智能化倉房膜下內環流控溫控濕免熏蒸儲糧技術研究

雷臣澤 吳勇飛 黃秀榮 張 柯 梁利偉

（河南濮陽皇甫國家糧食儲備庫，河南濮陽 457000）

近年來，我國大力實施優質糧食工程和糧食產后服務體系建設，投資對儲糧倉房進行智能化升級改造，地方國有糧食企業和中儲糧直屬庫大部分實現了倉儲智能化。智能化的倉房具備智能糧情、智能內環流通風等功能，提高了儲糧管理水平，為開展科學儲糧發揮了重要作用。

河南濮陽皇甫國家糧食儲備庫是豫北地區最大的現代化糧庫之一，2015年被確定為河南省智能化升級改造示范庫，2017年建成并投入使用。該企業儲糧倉房智能化改造后，有些問題仍然很突出，如夏季儲糧上層和四周溫度上升，害蟲易感染和滋生，每年仍需熏蒸殺蟲，內環流控溫效果不明顯。為解決這些問題，該庫從降低糧溫、蟲害預防、內環流控溫等關鍵點進行技術攻關。

1 試驗情況

1.1 試驗時間

2019年12月—2020年11月。

1.2 試驗場所

為了保障實驗效果，保證對比數據的準確性，選擇同年建設、規格相同的高大平房倉，4號倉為實驗倉，5號倉為對比倉，規格為65.7 m×23.4 m，裝糧高6 m，倉內糧食收獲年度、品種、水分、雜質等基本相同，初始倉溫、糧溫相近。

1.3 試驗裝備與材料

智能化多功能糧情系統、害蟲監測系統、氣體濃度監測系統，中科軟公司。

風網：五機三風道，通風途徑比1.35，配置SWF-5#不銹鋼防爆混流風機5臺，功率3.0 kW，軸流風機兩臺（排風扇），功率1.5 kW。

內環流設備：T35-5混流風機5臺，功率0.75 kW，配套雙層保溫內環流風管。

薄膜：長68 m，寬26 m，厚0.16 mm聚氯乙烯薄膜一塊。

密封材料：8 mm×13 mm密封槽板及密封膠條180 m。

內環流改造材料：直徑300 mm、壁厚5.0 mm、1米長PVC管5根，300 mm彎頭5個，過膜連接裝置5個，取樣扦糧口11個。

1.4 試驗方法

1.4.1 通風降溫

2019年12月下旬，對實驗倉和對比倉進行兩個階段的壓入式機械通風降溫，使平均糧溫低于10℃，最高糧溫低于15℃，在糧堆內積蓄冷源，為夏季內環流控溫打下基礎。

1.4.2 糧面覆膜密封

降溫通風后，采用0.16 mm高強度、高韌性、高透明度的聚氯乙烯薄膜對實驗倉糧面進行密封，膜的長寬兩端各超過糧面1 m，四周裝糧線以上安裝密封槽，采用高彈性的密封條把覆膜嵌壓入密封槽內。覆膜與倉內內環流保溫風管相對應的位置預留接口，通過PVC管相連并做好密封，保障內環流系統抽送過來的冷氣均衡到達糧面各處。糧面密封使糧堆成為低溫密閉的整體，有效減少害蟲感染，減少溫度、濕度對糧食的影響，縮短內環流冷氣進入倉內空間再進入糧堆的路徑，降低冷源損耗，提高內環流控溫的效率和效果。

1.4.3 內環流+排積熱控溫

2020年6月2日至9月30日，對實驗倉進行內環流控溫控濕通風。內環流通風開始前對實驗倉和對比倉的倉門、排風口及所有管道的氣密性進行逐一排查，對內環流系統進行調試，確保內環流系統運行正常，裝置氣密性良好，可滿足長期實驗的需求。實驗過程中加強實驗倉和對比倉的糧情檢測，固定水分檢測扦樣點，每天對數據進行對比分析。依據地域性季節特點（夏季白晝高溫而夜間微涼形成的溫差），采取“內環流+排積熱”的方法控溫降濕。根據實際情況設定膜下溫度限定值，倉溫受外溫影響升高超過設定限值時，開啟內環流裝置，當表層糧溫降到限定值以下時，關閉內環流裝置；夜間開啟排風扇并打開山門，使倉內空間形成空氣對流，排出倉內積熱降低倉溫。

