浅圆仓应用低功率轴流风机缓速蓄冷通风技术储藏稻谷效果研究*

纪立波 霍密山 赵东霞 李仰东 曲圣极 郭琼飞

(1 辽宁中储粮粮油质监中心有限公司 110034) (2 中央储备粮辽阳直属库有限公司 111000) (3 中国储备粮管理集团有限公司辽宁分公司 110045)

中央储备粮辽阳直属库有限公司位于辽宁中部，第四储粮生态区北端，紧临第三储粮生态区，属温带半湿润季风性气候，冬季漫长，多北风，气候寒冷干燥，12月至次年2月，日均温度在-8.5℃ 以下，日均相对湿度在51%～60%，低温、低湿持续时间长，自然条件对储粮机械通风极为有利[1]。

冬季蓄冷通风是直属企业粮食保管最重要的作业之一[2]。通过机械通风降低储粮温度，可以增加储粮稳定性，延缓储粮品质劣变速度，降低虫霉危害，减少害虫防治用药次数和用药量，为安全储粮和绿色储粮提供保障[3]。多年来，我库冬季蓄冷通风一直沿用传统大功率离心风机，通风水分损失较大，风机能耗高，作业用工量大[4]，特别是水分损失造成粮食出库减量，影响企业经济效益。2019年，我库开展了浅圆仓储藏粳稻谷过程中应用低功率轴流风机缓速蓄冷通风技术试验，比较轴流风机通风和离心风机通风前后稻谷表面温度的变化、水分损失及品质的变化，以探讨该技术的保水、节能、降费效果和经济效益。

1 材料

1.1 试验仓房

选取辽阳直属库19号仓为试验仓，16号仓为对照仓。两仓均为浅圆仓，仓房朝向、尺寸完全相同，轴流风机、检温系统、通风笼等设施均为同批同期建设。仓房直径30 m，装粮线15.0 m，实装粮高14.10 m～14.30 m。

1.2 试验粮食

试验仓与对照仓储粮品种均为粳稻谷，2017年收获，2018年1月入库，2019年11月、2020年11月进行冬季蓄冷通风。通风前供试粮食质量指标见表1。

1.3 通风设备

试验仓和对照仓所用通风设备及其参数见表2。每仓的仓下进风口4个，地槽盖板开孔率30%，空气途径比1.15∶1。风机用电计量设备为灌溉用插卡式电表，读卡计数，计量准确。

表1 通风前储粮主要品质指标

2 方法

2.1 蓄冷通风方式

19号浅圆仓通风方式为轴流风机吸出式，气流上行。16号浅圆仓通风方式为离心风机压入式，气流同为上行。通风开始时间为11月末，离心风机视天气情况，采取间歇式通风，避开午后相对高温时段。轴流风机间歇时间较短，如无降水、大雾，全天不间断通风。

