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            科学运用机械通风推进绿色安全储粮

            文档作者: 赵建华 任宏霞 安晓鹏 许明辉 林镇清        文档来源: 广东省储备粮管理总公司
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            更新时间: 2021年01月09日
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            第40 卷 科学运用机械通风推进绿色安全储粮 粮食储藏技术 科学运用机械通风推进绿色安全储粮 * 赵建华 任宏霞 安晓鹏 许明辉 林镇清 (广东省储备粮管理总公司顺德直属库 528308) 摘 要 通过科学合理运用机械通风技术, 同时辅以隔热保冷密闭措施, 可使储粮较长 时间处于低温或准低温状态, 不仅能有效抑制害虫及微生物的生长繁殖和危害, 减少或避免 化学药剂的熏蒸;还能有效预防和消除储粮的发热霉变, 延缓粮食的品质劣变, 确保粮情稳 定, 达到保质保鲜, 实现绿色安全储粮。 关键词 机械通风 隔热 密闭 低温 准低温   储粮机械通风是利用风机产生的压力, 将外界 低温、低湿的空气送入粮堆, 促使粮堆内外气体进 行湿热交换, 降低粮堆的温度和水分, 增进储粮稳 定性的一种储粮技术。我库在开展绿色安全储粮过 程中, 充分利用仓房现有设备, 抓住有利时机, 科 学合理进行机械通风, 有效预防了粮食的发热现 象, 延缓了储粮的品质劣变。在秋冬季节, 选择气 温低、湿度小的时段, 根据储粮实际情况, 有步 骤、分阶段地使用轴流风机与离心风机相结合的方 法, 进行机械通风, 使粮堆达到低温或准低温状 态, 并采取简便易行、经济有效的措施, 做好仓房 的隔热密闭保冷工作, 最大限度利用对储粮有利的 自然环境因素, 改善粮食储存的生态条件, 减小粮 食的呼吸强度, 还能有效控制害虫及微生物的生长 繁殖和危害, 从而减少或避免化学药剂熏蒸, 实现 绿色安全储粮。经过储粮一个轮换周期(两年)的 跟踪观察发现, 科学合理的机械通风, 能有效防止 粮食的发热现象, 延缓粮食的品质劣变, 确保储粮 品质安全, 实现保质保鲜之目的。 1  试验材料 1.1  仓房 选用9 号仓和13 号仓, 两仓均为2003 年新建 高大平房, 2005 年投入使用, 长60 m , 宽24 m , 粮堆高度6 m , 设计仓容6000 t 。 1.2  通风系统 采用地上笼通风, 每间仓房4 组, 1 机3 道。 1.3  风机 离心风机:型号为4 -72 -6c , 功率7.5 kW , 风量10000 m3/h ;小功率轴流风机:型号为SF - 4G -4 , 功率0.55 kW , 风量2675 ~ 5000 m3 /h 。 另外, 9 号仓西面、13 号仓东面的山墙7.2 m 和 8.5 m 高度各安有2 台轴流风机:型号为T35 -11 -5.6 , 功率1.1 kW , 风量11682 m3 /h 。 1.4  测温系统 采用深圳生产的GV2004 型粮情测温分析系 统。仓内设有测温电缆13 组, 每组6 条, 每条4 个测温点, 全仓共312 个测温点。 1.5  储粮情况 9 号储存2005 年生产的江西早籼稻, 2006 年3 月 入库, 2008 年10 月出库, 数量4821 t , 水分11.6 %, 杂质0.7 %, 脂肪酸值15.3 mgKOH/100 g 。13 号 仓储存2005 年生产的江西早籼稻, 2006 年1 月入 库, 2008 年12 月出库, 数量4889 t , 水分 11.7 %, 脂肪酸值16.4 mgKOH/100 g 。 · 19 · * 通讯地址:广东省佛山市顺德区伦教三洲粮库路1 号 粮 食 储 藏 2011 (1) 1.6  辅助材料 0.14 mm 聚氯乙烯薄膜, 泡沫板(厚50 mm), 密封胶管。 2  方法 具体通风步骤严格按照《机械通风储粮技术规 程》进行。 2.1  第一阶段:利用冷空气进行自然通风 在冷空气来临之际, 积极做好机械通风的前期 准备工作, 打开所有的门窗、通风口, 进行自然换 气通风。由于广东地属亚热带气候, 高温季节时间 较长, 仓房在密闭的环境下积聚大量的湿热空气得 不到充分的散发, 为防止机械通风时把上、下层的 湿热空气带入粮堆, 所以先采用自然通风的方式将 其逐步均匀排出, 避免通风时造成粮堆湿热聚集引 起局部水分升高、发热、甚至结露等。 2.2  第二阶段:利用粮面轴流风机进行辅助通风 在自然通风的基础之上, 利用粮面轴流风机进 行辅助通风, 加快粮堆中微气流的循环速度, 使之 与外界气体得到均匀交换, 不仅可以有效地降低粮 温, 还可起到平衡储粮水分和温度, 防止因湿热扩 散造成的分层、转移、甚至结露等。 