機械制冷低溫儲糧技術與裝備

田莉

摘要：低溫儲糧技術是國際公認的無污染儲糧技術，低溫可以在很大程度上降低谷物顆粒的新陳代謝，并可以對蟲霉及微生物的生長起到抑制作用，進而降低糧食的損失。且低溫儲糧技術還具備良好的糧食保鮮效果，可以延緩糧食品質的陳化。谷物冷卻機作為實現機械制冷低溫糧食存儲的重要設備，對糧食的低溫存儲起著至關重要的作用。

關鍵詞：機械制冷；低溫儲糧技術；裝備

低溫儲糧技術是將糧堆的溫度保持在低溫（15℃）或準低溫（20℃）以下，進而實現糧堆呼吸強度的降低，減少害蟲及微生物的生長，對糧食品質陳化起到延緩作用，最終實現糧食的安全儲存及保鮮。糧食的低溫存儲及準低溫存儲已經被公認為是一種無污染的儲糧方式，尤其是對稻谷及玉米等農作物的保鮮能力及延緩品質陳化能力都具備著明顯的效果，并且該種儲糧方式的工藝較為簡單，且費用較低。

1.低溫儲糧方式

想要實現糧食的低溫存儲所需要解決的關鍵問題就是谷物的降溫及谷物的保溫。有效的谷物保溫方式可以降低谷物的溫度變化次數，進而降低低溫儲糧的成本。在谷物的保溫過程中，對倉房具有較高的要求，只有倉房具備較好的隔熱保溫能力，才能使谷物長期處于低溫狀態。而谷物的降溫主要通過兩種方式來實現，一種是自然通風，另一種是機械制冷通風降溫，機械制冷是通過向糧堆輸送低溫空氣來實現糧堆溫度的降低。此外，個別的谷物也可以使用倒倉或攤晾的方式。

機械通風降溫指的是使用采風機對低溫空氣進行采集，進而吹入糧堆，進而實現糧堆溫度的降低。這種方式一般應用在低溫天氣，且得到了較為廣泛的應用，技術相對成熟。因為糧堆具備一定的吸濕能力，且還存在著結露問題，所以對吹入的低溫空氣有著極為嚴格的要求。一旦吹入的氣溫空氣濕度過高，就會導致糧食出現結露現象，進而引發霉變，造成糧食的大量損失。因此，在機械通風降溫過程中很容易受到環境氣候的影響。

機械制冷通風降溫是通過谷物冷卻機來實現對空氣的降溫及降濕，之后送入到糧堆進行通風降溫，通過谷物冷卻機實現的機械制冷儲量技術可以不受氣候環境的影響，各種氣候及季節都可以使用。谷物冷卻機具備很高的自動化程度，可以對空氣的溫度及濕度進行準確的把控，使空氣的溫度及濕度更加符合糧食儲存的特性。

機械制冷低溫儲糧技術是我國“九五”科技的攻關項目，通過對國外先進技術的學習與引進，我國在一定程度上做出了創新，采用了先進的技術與工藝，現階段我國的谷物冷卻機在性能指標上取得了重大突破，且在儲糧成本上還要低于國外設備，對于空氣溫度及濕度的控制精度也已經達到了國際水平。

2.機械制冷低溫儲糧技術要點

2.1谷物水分的平衡要點

在將溫度控制在一定范圍內后，谷物的水分與所在環境的空氣濕度會產生平衡對應關系，即谷物的水分保持不變。而當谷物所在環境的空氣濕度過大或者過小時，平衡值被打破，谷物的水分也就會隨著出現增加或者減少。

2.2糧堆的結露現象

在空氣中含有水蒸氣的情況下，可以使用相對濕度來對空氣含稅飽和度進行表示。當空氣相對濕度到達100%后，空氣由于水蒸氣含量過大而成為飽和空氣，相對濕度在一定程度上可以代表空氣的吸濕能力，相對濕度較低，空氣的吸濕能力較強，相對濕度較高，空氣的吸濕能力較弱。如果在飽和空氣中繼續加入水蒸氣，水蒸氣就會凝結析出。飽和空氣的含水量是取決于溫度的，溫度升高，含水量也就會隨之加大。上述原理就是糧堆出現結露現象的原因，當高溫空氣接觸到低溫糧堆后，空氣中的濕度就會下降，進而相對濕度升高，在達到一定程度后，就會產生水分析出現象，進而導致谷物出現結露現象。

