浅圆仓低温储粮技术实践应用及推广探讨

2017-10-09罗家宾王建闯

粮食问题研究 2017年5期

◎罗家宾王建闯

浅圆仓低温储粮技术实践应用及推广探讨

◎罗家宾王建闯

利用自然冷源结合机械制冷对浅圆仓开展低温储粮技术实仓实验。储备库通过半年时间的实仓温度、湿度、水分检测跟踪，实验证明，利用自然冷源结合机械制冷低温储藏，既节约能耗又能使粮堆长期保持在15℃及以下，实现低温储藏，保持储粮品质稳定，延缓粮食陈化，减少化学药剂的污染，初步显现储粮经济效益和社会效益。收集整理浅圆仓低温储粮基础数据，为浅圆仓低温储粮进一步推广奠定基础。

浅圆仓低温储粮应用推广

成都地区属亚热带湿润季风气候区,气候温和、四季分明、无霜期长、雨量充沛、日照较少。多年年平均气温为16.2℃,年极端最高气温为37.3℃,年极端最低气温为-5.9℃,最热月出现在7－8月,月平均气温为25.4和 25.0℃,最冷月出现在1－2月,月平均气温为5.6℃。近年来，随着人们对生活质量要求的不断提高，人们更多的从关注吃饱转变为关注食品安全健康饮食，从而要求粮食储藏实现绿色低碳储藏。储备库为适应社会需要和响应国家粮食局号召，积极筹措资金在四川率先新建了现代低温仓、浅圆仓，利用低温储藏抑制粮食呼吸、延缓粮食品质变化、抑制虫害和微生物生长繁殖，减少或不用化学药剂熏蒸粮食，减少环境污染，降低粮食污染率，达到保质保鲜绿色储藏，适应社会需要。储备库围绕合理利用自然冷源结合机械制冷，选择入仓时间和粮食来源等条件，研究了浅圆仓低温储藏最佳经济运行模式，现作简要介绍：

一、实验及设备

（一）仓房情况

仓型：浅圆仓。对照仓：45号仓，实验仓：47号仓。浅圆仓直径25m，檐高30m，装粮高度28m，墙体和仓顶均采用钢筋混泥土结构，厚度28cm，外层使用聚氨酯硬质泡沫现场发泡，厚度为墙体5cm，仓顶8cm。

（二）储粮情况

表1

（三）通风设备配置情况

每仓仓顶有4Kw轴流风机4台，自然通风口4个，墙壁有回风管4根，仓内有地槽通风系统1套，4个通风口，环流熏蒸系统2套，配备有37Kw离心风机8台，额定功率33Kw浅层地能整仓降温机组4台。

（四）粮情测温系统配置情况

每仓安装有粮温测控系统，每仓30根测温电缆，每根16个测温点，可检测仓内温度、仓内湿度，大气温度、大气湿度。

二、实验仓和对照仓实验步骤

（一）实验仓储粮过程

1、选择最佳入仓时间

成都平原在每年的1-2月分别为年平均气温最低月份，此时入仓粮温不会过多受到外温影响，降低入仓粮温。

2、选择最佳粮源

1-2月份对于全国大多数省份都在浓冬季节，特别是北方省份，温度基本在零下。东北玉米具有容重高、霉变少、毒素低、品质好等特点，深受饲料等加工企业厚爱；另外东北玉米多为烘干，水分低，又经过北方充足的自然冷源冷却，玉米已基本冷透了 “心”，整颗玉米粒温度基本在0℃及以下，通过火车运到成都玉米温度大致在4－6℃，再经过进仓堆放环节，玉米均温上升到7-9℃。

3、选择最佳通风时机

新入仓的玉米，由于水分、温度不均匀，易造成粮食储藏不稳定，所以需要进行均衡温度均衡水分通风，通风时要求外界温度不能太高，否则通风会影响粮食整体温度的升高。入仓完毕粮堆均温8.4℃，最高温13.6℃、最低温2℃，成都1-2月份为年平均最低气温，此时储备库打开通风道，采用屋顶4Kw轴流风机吸出式通风，通风时间一般选择在傍晚8点开机至次日早8点关机，缓慢将全仓温度均衡在9.2℃，最高温度13℃，最低温8.7℃，通风时长216小时。

4、控制空间温度，粮堆保冷隔热静态管理

通风结束，对门、窗等进行紧闭，阻止热空气进入，转入静态管理，每天检测粮温变化情况，根据具体情况进仓检查粮情。3月仓内空间温度变化不大没有做处理，4月10日使用1台整仓降温机对空间进行降温，通风时长5小时；4月26日再次使用1台整仓降温机对空间进行降温，通风时长6.5小时，控制仓温在22℃，5月8日第3次控制仓内空间温度，通风时长6小时；5月16日第4次控温处理，通风时长8小时，保持空间温度在20-25℃间，防止仓内空间温度过高影响表层粮温，从而影响储粮稳定。控制空间温度总用时25.5小时。