2.3  第三阶段:利用小功率轴流风机和离心风机 进行机械通风   选择在寒冷的冬季, 充分利用低温、干燥的气 候, 并根据当地气象部门预测的天气情况, 参照 《机械通风储粮技术规程》, 判断是否适宜进行机械 通风, 采用昼停夜开、间歇式通风。期间如遇高 温、高湿、大雾或雨天则暂停通风。通风过程中, 每隔2 h 检查1 次通风情况, 并对粮食进行全面的 检查, 做好记录, 检测通风过程中粮食的温度和水 分变化情况, 同时对通风前后的各项数据进行比较 分析, 从而控制和掌握机械通风的实际效果, 保证 通风期间的储粮安全。 表1  两仓通风情况 仓 号 储藏年度通风方式 通风时间 (年·月·日) 累计通 风(h) 9 13 2006 ~2007 离心风机上行压入式 2007.01.22 ~2007.01.28 2007.01.22 ~2007.01.28 56 9 13 2007 ~2008 小功率轴流风机下行吸出式 离心风机上行压入式 2008.01.07 ~2008.01.20 2008.01.14 ~2008.01.20 168 56 3  结果与分析 3.1  降温效果 通风前后各层的平均粮温变化见表2 。从表2 可以看出, 根据安全储粮的实际需要, 进行科学合 理的机械通风, 不同的通风方式均能取得良好的降 温效果。 2006 ~ 2007 储藏年度:9 号仓、13 号仓均采 用离心风机上行压入式通风, 降温效果基本一致。 降温幅度可达5 ℃以上, 最低粮温可达10 ℃左右。 2007 ~ 2008 储藏年度:9 号仓采用小功率轴流风机   表2 通风前后平均粮温变化(单位:℃) 仓 号 储藏 年度 检测时间 气温 (℃) 气湿 (RH %) 仓温 (℃) 仓湿 (RH %) 中央(第6、7 、8组) 上中下 东一(第1、2组) 上中下 东二(第3 、4 、5组) 上中下 西一(第12、13 组) 上中下 西二(第9、10 、11 组) 上中下 最高粮温 上中下 最低粮温 上中下 平均 粮温 9 2006 ~ 2007 通风前 (20070122  22 :00) 12.4 64.1 15.6 51.2 15.6 16.0 16.5 16.8 17.1 17.5 16.1 16.5 17.0 17.0 17.4 17.6 16.2 16.5 17.1 17.2 18.0 18.8 15.2 16.0 16.8 16.7 通风后 (20070129 8:00) 13.2 68.8 15.0 50.8 12.1 11.8 11.2 12.5 12.4 11.9 12.2 11.8 11.5 12.6 12.2 11.8 12.1 11.8 11.3 13.4 12.5 12.0 11.5 10.8 10.0 11.9 13 2006 ~ 2007 通风前 (20070122  22 :00) 12.4 64.1 15.0 50.6 15.8 16.2 16.8 16.6 17.0 17.4 16.2 16.8 17.1 16.8 17.1 17.4 16.0 16.6 17.2 17.6 18.5 19.1 15.5 16.4 17.0 16.7 通风后 (20070129 8:00) 13.2 68.8 14.6 52.5 12.0 12.1 11.4 12.4 12.2 11.8 12.4 12.0 11.6 12.6 12.0 11.8 12.0 11.6 11.4 13.1 12.6 12.2 11.6 11.0 10.4 12.0 9 2007 ~ 2008 通风前 (20080107  22 :00) 12.5 52.3 14.0 53.6 15.5 16.1 16.7 16.9 17.0 17.5 16.0 16.4 17.0 17.2 17.6 18.0 16.4 16.8 17.5 17.6 18.2 18.6 15.4 16.8 17.2 16.8 通风后 (20080121 8:00) 10.8 56.5 13.5 51.9 12.0 11.8 11.4 12.4 12.1 11.7 12.0 11.6 11.2 12.5 12.2 12.0 12.3 11.9 11.6 13.8 12.4 12.1 11.3 10.8 10.5 11.9 13 2007 ~ 2008 通风前 (20080114  22 :00) 13.2 59.0 13.3 53.1 16.0 16.1 16.5 16.5 17.1 17.6 16.4 16.7 17.1 16.6 17.3 17.2 16.2 16.8 17.4 17.5 18.3 18.8 15.2 16.6 17.5 16.8 通风后 (20080121 8:00) 10.8 56.5 12.1 51.0 12.0 11.5 11.0 12.4 12.3 11.5 12.0 11.8 11.2 12.5 12.1 11.7 12.2 11.8 11.5 13.3 12.5 12.0 11.5 10.8 10.2 11.8 · 20 · 第40 卷 科学运用机械通风推进绿色安全储粮 下行吸出式通风, 而13 号仓采用离心风机上行压 入式通风, 故降温效果也略有不同。