華南地區(qū)高大平房倉谷物冷卻機(jī)低溫儲存玉米試驗(yàn)

楊雪花 闕岳輝 林澤文

摘要：針對華南地區(qū)安裝不同通風(fēng)系統(tǒng)的高大平房倉儲存玉米，在夏季開展了同型號谷冷機(jī)降溫和同一倉房采用不同型號谷冷機(jī)降溫的應(yīng)用試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明：夏季適時采用谷物冷卻機(jī)降低基礎(chǔ)糧溫，降溫效果顯著，玉米水分損耗小，達(dá)到了控溫儲糧，實(shí)現(xiàn)了玉米安全度夏的目的；橫向通風(fēng)倉的能耗大約為豎向通風(fēng)倉的2倍；YGLA-130DA/A型對比GLA105型谷冷機(jī)，溫度可調(diào)范圍大，降溫效果更好，入倉風(fēng)量大，但能耗略高。同時采用2臺YGLA-130DA/A型谷冷機(jī)用送風(fēng)管連接4個通風(fēng)口降溫，效益更好。

關(guān)鍵詞：谷物冷卻機(jī)；玉米；高大平房倉；通風(fēng)方式

中圖分類號：TS210.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.20210519

中山直屬庫地處珠江出海口，北回歸線以南，具有秋冬寒冷季節(jié)短，春季梅雨多，夏季高溫高濕持續(xù)時間長的氣候特點(diǎn)[1]。屬于我國儲糧生態(tài)第七區(qū)，也是我國最“濕、熱”的地區(qū)。玉米不耐高溫，過夏后其品質(zhì)容易下降，特別是脂肪酸值的變化較靈敏[2]。谷物冷卻機(jī)不受地理位置及季節(jié)的限制，可以使糧倉維持一定的低溫范圍，并使倉內(nèi)空氣進(jìn)行強(qiáng)制性循環(huán)流動，達(dá)到溫濕分布均勻，是不耐高溫儲藏糧食品種安全度夏的理想途徑。中山直屬庫儲備的玉米產(chǎn)于東北地區(qū)，靠集裝箱運(yùn)輸，入倉時間多為每年4—5月，且入倉作業(yè)時間較長，入滿倉后基礎(chǔ)糧溫不低。如何確保玉米安全儲藏，并盡量延緩玉米品質(zhì)劣變的速度，成為亟待解決的問題。中山直屬庫在實(shí)踐中不停探索，逐步形成了玉米入倉第一年以夏季空調(diào)控溫加谷冷降溫、長期富氮?dú)庹{(diào)殺蟲防蟲、秋冬季節(jié)機(jī)械通風(fēng)相結(jié)合的控溫保糧技術(shù)，貫徹綠色儲糧理念[3]。本試驗(yàn)在夏季開展了同型號谷冷機(jī)降溫和同一倉房采用不同型號谷冷機(jī)降溫的應(yīng)用試驗(yàn)，以期為華南地區(qū)高大平房倉玉米安全度夏提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試倉房

P2倉和P4倉均為2005年建造的高大平房倉，倉房長60.0 m，寬24.0 m，倉內(nèi)高8.0 m，裝糧線為6.0 m，倉頂為2.4 m的鋼筋混凝土拱形結(jié)構(gòu)。設(shè)計倉容為6 000 t，墻體厚0.5 m，南北墻各10個窗戶，南北側(cè)各2個進(jìn)出倉門，西側(cè)1個平臺門。糧情測控系統(tǒng)均為每倉布置13組電纜，每組6根，每根電纜由上至下分4個測溫點(diǎn)。糧堆高度約5.5 m，上層所測糧溫實(shí)為倉溫，倉內(nèi)非糧堆空間體積約3 500 m3。P2倉是橫向通風(fēng)倉，P4倉是豎向通風(fēng)倉。

1.1.1 橫向通風(fēng)系統(tǒng)

主風(fēng)道敷設(shè)于倉房南北兩側(cè)檐墻面并固定，經(jīng)過倉門時，沿倉門形狀布設(shè)直徑150 mm的PVC管連接，確保南北風(fēng)道分別全部相通。主風(fēng)道中部（南北墻中部）和過門管道上均安裝隔斷閥。支風(fēng)道間間距為3 m，兩側(cè)墻體各設(shè)19條支風(fēng)道。

倉房南面底部配置4個通風(fēng)口；在北側(cè)底部亦有4個通風(fēng)口（規(guī)格800 mm×800 mm），外方內(nèi)圓型，內(nèi)圓直徑為600 mm，通風(fēng)口內(nèi)嵌4臺軸流風(fēng)機(jī)。

