內環流技術在進口大豆儲存中的應用

王興周，李樂文，朱 帥，宋 帥

（山東省糧油收儲有限公司魯中儲備庫，山東 魯中 262400）

內環流控溫技術是在機械通風系統基礎上發展起來的一項控溫儲糧技術，它是將通風系統和內環流風機、內環流管道及倉房組成一個封閉環流系統，該系統利用糧堆冬季通風蓄冷得到的冷心，將糧堆中低溫空氣通過環流管道送入到倉內空間，有效降低中上層及糧堆外圍糧溫，既解決了糧堆 “冷心熱皮”的困擾，又充分利用了糧堆內的冷源，從而達到儲糧安全度夏，延緩糧食品質劣變的目的。從儲糧生態劃分看，山東屬于第四區中溫干燥儲糧區，適合應用秋冬季通風降溫、春季密閉、夏季控溫的儲糧技術路線。大豆在度夏期間，倉房表層及四周易受外界氣溫影響而溫度升高，容易發生發熱、結露、霉變等現象。內環流控溫儲糧技術的出現，為高大平房倉實現準低溫儲糧和大豆安全保管提供了新選擇。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗倉房

分別選取3號倉作為試驗倉，4號倉作為對照倉，屋面保溫措施采用10 cm厚珍珠巖塊，窗戶加裝隔熱泡沫板，門、窗用塑料薄膜密封處理。見表1。

表1 試驗倉、對照倉基本情況

1.2 內環流控溫系統

通風道為倉房原有地上籠通風系統，地上籠直徑為400mm，全部為一機兩道模式；保溫環流管道為管套管結構，內管材料為PVC，外管材料為不銹鋼，其間填充聚氨酯發泡保溫材料；保溫循環風機功率為0.75 kW，循環風量為1 000 m3/h，殼體內壁與循環風機之間填充聚氨酯發泡；集成控制箱為系統核心控制部位，根據設置啟停溫度閥值，自動開啟或關閉，也可實現手動、自動互轉；測溫感應線為數字溫度傳感器，可以采集倉內溫度并與集成控制箱連接，實現系統的自動溫控。內環流控溫系統見圖1。

圖1 內環流控溫系統立面圖

1.3 工作原理

內環流控溫時系統自動檢測糧面溫度，當糧面溫度達到設定上限值后系統自動開啟環流風機，將糧堆中央“冷芯”帶到糧堆表面，從而降低糧面以上倉房空間溫度和中上層及四周糧食溫度，當糧食檢測溫度達到設定下限溫度時系統停止運行，有效防止了糧食結露、糧面結拱現象的發生，實現了準低溫儲糧。

1.4 試驗方法

1.4.1 冬季降糧溫、蓄冷源

為了確保夏季控溫有足夠冷源，冬季將糧溫通風降至5℃左右。平房倉大豆采用倉房窗戶上1.1 kW低功率軸流風機保水降溫，既能達到降溫的需要，又能避免水分損耗過大、耗電量較高等問題，達到降本增效目的。倉房通風降溫系統見圖2。

圖2 倉房通風降溫系統圖

1.4.2 春季密閉倉房、防溫升

春季氣溫升高，為避免大豆糧溫過快上升，升溫前需及時對倉房門窗等孔洞做好隔熱密封處理。倉內窗戶加裝隔熱泡沫板，用塑料薄膜密封處理，進倉門加裝隔熱簾。

1.4.3 夏季控糧溫、防發熱、防蟲害

經過冬季降溫通風后的大豆整體平均糧溫較低，進入高溫季節，表層大豆受氣溫影響，易在糧面以下50 cm左右產生濕熱擴散現象,此部位糧食水分和溫度會隨著濕熱擴散的進一步發展而產生局部發熱現象。為此，夏季可通過內環流系統進行均溫處理，將倉溫和表層糧溫控制在27℃以內，并有效均衡糧堆內各部位的空氣相對濕度。設定3號試驗倉開啟內環流控溫的上限溫度為27℃，關閉內環流控溫的下限溫度為24℃，選擇自動開啟模式。3號倉內環流控溫系統見圖3。4號試驗對照倉沒有內環流控溫系統，利用晚上低溫、低濕時機開窗通風及開軸流風機排除倉內濕熱。

圖3 倉房內環流系統圖

1.5 數據采集

3號倉6月22日開啟內環流，8月24日關閉內環流。4號倉在此時間段定時開啟關閉倉房室中除濕散熱及軸流風機。在此期間，定期定時檢測兩倉的糧溫、倉溫、倉濕、內環流系統運行時間、蟲害發生情況及糧食質量變化情況等。

2 結果與分析

2.1 糧溫變化情況

試驗倉（3號倉）經過累計425 h的內環流，平均糧溫由通風前的12.4℃上升至通風后的21.6℃，上升幅度為9.2℃；表層平均糧溫由通風前的25.1℃上升至通風后的25.7℃，上升幅度為0.6℃；中上層平均糧溫由通風前的9.6℃上升至通風后的21.6℃，上升幅度為12℃；中下層平均糧溫由通風前的6.3℃上升至通風后的20.2℃，上升幅度為13.9℃；下層平均糧溫由通風前的8.8℃上升至通風后的18.9℃，上升幅度為10.1℃；最高糧溫能控制在27℃以下。根據試驗期間采集的數據看，試驗倉3號倉房在高溫季節通過內環流控溫系統，將倉溫控制在27℃以下，能有效抑制表層糧溫過快上升，使儲糧安全度夏，實現低溫儲糧。

