粮堆分阶段通风研究

邢乃迪　李智深

[摘要]以减少粮食水分损失，延缓粮食品质变化和确保储粮安全为目的，研究从新粮入库到出库各阶段通风要素。韶关库从2018年底开始进行各种组合的粮堆分阶段通风试验，结果表明：粮堆的通风降温可分为3个阶段，每个阶段通风方式不同，降温目标不同，对平房仓利用小功率分阶段缓速通风效果好，大直径筒仓由于粮堆高，2.2kW的混流风机降温效果相对偏差，可以考虑在冬季最冷的时节用大功率风机集中通风，以达到降温目标。

[关键词]粮堆;分阶段通风;储粮安全

中图分类号：S379 文献标识码：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.201909

粮堆通风技术作为储粮四大技术之一，是改善储粮生态环境，均衡粮食水分，降低粮温，确保储粮安全的重要手段，也是粮库建设的标配技术。在相当长的一段时期，甚至具有无可替代的明显优势[1-3]。然而，在使用的过程中也存在一些问题，为了减少粮食水分损失的“保守通风”，只关注粮温不在乎损耗和能耗的“过度通风”，不结合气候条件、不关心结果的“盲目通风”，都是储粮安全的潜在隐患点。另外，随着空调和谷冷技术的不断改进，制冷设备成本的不断降低，越来越多城市，尤其是南方省份的粮库，在仓房大批量配置空调和谷冷机，大有舍弃普通机械通风的趋势。为了减少粮食水分损失，“少通风、不通风”的声音也是此起彼伏[4-5]。

粮堆是一个由粮粒、杂质、虫害、微生物和气体组成的综合生态体[6]，合理的通风是维持粮堆生态平衡、确保粮食储存安全的重要手段，也是开展空调和谷冷技术的基础条件，研究和发展粮堆通风技术，减少资源能源浪费，势在必行[7]。

1 试验基本情况

本试验跟踪了一个通风周期的温度数据，是韶关库3年通风试验的阶段性成果。本试验研究不同阶段的通风模式、通风设备选型、参数设定、粮食水分、质量等与通风方式的关系、粮温与通风方式变化规律等，为下一步开展智能通风作业提供可靠的技术参数和策略，进一步提升粮库智能化整体水平。

1.1 气候综述

广东省属于东亚季风区，从北向南分别为中亚热带、南亚热带和热带气候，大部分地区属于高温高湿的第七储粮区，长夏无冬，年平均气温为20℃～26℃。

韶关地处广东最北部，介于第七储粮区（高温高湿）和第五储粮区（中温高湿）之间[8]，年平均气温为18.8℃～21.6℃，年度最低平均气温7℃～26℃，其中最低平均气温出现在1月份，最高平均气温出现在7月份，年度最高平均气温15℃～34℃，其中最低平均气温出现在1月份，最高平均气温出现在7、8月份（见图1）。较广东其他地区，特别是珠三角地区，低温优势明显，韶关地区粮堆通风降温阶段可集中在每年的1月、2月、12月3个月中，仓房粮堆通风降温有效时间相对较长。

气象资料显示：韶关地区自2011年1月1日—2018年7月1日，共出现雨1283d，占47.8%，多云887d，占33.1%，晴351d，占13.1%，阴155d，占5.8%雪2d，占0.2%，可忽略不计。历史风向：微风1510d，无持续风向438d，南风及偏南风向413d，北风及偏北风向254d，其他风向63d，其中北风天气占9.5%。

通过历史数据统计分析，韶关地区每年最低温度集中在1月份，有效通风降温时间约30d，其他时段天气可根据通风目的不同进行选择。

1.2 试验仓房基本情况

本次试验仓型为高大平房仓（P2、P6、P9）和大直径筒仓（Q2、Q3）。高大平房仓：长60m，宽24m，装粮线高度6m;1机3道，4组地上笼通风道。大直径筒仓：直径25m，锥顶高度40.5m。Q2、Q3实际装粮高度为30.9m、35.4m。

1.3 粮食基本情况

P2仓正在入粮，拟装粮4 800t稻谷，可完全记录入粮阶段通风数据。P6、P9仓已分别装4 800t稻谷，熏蒸结束后，转入静态储粮，进行冬季通风降温试验。Q2仓12 750t小麦正在入仓，可开展筒仓全过程通风试验。Q3仓1万t稻谷拟出库后入仓，可开展不同入粮时间段通风试验。