2019年5月28日完成入倉后立刻平整糧面，于6月3日開啟空調(diào)控溫，期間發(fā)現(xiàn)有個別玉米象和麥蛾，7月17日進(jìn)行糧面密閉充氮?dú)庹{(diào)。由于基礎(chǔ)糧溫較高（23.5 ℃），空調(diào)控溫不適用于控制整倉糧食溫度。因此，當(dāng)平均糧溫升至26.0 ℃，于9月11日—24日對P2倉進(jìn)行了谷冷降溫。9月11日—20日，2臺GLA105型谷冷機(jī)連接北面1號和4號通風(fēng)口；9月20日—24日，連接北面2號和3號通風(fēng)口。谷冷設(shè)定參數(shù)：采用單壓縮機(jī)工作模式，前溫15 ℃，送風(fēng)溫度12 ℃，送風(fēng)濕度在80%左右。谷冷結(jié)束后，立刻密閉通風(fēng)口進(jìn)行充氮?dú)庹{(diào)。

1.1.2 豎向通風(fēng)系統(tǒng)

安裝4組一機(jī)三道地上籠通風(fēng)系統(tǒng)，倉房南北墻各有2臺軸流風(fēng)機(jī)，倉房南面底部有4個通風(fēng)口。

2019年5月12日完成入倉后立刻平整糧面，于5月27日開啟空調(diào)控溫，期間發(fā)現(xiàn)有個別玉米象，7月15日進(jìn)行糧面密閉充氮?dú)庹{(diào)。由于基礎(chǔ)糧溫較高（22.0 ℃），空調(diào)控溫不適用于控制整倉糧食溫度。因此，當(dāng)平均糧溫升至26.1 ℃，于10月16日—23日對P4倉進(jìn)行了谷冷降溫。10月16日—24日，2臺GLA105型谷冷機(jī)連接南面2號和3號通風(fēng)口；10月19日—23日，連接南面1號和4號通風(fēng)口。谷冷設(shè)定參數(shù)：采用單壓縮機(jī)工作模式，前溫15 ℃，送風(fēng)溫度12 ℃，送風(fēng)濕度在80%左右。谷冷結(jié)束后，立刻密閉糧面、通風(fēng)口進(jìn)行充氮?dú)庹{(diào)。

2020年4月26日完成入倉后立刻平整糧面，于4月28日開啟空調(diào)控溫，5月8日進(jìn)行糧面密閉充氮?dú)庹{(diào)。由于采購了YGLA-130DA/A型谷冷機(jī)，為試用新設(shè)備，于7月21日—8月4日對P4倉進(jìn)行谷冷降溫，逐個通風(fēng)口降溫（限于目前庫區(qū)電纜不能同時滿足2臺谷冷機(jī)同時工作，單臺功率為61.9 kW）。7月21日—25日，1臺YGLA-130DA/ A型谷冷機(jī)連接南面4號通風(fēng)口，谷冷設(shè)定參數(shù)：前溫14 ℃，送風(fēng)溫度18 ℃，送風(fēng)濕度在75%左右，谷冷24 h后，設(shè)定前溫8 ℃，送風(fēng)溫度12 ℃，經(jīng)過93 h，4號通風(fēng)口降溫的區(qū)域中上層平均糧溫大部分降至16 ℃左右。接下來依次連接南面3號、2號、1號通風(fēng)口谷冷降溫。

1.2 儲糧情況

P2倉和P4倉均先儲存2018年遼寧產(chǎn)一等玉米5 800 t，2019年4月開始入庫，完成時間均為2019年5月。P4倉的玉米于2019年12月開始出庫，2020年2月出完，緊接著輪入2019年遼寧產(chǎn)玉米6 000 t，2020年4月26日入倉完畢。均為倉內(nèi)散存，入倉糧食質(zhì)量情況見表1。

1.3 谷冷設(shè)備

GLA105型谷冷機(jī)：北京紅信達(dá)科技有限公司；YGLA-130DA/A型谷冷機(jī)：上海云傲機(jī)電科技有限公司。

1.4 試驗(yàn)方法

按照GB/T 26882.1—2011《糧油儲藏 糧情測控系統(tǒng)》的要求布設(shè)測溫電纜，試驗(yàn)期間，使用赤峰金辰糧情測控系統(tǒng)每天定時檢測糧溫、倉溫、氣溫。