9 号仓降温幅 度最大可达6.7 ℃, 平均粮温降低了4.9 ℃, 最低 粮温可达10.5 ℃;13 号仓降温幅度最大可达 7.3 ℃, 平均粮温降低5.0 ℃, 最低粮温可达 10.2 ℃。由此可见:离心风机的降温效果较小功率 轴流风机明显, 且降温迅速。 3.2  水分变化情况 通风前后各仓的粮食水分变化见表3 。 表3 通风前后各仓的粮食水分变化情况 仓 号 储藏年度时段 水分变化(%) 上中下平均 9 13 2006~ 2007 通风前11.7 11.9 11.8 11.8 通风后11.3 11.3 11.0 11.2 通风前11.6 11.4 11.5 11.5 通风后11.3 10.8 10.9 11.0 9 13 2007~ 2008 通风前10.8 11.2 11.2 11.1 通风后10.7 11.1 11.0 10.9 通风前10.6 11.0 11.4 11.0 通风后10.4 10.8 10.6 10.6   由于机械通风进入粮堆内部的低温空气绝对湿 度较低以及空气的流动带走部分水汽, 通风过程中 多少都伴随有少量储粮水分的损失。从表3 可以看 出, 通风之后, 各层粮食水分都有不同程度的降 低, 说明机械通风对控制粮食水分有一定的作用。 2006 ~ 2007 储藏年度:9 号仓、13 号仓均采用离 心风机上行压入式通风, 粮食水分变化基本一致。 下层粮食水分损失较大, 中层次之, 上层粮食水分 损失较小, 9 号仓、13 号仓通风前后平均水分损失 达到0.5 个百分点以上。2007 ~ 2008 储藏年度:9 号仓采用小功率轴流风机下行吸出式通风, 而13 号仓采用离心风机上行压入式通风, 故水分损失情 况也不尽相同。9 号仓粮食水分变化情况:上层、 中层、下层粮食水分损失都不是很大, 较通风前损 失0.2 %。而13 号仓粮食水分变化情况:下层粮 食水分损失较大, 中层次之, 上层粮食水分损失较 小, 较通风前损失0.4 个百分点。由此可见, 小功 率轴流风机的降水幅度较离心风机小, 从这个角度 上来说, 小功率轴流风机在控水降温方面较离心风 机稍有优势。 3.3  通风后粮温年变化情况 通风结束后, 各层平均粮温年变化情况见表 4 。 由表4 可见, 由于采用的通风方式不同, 通风 后各层平均粮温在各月的变化情况也不尽相同, 但 综合隔热密闭保冷措施, 仓温均能较长时间保持在 20 ℃左右。 表4  2007 年度各层平均粮温年度变化(单位:℃) 仓 号 月  份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 9 上 中 下 平均 15.7 15.1 14.2 15.0 14.4 13.6 13.1 13.7 14.8 14.2 13.9 14.3 15.4 14.9 14.1 14.8 17.6 16.8 16.0 16.8 19.0 17.7 17.0 17.9 20.7 19.2 18.3 19.4 23.0 21.1 20.4 21.5 26.5 24.2 22.8 24.5 25.0 22.6 22.3 23.3 21.3 21.2 20.5 21.0 16.3 17.4 18.8 17.5 13 上 中 下 平均 15.2 14.8 14.4 14.8 13.8 13.3 13.1 13.4 14.3 14.1 13.6 14.0 15.2 14.7 14.2 14.7 17.3 16.7 15.8 16.6 19.3 17.6 17.1 18.0 20.9 19.8 18.1 19.6 23.0 22.2 20.2 21.8 26.1 23.9 22.6 24.2 25.2 23.4 22.2 23.6 21.6 21.2 20.8 21.2 16.6 17.8 19.0 17.8   表5  2008 年度各层平均粮温年度变化(单位:℃) 仓 号 月  份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 9 上 中 下 平均 14.4 15.6 16.2 15.4 14.0 14.4 15.8 14.7 14.4 14.6 16.0 15.0 15.8 15.0 16.4 15.4 17.2 16.5 16.8 16.8 19.8 18.4 17.6 18.6 21.8 