玉米淺圓倉(cāng)糧面均溫管系統(tǒng)的控溫應(yīng)用效果分析

◎ 彭洪恩，林澤亮，葉海軍，羅 敏，袁海杰，潘建城，周 燦

（廣東省儲(chǔ)備糧管理集團(tuán)有限公司東莞直屬庫(kù)，廣東 東莞 523145）

目前，控溫儲(chǔ)糧技術(shù)主要有倉(cāng)房改造保溫隔熱控溫技術(shù)、機(jī)械通風(fēng)降溫技術(shù)、內(nèi)環(huán)流控溫技術(shù)、機(jī)械制冷控溫技術(shù)、空調(diào)制冷、新型制冷機(jī)組制冷等[1]。在糧食儲(chǔ)存過(guò)程中，由于倉(cāng)房結(jié)構(gòu)等因素，糧溫會(huì)受到外界環(huán)境溫度的影響，糧堆外圍的溫度明顯高于內(nèi)部溫度，即“冷心熱皮”現(xiàn)象。其中，“冷心”能保障安全儲(chǔ)糧，而“熱皮”溫度高，會(huì)導(dǎo)致糧食品質(zhì)下降和害蟲(chóng)繁殖[2]。

為解決糧堆“冷心熱皮”現(xiàn)象、提高糧食的耐儲(chǔ)性，陳月銀等[3]通過(guò)調(diào)控控溫空調(diào)模式，實(shí)現(xiàn)了對(duì)糧堆倉(cāng)溫、表層糧溫以及平均糧溫的控制；賈林等[4]通過(guò)內(nèi)環(huán)流控溫儲(chǔ)糧技術(shù)，解決了糧堆“冷心熱皮”的困擾；高彬彬等[5]采用五面控溫風(fēng)網(wǎng)系統(tǒng)，有效解決了低溫儲(chǔ)糧問(wèn)題；鄭秉照等[6]利用PVC管安裝“倉(cāng)壁排積熱環(huán)形通風(fēng)系統(tǒng)+倉(cāng)內(nèi)運(yùn)行空調(diào)+倉(cāng)外環(huán)流風(fēng)機(jī)”，把倉(cāng)壁濕熱氣體強(qiáng)排出倉(cāng)外，控溫效果明顯；朱路等[7]利用空調(diào)制冷設(shè)備、環(huán)流管路、導(dǎo)風(fēng)管形成一套排熱裝置，有效降低了糧堆內(nèi)部高溫，改善了四周倉(cāng)壁等局部區(qū)域糧食發(fā)熱問(wèn)題[8]。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)儀器與設(shè)備

本試驗(yàn)采用糧情監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)倉(cāng)內(nèi)溫度、環(huán)境溫度以及糧倉(cāng)溫度。①空調(diào)設(shè)備：Q4、Q6、Q13倉(cāng)房控溫空調(diào)，制冷量40 kW（江蘇永昇空調(diào)有限公司）。②PVC白管：管徑110 mm、長(zhǎng)1.2 m的PVC排水管；連接彎頭和三通、四通變徑接頭。③小型軸離風(fēng)機(jī)（管道式換氣扇）：型號(hào)為HF-100P，功率26 W（深圳市鴻冠電機(jī)有限公司）。

1.2 試驗(yàn)倉(cāng)房基本情況

Q4、Q6、Q13倉(cāng)房設(shè)計(jì)倉(cāng)容均為11 000 t，倉(cāng)房體積15 790 m3，頂高37.8 m，裝糧線高度30.4 m，內(nèi)徑25 m。配套1個(gè)進(jìn)糧口、4個(gè)機(jī)械通風(fēng)口、4個(gè)自然通風(fēng)口、23條測(cè)溫電纜（外圈10～23號(hào)共14條）、1套環(huán)形風(fēng)道、1套環(huán)流熏蒸系統(tǒng)、1套氮?dú)鈿庹{(diào)系統(tǒng)、14個(gè)出糧口、1個(gè)進(jìn)人孔、1個(gè)倉(cāng)門(mén)、1套中心減壓管。3個(gè)倉(cāng)房的儲(chǔ)糧情況見(jiàn)表1。

表1 倉(cāng)房?jī)?chǔ)糧情況表

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 冬季通風(fēng)降溫蓄冷

利用廣東短暫的冷空氣，通過(guò)谷冷機(jī)或5.5 kW離心風(fēng)機(jī)，在1月初通風(fēng)降溫，平均糧溫至14 ℃左右，最高溫20 ℃左右，達(dá)到準(zhǔn)低溫存儲(chǔ)。

1.3.2 春防密閉保溫

春季做好倉(cāng)房密封，防止倉(cāng)房冷氣外流，鞏固冬季降溫通風(fēng)成果和確保糧食安全度夏。

1.3.3 夏季空調(diào)補(bǔ)冷

3個(gè)倉(cāng)房從4月初至9月均開(kāi)啟倉(cāng)內(nèi)控溫空調(diào)，降低倉(cāng)溫對(duì)玉米糧面的影響。空調(diào)設(shè)定溫度為24 ℃，設(shè)定溫差在±1 ℃，設(shè)定定時(shí)啟動(dòng)時(shí)間為7:00，定時(shí)關(guān)機(jī)時(shí)間為20:00，設(shè)定運(yùn)行模式為自動(dòng)充氮模式，根據(jù)天氣情況適時(shí)上下微調(diào)。

