāng)通風(fēng)口對(duì)側(cè)檐墻通風(fēng)窗處安裝4臺(tái)倉(cāng)內(nèi)控濕保水設(shè)備,見(jiàn)圖1。

圖1 倉(cāng)內(nèi)控濕保水設(shè)備工作圖

該設(shè)備可將倉(cāng)內(nèi)空間干熱空氣調(diào)節(jié)為適宜糧堆長(zhǎng)期儲(chǔ)藏的相對(duì)高濕空氣,通過(guò)內(nèi)環(huán)流設(shè)備下行式穿透糧堆進(jìn)行閉環(huán)循環(huán)通風(fēng)。該設(shè)備可通過(guò)安裝在倉(cāng)內(nèi)空間的濕度傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)環(huán)境參數(shù),在設(shè)備上設(shè)定控制參數(shù)的上限和下限,干熱空氣從控濕保水設(shè)備兩側(cè)進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入,由中間出風(fēng)口排出,反復(fù)循環(huán),使倉(cāng)內(nèi)空間空氣參數(shù)達(dá)到設(shè)定范圍[3]。

2 試驗(yàn)方法

2.1 水分測(cè)定方法

水分檢測(cè)倉(cāng)內(nèi)點(diǎn)位設(shè)置見(jiàn)圖2,倉(cāng)內(nèi)共設(shè)11個(gè)取樣點(diǎn),每點(diǎn)分表層樣、距表層0.5 m樣、距表層2.0 m樣、距表層4.0 m樣和距表層5.5 m樣共五層。其中,1#、2#、10#和11#點(diǎn)分別距各自檐墻3 m,山墻5 m;3#、4#、8#和9#點(diǎn)分別距各自檐墻7 m,山墻16 m;5#和7#點(diǎn)距各自檐墻3 m,山墻27 m;6#點(diǎn)在倉(cāng)內(nèi)正中間。檢測(cè)頻次表層樣2天1次,其他層4天1次,跟蹤檢測(cè)周期為度夏45 d。

圖2 倉(cāng)內(nèi)水分扦樣點(diǎn)位分布圖

2.2 溫度檢測(cè)方法

試驗(yàn)倉(cāng)與對(duì)照倉(cāng)在度夏控濕保水通風(fēng)期間,糧情測(cè)控系統(tǒng)根據(jù)試驗(yàn)需要對(duì)糧溫、倉(cāng)溫、氣溫進(jìn)行檢測(cè),并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,及時(shí)反映糧溫變化情況,保障儲(chǔ)糧安全。

2.3 內(nèi)環(huán)流綜合控溫控濕通風(fēng)方法

隨著夏季溫度升高,倉(cāng)內(nèi)糧食隨之升溫,由外到內(nèi)形成熱皮,此時(shí)進(jìn)行內(nèi)環(huán)流控濕保水通風(fēng),關(guān)閉通風(fēng)窗、軸流風(fēng)機(jī)窗及通風(fēng)口,開(kāi)啟內(nèi)環(huán)流控溫系統(tǒng)和控濕保水設(shè)備,進(jìn)行閉路循環(huán)通風(fēng)。具體工藝參數(shù)見(jiàn)表4。

表4 內(nèi)環(huán)流綜合控溫控濕通風(fēng)參數(shù)設(shè)置表

3 結(jié)果與分析

3.1 水分變化情況

3.1.1表層水分變化情況

試驗(yàn)倉(cāng)與對(duì)照倉(cāng)在測(cè)試期間糧堆表層水分變化情況如圖3所示。

圖3 21號(hào)試驗(yàn)倉(cāng)和7號(hào)對(duì)照倉(cāng)表層水分變化情況

由圖3可知,試驗(yàn)期間,對(duì)照倉(cāng)表層糧食水分變化區(qū)間為6.7%～8.1%,試驗(yàn)倉(cāng)表層糧食水分變化區(qū)間為7.1%～12.3%。從試驗(yàn)第3天開(kāi)始至測(cè)試結(jié)束,試驗(yàn)倉(cāng)表層糧食水分明顯高于對(duì)照倉(cāng),平均高3.9個(gè)百分點(diǎn),證明度夏期間利用內(nèi)環(huán)流系統(tǒng)結(jié)合倉(cāng)內(nèi)控濕保水設(shè)備進(jìn)行“控溫+控濕”的儲(chǔ)糧模式,對(duì)表層糧食的控濕保水效果非常明顯,解決了表層糧食極度干燥的問(wèn)題。整個(gè)試驗(yàn)期間,倉(cāng)房無(wú)明顯蟲害發(fā)生,該工藝實(shí)現(xiàn)了蟲霉低溫物理防治,可維持儲(chǔ)糧水分,保持糧食新鮮度,確保儲(chǔ)糧安全度夏,實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)涵式增長(zhǎng),達(dá)到了優(yōu)糧優(yōu)儲(chǔ)的目的。

