土堤仓粮堆结露的特点及预防措施

孙 慧

（河南国家粮食储备库，河南 郑州 450047）

0 引言

20 多年来，粮食储藏科技工作者因地制宜，结合我国的实际情况，经过摸索、改进，不断提高土堤仓的储粮性能和科学储粮水平.但是土堤仓结露严重的现象一直是困扰储藏工作者的一个突出问题，由于结露所造成的储粮损失以及处理结露增加的工作量和费用等问题都是造成粮食储藏成本增加的主要原因，因此研究土堤仓结露的特点和规律，从而寻求土堤仓结露的有效防治方法，是国家储备库亟需解决的问题.

粮堆结露是储粮生态系统内环境变量因素对储粮影响的结果.当热空气遇到冷的物体表面时，热空气冷却，其相对湿度增大，以至达到饱和状态，水汽就会在物体表面上凝结成水的现象称为结露.开始出现结露时的温度称为露点.引起粮堆结露的主要原因是粮堆不同部位之间出现温差.温差越大，粮堆中的微气流运动速度越快，粮堆结露越严重.此外，粮食水分的高低对粮堆结露也有一定的影响，储粮水分越大，或空气中含水量越多，露点与当时气温越接近，就越容易发生结露.高水分粮在温差小的情况下也可能发生结露[1].

由于土堤仓粮堆表面只有简单的篷布覆盖，粮温直接受外界气温的影响，变化幅度比房式仓大，土堤仓粮温与外界的温差比仓内储藏的粮温与气温的温差更明显，所以土堤仓储粮比仓内储藏的粮食更容易结露；另外，土堤仓的密闭性能比较好，内外气体对流就会减少，同时粮堆内部的气体循环则相应增强.总体说来，粮堆结露主要是粮堆内外温差所致，应针对不同的粮堆类型以及粮堆结露的特点，采取相应的预防和处理措施.作者主要研究了砖围土心仓基型土堤仓小麦结露的原因、结露的特点、土堤仓内微气流变化规律，提出了土堤仓小麦结露的预防和处理措施，为土堤仓安全储粮提供理论依据和指导.

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 试验土堤仓

砖围土心仓基型土堤仓9 号仓（横断面构造见图1），2006 年9 月建成；2006 年12 月入二等河南产白小麦11 239 t，水分12.4%，杂质1.0%，容重773 g/L；仓长108 m，宽30 m，脊高6.7 m.粮堆内埋设测温电阻126 组.其中每组电阻的表层电阻深度0.05 m，上层电阻深度0.5 m，正脊顶的中层电阻深度3.3 m，其他部位的中层电阻深度为其高度的1/2，下层电阻距离底部深度0.3 m.土堤仓底部铺垫一层油毡，两层热合整块的塑料薄膜.上面苫盖两层PVC 三防篷布.底部密闭措施采取把底部蓬布用压条压入台基体上凹槽内.

图1 砖围土心仓基型土堤仓横断面

1.1.2 主要仪器和设备

热敏电阻测温线（四芯和五芯）：河北大城县津惠测温设备厂；LWC-IA 型电子测温表：上海青浦绿洲检测仪器有限公司；LDS-IH 型电脑水分测定仪：上海青浦绿洲检测仪器有限公司；竹笼（直径30 cm）：河南博爱县通风竹笼制造厂；PVC 三防篷布：郑州市通达篷布厂.

1.2 方法

1.2.1 判断土堤仓小麦的气流状态

绘制土堤仓小麦粮温年变化曲线图[2]，分析粮温变化规律，判定土堤仓小麦的气流状态.概括起来可分为正温差粮堆（冬季粮堆）和负温差粮堆（夏季粮堆）两种类型，春秋季节粮堆中的微气流处于转换状态.

1.2.2 以防为主

针对土堤仓储存的小麦属于正温差粮堆或者是负温差粮堆以及其结露的特点，采取以防为主的措施对土堤仓储粮的结露问题进行防控.

2 结果与分析

2.1 结露原因的分析

粮堆结露是一个复杂的过程，其产生原因也各不相同.结露不仅发生在粮层较厚的粮堆，也发生在粮层较薄的粮堆；粮堆整体温度较高时会发生，粮堆整体温度较低时也会发生；不仅发生在露天储藏，而且室内仓也会发生.不同状况的结露原因是不同的，进一步研究土堤仓、露天垛的温度变化情况和粮堆微气流的运动规律，寻找结露的原因，有利于采取预防结露的措施，保证粮食安全储藏[3].

山东何其名先生将结露总结为3 个发展形式，其一是粮堆在储藏高温过程中，由于平衡作用所形成的粮食水分变化及粮堆气体绝对湿度的变化；二是粮堆内外气体中的水汽在气流动载下向粮堆内部或粮堆内外传输；三是气流水汽传输过程中的逐渐降温形成了气体相对湿度逐渐增加，粮食水分逐渐升高，最终在粮堆局部的水汽凝结，温差结露仅仅是粮堆水分移动过程中的一个环节[4].粮堆内微气流的方向和速度受温差、粮堆密闭程度、孔隙度、粮仓类型和储粮方式等各种因素影响，其中温差是影响土堤仓储存小麦微气流的主要因素.粮堆中的湿热扩散导致结露，即：在温差作用下，高温处的粮食水分随热流方向转移至低温处，使得此处粮食结露.

