平房倉稻谷儲藏膜下內環流通風試驗報告

◎劉長生，趙 旭，李 佳，高樹成，曹 毅，白亮華

（1.遼寧省糧食科學研究所， 遼寧 沈陽 110032；2.凌海市糧食儲備庫有限公司，遼寧 錦州 121002）

內環流通風控溫儲糧技術，可以充分利用夏季糧堆“冷心”冷量，控制上層糧食溫度升高，實現全倉夏季低能耗安全儲糧。該項技術在我國北方地區大型倉儲糧研究和應用較多。張美麗等[1]在河南新鄉地區平房倉應用內環流和稻殼壓蓋技術開展稻谷儲存試驗，6—8 月最高糧溫為24 ℃，上層平均糧溫為22 ℃。陳明偉等[2]在山東淄博地區平房倉應用內環流技術開展小麥控溫儲藏試驗，將糧溫控制在25 ℃以下，夏季通風單位能耗0.211 kW·h·t-1。吳鎮等[3]在天津地區平房倉應用內環流技術開展小麥控溫儲藏試驗，高溫季節試驗倉糧溫明顯低于對照倉。祁智慧[4]等在吉林延吉地區平房倉應用內環流技術輔以棉被壓蓋技術，開展了粳稻控溫儲藏試驗，有效控制糧倉內和糧堆溫濕度,延緩稻谷品質下降,減少儲藏期間水分損耗。吳廣[5]在遼寧阜新地區淺圓倉應用內環流技術開展控溫儲藏玉米試驗，高溫季節有效控制糧溫升高，玉米水分基本不變。李佳[6]在遼寧本溪地區平房倉應用內環流技術開展控溫儲藏稻谷試驗，實現高溫季表層平均糧溫19.5 ℃。內環流技術對倉房隔熱性能要求較高，如果倉房隔熱性能差，會影響控溫效果和減少控溫持續時間，增加電能消耗。劉長生等[7]開展了糧倉表面溫度測試與分析，研究結果表明，倉頂是倉房夏季熱量傳入的主要部位。為了解決儲糧倉房隔熱性能差，提高控溫儲糧效果，對凌海市糧食儲備庫9 號平房倉安裝了膜下內環流通風控溫系統并開展了膜下內環流通風控溫試驗。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 倉房及儲糧

試驗倉9 號平房倉，儲藏稻谷1 000 t，糧堆尺寸31.68 m×14.73 m×3.5 m，倉內空間高度2 ～3 m 。倉房前后兩側對稱分布倉窗8 對，倉前設置大門1 個，配有隔熱門窗。倉下一側設置不銹鋼快開式隔熱機械通風口2 個，分別連接倉內倉房地上籠通風道1 機4道和1 機3 道。前后兩側上部倉墻對稱設置2P 空調各2 臺。糧情檢測系統型號CK2004。倉內儲糧具體情況見表1。

表1 9 號倉儲糧基本情況表

1.1.2 環流通風管道

與倉下2 個機械通風口分別連接的環流通風系統各1 套，環流風機功率1.1 kW，倉外不銹鋼環流管道內徑為90 mm，外徑為130 mm，隔熱層厚度為20 mm。糧面上膜下布設PVC 通風管道2 套，都是1 機4 道，主風管直徑為110 mm，開孔支風管直徑為75 mm，支風管間距為4 m。PVC 通風管道及測點分布圖見圖1。

圖1 膜下PVC 通風管道及測點分布圖

1.1.3 檢測儀表

試驗期間開展技術參數測試所用主要儀表見表2。

表2 主要測試用儀表性能參數表

1.2 方法

在通風前后對糧堆分3 層，每層8 點取樣檢測稻谷水分，見圖2。

圖2 水分檢測扦樣點分布圖

2 上層糧溫檢測點分布圖

（1）糧面用單層0.12 mm 厚塑料薄膜壓蓋，塑料薄膜與墻壁之間用薄膜專用卡槽卡簧固定。

（2）在倉外環流管道入口、倉內出口布設溫濕度記錄儀檢測點。在左側支風管布設檢測點8 個，見圖1。

（3）開啟環流風機通風。

（4）用測溫系統每日早晚各檢測糧溫1 次。

（5）通風期間，在檢測點檢測風速、溫濕度、靜壓。

（6）對糧堆左側半倉，糧面取5 點，見圖3，人工檢測空間溫濕度、上層糧溫。

圖3 溫濕度及上層糧溫檢測扦樣點分布圖

3 結果與分析

3.1 風速及靜壓測試

3.1.1 主風管風速及靜壓

主風管倉內出口風速及靜壓檢測數據見表3。由表3 可知，主風管出口平均風速23.2 m·s-1，根據主風管直徑90 mm，計算風機（主風管出口）實際風量為531 m3·h-1。主風管出口平均靜壓345 Pa，風機入口靜壓-273 Pa。

