崔相全，張宗超，韓夢(mèng)龍，趙 峰，李寒松※，于賢龍，龔魁杰，慈文亮

（1. 山東省農(nóng)業(yè)機(jī)械科學(xué)研究院，濟(jì)南 250100；2. 山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所，濟(jì)南 250100）

0 引 言

中國(guó)糧食產(chǎn)后損失嚴(yán)重，每年糧食產(chǎn)量的8%～14%在產(chǎn)后環(huán)節(jié)被損失掉[1]，糧食行業(yè)“產(chǎn)后護(hù)理”空間巨大。黃淮海輪作區(qū)因農(nóng)時(shí)搶收搶種，玉米收獲時(shí)普遍含水率較高，一般在20%～30%之間，最高含水率35%以上[2]，玉米儲(chǔ)藏普遍存在以下問題：場(chǎng)院和道路晾曬受場(chǎng)地限制、人工費(fèi)高、蟲鼠雀害嚴(yán)重且遇陰雨天糧食極易霉?fàn)€發(fā)芽[3-9]；高含水率玉米果穗不易直接進(jìn)行脫粒（脫粒的最佳水分為18.3%左右）[10]，直接脫粒容易導(dǎo)致破損、裂紋及胚芽不完整；加之國(guó)家禁用煤炭、秸稈焚燒，使用天然氣、電力等能源烘干成本又過高（占到糧價(jià)的8%左右）[11]，國(guó)內(nèi)目前從事玉米穗儲(chǔ)藏研究的主要集中在東北地區(qū)，東北玉米收割時(shí)間比較晚，含水率低，農(nóng)戶所用穗儲(chǔ)糧倉(cāng)倉(cāng)容也比較小，且大都不用機(jī)械通風(fēng)[12-20]，不太適合黃淮海地區(qū)的玉米穗儲(chǔ)藏。國(guó)外從事糧食通風(fēng)儲(chǔ)藏研究較多，大量研究證明，通風(fēng)策略與流場(chǎng)分布均勻性是影響糧食通風(fēng)儲(chǔ)藏的兩個(gè)重要因素[21-26]。Lukasse等建立了馬鈴薯通風(fēng)貯藏倉(cāng)內(nèi)流場(chǎng)的數(shù)值模型，準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)了儲(chǔ)存過程中馬鈴薯內(nèi)部氣流的溫度變化[27]。Daniela等分析了儲(chǔ)糧倉(cāng)內(nèi)通風(fēng)干燥過程，結(jié)果顯示，通風(fēng)策略能夠使倉(cāng)內(nèi)溫度梯度小于3 ℃，同時(shí)能夠防止進(jìn)風(fēng)口的物料過度干燥或受潮[28]。Garg和Maier基于數(shù)值模擬分析了糧食儲(chǔ)藏倉(cāng)內(nèi)氣流的不均勻分布，通過在倉(cāng)底部設(shè)置環(huán)形風(fēng)管可以將空氣輸送至近壁面區(qū)域谷物而有效提高氣流分布均勻性[29]。但對(duì)于玉米果穗通風(fēng)儲(chǔ)藏國(guó)外研究很少見，Kibar等設(shè)計(jì)了大型玉米儲(chǔ)藏倉(cāng)結(jié)構(gòu)和通風(fēng)系統(tǒng)，確定了鋼筋混泥土水平貯存結(jié)構(gòu)與通風(fēng)裝置功率，保證了玉米品質(zhì)的不變質(zhì)和采后營(yíng)養(yǎng)成分的保存[30]。但鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)造價(jià)較高，且不易于設(shè)備的靈活使用，難以適應(yīng)中國(guó)黃淮海地區(qū)玉米干燥儲(chǔ)藏。

為了解決目前黃淮海地區(qū)玉米高含水脫粒容易破損、清潔能源烘干成本高和鮮穗大規(guī)模儲(chǔ)藏容易霉變等制約玉米產(chǎn)后初加工的瓶頸性問題，為探索新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體產(chǎn)后低損保質(zhì)初加工新模式，設(shè)計(jì)并制造了一種機(jī)械通風(fēng)玉米穗儲(chǔ)糧倉(cāng)，結(jié)合大氣環(huán)境進(jìn)行正負(fù)壓就倉(cāng)干燥試驗(yàn)，該糧倉(cāng)可以滿足黃淮海地區(qū)玉米鮮穗的就倉(cāng)干燥除濕和貯藏需求，減少霉變等品質(zhì)損失，提高農(nóng)戶的收入，并為糧食安全提供了保障。