20.0 18.4 20.1 23.5 21.4 20.6 21.8 26.4 23.2 22.3 24.0 26.0 22.8 21.5 23.4 22.2 20.6 20.2 21.0 17.4 17.8 19.6 18.3 13 上 中 下 平均 15.4 15.1 14.5 15.0 14.0 13.6 13.2 13.6 14.6 14.0 13.7 14.1 15.1 14.7 13.7 14.5 17.0 16.4 15.8 16.4 19.5 18.0 17.1 18.2 21.5 19.6 18.3 19.8 23.1 21.0 20.4 21.5 26.5 23.4 22.1 24.0 25.9 23.1 21.5 23.5 21.8 20.9 20.3 21.0 17.0 17.8 19.5 18.1   2006 ~ 2007 储藏年度, 9 号仓、13 号仓均采 用4 台7.5 kW离心风机进行上行压入式通风, 故 2007 年度各层平均粮温年度变化情况基本相同。 由于上层粮温受外界温度影响较大, 变化规律基本 与气温变化一致, 变化幅度较大, 最高点出现在9 月, 最低点出现在2 月;而中下层粮温相对变化较 小, 粮温最高点均出现在9 月, 此后呈递减趋势, 2 月降至最低点。3 月份气温开始回升, 由于上层 粮温受外界温度影响较大, 粮温上升变化幅度明 显;而中下层粮温变化相对较小, 但也呈现逐步上 升的趋势, 9 月份达到最高;之后气温开始下降, 各层粮温也随之呈现下降趋势。 2007 ~ 2008 储藏年度, 9 号仓采用4 台 0.55 kW小功率轴流风机进行下行吸出式通风, 导 · 21 · 粮 食 储 藏 2011 (1) 致粮堆形成“冷皮热心” , 粮温变化规律为:上层 <中层><下层,>中层>下层, 上层粮温较 高、中层次之、下层粮温较低。故气温回升时, 9 号仓由于上层粮温与气温相差较大, 粮温上升的幅 度也较为明显, 中下层粮温也随之呈现缓慢上升的 趋势;而13 号仓由于上层粮温与气温相差较小, 故粮温上升的幅度不是很明显, 与中下层粮温一样 呈现缓慢上升的趋势。气温下降时, 9 号仓、13 号 仓各层粮温变化规律基本一致, 呈逐步下降趋势。 3.4  经济效益对比 两次机械通风达到相同的降温效果, 小功率风 机所需要的通风时间较离心风机多得多, 但其总耗 电量、单位能耗却仅为离心风机的22.0 %和 24.1 %, 节能效果明显, 经济效益显著。2006 ~ 2007 储藏年度:9 号仓、13 号仓均采用4 台7.5 kW 离心风机进行上行压入式通风, 累计通风 56 h , 总耗电量1680 kW · h , 单位能耗分别为 0.073 kW · h/ ℃· t 、0.073 kW · h/ ℃· t 。2007 ~ 2008 储藏年度:9 号仓采用4 台0.55 kW 小功 率轴流风机进行下行吸出式通风, 累计通风168 h , 而13 号仓仍采用4 台7.5 kW 离心风机进行上 行压入式通风, 累计通风56 h 。由于通风时间和 降温幅度都有所不同, 故总耗电量、单位能耗也各 不相同, 分别为369.6 kW · h 、1680 kW · h 、 0.0166 kW · h/ ℃· t 、0.069 kW ·h/ ℃· t 。 整个通风过程中, 风机的平均单位能耗大大低 于《机械通风储粮技术规程》规定的单位能耗。 3.5  储粮品质指标变化 储藏期间, 各仓粮食储存品质指标变化如表 6 。 由表6 可见, 通过科学合理的机械通风及其后 期隔热密闭管理, 有效降低了储粮的呼吸强度, 减 少了干物质的消耗, 从而抑制了脂肪酸值的急剧增 加, 延缓了粮食的品质劣变。储存3 年后, 9 号仓 脂肪酸值26.5 mgKOH/100 g , 13 号仓脂肪酸值 27.3mgKOH/100 g 。 表6  储藏品质变化情况(单位:mgKOH/ 100 g) 仓 号 储藏年度 检测时段 (年· 月) 脂肪酸值 上中下平均 9 13 2006 ~ 2008 2006.03 15.3 15.2 15.4 15.3 2008.09 28.3 26.6 24.7 26.5 2006.03 16.5 16.3 16.4 16.4 2008.09 29.2 27.5 25.3 27.3 3.6  通风后的综合管理 3.6.1  通风结束后, 粮食的温度、水分均达到一 种动态平衡, 因此, 在气温回升之前, 必须及时做 好隔热密闭保冷措施。先用50 cm 聚苯乙烯泡沫板 镶嵌在门窗及通风道中间, 再用胶管、聚氯乙烯薄 膜进行压槽密封。 3.6.2  在储粮度夏期间, 根据气温、仓温的变化 情况, 当气温超过32 ℃时, 适时开启拱顶轴流风 机, 调节仓顶传热, 延缓仓温上升;必要时还应利 用夜间低温时机, 打开密封的窗户, 开启粮面轴流 风机进行气体交换, 消除仓内积热, 控制粮堆热皮 热量向粮堆中心部位传导。 