對照倉4號倉7月在糧堆表層30～50 cm處結露發熱，最高糧溫達到34.2℃。對照倉4號倉整倉平均糧溫及各層糧溫變化趨勢基本一致，隨著外溫升高而升高，呈現出一種近乎平行的狀態；試驗倉3號倉糧溫變化曲線在后期出現交叉或非常接近現象，因為在內環流影響下，各層糧溫趨于相同。試驗倉及對照倉糧溫曲線見圖4、圖5。

圖4 試驗倉（3號倉）糧溫變化曲線

圖5 對照倉（4號倉）糧溫變化曲線

2.2 倉濕變化情況

根據糧情檢測系統倉濕檢測結果，試驗倉3號倉倉濕顯著降低，試驗期間有所波動，其倉濕變化區間為24.5%～47%；對照倉4號倉倉濕明顯偏高，變化平穩，試驗期間變化區間為58%～66.5%。夏季使用內環流控溫，由于是閉合回路，與外界空氣沒有濕熱交換，不會流失水分，起到了保水作用。

2.3 害蟲發生情況

內環流通風充分利用了糧堆內“冷心”，使糧堆上層始終保持較低的溫度，限制了其生理活動、抑制了害蟲的發生和霉菌的生長，為綠色安全儲糧提供了保障。實施內環流控溫3號倉房書虱密度得到有效控制，對照倉4號倉書虱密度隨環境溫度升高呈增長趨勢。因為書虱生長繁殖的適宜溫度為27～30℃、相對濕度70%～80%，使用內環流技術后，倉溫和糧溫基本上低于27℃，倉濕更是降到40%左右，并且表層糧食水分下降，進一步惡化了儲糧害蟲生活環境，所以有效控制了書虱等有害生物生長繁殖。

2.4 大豆質量變化情況

3號倉實施內環流控溫儲糧后，糧堆內部干冷的空氣與空間相對濕熱的空氣進行交換自糧面下行循環流動，經過不斷的水分再平衡，降低了表層糧食水分，尤其是表層10～50 cm處的糧食水分下降明顯。3號倉在儲存期間沒有出現結露、發熱、霉變的現象，糧堆整體處于溫度較低的狀態，有效地延緩了糧食品質劣變速度，保持糧食品質良好。

4號倉常規儲存，7月上旬就發現表層30 cm左右溫度、水分異常升高，有發熱、結露現象，我們立即組織人員對全倉進行了翻倉處理，使糧堆內的濕熱散發出去，確保儲糧安全；在后期的保管中，又發現局部表層發熱、結露，又進行了幾次局部翻倉處理，大大增加了保管人員的工作量。由于糧堆表層溫度、水分異常變化，導致表層附近糧食品質劣變速度較快，影響了整倉糧食的質量。

2.5 經濟效益分析

3號倉6月22日～8月24日內環流控溫累計運行時間425 h，折算實際能耗為1 275 kW·h，當地綜合電價為1元/（kW·h），內環流控溫費用為1 275元。4號倉6月22日～8月24日每隔幾天利用晚上低溫時段開啟倉房窗戶軸流風機排濕除熱累計運行206 h，折算實際能耗為453 kW·h，費用為453元，翻倉人工費用1 000元，合計1 453元。兩倉所需費用基本差不多，但3號倉實行內環流控溫，儲存大豆品質明顯比4號倉好，所以使用內環流控溫技術保管進口大豆綜合效益好。

3 結論

（1）內環流控溫技術能使糧堆的“冷心”緩慢釋放到糧堆表層和高溫區域，促使糧堆溫度達到相對均衡，使整個糧堆處于準低溫狀態，從而抑制蟲、霉生命活力，達到延緩儲存大豆品質劣變的目的。應用內環流控溫技術操作簡便，適用性強，節能高效，均溫效果明顯，水分減量小，不受外界環境溫度限制，可操作性強。

（2）內環流控溫解決了糧堆“熱皮冷心”問題，糧堆各層溫度梯度有明顯縮小趨勢，開發利用糧堆自身“冷心”，為低溫儲糧、綠色儲糧提供了基礎。環流期間不僅要注意表層糧食溫度的變化，同時要密切注意糧堆中上層、中下層和下層糧溫變化情況，防止糧堆各層糧溫與相鄰層糧溫之間的溫差超過露點溫度，預防結露現象的發生。

（3）降低了勞動強度，改善了工作環境，確保了儲糧安全。未使用內環流控溫系統倉房夏季倉溫一般在30℃以上，倉濕在60%以上，大豆容易發熱結露，需要保管人員進倉翻倒糧面，工作環境惡劣，勞動強度大。而使用內環流控溫系統倉房夏季倉溫一般在27℃以下，倉濕在40%以下，表層糧食水分下降明顯，解決了進口大豆安全度夏的難題，降低了保管人員的勞動強度。

（4）冬季通風蓄冷盡可能采用小功率軸流風機進行緩釋通風降溫，可大大降低單位能耗及通風帶來的水分損失。為確保糧堆內冷源充足，一般將糧堆冷心降至5℃左右。

（5）在山東第四儲糧生態區，冬季將糧溫降至5℃，夏季進行內環流均溫技術均衡糧溫作業至8月底或9月初，其糧堆“冷心”冷源完全夠用，但糧堆內冷源消耗明顯。所以，在內環流的應用中，需要注意以下幾點：①要加強倉房的隔熱保溫性能，門窗是倉房隔熱保溫的薄弱環節，可以在門窗加保溫隔熱板；②要做好倉房的全方位密閉，減少倉外濕熱空氣對糧堆的影響；③要把握好內環流開啟的時機，白天溫度高時盡量不開啟，盡量利用晚上低溫時段平衡糧溫，避免糧堆冷源損失過大。