2.2 通风时间

2019年通风开始时间为11月24日，16号仓通风9 d，累计用时142 h；19号仓通风29 d，累计用时453 h。

2020年通风开始时间为11月20日，16号仓通风7 d，累计用时136 h；19号仓通风25 d，累计用时442 h。

2.3 测温系统

通风期间以粮情监测系统检测粮温，每天2次，测温设备为河北产数字式粮情远程检测系统，每仓30组测温电缆，每组测点8个，每仓测点240个。

2.4 扦样

两仓房通风前后各取水分检测样品1份，测水样品由深层扦样器扦取，3环、3层设点取样，取样点13个，测水方法为130℃定时定温快速法。

2.5 水分含量测定

参照国标GB/T 5009.3-2016[5]的方法测定粳稻谷的水分含量。

2.6 脂肪酸值测定

参照国标GB/T 20569-2003[6]附录A的方法测定粳稻谷的脂肪酸值。

2.7 品尝评分值

参照国标GB/T 20569-2003附录B的方法执行。

2.8 色泽和气味测定

参照国标GB/T 5492-2008[7]的方法执行。

3 结果与分析

3.1 蓄冷效果分析

储藏过程中轴流风机通风与离心风机通风前后粮仓内不同位置粳稻谷表面温度如表3所示。

从表3中可以看出：两仓都达到了蓄冷通风效果。16号仓2019年从通风开始至结束，整仓平均粮温从4.6℃降到-5.4℃，降幅为10.0℃，2020年从通风开始至结束，整仓平均粮温从5.7℃降到-5.2℃，降幅为10.9℃，通风结束后各层温度梯度较小，达到了预期效果。19号仓2019年从通风开始至结束，整仓平均粮温从5.5℃降到0.4℃，降幅为5.1℃，2020年从通风开始至结束，整仓平均粮温从6.6℃降到0.3℃，降幅为6.3℃，通风结束后各层温度梯度较小，达到了预期效果。

表3 不同通风方式通风前后粮温情况 (单位：℃)

表4 通风后主要品质指标情况

从表3还可以看出：两次通风结束后，各层温度梯度值19号仓均高于16号仓。理论上，因为通风气流速度小，热交换过程缓慢，轴流风机降温均匀性要优于离心风机。试验中浅圆仓应用离心风机降温均匀性上要优于轴流风机，分析原因可能为：一是浅圆仓中心点入粮，存在自动分级现象，造成局部杂质区通风阻力较大，形成通风死角；二是应用轴流风机通风耗时长，期间气温变化幅度较大，影响粮温，造成粮食温度不均匀。

3.2 保水效果及稻谷品质分析

粳稻谷在储藏过程中轴流风机通风与离心风机通风前后的水分变化及品质特性如表4所示。

由表4可以看出：2年间浅圆仓蓄冷通风，使用轴流风机较使用离心风机通风前后脂肪酸值、品尝评分值、色泽、气味品质指标变化微小。使用轴流风机较使用离心风机通风减少水分损耗0.2个百分点，减损折合水稻12.446 t，以水稻2900元/t计，减少损失3.61万元。

低功率轴流风机因风压较低，空气穿过粮层时速度缓慢，且空气进入粮堆前无机械加热作用，穿透粮堆的空气水汽压力相对于离心风机要低，粮食水分损失相对较少[8]。

3.3 经济效益分析

3.3.1 能耗情况分析 16号仓使用离心风机冬季通风2次，耗电分别为3685 kW·h和3480 kW·h，19号仓使用轴流风机冬季通风2次，电耗分别为1530 kW·h和1482 kW·h。

虽然轴流风机通风时间较长，但因其功率低，节能效果明显优于离心风机。

3.3.2 用工费用分析 19号仓轴流风机通风主要由包仓保管员完成，主要操作为每日开关轴流风机、粮情检查。16号仓离心风机通风主要是由保管员带领劳务外包工人完成，外包用工累计2人·6 h,主要作业内容为移动、安装风机，连接电源和作业期间风机检查。

19号仓未用劳务外包工人，减少了冬季收购用工压力，无用工费用支出。16号仓劳务外包累计用工时12 h，费用168元。

2019年、2020年冬季通风成本情况见表5。

表5 冬季通风成本对比 (单位：元)

4 结论

在东北地区，浅圆仓储存粳稻谷应用低功率轴流风机蓄冷通风，在保持储粮品质方面，同样可以达到大功率离心风机的效果，应用轴流风机通风前后粳稻谷的脂肪酸值、品尝评分值、色泽、气味品质指标变化微小。在保持储粮水分方面，轴流风机更具优势，试验仓经2年储藏周期，保水减损0.2个百分点，经济效益明显，且轴流风机耗电量低、操作简便。综合来看，低功率轴流风机通风技术在保持稻谷品质，特别是减少水分流失带来的经济损失、减少能耗和劳动力成本等方面具有明显的经济效益及社会效益，应用前景广阔。