極寒地區應用內環流控溫技術的探索研究*

欒 昊 陳開軍 曹殿朕 欒志軼 張 乾 王雪松

(中央儲備糧大楊樹直屬庫有限公司 165456)

內環流控溫系統是我國北方地區應用較為普遍的一項綠色儲糧技術。當系統檢測到倉溫達到設定值時，可自動開啟或關閉安裝于糧面上的環流風機，利用糧堆“冷心”(冷源)降低表層糧食溫度，從而實現均衡糧溫和(準)低溫儲糧，并且可以達到抑制害蟲生長，延緩儲糧品質變化的目的。

中央儲備糧大楊樹直屬庫有限公司地處鄂倫春自治旗東南部，屬于溫帶大陸性季風氣候，適合運用春季密閉、夏季內環流控溫、秋冬季降溫通風的組合儲糧技術。本地氣候特點是干旱少雨，夏季氣溫高，持續時間短，最高溫度可達38.2℃；冬天氣溫低，最低可達-42.6℃，由于季節交替時氣溫溫差過大，糧溫間接受外溫影響形成“冷心熱皮”現象，極易發生糧情變化。我庫于2019年開始投入使用內環流控溫系統，本文通過對內環流控溫技術的探索研究，總結出了一些經驗和問題對策，供大家參考。

1 試驗材料

1.1 倉房條件

選取1號高大平房倉作為試驗倉，4號倉作為對照倉，兩棟倉房規格、構建、設備設施、建造年份均一樣，具有較好的對比性。每棟倉房長度50 m，跨度30 m，裝糧線高6.5 m。

1.2 儲糧條件

1號倉，大豆等級二等，儲糧數量6749.950 t，生產年度2019年，水分10.2%，雜質0.6%，完整粒率92.7%，粗脂肪酸價0.41 mgKOH/g，蛋白溶解比率90%，色澤氣味正常。

4號倉，大豆等級二等，儲糧數量6445.820 t，生產年度2019年，水分11.6%，雜質0.6%，完整粒率92.2%，粗脂肪酸價0.52 mgKOH/g，蛋白溶解比率90%，色澤氣味正常。

1.3 內環流系統

1.3.1 環流通風系統 主要包括離心風機、地上籠通風道和倉內PE環流管道。離心風機型號：BLK-260-2-1.1 kW,功率1.1 kW，風機風量1400 m3/h，風壓900 Pa，出風口風速24 m/s。

1.3.2 現場控制系統 包括主控制模塊和現場手動按鈕開關，驅動控制相關設備的運行，具有自動采集倉內溫度糧情數據以及風機等通風設備及設施數據和自動開啟或停止離心風機等功能。

1.4 糧情檢測系統

外溫外濕、倉溫倉濕檢測點各一個，糧溫檢測共有77根電纜，308個測溫點。

1.5 檢測設備

深層扦樣器、分析天平、電熱恒溫箱、電熱恒溫水浴鍋、粉碎機、索氏抽提器等。

2 試驗方法

2.1 機械通風儲蓄冷源

11月～12月，結合當地氣候環境，氣溫較低情況下進行整倉機械通風降溫，通風后整倉平均糧溫達到-5℃～0℃。

2.2 夏季內環流控溫

7月初，通過持續觀察糧溫變化情況，當倉溫達到上限溫度20℃開機，下限溫度18℃關機。

3 試驗結果與分析

3.1 試驗期間糧溫變化情況

表1與表2分別為1號試驗倉、4號對照倉試驗期間的糧溫變化情況。

由表1與表2分析得出，1號倉表層糧溫上升幅度非常小，試驗前后僅上升了0.2℃，并且始終保持在低溫儲糧標準內，最高時僅為18.5℃。2層糧溫受表層溫度下行影響，上升幅度較大，與試驗前比較上升了13.8℃，3、4層糧溫上升幅度較小，試驗前后分別上升了6.9℃和2.7℃，整倉平均糧溫上升速度平緩，試驗前后上升了5.7℃。

表1 1號試驗倉糧溫變化情況 (單位：℃)

表2 4號試驗倉糧溫變化情況 (單位：℃)

4號倉表層糧溫上升幅度較大，最高時達到22.8℃，超過了低溫儲糧的標準。而2層糧溫上升幅度與1號倉比較相對降低，試驗前后上升了7.5℃，與表層糧溫的溫差較大，存在糧堆表層結露的風險。

根據表1、表2對比可以看出，1號倉表層糧溫沒有太大變化，與初期相比僅僅上升了0.2℃，比4號對照倉的上升幅度低了4.6℃，由此可見，內環流控溫系統的控溫效果非常顯著。

從表中可以看出，試驗前后1號倉和4號倉平均糧溫分別上升了5.7℃和4.1℃，雖然1號倉的平均糧溫上升幅度略大于4號倉，但上升趨勢是平緩的，而且與4號倉相比，1號倉的整倉糧溫更加均衡。

