内环流控温储粮技术应用中的温度控制*

王士臣 李树欢

(中储粮尼尔基直属库有限公司 162850)

内环流控温储粮技术是利用粮堆冷心实现粮食安全储藏的绿色储粮技术，以其安全、经济、绿色、高效等特点，在我国北方地区得到广泛推广和应用。为探索粮温、仓温的设定和控制对储粮的影响，尼尔基直属库结合当地气候特征，进行了粮温、仓温控制对比试验，力求通过科学规范地利用冷资源，以最低的投入和能耗，确保粮食品质和储存安全。

1 材料

1.1 仓房基本情况

选用2、3、4、6、7、8号高大平房仓作为试验仓，该仓型根据当地气候特征进行了必要的技术处理，保温密闭性能良好。试验仓采取双向通风，通风笼为一机三道。每个廒间装有4台2.2 kW轴流风机，安装内环流通风系统，配置6台0.75 kW内环流风机。

1.2 储粮情况

仓房及储粮情况见表1。

表1 试验仓房及储粮基本情况

2 方法

2.1 粮食温度

2.1.1 设定原则 根据当地气候特征，粮食降温工作一般在10月进行，此间外温在-10℃～10℃，昼夜温差大，空气湿度小，利于选择适宜的时段进行粮堆排积热和降温蓄冷。粮食温度调整目标值设定主要受仓型结构、仓房条件、粮堆体积以及控温目标值等因素影响，根据实际情况因地制宜设定，重点考虑几个方面因素：一是秋冬防结露保储粮安全，降低粮食温度，缩小粮堆内外温差，是防止秋冬结露，保证粮食安全的关键；二是储蓄夏季控温所需要的冷源，既满足夏季控温需要，又避免重复性的工作和投入；三是充分考虑各储粮时段的工作衔接，利于简化工作，节约成本。

2.1.2 降温方式 降温的目的主要是防结露和储蓄冷源，应根据粮食温度和外部气温变化情况，分时段进行。通风方式采用轴流风机进行上行式缓式通风，此种方式符合该季节气温和粮温变化规律。

2.1.3 温度设定 选定4、6、8号三个同仓型、同品种仓房作为试验仓，对比分析不同粮食温度在同样储存管理情况下对粮情、质量、能耗等指标的影响，探讨粮食温度设定规律。试验仓粮食温度分别按5℃差值进行设定，通过冬季蓄冷，拟将4号仓粮温降至5℃，6号仓粮温降至0℃，8号仓粮温降至-5℃。最高仓温设定为20℃，回差值2℃，其他储存期间管理方式相同。

2.2 仓温控制

2.2.1 控温原则 仓温控制主要分静态储粮期和控温期两个阶段。静态储粮期主要是指入冬粮食调温后至次年春季控温启动前的一个期间，时长约6至7个月。此间仓温控制的原则是实施仓房密闭管理，减少外部气温对粮堆的影响，防止仓温过低、粮堆温差过大出现露点。控温期是指夏季环流控温启动至秋季控温结束，本阶段主要是根据外温变化，采用手动或温控方式将仓温控制在合理区间，以实现粮食安全储藏的目的。

2.2.2 控温方式 仓温控制主要是通过加强仓房保温密闭性和应用内环流控温实现。环流控温根据季节性控温需要分别采取手动或温度控制方式，在控温期，由于气温变化大、控温期短，此间仓温控制采取手动和温度控制相结合的方式，根据外温变化，适时调整启停温度，目的在于促进粮堆内部气流循环，控制仓温在合理区间。夏季控温主要以温控方式为主，根据储粮需要将仓温控制在一定温度值内，实现低温储粮目标。

2.2.3 仓温设定 选定2、3、7号三个相同仓型、储存品种和数量的仓房做为试验仓，对比分析不同仓温条件对粮食质量、能耗及储粮安全的影响，探索在不同储藏条件下仓温设定的要点和规律。试验仓冬季粮食平均温度均调至0℃，最高仓温以20℃为基准，按±2℃差值设定，回差值2℃，即2号仓开机温度18℃,停机温度16℃；3号仓开机温度20℃，停机温度18℃;7号仓开机温度22℃，停机温度20℃，其他储存期间管理方式相同。