表3 主風管出口風速及靜壓數據表

3.1.2 支風管風速

每根支風管分等長3 段，每段開孔數量不同，連接主風管的第1 段開孔數量少，遠離主風管的第3 段開孔數量多。為了減少測試點開孔對通風系統運行的影響，測試只選定圖1 中左側環流通風系統，支風管測點8 點分布見圖1，風速檢測數據見表4。由表4 知：同一支風管中點風速比較，以支風管1 為例，平均風速別為8.3 m·s-1、4.6 m·s-1和2.5 m·s-1，呈依次降低趨勢，風速比值分別為1.80 和1.84，比值相當。4 個支風管第1 段中點平均風速：支風管1 的平均風速為8.3 m·s-1，與支風管4 的平均風速8.5 m·s-1相當。支風管2、支風管3 的平均風速分別為6.4 m·s-1和5.7 m·s-1，明顯低于支風管1 和支風管4。支風管第2 段中點風速：支風管1 的平均風速為4.6 m·s-1，明顯高于支風管3 的平均風速2.9 m·s-1。支風管第3 段中點風速：支風管1 的平均風速為2.5 m·s-1，高于支風管3 的平均風速1.5 m·s-1。對支風管同一截面的2 個檢測點風速進行比較，以支風管第1 段中點風速為例，靠近糧面的截面第2 點風速8.04 m·s-1，明顯低于遠離糧面的截面第1 點風速8.52 m·s-1。

表4 環流通風系統1 支風管風速數據表

3.1.3 支風管靜壓

表5 為環流通風系統1 支風管靜壓數據表。由表5 知：同一支風管3 段中點靜壓比較，以支風管1 為例，靜壓為7.5 Pa、2.5 Pa 和1.0 Pa，呈依次降低趨勢。4 個支風管第1段中點靜壓：支風管4的平均靜壓為8.0 Pa 最高，支風管1 至支風管3 的平均靜壓為7.5 Pa、5.5 Pa、5.0 Pa，支風管2、支風管3 的平均靜壓接近，明顯低于支風管1 和支風管4。支風管第2 段中點靜壓：支風管1的平均靜壓為2.5 Pa ，略高于支風管3 的平均靜壓2.0 Pa。支風管第3 段中點平均靜壓相當，都為1.0 Pa。

表5 環流通風系統1 支風管靜壓數據表

3.2 糧溫變化

3.2.1 上層糧溫變化

用數顯溫度計檢測糧堆上層1.0 m 的糧食溫度，用探子溫度計檢測糧堆上層1.5～2.5 m 的糧食溫度，檢測數據見表6。由表6 可知：經過24 h 環流通風，糧面平均溫度降低1.9 ℃，0.5 m 深平均糧溫升高1.0 ℃，1.0 m深平均糧溫升高0.6 ℃，1.5～2.5 m 深糧溫變化不明顯。上層糧溫以14 日為例，糧面、0.5 m 深、1.0 m 深糧食溫度溫差分別是0.5 ℃、0.2 ℃和0.6 ℃，糧溫均勻性較好；1.5 m 深、2.0 m 深、2.5 m 深糧食溫度溫差分別是3.0 ℃、2.0 ℃和4.5 ℃，糧溫均勻性較差。倉內膜上空間溫差較高，達到2.6 ℃。

表6 上層糧溫測試數據表

3.2.2 全倉糧溫變化

通風期間，用糧倉的電子測溫系統每天8:30 檢測糧溫，對數據進行匯總并繪制糧溫曲線，糧溫變化曲線見圖4。由圖4 可知，在環流通風期間，倉外溫度在25 ℃以上，糧食最高溫度與倉內空間溫度相當。1 層糧溫18 日前明顯降低，降低3.3 ℃；18 日后明顯升高，升高2.6 ℃；3 層平均糧溫在整個通風期間有明顯升高，升高5.4 ℃； 2、4 層平均糧溫、最低糧溫和全倉平均糧溫略有升高。

圖4 環流通風期間糧溫變化曲線圖

3.3 糧食水分變化

將通風前后糧堆稻谷水分檢測數據匯總并進行統計，形成表7。由表7 可知：上層稻谷平均水分升高0.2%，中層稻谷平均水分不變，下層稻谷平均水分降低0.1%；全倉稻谷平均水分不變。1、2、7、8 點上層水分升高，其他點各層水分有升有降。全倉最高水分降低0.2%，最低水分升高0.1%。

表7 糧食水分測試數據表

4 結論

（1）膜下環流通風控溫效果明顯，通風4 d，上層平均糧溫從22.5 ℃降低到19.2 ℃。

（2）糧面下0 m、0.5 m、1.0 m 深糧層糧食溫度均勻性較好，最大溫差分別是0.5 ℃、0.2 ℃、0.6 ℃；1.5 m 深、2.0 m 深、2.5 m 深糧層糧食溫度均勻性較差，最大溫差分別是3.0 ℃、2.0 ℃和4.5 ℃。

（3）從倉內膜上空間溫差較高及1 層糧溫變化明顯看，單層塑料薄膜隔熱效果一般。

（4）采用下行式環流通風，未出現塑料薄膜鼓包現象，說明采用這種糧面上支風管道的膜下環流通風可行。

（5）支風管中間兩根管比兩側兩根管的風速偏低，說明這種“一機四道”布管形式存在風速不均的系統缺陷。