淺圓倉應用低功率軸流風機緩速蓄冷通風技術儲藏稻谷效果研究*

紀立波 霍密山 趙東霞 李仰東 曲圣極 郭瓊飛

(1 遼寧中儲糧糧油質監中心有限公司 110034) (2 中央儲備糧遼陽直屬庫有限公司 111000) (3 中國儲備糧管理集團有限公司遼寧分公司 110045)

中央儲備糧遼陽直屬庫有限公司位于遼寧中部，第四儲糧生態區北端，緊臨第三儲糧生態區，屬溫帶半濕潤季風性氣候，冬季漫長，多北風，氣候寒冷干燥，12月至次年2月，日均溫度在-8.5℃ 以下，日均相對濕度在51%～60%，低溫、低濕持續時間長，自然條件對儲糧機械通風極為有利[1]。

冬季蓄冷通風是直屬企業糧食保管最重要的作業之一[2]。通過機械通風降低儲糧溫度，可以增加儲糧穩定性，延緩儲糧品質劣變速度，降低蟲霉危害，減少害蟲防治用藥次數和用藥量，為安全儲糧和綠色儲糧提供保障[3]。多年來，我庫冬季蓄冷通風一直沿用傳統大功率離心風機，通風水分損失較大，風機能耗高，作業用工量大[4]，特別是水分損失造成糧食出庫減量，影響企業經濟效益。2019年，我庫開展了淺圓倉儲藏粳稻谷過程中應用低功率軸流風機緩速蓄冷通風技術試驗，比較軸流風機通風和離心風機通風前后稻谷表面溫度的變化、水分損失及品質的變化，以探討該技術的保水、節能、降費效果和經濟效益。

1 材料

1.1 試驗倉房

選取遼陽直屬庫19號倉為試驗倉，16號倉為對照倉。兩倉均為淺圓倉，倉房朝向、尺寸完全相同，軸流風機、檢溫系統、通風籠等設施均為同批同期建設。倉房直徑30 m，裝糧線15.0 m，實裝糧高14.10 m～14.30 m。

1.2 試驗糧食

試驗倉與對照倉儲糧品種均為粳稻谷，2017年收獲，2018年1月入庫，2019年11月、2020年11月進行冬季蓄冷通風。通風前供試糧食質量指標見表1。

1.3 通風設備

試驗倉和對照倉所用通風設備及其參數見表2。每倉的倉下進風口4個，地槽蓋板開孔率30%，空氣途徑比1.15∶1。風機用電計量設備為灌溉用插卡式電表，讀卡計數，計量準確。

表1 通風前儲糧主要品質指標

2 方法

2.1 蓄冷通風方式

19號淺圓倉通風方式為軸流風機吸出式，氣流上行。16號淺圓倉通風方式為離心風機壓入式，氣流同為上行。通風開始時間為11月末，離心風機視天氣情況，采取間歇式通風，避開午后相對高溫時段。軸流風機間歇時間較短，如無降水、大霧，全天不間斷通風。

