“内环流+空调制冷”在小麦保管中的试验研究*

王曰深

(中央储备粮天津东丽直属库有限公司 300300)

1 试验背景及目的

1.1 试验背景

中央储备粮天津东丽直属库有限公司近几年在使用内环流控温系统保管粮食过程中发现仓容量较小的房式仓，因粮堆冷心小，出现了冷源不足、内环流运行周期短、控温效果不佳的情况，2017～2019年试验数据显示：储粮3000 t的仓房，温度区间23℃～25℃时，运行时间可持续40 d～45 d，远远达不到100 d～110 d的需求。中央储备粮天津东丽直属库有限公司大港分库全部仓房已于2016年全部改造安装了内环流控温系统，但因冷源不足，内环流系统无法贯穿，控温储粮效果不佳，储粮熏蒸率较高，不符合现在绿色储粮发展趋势。为此，大港分库在小麦保管中大胆探索实践“内环流+空调制冷”技术。

1.2 试验目的

试验目的是找到仓容在3500 t以下的普通房式仓夏季储粮冷源不足的解决方案。设想通过“内环流+空调”技术的融合应用，在夏季利用空调制冷补充仓内冷源，控制内环流系统运行时间，延缓粮堆冷心消耗，从而起到延长内环流运行周期的作用，达到更好的控温储粮效果，实现准低温储藏、粮食保鲜、静态储粮免熏蒸的目的。

2 试验方案

2.1 试验对象

选择粮情安全稳定、处于静态存储期、单仓储量在2500 t～3500 t的小麦储粮仓房作为试验仓，同时选择1个与对照仓储粮条件相似、储粮品种相同的仓房作为对照仓。

2.2 试验时间

2020年4月1日～10月31日。

2.3 试验步骤及措施

2.3.1 做好仓房隔热保温技术处理 试验仓具备仓内吊顶，门窗经隔热保温改造，仓壁四周各种孔洞做好封堵，仓房上不漏、下不潮、密闭性良好，确保整仓具有较好的隔热保温性能。

2.3.2 合理选配空调 依据《空调器控温储粮技术规程(征求意见稿)》相关内容，根据维护结构的耗冷量确定制冷量，从而选择制冷设备。

Q=kfΔt

式中：Q为维护结构耗冷量，单位W。

k为传热系数(这里取0.77 W/m2·℃)。

f为围护结构面积，单位m2。

Δt为库内外温差(库内取25℃，库外取35℃，Δt=10℃)

Q=14414 W，

因此，选用2台制冷量7000 W的制冷空调较为适宜。

2.3.3 试验系统运行方案 选择空调与内环流系统交替运行，日间以空调补冷为主，夜间以内环流运行为主。暂定空调设置温度22℃，开关时间设置为8:00～18:00；内环流设置温度区间22℃～24℃(具体数值可视试验情况进行合理调整)。日间如空调补冷达到设定温度，内环流停止运行，减少冷心消耗；夜间以内环流为主，在设定范围之内调控仓温。

对2018、2019两个年度目标仓房内环流运行期间仓温、粮温变化趋势，以及内环流运行情况进行统计分析。

2.3.4 粮温控制预期效果 预设目标是：确保整个度夏期间，仓内温度、粮堆表层温度恒定在25℃以下，粮堆平均温度保持在20℃以下，达到准低温储粮效果。

3 试验过程

3.1 选取试验仓和对照仓

选取大港分库32号仓为试验仓房。该仓房为平房仓，长52.78 m，宽16.77 m，粮堆高度4.27 m，外墙高度8 m，仓顶至外檐高2 m。仓房安装有内吊顶、保温门窗，密闭性良好。该仓现存2019年产小麦2969 t，2019年7月入库，等级2等，容重778g/L，水分12.3%，杂质0.7%，不完善粒7.0%。

选取大港分库35号仓为对照仓。仓房基本情况同试验仓，粮堆高度4.46 m，该仓现存2019年产小麦3056 t，2019年7月入库，等级2等，容重780g/L，水分12.5%，杂质0.6%，不完善粒4.5%。

3.2 系统运行

6月8日32号仓和35号仓内环流同时开启，6月21日32号仓按前期计划开启空调，9月底同时关闭。

3.3 数据采集

自2020年4月初起每周记录两仓的仓温、仓湿，检测粮温、粮食水分，排查虫情，记录内环流和空调运行时间；每月定点检测粮食水分；每季度检验粮食质量和品质指标。实时跟踪试验数据并进行对比分析，掌握系统运行效果。

4 试验结果

4.1 仓温、仓湿、粮温变化情况

根据表1可以看出，6月8日内环流和空调开启运行，9月底结束。32号仓粮温和仓温均先是高于35号仓，一段时间以后，32号仓粮温仓温已经比35号仓低。开启前，仓温35号仓比32号仓低1.5℃，粮温35号仓比32号仓低1℃；结束后仓温35号仓比32号仓高5℃，粮温35号仓比32号仓高3℃。整个周期内32号仓平均粮温最高19.4℃,35号仓平均粮温最高22℃。

表1 32号仓和35号仓粮温、仓温、仓湿对比表

分析表2可以看出，开启前32号仓最低温和最高温均高于35号仓，结束后32号仓最低温和最高温均低于35号仓。

表2 32号仓和35号仓最高温最低温记录表

4.2 品质情况

两仓储粮品质变化情况见表3。

表3 两仓储粮品质变化情况

4.3 能耗情况

整个运行期间耗电量：35号仓用电1050 kW·h(内环流)，32号仓用电4044 kW·h(内环流+空调)。

4.4 试验效果

综合上述数据分析，单仓储粮数量在3500 t以下的仓房运用“内环流+空调制冷”相比较单一内环流技术应用，可以实现以下四方面效果：

4.4.1 可以有效降低仓温、粮温、最高粮温和最低粮温，使粮食平均粮温保持在20℃以下，最高粮温基本不超过25℃，实现准低温储存。

4.4.2 可弥补单一内环流技术冷心不足的弱点，空调补冷可延长内环流系统运行时间，从而实现整个高温季节粮堆的温度均衡。

4.4.3 可延缓粮食品质劣变，增加轮换效益。针对稻谷，通过有效控制粮温可以延缓稻谷品质劣变，减少发热变质的概率，保持粮食新鲜，稻谷出库时实现好粮好价。

4.4.4 可适当降低耗电量，内环流与空调的联合应用，在补足冷源的基础上，可适当减少单一空调运行的耗电量，从而降低部分运行成本。

由以上试验可以看出，“内环流+空调制冷”技术在小麦保管中是可行的，2021年，本公司将在中央储备稻谷仓房全部安装空调，进步一部探索“内环流+空调制冷”在稻谷储存中控温、保鲜作用效果。