2.2 土堤仓小麦结露的特点

2.2.1 土堤仓内微气流变化规律

对9 号土堤仓（T09）的小麦进行粮温检测，其各层粮温的年变化曲线见图2.

图2 9 号土堤仓各层粮温年变化曲线

从图2 可以看出，粮食入库时受外界气温的影响形成了粮堆的初始温度；入库结束后粮堆在大气温度的作用下，形成了春夏秋冬4 个季节粮温分层的交替变化，由此导致粮堆中的微气流运动方向的交替变化.土堤仓内气流的活动是有规律可循的.粮食温度与粮堆外围环境温度之间或粮堆内部不同部位温度的差异，会引起粮堆空隙间空气密度的变化，这种空气密度的差异会导致空气密度较大的冷空气向粮堆中、下部流动，而密度较小的热空气向粮堆的中、上部流动，如此形成了粮堆内部的微气流.粮堆中微气流的流动方向根据粮堆内外温差方向而定.概括起来可分为正温差粮堆和负温差粮堆两种类型.

2.2.2 土堤仓小麦正温差粮堆

土堤仓小麦正温差粮堆，即冬季粮堆.由于中、下层粮温高于表、上层，从而引起粮堆内冷热空气的循环对流.土堤仓密闭性能较好，温差形成的热力对流是土堤仓储粮微气流的主要对流形式.粮温与粮堆外围环境温度——主要是大气温度（因为土堤仓的苫盖篷布紧贴粮食，可以说没有仓内空间温度）之间，以及粮堆内部不同部位温度的差异，使得相邻空间气体密度不同.粮堆内温度高的中、下层部位气体分子密度小，做上升运动；相反，温度低的表、上层部位气体分子密度大，做下沉运动.结露的水汽源于小麦粮堆的中、下部，它随着粮堆中的高温微气流上升，降温沉积，所以结露部位在小麦粮堆脊部表、上层.

2.2.3 土堤仓小麦负温差粮堆

土堤仓小麦负温差粮堆，即夏季粮堆，此时中、下层粮温较低，表、上层及边部粮温较高.粮堆内微气流的循环路径与正温差粮堆相反.结露水汽源于小麦粮堆的表、上层和周边环境气体，它们随着粮堆中的低温微气流下沉，降温沉积，所以结露部位在小麦粮堆的中、下部.

2.3 土堤仓粮堆结露的预防和处理措施

2.3.1 土堤仓粮堆结露的预防

2.3.1.1 土堤仓正温差粮堆

由于在土堤仓正温差粮堆内，中、下层的湿热空气以微气流的形式向上运动，遇到温度较低的表、上层粮食，水汽在粮粒表面凝结成水，形成结露.所以预防结露要在表、上层粮食的温度随着气温的变化降低到低于中、下层粮温之前进行，也就是说要在秋季向冬季转换的时候开始，在春季向夏季转换的时候结束，利用“烟囱效应”，把凝聚在粮堆表、上层的湿热空气排出仓外，避免形成粮堆结露.

（1）风道布设.散装仓，在土堤仓脊顶部位，沿着长度方向布设一条通风道.用直径25～35 cm 的竹笼做通风管道，竹笼埋在粮面20 cm 以下，通风竹笼的首尾两头开口在山脊部.需要注意的是，开口处常会出现严重结露，可以通过通风换气和加强日常管理解决这个问题.包装仓，在粮食入仓时直接用装粮的麻袋在脊顶部位沿着长度方向堆成一条通风道，风道宽约45 cm，高约4～5 包，风道上部用装粮的麻袋起脊，通风道的首尾两头开口在山脊部.

（2）换气通风.在秋冬季节转换的时候，当气温低于粮食温度时，及时打开土堤仓山脊两端的通风口，进行自然通风，通过仓内和仓外的温度差以及空气的对流作用，把仓内积聚在脊顶的湿热气体经过通风道排出仓外.一直到第二年冬春季节转换的时候，最低气温高于粮堆的露点温度时，再封闭通风口.经过如此方法处理的土堤仓小麦在冬季其表上层水分也能维持在12%上下，换气通风有效地解决了土堤仓的结露问题.

（3）日常管理.要加强对通风口的管理.在通风的时候，既要避免通风口被遮挡影响通风，又要防止雨水和雪花的侵入.在不通风的时候要勤检查通风口，确保其密闭严实.

（4）注意事项.一是在季节转换的时候，每天都要检查粮堆和大气的温度和湿度，并认真进行对比分析，及时开始和结束通风换气，避免粮堆结露的发生.二是在冬季粮堆的自然通风管理上，一定要保持通风口和通风道一直处于畅通开启状态.不论是刮风、下雨，还是阴天、下雪，都不要停止自然通风.