3.1.2整倉(cāng)水分變化情況

試驗(yàn)倉(cāng)與對(duì)照倉(cāng)在測(cè)試期間糧堆平均水分變化情況如圖4所示。

圖4 21號(hào)試驗(yàn)倉(cāng)和7號(hào)對(duì)照倉(cāng)糧堆平均水分變化情況

由圖4可知,試驗(yàn)期間,對(duì)照倉(cāng)整倉(cāng)糧食平均水分變化區(qū)間為10.1%～10.7%,平均值為10.4%;試驗(yàn)倉(cāng)整倉(cāng)糧食平均水分變化區(qū)間為10.0%～10.6%,平均值為10.4%。從試驗(yàn)第8天開(kāi)始至測(cè)試結(jié)束,兩倉(cāng)糧食平均水分差值均在0.2個(gè)百分點(diǎn)以內(nèi)。綜上所述,度夏期間,該“控溫+控濕”儲(chǔ)糧工藝在當(dāng)前參數(shù)條件下(倉(cāng)溫控制在20℃以內(nèi),控濕系統(tǒng)啟/停濕度值:70%/80%)對(duì)糧食的整倉(cāng)水分變化幾乎無(wú)影響。

3.2 糧溫變化情況

試驗(yàn)倉(cāng)與對(duì)照倉(cāng)在測(cè)試期間糧堆平均溫度變化情況見(jiàn)圖5。

圖5 21號(hào)試驗(yàn)倉(cāng)和7號(hào)對(duì)照倉(cāng)糧堆平均溫度變化情況

由圖5可知,試驗(yàn)期間,對(duì)照倉(cāng)整倉(cāng)糧食平均溫度變化區(qū)間為12.3℃～18.1℃;試驗(yàn)倉(cāng)整倉(cāng)糧食平均溫度變化區(qū)間為9.8℃～18.2℃。由于試驗(yàn)倉(cāng)基礎(chǔ)糧溫相較于對(duì)照倉(cāng)比較低,因此整個(gè)測(cè)試期間,其平均糧溫均低于對(duì)照倉(cāng),但兩倉(cāng)平均糧溫變化趨勢(shì)幾乎完全一致,說(shuō)明度夏期間,在倉(cāng)內(nèi)安裝濕度控制系統(tǒng),運(yùn)用儲(chǔ)糧綜合溫度、濕度控制工藝,在試驗(yàn)倉(cāng)倉(cāng)溫控制20℃以內(nèi)條件下,對(duì)糧堆的平均糧溫沒(méi)有較大影響,不會(huì)引起儲(chǔ)糧安全隱患。

4 結(jié)論與建議

從試驗(yàn)倉(cāng)的水分、糧溫變化情況來(lái)看,度夏期間利用內(nèi)環(huán)流系統(tǒng)結(jié)合倉(cāng)內(nèi)控濕保水設(shè)備進(jìn)行“控溫+控濕”儲(chǔ)糧新模式,對(duì)高大平房倉(cāng)散裝小麥進(jìn)行控溫保水通風(fēng)是可行的,能夠確保儲(chǔ)糧安全度夏,尤其是徹底解決了表層糧食極度干燥的問(wèn)題。

試驗(yàn)表明,在一定參數(shù)條件下,在一定范圍內(nèi),小麥整倉(cāng)保水效果試驗(yàn)倉(cāng)與對(duì)照倉(cāng)并無(wú)顯著差別,證明夏季使用內(nèi)環(huán)流技術(shù)不會(huì)造成糧堆水分丟失的問(wèn)題,但可能存在水分在從糧堆表面向中下部位遷移。

由于目前內(nèi)環(huán)流風(fēng)機(jī)均為固定吸出式,在倉(cāng)內(nèi)只能形成下行式通風(fēng)模式,為減少通風(fēng)死角,提高通風(fēng)時(shí)保水的均衡性,進(jìn)一步提升控溫保水通風(fēng)效果,下一步建議將風(fēng)機(jī)改為雙向通風(fēng),在倉(cāng)內(nèi)可形成下行式與上行式結(jié)合使用模式,達(dá)到精準(zhǔn)控濕保水通風(fēng)的目的。