1 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1 總體結(jié)構(gòu)

機(jī)械通風(fēng)玉米穗儲(chǔ)糧倉(cāng)，包括儲(chǔ)糧倉(cāng)、送風(fēng)系統(tǒng)（包括風(fēng)機(jī)，正、負(fù)壓風(fēng)道和風(fēng)道切換閥門、自然通風(fēng)風(fēng)道等）、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（包括溫度傳感器、濕度傳感器等）及控制系統(tǒng)（包括PLC控制器、顯示屏、控制箱等）等組成。整機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1.2 工作原理

工作原理：利用常溫大風(fēng)量降水原理和專門設(shè)計(jì)的倉(cāng)內(nèi)正負(fù)壓通風(fēng)風(fēng)道與自然通風(fēng)風(fēng)道，風(fēng)機(jī)作為鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)交替運(yùn)行，完成糧倉(cāng)的呼吸作業(yè)（由內(nèi)向外呼氣和由外向內(nèi)吸氣），采用溫度、濕度傳感器實(shí)時(shí)采集倉(cāng)內(nèi)溫度和濕度，配合PLC控制系統(tǒng)，糧倉(cāng)內(nèi)呼吸作業(yè)與緩蘇作業(yè)交替運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)大宗鮮玉米穗的保質(zhì)干燥貯藏。大型組合式機(jī)械通風(fēng)玉米穗儲(chǔ)糧倉(cāng)的正常工作狀態(tài)有3種：自然通風(fēng)狀態(tài)、正壓通風(fēng)狀態(tài)、負(fù)壓通風(fēng)狀態(tài)。當(dāng)傳感器檢測(cè)到糧溫與室外空氣的溫差達(dá)到設(shè)定值以上時(shí)，控制系統(tǒng)即可開啟風(fēng)機(jī)3進(jìn)行通風(fēng)作業(yè)，白天由于外界空氣溫度高、濕度小，采用壓入式通風(fēng)，利于空氣將倉(cāng)內(nèi)物料中的高濕氣體吹出來；夜晚由于空氣溫度低，濕度大，采用吸出式通風(fēng)，利于將物料內(nèi)的高濕氣體吸出來；在正壓通風(fēng)狀態(tài)、負(fù)壓通風(fēng)狀態(tài)呼吸換風(fēng)過程中均設(shè)有緩蘇期，與正負(fù)風(fēng)壓間隔運(yùn)行，以便達(dá)到玉米內(nèi)外溫濕度一致。當(dāng)溫度傳感器檢測(cè)到糧溫與室外空氣的溫差達(dá)到設(shè)定值以下時(shí)，風(fēng)機(jī)關(guān)閉即可轉(zhuǎn)為自然通風(fēng)狀態(tài)。強(qiáng)制通風(fēng)可促使倉(cāng)內(nèi)糧堆氣體與倉(cāng)外大氣交換，從而調(diào)節(jié)控制倉(cāng)內(nèi)果穗的溫濕度，降低糧食呼吸強(qiáng)度，抑制蟲害和微生物生長(zhǎng)，延緩糧食品質(zhì)下降，安全儲(chǔ)糧。

1.3 主要部件的設(shè)計(jì)

零部件設(shè)計(jì)包括糧倉(cāng)、通風(fēng)風(fēng)道、控制系統(tǒng)等的設(shè)計(jì)，這些關(guān)鍵零部件直接影響著機(jī)器的性能，因此在設(shè)計(jì)時(shí)要注意結(jié)構(gòu)的合理性。

1.3.1 糧倉(cāng)主要結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

糧倉(cāng)采用鋼管做骨架、鋼絲網(wǎng)為受力件，儲(chǔ)糧倉(cāng)的四周和底面均有鋼絲網(wǎng)覆蓋，底面再加一層比較密的防鼠網(wǎng)，制成一長(zhǎng)方體4 m×4 m×3 m裝糧空間，且鋼管均為可拆卸組裝式；儲(chǔ)糧倉(cāng)底部四腳及中間均布支撐立柱，儲(chǔ)糧倉(cāng)底面通過支撐立柱懸空。