1.4.4 數據檢測

為減少害蟲滋生和感染，加大倉房密閉性和糧情檢查的力度，尤其對山門、倉內邊角和四個入糧大門處加強檢查，定期在山門入口處添加防蟲磷防護劑，防止害蟲的傳播和繁殖滋生，為實現免熏蒸儲糧提供保障。實驗全程利用智能化多功能糧情系統自動檢測：倉溫、倉濕、外溫、外濕、糧溫通風前、通風后各檢測一次，害蟲每周檢測一次，水分每月檢測一次。利用倉內安防系統實時查看內環流通風情況，檢查薄膜密封及管道連接處有無異常，派專人記錄數據、監測氣密性，不定時檢查內環流設備、測溫系統、測蟲系統等運行是否良好，對系統運行故障等問題及時維修和排除。

對比倉采取常規儲藏方式，7月17日發現有書虱和麥蛾，按規定進行磷化氫熏蒸作業，及時控制了害蟲滋生。實驗期間，通過智能化糧溫監測系統，及時記錄了該倉的倉溫、倉濕和平均糧溫等數據，為與實驗倉的比對分析提供了客觀數據。

2 結果與分析

2.1 實驗結果分析

從內環流控溫階段數據對比看（圖1、2），實驗倉采用膜下內環流通風，夏季平均糧溫低于對比倉3～5℃，平均糧溫最高未超過15℃,四周糧溫明顯低于對比倉,倉內濕度保持在35%～40%之間,較對比倉倉濕50%左右有明顯降低；從實驗倉和對比倉2020年1—11月份的平均糧溫與最高糧溫分析來看（圖3、4），因實施糧面覆膜，糧堆溫度受外溫影響較小，糧溫上升緩慢，全年平均糧溫控制在15℃之內，最高糧溫保持在25℃以下，而對比倉平均糧溫最高達到20℃以上，上層最高糧溫達到30℃以上。實驗倉定點檢測水分在內環流通風期間略有降低（如圖5、表1），在保持不受外界影響的情況下維持了濕度平衡。從實驗數據來看，實驗倉取得了良好的控溫控濕效果，倉內檢查沒有發現儲糧害蟲，實現了準低溫儲藏和全年免熏蒸。

圖1 倉濕對比圖

圖2 平均糧溫對比圖

圖3 2020年1月—11月平均糧溫對比圖

圖4 2020年1月—11月最高糧溫對比圖

圖5 水分檢測點位圖

2.2 經濟效益分析

實驗倉和對比倉于2019年12月份同時通風降溫，用電成本基本相同。實驗倉倉內覆膜及內環流系統改造，因可長期重復使用，產生費用與對比倉熏蒸密封費用沖抵后忽略不計。實驗倉內環流系統和排積熱通風作業中設備維修費700元，總電耗2778 kW·h，工業用電按0.56元/（kW·h）計算，電費1556元，費用合計2256元；對比倉害蟲防治采取磷化鋁熏蒸作業，使用磷化鋁藥劑80 kg，單價34元/kg，人工費用600元，費用合計3320元；經比較，實驗倉全年比對比倉節省費用1064元。

2.3 社會效益分析

智能化倉房膜下內環流控溫控濕免熏蒸技術的應用，抑制了儲糧害蟲的感染滋生，減少了磷化鋁藥劑的使用，避免了對工人及環境的危害，實現了準低溫儲糧，全年免熏蒸且保障儲糧品質，為糧食倉儲企業大力推廣應用積累了經驗。

表1 實驗倉與對比倉水分情況 %

3 結語

四季冷熱的明顯變化為膜下內環流控溫控濕創造了有利的條件，在膜下糧溫達到設定溫度時，啟動內環流控溫系統，小功率風機將糧堆內部的冷空氣通過糧堆下鋪設的通風籠抽出，經保溫風管送到倉內膜下空間，降低上層糧堆濕度和表層糧溫。

糧倉膜下內環流通風一方面減少外溫外濕、倉溫倉濕對糧堆的影響；一方面降低“冷源”消耗，提高通風效率，全年實現最高糧溫低于25℃、平均糧溫低于20℃、倉濕小于35%，水分均衡穩定的準低溫環境。低溫低濕密閉環境抑制儲糧害蟲感染和滋生，從而實現免熏蒸和準低溫儲糧，減少藥劑殘留和對工人的危害，提高糧食品質，保障儲糧安全。此次實驗中發現：

（1）內環流通風時覆膜緊貼糧面,下行式通風易出現空氣分配不均勻,需用風機輔助將覆膜吹起,通風效果才有保障,增加了人員觀察和操作環節。下一步可在薄膜與糧面間沿風向鋪設簡易通風管道，以保證空氣分配均勻和環流控溫效果。

（2）實驗倉倉溫受外溫影響較大，夜間排積熱雖有一定降溫作用,但增加了通風作業時間、成本及害蟲感染機會。建議進行倉頂隔熱改造和倉內吊頂，提高倉房門窗的氣密性，減少外溫對倉溫、糧溫的影響，以提高內環流控溫控濕效果。