2.3.1.2 土堤仓负温差粮堆

由于在土堤仓负温差粮堆内，表、上层及周边的湿热空气以微气流的形式向下、向内运动，遇到温度较低的中下层及内部粮食，水汽容易在粮粒表面凝结成水，形成结露.所以预防结露要在表、上层粮食的温度随着气温的变化升高到高于中、下层粮温之前进行，也就是说要在春季向夏季转换的时候开始，在夏季向秋季转换的时候结束，对土堤仓粮食实施密闭储存，避免形成粮堆结露.通过多年的实践证明，只要密闭措施得当，土堤仓小麦负温差粮堆形成结露的几率比较小.即便出现结露问题也多数比较轻微，应当说对储粮安全一般影响不大.这是因为表、上层及周边粮食数量与中、下层粮食相比很少，水分在转移过程中比较分散；还因为负温差粮堆的温度梯度相对较小，所以通常情况下不会引起结露危及储粮安全.

2.3.2 土堤仓粮堆结露的处理措施

2.3.2.1 正温差粮堆

（1）大面积结露.要选择晴朗、湿度相对较低的天气把土堤仓的篷布揭开晾晒粮食.为了更快地降低粮食水分，可以根据风向在粮堆表上层挑沟翻晒.揭蓬整晒降水的同时，对杂质集聚区不妨作除杂处理（特别是对易出现结露、水分偏高的脊部），即在翻动粮面降水的同时，用作者研究设计制作的“土堤仓（散粮）除杂（降水）专用筛”进行除杂，除杂的同时也达到了降水的目的，一举两得.经过数年的应用证明，该方法简便易行，效果很好.

（2）局部结露.不需要揭开土堤仓的篷布，可以在结露部位的蓬布上开口，插入风管，用单管风机进行吸出式机械通风，把结露部位的湿热气流导出到仓外.一般经过32 h 机械通风可将进风口处面积1 m2的小麦水分从18%降至13%以下[5].

2.3.2.2 负温差粮堆

如果负温差粮堆出现局部结露影响到储粮安全，则可以采取单管通风机进行机械通风处理，把结露部位的湿、热气体抽到仓外，能有效解决结露问题.

只要严把粮食入库质量关，做好铺垫工作，并且及时对负温差粮堆采取密闭措施，粮堆中、下层大范围内出现结露从而影响到粮食安全的现象很难发生.

3 结论

（1）粮堆结露是储粮生态系统内环境变量因素对储粮影响的结果，粮堆内微气流的方向和速度受温差、粮堆密闭程度、孔隙度、粮仓类型和储粮方式等各种因素影响，其中温差是影响土堤仓储存小麦微气流的主要因素.粮堆中的湿热扩散导致结露，即：在温差作用下，高温处的粮食水分随热流方向转移至低温处，使得此处粮食结露.

（2）土堤仓小麦入库时受外界气温的影响形成了粮堆的初始温度；入库结束后粮堆在大气温度的作用下，形成了春夏秋冬4 个季节粮温分层的交替变化，由此导致粮堆中的微气流运动方向的交替变化.粮堆中微气流的流动方向根据粮堆内外温差方向而定.总的来说分为正温差粮堆（冬季粮堆）和负温差粮堆（夏季粮堆）两种类型.

（3）对土堤仓小麦正温差粮堆应采用以疏导为主，把凝聚在粮堆表、上层的湿热空气导出到仓外，避免形成粮堆结露.对负温差粮堆应采取密闭措施，以阻断外界环境中的湿热气体进入粮堆可有效预防土堤仓小麦结露.

（4）正温差粮堆出现大面积结露，要选择晴朗、湿度相对较低的天气把土堤仓的篷布揭开晾晒粮食.为了更快地降低粮食水分，可以根据风向在粮堆表上层挑沟翻晒.局部结露时.不需要揭开土堤仓的篷布，可以在结露部位的蓬布上开口，插入风管，用单管风机进行吸出式机械通风，把结露部位的湿热气流导出到仓外.负温差粮堆出现局部结露影响到储粮安全，则可以采取单管通风机进行机械通风处理，把结露部位的湿、热气体抽到仓外，能有效解决结露问题.

［1］王若兰.粮油储藏学［M］.北京:轻工出版社，2008.

［2］国家粮食局人事司.粮油保管员［M］.北京：中国轻工业出版社，2007.

［3］王东华，赵红.粮堆的结露与预防处理［J］.粮食科技与经济，2004 (4):30-31.

［4］山东济南市谷庄粮库，山东省济南市粮食局.储粮气流的理论及应用技术［J］.粮油仓储科技通讯，1985 (3) :7-14.

［5］孙慧，郝令军，乔占民，等.浅谈大型土堤仓群的管理［J］.粮食流通技术，1995 (5):27-30.