2.2 通風時間

2019年通風開始時間為11月24日，16號倉通風9 d，累計用時142 h；19號倉通風29 d，累計用時453 h。

2020年通風開始時間為11月20日，16號倉通風7 d，累計用時136 h；19號倉通風25 d，累計用時442 h。

2.3 測溫系統

通風期間以糧情監測系統檢測糧溫，每天2次，測溫設備為河北產數字式糧情遠程檢測系統，每倉30組測溫電纜，每組測點8個，每倉測點240個。

2.4 扦樣

兩倉房通風前后各取水分檢測樣品1份，測水樣品由深層扦樣器扦取，3環、3層設點取樣，取樣點13個，測水方法為130℃定時定溫快速法。

2.5 水分含量測定

參照國標GB/T 5009.3-2016[5]的方法測定粳稻谷的水分含量。

2.6 脂肪酸值測定

參照國標GB/T 20569-2003[6]附錄A的方法測定粳稻谷的脂肪酸值。

2.7 品嘗評分值

參照國標GB/T 20569-2003附錄B的方法執行。

2.8 色澤和氣味測定

參照國標GB/T 5492-2008[7]的方法執行。

3 結果與分析

3.1 蓄冷效果分析

儲藏過程中軸流風機通風與離心風機通風前后糧倉內不同位置粳稻谷表面溫度如表3所示。

從表3中可以看出：兩倉都達到了蓄冷通風效果。16號倉2019年從通風開始至結束，整倉平均糧溫從4.6℃降到-5.4℃，降幅為10.0℃，2020年從通風開始至結束，整倉平均糧溫從5.7℃降到-5.2℃，降幅為10.9℃，通風結束后各層溫度梯度較小，達到了預期效果。19號倉2019年從通風開始至結束，整倉平均糧溫從5.5℃降到0.4℃，降幅為5.1℃，2020年從通風開始至結束，整倉平均糧溫從6.6℃降到0.3℃，降幅為6.3℃，通風結束后各層溫度梯度較小，達到了預期效果。

表3 不同通風方式通風前后糧溫情況 (單位：℃)

表4 通風后主要品質指標情況

從表3還可以看出：兩次通風結束后，各層溫度梯度值19號倉均高于16號倉。理論上，因為通風氣流速度小，熱交換過程緩慢，軸流風機降溫均勻性要優于離心風機。試驗中淺圓倉應用離心風機降溫均勻性上要優于軸流風機，分析原因可能為：一是淺圓倉中心點入糧，存在自動分級現象，造成局部雜質區通風阻力較大，形成通風死角；二是應用軸流風機通風耗時長，期間氣溫變化幅度較大，影響糧溫，造成糧食溫度不均勻。

3.2 保水效果及稻谷品質分析

粳稻谷在儲藏過程中軸流風機通風與離心風機通風前后的水分變化及品質特性如表4所示。

由表4可以看出：2年間淺圓倉蓄冷通風，使用軸流風機較使用離心風機通風前后脂肪酸值、品嘗評分值、色澤、氣味品質指標變化微小。使用軸流風機較使用離心風機通風減少水分損耗0.2個百分點，減損折合水稻12.446 t，以水稻2900元/t計，減少損失3.61萬元。

低功率軸流風機因風壓較低，空氣穿過糧層時速度緩慢，且空氣進入糧堆前無機械加熱作用，穿透糧堆的空氣水汽壓力相對于離心風機要低，糧食水分損失相對較少[8]。

3.3 經濟效益分析

3.3.1 能耗情況分析 16號倉使用離心風機冬季通風2次，耗電分別為3685 kW·h和3480 kW·h，19號倉使用軸流風機冬季通風2次，電耗分別為1530 kW·h和1482 kW·h。

雖然軸流風機通風時間較長，但因其功率低，節能效果明顯優于離心風機。

3.3.2 用工費用分析 19號倉軸流風機通風主要由包倉保管員完成，主要操作為每日開關軸流風機、糧情檢查。16號倉離心風機通風主要是由保管員帶領勞務外包工人完成，外包用工累計2人·6 h,主要作業內容為移動、安裝風機，連接電源和作業期間風機檢查。

19號倉未用勞務外包工人，減少了冬季收購用工壓力，無用工費用支出。16號倉勞務外包累計用工時12 h，費用168元。

2019年、2020年冬季通風成本情況見表5。

表5 冬季通風成本對比 (單位：元)

4 結論

在東北地區，淺圓倉儲存粳稻谷應用低功率軸流風機蓄冷通風，在保持儲糧品質方面，同樣可以達到大功率離心風機的效果，應用軸流風機通風前后粳稻谷的脂肪酸值、品嘗評分值、色澤、氣味品質指標變化微小。在保持儲糧水分方面，軸流風機更具優勢，試驗倉經2年儲藏周期，保水減損0.2個百分點，經濟效益明顯，且軸流風機耗電量低、操作簡便。綜合來看，低功率軸流風機通風技術在保持稻谷品質，特別是減少水分流失帶來的經濟損失、減少能耗和勞動力成本等方面具有明顯的經濟效益及社會效益，應用前景廣闊。