1.3.4 均溫管系統(tǒng)控溫原理

利用小型軸離風(fēng)機(jī)，不斷抽出糧面表層濕熱空氣到倉(cāng)頂空間，并利用倉(cāng)內(nèi)控溫空調(diào)進(jìn)行干燥降溫，實(shí)現(xiàn)空調(diào)對(duì)倉(cāng)壁的控溫處理，減少夏季“熱皮”對(duì)儲(chǔ)糧的影響，有效減緩糧堆“冷心”的消耗。

2 結(jié)果與分析

2.1 糧溫變化情況

2.1.1 平均外圈糧溫變化情況

3個(gè)試驗(yàn)玉米倉(cāng)的平均外圈糧溫隨著外界氣溫變化而變化，2022年4—9月的平均外圈糧溫一直是上升趨勢(shì)，最高均未超過(guò)26 ℃。對(duì)照組Q13倉(cāng)在7月中旬出現(xiàn)突小峰線現(xiàn)象，主要是由于糧堆外圈個(gè)別點(diǎn)發(fā)熱引起的，具體見(jiàn)圖1。

2.1.2 最高外圈糧溫變化情況

3個(gè)試驗(yàn)玉米倉(cāng)的最高外圈糧溫是隨著外界氣溫變化而變化。其中，試驗(yàn)組Q4、Q6倉(cāng)2022年4—9月的平均外圈糧溫總體呈上升趨勢(shì)，Q4倉(cāng)最高為27.2 ℃，Q6倉(cāng)最高為27.8 ℃。對(duì)照組Q13倉(cāng)在7月中旬最高外圈糧溫上升至31 ℃，經(jīng)過(guò)降溫處理后溫度有所下降，具體見(jiàn)圖2。

圖2 試驗(yàn)玉米倉(cāng)最高外圈糧溫圖

2.2 能耗情況對(duì)比

2022年4—9月，Q4、Q6、Q13均有倉(cāng)內(nèi)控溫空調(diào)能耗，Q4、Q6倉(cāng)均溫管系統(tǒng)4臺(tái)26 W的小型軸流風(fēng)機(jī)24 h處于運(yùn)行狀態(tài)（共用4 392 h），Q13倉(cāng)7月處理異常糧溫用1臺(tái)5.5 kW離心風(fēng)機(jī)通風(fēng)15.8 h和2臺(tái)谷冷機(jī)通風(fēng)降溫47 h。因此，綜合統(tǒng)計(jì)3倉(cāng)能耗，Q4、Q6倉(cāng)能耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于Q13倉(cāng)，具體見(jiàn)表2。

表2Q4、Q6和Q13倉(cāng)在2022年4—9月的能耗表（除空調(diào)外）

3 結(jié)論

通過(guò)橫向?qū)Ρ燃Z溫，結(jié)合倉(cāng)內(nèi)控溫空調(diào)，2022年4—9月，均溫管系統(tǒng)能有效減少夏季高溫對(duì)玉米倉(cāng)外圍糧溫的影響，有效抽出外圈表層的濕熱空氣；對(duì)照組Q13倉(cāng)在夏季外圈出現(xiàn)高溫發(fā)熱異常，且反復(fù)出現(xiàn)微發(fā)熱現(xiàn)象。縱向?qū)Ρ?，“空調(diào)+均溫管系統(tǒng)”相比僅空調(diào)控溫或僅均溫管系統(tǒng)，外圈糧面表層糧溫控溫更好，糧面表層外圈平均糧溫基本與空調(diào)設(shè)置溫度一致。

對(duì)于玉米品質(zhì)影響方面，2022年4—9月橫向?qū)Ρ龋囼?yàn)組和對(duì)照組對(duì)糧面水分影響不大，稍微有點(diǎn)下降，但均溫管系統(tǒng)可能存在會(huì)引起內(nèi)圈水分微上升情況；對(duì)于外圈糧面深0.5 m處的水分，試驗(yàn)組有些下降，而對(duì)照組有些上升。Q6倉(cāng)2020年4—9月與2022年4—9月縱向?qū)Ρ龋?022年的外圈糧面深0.5 m處的水分有些下降，而2020年的有些上升。脂肪酸值方面，無(wú)論是橫向?qū)Ρ冗€是縱向?qū)Ρ龋翱照{(diào)+均溫管系統(tǒng)”能有效減緩?fù)馊Z面深0.5 m處脂肪酸值的上升。因此，夏季期間玉米淺圓倉(cāng)采用“空調(diào)控溫+均溫管系統(tǒng)”，能夠有效幫助淺圓倉(cāng)玉米儲(chǔ)藏安全度夏，是一項(xiàng)操作簡(jiǎn)便、切實(shí)可行、安全、合理、經(jīng)濟(jì)有效的輔助控溫儲(chǔ)糧技術(shù)。