3 应用效果及评价

3.1 粮情和质量分析

试验期间，各试验仓粮食质量和品质检测指标均无明显变化，主要区别在于不同粮温、仓温设定条件下，阶段粮情变化、能耗以及粮情处置方式的不同，重在预防静态管理期内由于粮堆表层温差过大形成返潮、结露现象。

粮食品质检测分析结果见表2，2018年10月～2019年9月温湿度变化见图1～图6。

表2 试验期间储粮品质变化情况

图2 3号仓温湿度曲线图

图3 7号仓温湿度曲线图

图4 4号仓温湿度曲线图

图5 6号仓温湿度曲线图

图6 8号仓温湿度曲线图

3.2 能耗分析

从对比情况看，不同粮温设定条件下对能耗的影响主要表现在，粮温设定低，则蓄冷时间长，静态管理期短，冷源利用不充分，对次年调温蓄冷时机选择会产生一定影响。粮温设定高，会导致静态管理期表层粮面温差大，增加粮情处置风险和费用，同时控温成本也相对较大。能耗情况见表3。

表3 不同粮温设定下的最高仓温及电耗

3.3 可操作性

试验的目的主要在于，在确保粮食储存安全的前提下，延长静态管理期，减少储存费用和操作环节，控制粮堆与外界接触，探索技术操作的合理性和可操作性。综合评价各试验仓试验效果，3号、6号仓效果最佳，主要表现在粮食密闭管理期长，吨粮能耗低，各时段技术指标合理，粮情稳定性好，易于操作。

4 结论

4.1 在粮温设定和控制方面，根据本地气候特征，粮食入冬降温目标值应≤0℃，具体应根据仓内空间大小、仓房保温密闭性能优劣以及夏季控温目标等因素，可适当调低粮食设定温度。粮堆降温目标值不宜高于0℃，主要是考虑调温后至次年环流控温启动前粮食静态管理的需要。

4.2 在仓温设定和控制方面，应把握好几个环节：一是在环流控温启动前期，应有控制地逐步提升开机温度，促使粮堆表层形成温度过度层，防止粮堆内部出现较大温差；二是最高仓温的设定一般应根据粮堆冷源、仓房条件、仓内空间大小以及特殊控温需要而定，一般最高仓温设定在20℃为宜；三是入秋至下一个降温期前一个阶段，应视粮堆冷源消耗情况，适度开启风机，主要目的是促进粮堆内部气流循环，防止冷热交替层空气滞留形成积热。

4.3 粮温、仓温的设定和控制应遵循因地制宜原则。由于不同粮食货位受外部气候、仓型规格、设施设备配备及性能、仓内空间、储粮品种等客观因素影响，粮温、仓温的设定和控制也不应一概而论，应具实探索较为安全、经济、科学、便捷的储粮方式。

5 讨论

5.1 技术特征

内环流控温储粮技术的几个显著特征：一是控温控湿功能，可有效利用自身冷源控制仓温仓湿在合理区间，从而实现粮食低温储藏，延缓粮食品质劣变。二是促进微气流循环，通过环流风机作用，促进粮堆内部微气流循环，均衡温湿度，防止由于内部湿热空气滞留而造成的粮情变化。三是有较强的适用性，内环流控温技术以其绿色、低能、操作简单等特征，在我国大部分地区有较强的适用性。

5.2 冷心利用

技术应用过程中，应根据气候特征、仓房条件以及控温目标等因素，有计划地利用冷心，探索使用科学、安全、便捷、经济的操作方式，实现冷心的充分利用，避免出现冷心过度使用而造成冷源不足，能耗加大的问题，或过度积存冷源造成控温效果不理想，冷源浪费等问题。

5.3 技术兼容性

在冷源不足的地区或粮食货位，可根据实际情况与空调控温、谷物制冷等技术综合应用，提升技术应用的效率和效果，实现控温控湿目的。另外，利用内环流系统较好的控制仓湿功能，结合实际探讨通过调整仓间空气湿度，进行粮食保水作业，从而实现粮食保质、保水目标。