谷冷結(jié)束后及時對糧堆進(jìn)行扦樣檢測，跟蹤玉米品質(zhì)變化情況。檢測項目為水分含量、脂肪酸值、品嘗評分值、色澤氣味。

水分含量的測定：按照GB 5009.3—2016中的直接干燥法；脂肪酸值的測定：按照GB/T 20570—2015附錄A的方法；品嘗評分值的測定：按照GB/ T 20570—2015附錄B的方法；色澤氣味的測定：按照GB/T 5492—2008的方法。

2 結(jié)果與分析

2.1 橫向通風(fēng)倉糧溫變化情況

由圖1可以看出，在糧堆高度方向，中上、中下、下層糧溫均有下降，上層糧溫下降比較明顯。整倉平均糧溫從26.0 ℃降到了21.4 ℃，降溫后糧溫均勻性好。在糧堆垂直方向上，冷風(fēng)從北面通風(fēng)口進(jìn)入糧堆，逐步推進(jìn)到南面的通風(fēng)口，逐步降低糧溫。靠進(jìn)進(jìn)風(fēng)口的6號電纜糧溫最先下降，隨著谷冷時間的延長，5號、4號、3號、2號、1號電纜逐漸下降，由于橫向谷冷行程長，接近出風(fēng)口的1號電纜糧溫下降不明顯。

2.2 豎向通風(fēng)倉糧溫變化情況

2.2.1 GLA105型谷冷機(jī)降溫效果

由圖2可以看出，谷冷通風(fēng)后，糧溫下降相對比較明顯。中下層、下層糧溫降幅比中上層稍快，隨著谷冷時間的延長，糧堆內(nèi)的冷風(fēng)逐漸往上移動，中上層糧溫開始出現(xiàn)較快下降，中下層和下層平均溫度基本一致，整倉平均糧溫從26.1 ℃降到了20.5 ℃。

2.2.2 YGLA-130DA/A型谷冷機(jī)降溫效果

為了避免結(jié)露，采用分階段逐漸降低設(shè)定送風(fēng)溫度（各通風(fēng)口前期設(shè)定18 ℃，后期設(shè)定12 ℃）。由圖3可以看出，谷冷通風(fēng)后，下層糧溫降幅最快，換一個通風(fēng)口送風(fēng)時，下層糧溫降幅變緩，隨著谷冷時間的延長，糧堆內(nèi)的冷風(fēng)逐漸往上移動，中下層、中上層糧溫開始出現(xiàn)較快下降。最終，中下層和下層平均溫度基本一致，下層與中上層糧溫差值增大，整倉平均糧溫從21.4 ℃降到了15.1 ℃。

2.3 儲糧品質(zhì)變化情況

由表2可知，同一收獲年度的兩個倉谷冷后的玉米質(zhì)量與入庫時對比（見表1），P2倉水分無變化，P4倉下降幅度為0.1%，在水分檢測誤差范圍內(nèi)，同時兩倉脂肪酸值升幅較接近，品嘗評分值下降不大。2019年入庫的玉米水分變化和脂肪酸值升幅情況與2018年入庫的玉米相似。谷冷降溫的水分幾乎無損失。有些華南地區(qū)的庫點(diǎn)常規(guī)儲存玉米每年度夏期間脂肪酸值升幅約11.0～13.0 mg KOH/100 g干基，采用谷冷控溫后，度夏期間的脂肪酸值升幅約為6.5 mg KOH/100 g干基。相比常規(guī)保管，谷冷控溫延緩了脂肪酸值的變化。

2.4 谷冷能耗分析

由表3可知，利用橫向和豎向通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行谷冷試驗(yàn)均能夠完成谷冷降溫試驗(yàn)，谷冷降溫效果明顯。由于橫向通風(fēng)路徑為豎向通風(fēng)路徑的4倍以上，因此達(dá)到相同的降溫結(jié)果，橫向通風(fēng)倉所需的谷冷時間更長，單位能耗也就高于豎向通風(fēng)倉單位能耗，約為其2倍。采用2臺GLA105型谷冷機(jī)谷冷通風(fēng)，2組風(fēng)道同時通風(fēng)，累計通風(fēng)168 h，降溫幅度5.6℃（其運(yùn)行環(huán)境溫度為27～31 ℃）；采用單臺YGLA-130DA/A型谷冷機(jī)谷冷通風(fēng)，4組風(fēng)道依次通風(fēng)，累計通風(fēng)335 h，降溫幅度6.3 ℃（其運(yùn)行環(huán)境溫度為27～37 ℃）。與GLA105型谷冷機(jī)相比，YGLA-130DA/A型谷冷機(jī)溫度可調(diào)范圍大，降溫效果更好，入倉風(fēng)量大，但能耗高。這可能是受外界氣溫高、設(shè)定的送風(fēng)溫度和送風(fēng)濕度低影響。在相同的氣候環(huán)境下，在電力載荷滿足的前提下，采用2臺YGLA-130DA/A型谷冷機(jī)同時連接4個通風(fēng)口降溫，效益會更好。