5、适时补充冷源

随着外界温度的不断升高，加上地热等对仓内粮食的影响，底层和四周粮食温度开始缓慢上升，当局部温度升高超过警戒温度20℃时，应及时补充冷源通风，此时由于外界温度升高失去自然补充冷源机会，需要采用浅层地能整仓降温机组进行补充冷源。5月25日，最高温度20.9℃超过警戒值，和周围形成明显温度差，影响储粮稳定，虽然平均温度12.6℃，但是为储粮安全进行补充冷通风，将温度调整均匀。5月26日利用夜间时段通风，用4台整仓降温机组连接仓周围4个通风口，同时打开4台仓顶轴流风机吸出和整仓降温机组压入通风，通风时长48小时，将整仓温度降低至13.5℃，最高温度18.6℃，密闭保存，储藏期间减少进仓次数，密切关注粮温变化数据。用整仓降温机1台分别在6月10日、18日、24日、30日、7月7日、7月14日对仓内空间进行降温处理，合计用时48小时。

6、实验收到良好效果

截至7月15日，距离补充冷源一个半月时间，当前全仓温度15.6℃，只有第9层仓外沿一个点温度在19.8℃，扦样检查发现为杂质过高引起，每天检测粮温，温度超过警戒数据即可进行二次补充冷源通风。

（二）对照仓储粮情况

1、入仓时间和粮食来源同实验仓一致。

2、整仓机械通风

入仓完成，平均粮温9.6℃，最高温14.8℃，为均衡水分和均衡温度，储备库采用37Kw离心风机4台，连接4个通风口采用压入式通风，同时打开仓顶4个自然通风口通气和回风管口，通风时间一般选择在傍晚8点开机至次日早8点关机，将粮堆温度均衡在14.8℃，最高温度19.7℃，通风时长119小时。

3、粮堆保冷隔热静态管理

通风结束，对门、窗等进行紧闭，阻止热空气进入，转入静态管理，每天检测粮温变化情况，根据具体情况进仓检查粮情。

4、储粮结果

截至7月15日，全仓温度18.8℃，最高温22.2℃，温度均匀性较好。

三、结果与分析

（一）实验仓与对照仓品质变化情况，见表2

表2

（二）实验仓和对照仓能耗情况,见表3

表3

图4

图5

经过现场测试，风机功率一般在80%左右，按照此数据计算能耗。储备库均采用夜间通风，夜间电费较低，每度电费按照0.6元计算。

（三）储粮效益情况

从表2、表3可以看出，利用整仓降温储粮品质、干物质损耗小、水分损耗小、能耗小带来的经济效益是十分明显。但从另一方面分析，低温储藏有效改变粮堆生态环境，低温控制虫害和霉菌生长，减少虫蚀粒和霉变粒的发生几率，避免化学药剂的使用引起的环境污染和对操作者的健康危害，这是不可估量的社会效益。

四、推广探讨

（一）制约低温储藏技术推广的因素

低温储藏技术自上世纪80年代以来，兴起了以空调制冷低温储藏，但受仓储条件和费用等因素影响，常年低温储藏没有大规模推广应用。1998年国家利用338亿元国债资金新建500亿Kg仓容，改善仓房条件，同时配备645台谷物冷却机，为我国低温储藏技术进一步推广奠定了基础，但由于科技原因，第一批谷物冷却机能耗非常高，一段时间后，大家都没再使用，严重影响了低温储藏发展。经过综合分析低温储藏技术受到限制主要有三方面原因：

1、仓房隔热性能。1998年以来建造的仓房多数不是按照低温仓或准低温仓的标准修建，仓房隔热性能较差，无法满足低温储藏所需要的保冷隔热效果，在夏季仓内温度常常较高，粮堆表层30—50cm和靠近墙壁30cm的粮食温度受大气温度影响较大，形成储藏不稳定状态，即我们通常说的 “冷心热皮”。

2、浅圆仓入库粮质量。浅圆仓入仓时自动分级现象严重，常常以粮面中心为圆点、半径大约2m的柱状区域内，由细碎粮粒、粉尘、杂质组成的综合杂质区，其杂质含量较高，该区域在通风过程中往往形成通风死角，形成柱型 “热心”，影响储藏稳定。

3、制冷机组能耗较高。为了保持粮堆低温状态，除了对仓房隔热性能要求较高外，还依赖制冷机进行粮堆降温，制冷机组往往功率较大，通风时间长，低温储藏能耗较高。

（二）针对制约因素创造有利条件

1、根据不同储粮生态区修建低温仓。墙体和屋顶采用导热系数较小的材料贴合或仓顶吊顶，墙体和仓顶表层涂反光材料，减少热传导入仓，另外对仓房门窗、孔洞增加隔热层，采用5cm厚以上聚氨酯泡沫板二次隔热。目前由四川省粮食局、四川师范大学、四川粮油批发中心联合组建的四川重点实验室，研究出一种气凝胶隔热材料，该材料可做漆涂于仓墙和仓顶表面隔热，还可以做一体隔热板直贴于墙体表面，该材料隔热效果良好，在航天、军事上应用很多。

2、浅圆仓入仓严格控制粮食入库质量。科学调整烘干工艺，合理改进粮食入仓工艺和输送设备，选用有效分粮器或缓冲装置，在入仓过程中逐步进行 “去芯”处理或平仓进仓交替进行，保证杂质不聚集。

3、合理利用自然冷源和机械制冷设备。提高制冷设备科技，降低制冷设备能耗。引入智能分析、自动跟踪、自动控制，选择最佳经济运行模式，综合利用多种手段进行低温储粮。

4、提高队伍素质。转变储粮理念提高储粮队伍业务素质和科技水平，加大科技投入。