淺談華南地區(qū)環(huán)保風機技術在進口大豆 保水降耗中的應用

◎ 魯俊濤，李 超，張 震，李素娟

（中央儲備糧佛山直屬庫有限公司，廣東 佛山 528500）

為了保證糧食安全度夏，延緩糧食品質(zhì)劣變，糧庫一般會在冬季頻繁通風降低糧堆基礎糧溫。華南地區(qū)屬于第七儲糧生態(tài)區(qū)，冬季低溫時間短，且平均氣溫偏高，可利用通風降溫機會少。目前華南地區(qū)糧庫冬季普遍采用軸流風機進行通風降溫，頻繁通風降溫會導致糧食水分損失較大[1]。因此，本文對比了采用儲糧環(huán)保風機通風降溫（冬季）以及軸流風機降溫方式下的進口大豆糧食的溫度、水分、單位能耗等指標變化情況，為華南地區(qū)高大平房倉進口大豆保管提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗倉房

選取FS12倉為試驗倉，F(xiàn)S14倉為對照倉。兩座倉房均為高大平倉，長60 m，寬30 m，倉墻高9 m，倉頂高11 m，堆糧線高6 m。倉房配備有機械通風、電子測溫等設施設備，通風系統(tǒng)為地上籠，一機4通道，每倉合計24組。

1.2 儲糧情況

兩座倉房的儲糧情況如表1所示。

表1 倉房儲糧情況表

1.3 主要設備

糧情測控系統(tǒng)（中儲糧成都儲藏研究院有限公司），每倉布設有112條測溫電纜，合計448個測溫點；軸流風機：型號為YSF8014，功率為0.55 kW， 風量3 600 m3·h-1固定于倉房山墻，東西兩側各 2臺；環(huán)保風機：型號為HBTF-XA433-YS，功率為 4 kW，風量27 500 m3·h-1，風口相對濕度可控制范圍為70%～98%；水分檢測儀；電熱鼓風干燥箱，型號為DHG-9030A。

1.4 試驗方法

1.4.1 通風降溫

根據(jù)《儲糧機械通風技術規(guī)程》要求[2]，亞熱帶地區(qū)降溫通風條件如下。

（1）允許降溫通風的條件。①溫度條件。開始通風時，外溫與糧堆的平均溫度之差不能小于6 ℃；通風進行時，外溫與糧堆平均溫度之差大于3 ℃。②濕度條件。當糧食水分不高于當?shù)貎Z安全水分時，可以不考慮濕度條件。

（2）結束降溫通風的條件。①糧堆平均溫度不大于外溫3 ℃。②糧堆上層與下層溫差：房式倉不大于3 ℃；糧堆溫度梯度小于1 ℃（每1 m糧層厚度）。

（3）通風方式。①FS12倉（試驗倉）利用環(huán)保風機通風降溫。通風時，利用薄膜密封倉房兩側4臺軸流風機以及窗戶，打開6個通風口，然后設置環(huán)保風機送風濕度為85%，開啟環(huán)保風機（1臺），采用下行式通風，即環(huán)保風機送入的高濕度冷空氣從倉房窗戶進入倉內(nèi)，從通風口吹出。②FS14倉（對照倉）利用軸流風機降溫。通風降溫時，利用薄膜密封窗戶，打開6個通風口，開啟兩側軸流風機（4臺）；采用吸出式通風，即外部冷空氣從倉房通風口進入倉內(nèi)，從軸流風機口吸出。

1.4.2 糧情檢查

定期檢測糧情，并結合異常糧溫點，入倉現(xiàn)場檢查。針對測溫電纜布置盲區(qū)、倉房墻壁四周等區(qū)域，赤腳踩踏糧面感受糧溫變化，掌握整倉糧情。

1.4.3 水分監(jiān)測

通風前后，分別監(jiān)測各糧面平均水分、糧面下 0.2 m處平均水分、糧面下0.5 m處平均水分、糧面下1.5 m處平均水分、糧面下2.5 m處平均水分、糧面下3.5 m處平均水分、糧面下4.5 m處平均水分以及整倉平均水分1次。通風過程中重點關注FS12倉進口大豆水分變化情況，尤其是糧面水分變化情況，及時調(diào)整通風濕度，防止大豆水分過高引起局部霉變。