3.2 試驗期間倉溫、倉濕變化情況

表3為兩個倉試驗期間的倉溫、倉濕變化情況。

由表3可以看出，1號試驗倉的倉溫、倉濕在應用內環流控溫系統期間始終保持在相對較低的狀態下，平均倉溫控制在18.5℃，平均倉濕控制在51.7%，受氣溫、氣濕的影響較小，營造了低溫、干燥的良好儲糧環境。4號對照倉受外界環境的影響，倉溫、倉濕變化幅度較大，平均倉溫21.0℃，峰值最高達到24.8℃，平均倉濕64.7%，最高時達到71.5%。

表3 1、4號倉倉溫、倉濕對比 (單位：℃、%)

3.3 試驗期間糧食水分及儲存品質變化情況

表4為兩倉在試驗期間糧食水分及儲存品質變化情況。

由表4可以看出，1號倉糧食水分及儲存品質變化不大，試驗前后糧食水分下降了0.1個百分點，粗脂肪酸值上升了0.07 mgKOH/g，蛋白質溶解比率下降了2個百分點；而4號倉的糧食水分及儲存品質變化幅度要大于1號倉，試驗前后糧食水分下降了0.2個百分點，粗脂肪酸值上升了0.14 mgKOH/g，蛋白質溶解比率下降了4個百分點。

表4 1、4號倉糧食水分及儲存品質變化情況 單位(%、mgKOH/g)

3.4 試驗電耗及單噸成本分析

1號試驗倉運行內環流控溫系統52 d，累積通風651 h，平均每天運行約12 h，總電耗為4296 kW·h，單位能耗為0.63 kW·h/t，噸糧成本為0.38元/t，每天運行時間過長，單位能耗超過內環流控溫標準能耗，噸糧成本費用較高。

4 試驗結論

4.1 控溫效果顯著

應用內環流控溫儲糧技術的倉房，倉內最高糧溫未超過19℃，平均糧溫未超過8℃，有效控制倉溫、表層糧溫并均衡整倉糧溫，達到低溫儲糧標準，減少了糧堆表層結露、結頂風險，為糧食安全度夏提供了有利保障。

4.2 實現了保水減損

應用內環流控溫儲糧技術的倉房，倉內平均濕度控制在51.7%，低倉濕有效防止了夏季糧倉內外的濕熱交換，減少了夏季儲糧水分的流失，內環流控溫通風前后，糧食水分無明顯變化。

4.3 有效抑制品質劣變

高大平房倉應用內環流控溫儲糧技術期間，倉溫、平均糧溫較低，能夠有效控制倉房空間溫度和糧堆上層糧溫上升，降低倉內相對濕度，達到降低糧食的呼吸強度,減少干物質損耗，抑制了糧食品質劣變的，抑制蟲害、微生物等生長繁殖，內環流控溫通風前后糧食色澤、氣味正常無明顯變化，為提高市場競爭力及綠色儲糧提供了有利保障，實現經濟儲糧、綠色儲糧的目的。

4.4 改善工作環境

內環流系統自動采集溫度，根據設置條件自動控制風機，不需要人工判斷，快捷高效，降低了保管員的工作強度、提高了工作效率。未應用內環流控溫的倉房，倉內因空氣不流通，且倉溫較高，工作人員進入倉內不久會汗流浹背。應用內環流的倉房，由于倉溫明顯低于常規儲糧倉房，進入倉內感到涼爽、舒適，便于工作，改善了工作環境。

4.5 提升工作效率

先進的控制設備能夠精確地儲存大量數據，在應用過程中，保管員定期記錄電表電量、出風口溫度、倉溫、糧溫、倉濕、風機運行時間等相關數據，準確高效地建立基礎數據庫，對通風倉房進行合理的數據分析，為儲糧安全提供了有效的數據支撐，從而確保儲糧安全。

5 問題及解決對策

5.1 存在的問題

隨著內環流控溫儲糧技術的廣泛應用，在實際操作中也存在一些問題，如大楊樹地區屬于溫帶大陸性氣候，并且有“山區小氣候”特征，總體特點是溫度較低、溫差較大，年極端最高氣溫38.2℃，極端最低氣溫-42.6℃，年平均濕度85%，這種極端天氣導致倉房熱脹冷縮現象非常嚴重，倉房變形、掉皮、膠條老化的現象屢見不鮮，從而導致倉房氣密性極差，冷心儲存時間相對較短，內環流風機開機時間也相對較長，增加了電費及風機的使用壽命，使風機蓄冷通風頻繁，造成糧食損耗增加等問題。

5.2 應對措施

下一步我庫將在確?！皟蓚€安全”的前提下，因地制宜、科學合理地開展實施內環流技術，進一步加大倉房基礎設施改造投資力度，力求達到內環流控溫儲藏要求，對老舊倉房進行氣密性改造，繼續學習內環流系統相關新技術、新應用，使內環流這項綠色科技儲糧技術在我庫廣泛應用并取得實效。