2 试验器材

0.55kW轴流风机、1.1kW墙风机（轴流）、2.2kW混流风机、7.5kW离心风机、电子测温系统、仓温实时传输系统、风速测定仪。

3 试验方法

由于一次性通风方式（即不管新旧粮，只在冬季低温时间通风的方法）具有很高的风险性，因此本试验方案只研究不同阶段不同通风模式，并以此作为分阶段通风的基础数据。

3.1 通风准备工作

3.1.1 通风方式与机型配置

通风方式与机型配置（见表1）。

3.1.2 降温目标

入库开始的通风要达到正常粮温均衡，最高和最低点不大于2℃;冬季降温目标设定为全仓平均粮温15℃以下。

3.2 分阶段通风

（1）第1阶段：P2仓正在入库，可以开展入库阶段的通风，通风口安装4台0.55kW轴流风机，根据入粮进度和地上笼覆盖情况，分组通风，由于10月底—11月初温度已下降，因此拟利用晚间低温时段进行通风。Q2仓通风方式同上。

（2）第2阶段：P2、Q2仓成货位后，平整粮面。使用0.55kW轴流风机下行式通风，排出把粮堆内的湿热气体，消除乱温，均温均湿，及时密闭熏蒸杀虫。

（3）第3阶段： 熏蒸结束后的通风（11月底—12月初）。2019年第1波冷空气来临，整体气温下降，相对恒定且气温较低时。P6仓采用墙风机上行負压通风，P9仓采用大功率离心风机上行式通风。P2、Q2仓继续使用小功率风机进行通风。

（4）第4阶段：12月中—1月底，强冷空气来袭，气温下降至7℃左右。所有试验仓房按照既定方式通风，直到达到目标温度。

（5）第5阶段：1月底—2月初，根据冷空气状况，对各试验场补充通风，或进行局部通风。

3.3 其他通风方式

2019年根据我库的轮换入库计划，选择一座仓房进行多种方式混合式通风，具体通风作业方式参照总公司下发的分阶段通风试验方案。

4 试验过程数据记录

4.1 通风记录

记录通风期间的风机参数，通风时长等内容。所有试验仓房在冬季通风过程中，只有Q3仓分为“三阶段”通风（见表2）。

4.2 温度记录

记录通风期间的大气温湿度、试验仓仓温、粮温等数据（见表3～表7）。

5 结果与分析

由图2可知：P2仓经历一个通风周期后，平均粮温由20.4℃降至10.8℃，降幅9.6℃。达到冬季降温目标。累计通风时间320h，总耗电704kW·h，单位能耗0.02 kW·h/（℃·t）。

由图3可知：P6仓经历一个通风周期后，平均粮温由25.6℃降至10.8℃，降幅14.8℃。达到冬季降温目标。累计通风时间450h，总耗电935kW·h，单位能耗0.04kW·h/（℃·t）。

由图4可知：P9仓经历一个通风周期后，平均粮温由23.2℃降至10.8℃，降幅12.4℃。达到冬季降温目标。累计通风时间429h，总耗电944kW·h，單位能耗0.02kW·h/（℃·t）。

由图5可知：Q2仓经历一个通风周期后，平均粮温由19.3℃降至16.4℃，降幅2.9℃。未达到冬季降温目标。累计通风时间219 h，总耗电1 927kWh，单位能耗0.05kW·h/（℃·T）。

由图5可知：Q2仓经历一个通风周期后，平均粮温由19.3℃降至16.4℃，降幅2.9℃。未达到冬季降温目标。累计通风时间219 h，总耗电1927kW·h，单位能耗0.05kW·h/（℃·T）。

由图6可知：Q3仓经历一个通风周期后，平均粮温由18.7℃降至11.8℃，降幅6.9℃。达到冬季降温目标。累计通风时间243h，总耗电7290kW·h，单位能耗0.13kW·h/（℃·T）。

高大平房仓：从表8可以看出，经过一个通风周期后，3座平房仓平均粮温均降至10.8℃，达到冬季通风降温目标。P6仓的降温效果相对P2和P9仓，降幅偏大，但是其通风所需时间较长，单位能耗较高。