1.4.4 糧溫監(jiān)測

通風前后，定期監(jiān)測糧溫，主要分析糧堆第1層（距離糧面0.5 m）平均糧溫、糧堆第2層（距離糧面2 m）平均糧溫、糧堆第3層（距離糧面3 m）平均糧溫、糧堆第4層（距離糧面4 m）平均糧溫及整倉平均糧溫的變化情況。通風過程中，要及時關注外溫與糧堆整倉的平均溫度差，只有通風降溫條件滿足時，才可以進行通風。

2 結果與分析

2.1 糧溫變化情況

FS12倉和FS14倉在通風期間進口大豆糧溫變化情況如圖1～5所示。分析數(shù)據(jù)可知，2021年11月25日至2022年1月14日，糧食外溫為13.0～16.8 ℃，期間當外溫滿足《儲糧機械通風技術規(guī)程》要求時，適時進行通風降溫。

2.1.1 糧堆第一層（距離糧面0.5 m）平均糧溫變化情況

糧堆第一層（距離糧面0.5 m）平均糧溫變化情況如圖1所示。通風結束后，F(xiàn)S12倉進口大豆表層平均糧溫（距離糧面0.5 m）由19.5 ℃下降為13.7 ℃，下降5.8 ℃，降幅為29.7%；FS14倉進口大豆表層平均糧溫（距離糧面0.5 m）由20.9 ℃下降為16.3 ℃，下降4.6 ℃，降幅為22.0%。由此可知，相比比軸流風機，采用環(huán)保風機對糧堆表層的降溫速度更快。

2.1.2 糧堆第2層（距離糧面2 m）平均糧溫變化情況

糧堆第2層（距離糧面2 m）平均糧溫變化情況如圖2所示。通風結束后對比分析數(shù)據(jù)可知，F(xiàn)S12倉進口大豆第2層平均糧溫（距離糧面2 m）由22.5 ℃下降為14.0 ℃，下降8.5 ℃，降幅為37.8%；FS14倉進口大豆第2層平均糧溫（距離糧面2 m）由21.0 ℃下降為14.6 ℃，下降約6.4 ℃，降幅為30.5%。由此可知，與軸流風機通風相比，采用環(huán)保風機對第2層平均糧溫（距離糧面2 m）的降溫速度更快。

圖1 糧堆第一層（距離糧面0.5 m）平均糧溫變化情況圖

圖2 糧堆第2層（距離糧面2 m）平均糧溫變化情況圖

2.1.3 糧堆第3層（距離糧面3 m）平均糧溫變化情況

糧堆第3層（距離糧面3 m）平均糧溫變化情況如圖3所示。通風結束后對比分析數(shù)據(jù)可知，F(xiàn)S12倉進口大豆第3層平均糧溫（距離糧面3 m）由22.3 ℃下降為16.0 ℃，下降6.3 ℃，降幅為28.3%；FS14倉進口大豆第3層平均糧溫（距離糧面3 m）由20.9 ℃下降為14.6 ℃，下降6.3 ℃，降幅為30.1%。由此可知，采用環(huán)流風機通風和采用軸流風機通風對第3層平均糧溫（距離糧面3 m）的降溫速度相差不大。

2.1.4 糧堆第4層（距離糧面4 m）平均糧溫變化情況

糧堆第4層（距離糧面4 m）平均糧溫變化情況如圖4所示。通風結束后對比分析數(shù)據(jù)可知，F(xiàn)S12倉進口大豆第四層平均糧溫（距離糧面4 m）由23.1 ℃下降為18.7 ℃，下降4.4 ℃，降幅為19.0%；FS14倉進口大豆第4層平均糧溫（距離糧面4 m）由21.0 ℃下降為16.2 ℃，下降4.8 ℃，降幅為22.9%；由此可知，與采用軸流風機通風相比，采用環(huán)保風機通風對第四層平均糧溫（距離糧面4 m）的降溫速度較慢。