倉(cāng)頂采用高于頂部0.5 m的弓字形日光棚頂結(jié)構(gòu)，既不影響通風(fēng)、日光照射，還省去了職守人員的看護(hù)，不怕雨雪。儲(chǔ)糧倉(cāng)四周均為掛接門4（見圖1），門上也有鋼絲網(wǎng)，方便玉米果穗的存取。中間還設(shè)有自然通風(fēng)風(fēng)道6，系用鋼絲網(wǎng)圍成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，上下均通大氣，起到像煙囪向上吸風(fēng)的作用。為加強(qiáng)糧溫監(jiān)測(cè)，在儲(chǔ)糧倉(cāng)內(nèi)部四周及上下糧層之間布置溫度傳感器若干及相應(yīng)的控制系統(tǒng)，根據(jù)溫度和時(shí)間的要求來自動(dòng)控制風(fēng)機(jī)3的開閉。

風(fēng)機(jī)選用9-19-5A離心風(fēng)機(jī)，功率7.5 kW，風(fēng)機(jī)風(fēng)量的計(jì)算參照文獻(xiàn)[31-32]。

1.3.2 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

控制系統(tǒng)采用PLC編程控制，手機(jī)APP遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)界面如圖2所示，可以在手機(jī)上就能方便地遠(yuǎn)程控制風(fēng)機(jī)的開閉和按需切換或調(diào)整干燥模式。

2 糧倉(cāng)內(nèi)部流場(chǎng)數(shù)值模擬

機(jī)械通風(fēng)玉米穗儲(chǔ)糧倉(cāng)內(nèi)部的流場(chǎng)分布對(duì)玉米倉(cāng)儲(chǔ)過程脫水與品質(zhì)變化具有重要影響。流場(chǎng)分布不均可能會(huì)導(dǎo)致不同部位玉米自身溫度與水分存在差異大，而導(dǎo)致發(fā)熱、霉變的發(fā)生。為了實(shí)現(xiàn)玉米穗儲(chǔ)糧倉(cāng)流場(chǎng)的均勻分布，本文對(duì)倉(cāng)內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行建模分析，并對(duì)倉(cāng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。

2.1 網(wǎng)格劃分

為了提高計(jì)算效率，加速收斂過程，采用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，實(shí)現(xiàn)區(qū)域的邊界擬合。如圖3所示，建立穗儲(chǔ)糧倉(cāng)的物理模型，并使用ICEM CFD軟件對(duì)其進(jìn)行網(wǎng)格劃分，并對(duì)其網(wǎng)格獨(dú)立性進(jìn)行檢驗(yàn)，最終確定網(wǎng)格數(shù)量為3 041 064。

2.2 數(shù)學(xué)模型的建立

將裝滿玉米果穗的儲(chǔ)糧倉(cāng)假設(shè)為均勻連續(xù)的多孔介質(zhì)體，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，在研究過程中作如下基本假設(shè)：

1）儲(chǔ)糧倉(cāng)為各項(xiàng)同性的連續(xù)介質(zhì)，孔隙內(nèi)氣流均勻流動(dòng)；

2）氣體為理想氣體，不可壓縮；

3）忽略呼吸等生理活動(dòng)產(chǎn)生的熱量。

儲(chǔ)糧倉(cāng)內(nèi)部流場(chǎng)采用三維穩(wěn)態(tài)流動(dòng)模型進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，依據(jù)質(zhì)量守恒定律，連續(xù)方程如下

式中ε為玉米果穗堆孔隙率，%；ρa(bǔ)ir為空氣密度，kg/m3；為空氣的速度矢量，m/s。

對(duì)于自由流動(dòng)區(qū)域內(nèi)的流體，基于動(dòng)量守恒定律，采用Navier-Stokes方程描述其運(yùn)動(dòng)方程

式中P為空氣壓力，Pa。

對(duì)于儲(chǔ)糧倉(cāng)內(nèi)玉米果穗內(nèi)的空氣，Brinkman在Navier-Stokes方程基礎(chǔ)上引入黏性應(yīng)力給出了達(dá)西定律的拓展形式。本文采用Brinkman方程對(duì)儲(chǔ)糧倉(cāng)中玉米果穗內(nèi)的空氣流動(dòng)的動(dòng)量守恒方程