大直径筒仓：Q2和Q3仓经过冬季通风，仓房平均粮温分别降至16.4℃、11.8℃。其中Q2仓未达到通风降温目标，Q3仓虽然达到通风降温目标，但是单位能耗相对偏大。因为大直径筒仓仓容较大，装粮高度较高，必然导致通风阻力增大，达到降温目标所需要的时间较长。对于大直筒仓（浅圆仓）来讲，利用秋冬通风降粮温通风需要做好两点：第一点紧抓时机，对于南方地区，整个冬季的有效通风时间较短，只有1个月左右。第二点选用大功率（7.5kW）的离心风机，虽然成本投入较大，但是可以有效降低粮温，保障储粮安全。

6 结 论

通过对P2、P6、P9、Q3 4个仓的平均粮温变化进行对比分析发现，2018—2019年冬季通风整体大致可分为3个阶段：

第1阶段在11月份左右，通风降温效果最为明显，降幅较高。但此阶段气温仍然偏高，降温目标不低于15℃为宜，过低则不经济。平房仓可选择低功率的风机或自然通风，大直径筒仓（浅圆仓）建议选择大功率（7.5kW）离心风机进行初步通风。

第2阶段在12月份左右，这一阶段气温明显下降并有寒流南下，尤其在夜间温度较低。对比P2、P6和P9仓12月初降温效果，虽然1.1kW的墙风机与0.55kW的轴流风机相比，其降温效果更佳明显，但是通风时长相对较长，单位能耗较高。由此，建议此阶段平房仓选择0.55kW的轴流风机，下行式通风。大直径筒仓或浅圆仓继续选择大功率（7.5kW）风机，上行式通风。但是由于12月份的气温还未达到最低，因此在考虑成本的情况下，第二阶段目标温度不宜低于10℃。

第3阶段在1月份左右，每年此阶段气温最低，也是达到降温目标最关键的阶段。通风方式可结合前两个阶段的通风效果，可继续选择0.55kW的轴流风机进行通风。但是对图4和图5进行比较分析可得，2.2kW轴流风机对大直径筒仓的通风降温效果较差。因而，对于大直径筒仓或者浅圆仓来说，要根据气温的情况选择合适的离心风机。为了争取时间可以考虑采用7.5kW大功率的离心风机进行通风，从而达到冬季降温目标。

7 讨论与建议

在本次试验过程中，由于实际工作情况，水分测定工作无法完成，因此导致本次试验存在不足之处，水分数据可能影响到最终结论的判定。比如，选取大功率的风机进行通风，一方面可以有效降低粮温，储粮安全得到保障;而另一方面粮食水分有可能大幅度下降，导致粮食损耗增大。

参考文献

[1] 王若兰.粮油储藏学[M].北京：中国轻工业出版社，2012.

[2] GB/T 29890-2013.粮油储藏技术规范[S].

[3] 于海滨.粮油储藏的意义及储藏方法思路探索[J].食品安全导刊，2019（12）：44.

[4] 姜中涛，寇玉兰.粮油储藏方法研究[J].食品安全导刊，2019（9）： 55.

[5] 谢超新.粮油储藏的意义及储藏方法[J].现代食品，2017（22）： 47-49.

[6] 徐斌，沈露露，江文华.粮油储藏的意义及储藏方法[J].现代食品，2017（6）：20-21.

[7] 吴存荣，唐怀建，王艳艳.我国粮食储藏标准体系的现状与展望[J]. 中国粮油学报，2010，25（11）：124-128.

Study on Phased Ventilation of Grain Piles

Xing Naidi，Li Zhishen

（Guangdong Province Grain Reserves Corporation Shaoguan subordinate Depot，Shaoguan，Guangdong 512023）

Abstract：In order to reduce the loss of grain moisture， delay the change of grain quality and ensure the safety of grain storage， the ventilation elements from New grain into and out of storage were studied. From the end of 2018， Shaoguan Library began to conduct various combinations of phased ventilation experiments for grain piles. The results showed that the ventilation and cooling of grain piles can be divided into three stages. Each stage has different ventilation methods and different cooling goals. The use of small power for bungalows is phased and the speed of ventilation is good. Due to the height of the grain stack，the cooling effect of the 2.2kW mixed flow fan is relatively poor.It can be considered to use high-power fans to concentrate ventilation in the coldest season of winter to achieve the cooling goal.

Key Words：grain piles，phased ventilation，grain storage safety