3 結(jié) 論

（1）在具有橫向通風(fēng)系統(tǒng)的倉房應(yīng)用谷冷通風(fēng)技術(shù)，與豎向谷冷通風(fēng)一樣，可以實(shí)現(xiàn)降低糧溫的目的。由于倉房跨度是糧堆高度的4倍以上，橫向谷冷進(jìn)風(fēng)口溫度下降速度快，出風(fēng)口溫度下降不明顯，冷風(fēng)面到出風(fēng)口時間較長，能耗較高，但是降溫后糧溫均勻性較好。

（2） YGLA-130DA/A型谷冷機(jī)對比GLA105型，溫度可調(diào)范圍大，降溫效果更好，入倉風(fēng)量大，但能耗略高。能耗高可能受到氣溫和基礎(chǔ)糧溫2個因素差異影響。YGLA-130DA/A型谷冷機(jī)使用時段為7月末—8月初，此時是外溫最熱的時候（白天氣溫高達(dá)37 ℃），制冷難度大，而GLA105型谷冷機(jī)使用時段為10月中下旬（氣溫32 ℃左右），制冷難度小。YGLA-130DA/A型谷冷機(jī)使用時，基礎(chǔ)平均糧溫約21.4 ℃，降溫難度大，GLA105型谷冷機(jī)使用時，基礎(chǔ)平均糧溫約26 ℃，降溫難度小。

（3）在華南地區(qū)，夏季高溫季節(jié)，氣溫普遍在35 ℃左右，使用谷物冷卻機(jī)對玉米進(jìn)行降溫處理，使糧堆平均溫度達(dá)到20 ℃左右甚至15 ℃，都是可行的。谷冷降溫后，及時對糧堆進(jìn)行密閉，然后采用充氮?dú)庹{(diào)，再加上空調(diào)控制倉溫，營造低氧高氮不利于害蟲和霉菌生長發(fā)育的生態(tài)化境，從而實(shí)現(xiàn)殺蟲、防蟲、抑菌，達(dá)到延緩玉米品質(zhì)劣變的效果，特別是能控制脂肪酸值的升高，確保玉米的安全度夏。

（4）在高溫的華南地區(qū)，對于安全水分玉米的儲藏，接下來進(jìn)一步優(yōu)化谷物冷卻機(jī)降低基礎(chǔ)糧溫的時機(jī)和時長，摸索出更經(jīng)濟(jì)有效的控溫工藝，有待下一步再作試驗(yàn)驗(yàn)證。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 楊雪花，闕岳輝，李創(chuàng)新，等.華南地區(qū)高大平房倉橫向通風(fēng)應(yīng)用試驗(yàn)[J].糧食科技與經(jīng)濟(jì)，2020，45（9）：61-63.

[2] 王若蘭，趙妍.糧油儲藏學(xué)[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2016：311-315.

[3] 黎曉東，陶琳巖，張陽.華南地區(qū)冬季谷冷控溫儲糧模式的初探[J].糧食倉儲科技通訊，2018，34（1）：13-16.

Application of Grain Cooling Machine for Corn Storage in Large Size Horizontal Warehouse in Southern China

Yang Xuehua， Que Yuehui， Lin Zewen

（ Zhongshan Grain Depot of Guangdong Province Grain Reserves Corporation， Zhongshan， Guangdong 528748 ）

Abstract： In the high temperature season， the grain cooling technology was applied to the large size horizontal warehouses for corn storage. The large size horizontal warehouses with different ventilation systems had used the same type of grain cooler and the Vertical ventilation system warehouse had used different types of grain cooler. The results showed： the grain cooling machine had reduce the basic grain temperature in summer with significant cooling effect， and had few of water loss. That reached the control temperature and ensured the safe of corn during summer in the large size horizontal warehouses in southern China. The energy consumption of the lateral ventilation is approximately twice the vertical ventilation. Comparison of YGLA-130DA/A and GLA105， YGLA-130DA/ A grain cooler had more advantages： temperature adjustable range， better cooling effect， large air volume and so on， but it consumed more power slightly. 2 YGLA-130DA / A type grain coolers are used to cool grain temperature with air supply pipes to connect 4 vent opening， and the benefits will be better.

Key words： grain cooling machine， corn， the large size horizontal warehouses， way of ventilation