2.1.5 整倉平均糧溫變化情況

整倉平均糧溫變化情況如圖5所示。通風結束后對比分析數(shù)據(jù)可知，F(xiàn)S12倉進口大豆平均糧溫由22.0 ℃ 下降為16.2 ℃，下降5.8 ℃，降幅為26.4%；FS14倉進口大豆平均糧溫由21.0 ℃降為15.5 ℃，下降5.5 ℃， 降幅為26.2%。由此可知，從整倉平均糧溫的角度看，采用環(huán)保風機通風與采用軸流風機通風效果幾乎 相同。

圖3 糧堆第3層（距離糧面3 m）平均糧溫變化情況圖

圖4 糧堆第四層（距離糧面4 m）平均糧溫變化情況圖

圖5 整倉平均糧溫變化情況圖

2.2 糧食水分變化情況

機械通風結束前后糧食水分變化情況如表2所示。由數(shù)據(jù)分析知，通風結束后，F(xiàn)S12倉糧面至糧面≤0.5 m 時平均水分均有所增加，且距糧面≤0.2 m時糧堆平均水分增幅明顯；距離糧堆表面≥1.5 m時糧堆水分平均損失0.2%；整倉糧堆平均水分由11.4%降為11.3%，降低0.1%，降幅約0.9%。FS14倉糧堆各面層水分均有損失，其中距離糧面≥3 m時糧堆糧食水分散失明顯，部分點超過0.4%；整倉糧堆平均水分由11.2%降為10.9%，降低0.3%，降幅約2.7%。與利用軸流風機通風降溫相比，環(huán)保風機通風造成的糧食水分散失較小，且部分糧堆層水分有增加的現(xiàn)象，通風期間糧食水分損耗低，經(jīng)濟效益明顯。

表2 通風前后糧食水分變化統(tǒng)計表（單位：%）

2.3 通風能耗

通風能耗情況如表3所示。2021年11月24日至2022年1月14日期間，分階段通風降溫，其中FS12倉通風時間為326 h，單位能耗為 0.029 （kW·h）·（t·℃）-1，F(xiàn)S14倉通風時間為410 h，單位能耗為0.021 （kW·h）·（t·℃）-1。對比發(fā)現(xiàn)，通風降溫期間采用環(huán)流風機和軸流風機通風單位能耗基本相同。

表3 通風能耗統(tǒng)計表

3 結論

（1）華南地區(qū)利用高大平房倉儲存進口大豆，控制糧溫是關鍵[3]。冬季利用冷空氣通風降低糧堆基礎糧溫有利于實現(xiàn)大豆安全度夏。試驗結果表明，與采用軸流風機通風降溫相比，采用環(huán)保風機通風有利于降低糧堆上層（距離糧面＜3 m）的平均糧溫。

（2）華南地區(qū)冬季通風降溫時間短，機械通風是導致糧食水分損失的重要因素[4]。針對高大平房倉儲存進口大豆冬季通風降溫，在同一通風降溫周期內(nèi)，采用軸流風機和環(huán)保風機通風降溫單位能耗基本相同，但是采用環(huán)保風機通風降溫造成的糧堆水分損失小，糧食水分損耗低，能夠有效緩解冬季通風降溫期間糧食水分散失高的問題，經(jīng)濟效益明顯。

（3）本次環(huán)保通風品種為進口大豆。大豆水分活性高，耐儲性能差，吸濕性強，且容易發(fā)熱霉變[5]。環(huán)保通風期間，局部區(qū)域水分增加快，所以必須注意對通風濕度的控制。每天使用快速水分檢測儀檢測進口大豆糧食水分，特別是掌握糧面及距離糧面≤1.5 m區(qū)域內(nèi)的糧食水分變化情況，及時調(diào)整通風模式。環(huán)保通風期間建議經(jīng)常翻動表層糧面；環(huán)保通風結束以后，建議人工翻動表層糧面一次，確保濕度均勻，避免因局部水分過高導致霉變。