2.3通風要點

通風系統的作用是在糧倉中將空氣合理的分配到糧堆中，通風系統的形式較多，在正常情況下，機械通風所配套的通風系統僅適合機械通風使用，在此過程中，最為重要的就是降溫途徑比，相關技術章程要求降溫途徑比需要控制在1.5～1.8，但經過降溫試驗證明，降溫途徑比控制在1.5以下可以提高通風的均勻性。

2.4機械制冷低溫儲糧的基本條件

2.4.1注重高效性及節能性

在機械制冷低溫儲糧的過程中，谷物冷卻機需要進行長時間的運作，因此谷物冷卻機的節能性會對儲糧成本產生很大程度上的影響，且谷物的價值一般都相對較低，所以在此過程中必須要注重谷物冷卻機運行效率的提高，進而實現儲糧成本的降低。

2.4.2保持恒定出風溫度及濕度

谷物本身具備吸濕能力及揭露問題，因此在谷物冷卻機運行過程中，必須要保證谷物冷卻機出風的溫度及濕度保持恒定，進而在環境氣候、溫度出現變化的情況下，谷物冷卻機也可以進行自動化的空氣溫度濕度調節，保持糧堆的溫度不變。

3.谷物冷卻機

3.1谷物冷卻機的工作原理及主要結構

3.1.1谷物冷卻機的工作原理

從本質上來看，谷物冷卻機就是對空氣進行持續降溫調濕的設備。谷物冷卻機的工作原理是通過風機帶動環境內的空氣進入到制冷系統，通過制冷系統降溫后，經過加熱器對其進行濕度的調節，最后經由管道將空氣送入糧堆。

3.1.2谷物冷卻機的主要結構

谷物冷卻機主要包括4個組成部分，分別為制冷系統、自動控制系統、通風系統及移動式機架。制冷系統是由壓縮機、冷凝器、蒸發器及管路等組成，谷物冷卻機的制冷系統中還有后加熱器，后加熱器的作用是對空氣進行濕度調節。

3.2我國谷物冷卻機的特點

3.2.1主風機變頻

谷物冷卻機工作過程中需要在不同的環境中輸出恒定的溫度及濕度，這一點就是通過主風機的風量調節來實現的。傳統的谷物冷卻機都是使用風門節流的方式來實現對風量的調節，在運作過程中具備較高的能耗。而現階段我國GLA85谷物冷卻機所采用的變頻主風機可以根據設定的空氣溫度及濕度進行自動化的適應，變頻風機可以對輸出的能量進行控制，按實際需求進行供給，能耗較小。

3.2.2上排風散熱冷凝器

谷物冷卻機內的冷凝器在實際運作中會排放出大量的廢熱空氣，其散熱效果并不是很好。現階段國外谷物冷卻機所采用的是側向排風，廢熱空氣會從谷物冷卻機的側面排出，但當自然風向與排風向不同時，會對谷物冷卻機的排風散熱產生很大的干擾，且該種散熱方式在排風方向10m內都不能有障礙物。而我國現極端所采用的是上排風結構，廢熱空氣在上方排出，避免廢熱回流現象的發生，也在很大程度上提高了設備運行的效率，谷物冷卻機在運行過程中不需要受到自然風向的影響，且在狹小空間擺放也不需要考慮廢熱回流現象的出現。

結束語

綜上所述，機械制冷低溫儲糧技術是一項無污染等儲糧方式，且還可以起到良好的保鮮作用，隨著我國谷物冷卻機研究成果的提高，使得機械制冷低溫儲糧具備了剛好的經濟性，為我國低溫儲糧技術的推廣與應用提供了良好的基礎。可以說，機械制冷低溫儲糧技術是符合我國社會發展需求的一項儲糧技術，相信該技術會得到更加廣泛的應用。

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（作者單位：武漢新世界制冷工業有限公司）