4  讨论 4.1  通过三个阶段科学合理的机械通风及后期的 综合隔热保冷措施, 可使整体粮堆较长时间处于低 温或准低温状态, 有效抑制了虫霉的生命活动和储 粮的呼吸作用, 从而减少粮食干物质的消耗, 降低 储粮保管费用, 保持粮情稳定、延缓粮食品质劣变 都具有极其重要的作用, 达到“绿色安全储粮” 的 目的。 4.2  采用小功率轴流风机和离心风机, 在气温较 低季节均能达到通风降温的目的, 且降温效果显 著。小功率轴流风机机械通风具有单位能耗低、水 分损耗小、降温均匀和操作简便等特点, 故适用于 新粮入仓的早期控水降温通风;离心风机机械通 风, 具有降温迅速、通风作用效果时间较长等特 点, 但相对小功率轴流风机来说, 单位能耗较高、 水分损耗也较大, 故适用于紧急情况下的降温降水 通风。 · 22 · 第40 卷 科学运用机械通风推进绿色安全储粮 4.3  在通风效果上, 由于第三阶段2007 ~ 2008 储 藏年度9 号仓采用下行吸出式通风, 与第一、二阶 段的通风方式正好相反, 故前期通风效果不如13 号仓采用上行压入式明显。采用吸出式机械通风, 粮温降至一定温度所需的通风时间较长, 且在后期 管理中粮温不够稳定, 会有不同程度的回升现象; 而采用压入式机械通风, 降温效果迅速、明显, 且 在后期管理中粮温相对较为稳定, 回升缓慢。 4.4  压入式机械通风, 粮堆形成“热皮冷心” , 上 层粮温较高, 中层次之, 下层粮温较低, 虽然上层 粮食受外界温度影响较大, 但由于粮食属于热的不 良导体, 中下层受外界影响较小, 因此有利于粮食 安全度夏。而吸出式机械通风, 粮堆形成“冷皮热 心” , 上层粮温较低, 中层次之, 下层粮温较高, 随着季节交替、气温回升, 上中层较低粮温很容易 被外界温度中和, 并呈现随之上升的趋势, 甚至在 高温季节上层粮温还可能高出气温, 导致通风效果 浪费较大。 参 考 文 献 1  孟永青, 仲维平等.平房仓不同风机降温通风对比试 验.粮食储藏, 2006 (2) 2  谷连升, 孙宏雷.储粮机械通风技术在高大平房仓中 的应用.粮食储藏, 2003 (3) 3  杨国峰, 丁超.关于储粮机械通风条件的探讨.粮食 储藏, 2009 (6) 4  郑振堂, 陈明峰, 张颜平.高大平房仓低温密闭储粮 试验.粮食储藏, 2006 (6) 5  王若兰, 田元方, 罗中文等.房式仓高水分玉米安全 储藏研究.粮油仓储科技与通讯, 2002 (2) (收稿日期:2010 10 09) APPROPRIATE MECHANICAL VENTILATION PROMOTING GREEN SAFE STORAGEOF GRAIN Zhao Jianhua  Ren Hongxia  An Xiaopeng  Xu Ming hui  Lin Zhenqing (Shunde G rain Storage , Guang do ng Provincial Grain Reserves Co . 528308) By appropriate mechanical ventilation and combing w ith seal measurement fo r heat -insulation and cold preservatio n , g rain can be stored in low temperature or quasi -low temperature for long period .It not only can effectiv ely inhibit insect s and microbes f rom reproducing and g row th , and avoid or decrease g rain fumig ation , but also prevent and remo ve stored -grain f rom heating and mi ldewing , delay the deterioration o f g rain quality , assure g rain storability and keep g rain quality and realize g reen safe g rain sto rage . Keyw ords :mechanical ventila tion , heat insulatio n , seal , low temperature , quasi -low temperature · 23 ·</中层>
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