式中τ為黏性力張量，Pa；u為速度，m/s；k為常量。

數(shù)值模擬計(jì)算通過ANSYS FLUENT 14.0.0（ANSYS Inc.，Canonsburg，Pennsylvania，USA）軟件進(jìn)行。使用Lamniar模型處理層流流動(dòng)，質(zhì)量守恒收斂依據(jù)為10-4的殘差精度，其他殘差精度設(shè)置為10-5。速度作為進(jìn)口邊界條件，假定進(jìn)口方向垂直于邊界。壓力作為出口邊界條件，給定標(biāo)準(zhǔn)大氣壓作為壓力邊界值。無(wú)滑移邊界條件，采用標(biāo)準(zhǔn)壁面函數(shù)法進(jìn)行修正。

3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)設(shè)計(jì)要求并在總結(jié)上一年度設(shè)計(jì)試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行了改進(jìn)，重新設(shè)計(jì)并制造出JSWZTF-480型機(jī)械通風(fēng)玉米穗儲(chǔ)糧倉(cāng)樣機(jī)1臺(tái)。

3.1 試驗(yàn)材料

2020年9月25日，在山東省農(nóng)業(yè)機(jī)械科學(xué)研究院試驗(yàn)基地選用當(dāng)年種植品種登海605#，含水率30%左右（含水率高的玉米穗最好涼曬幾天）的剛收割的濕玉米穗（去掉玉米葉及絨須等雜質(zhì)，雜質(zhì)容易堵塞玉米穗之間的間隙，影響通風(fēng)效果）作為試驗(yàn)材料，對(duì)設(shè)計(jì)的機(jī)械通風(fēng)玉米穗儲(chǔ)糧倉(cāng)樣機(jī)的工作性能進(jìn)行了裝倉(cāng)試驗(yàn)。圖4為玉米穗儲(chǔ)糧倉(cāng)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)。

3.2 試驗(yàn)儀器

干燥箱、容重器、粉碎機(jī)、水分測(cè)試儀、濕度計(jì)等常規(guī)檢驗(yàn)化驗(yàn)設(shè)備。

3.3 試驗(yàn)方法

倉(cāng)內(nèi)共設(shè)有4組溫度、濕度傳感器分別布置在倉(cāng)的西南角偏上處、南面中部、北面中部、東北角偏下處，深入糧倉(cāng)內(nèi)400 mm，分別對(duì)應(yīng)點(diǎn)1、點(diǎn)2、點(diǎn)3和點(diǎn)4，測(cè)水分取樣時(shí)也在這4個(gè)點(diǎn)附近取樣。在試驗(yàn)期內(nèi)進(jìn)行取樣、檢測(cè)，籽粒含水率入倉(cāng)前記錄一次，以后從4個(gè)傳感器附近點(diǎn)位按5、10、15 d等間隔檢測(cè)一次，剛?cè)雮}(cāng)時(shí)檢測(cè)頻次要多，試驗(yàn)?zāi)┢跈z測(cè)頻次可少，儲(chǔ)藏過程中共測(cè)8次，其余指標(biāo)將4個(gè)點(diǎn)位采樣混合后測(cè)定一次。測(cè)定的各項(xiàng)指標(biāo)中，溫度和濕度由控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)自動(dòng)記錄，脂肪酸值測(cè)定按GB/T15684—2015，其余指標(biāo)按GB/T1353—2018，數(shù)據(jù)由農(nóng)業(yè)農(nóng)村部食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心（濟(jì)南）出具檢測(cè)證明。

4 結(jié)果與分析

4.1 儲(chǔ)糧倉(cāng)內(nèi)部流場(chǎng)分布均勻性分析

圖5 展示了正壓通風(fēng)（呼氣）模式下的穗儲(chǔ)糧倉(cāng)內(nèi)部氣流跡線。由圖可知，氣流經(jīng)兩個(gè)正負(fù)壓通風(fēng)風(fēng)道進(jìn)入儲(chǔ)糧倉(cāng)后經(jīng)玉米穗空隙向四周擴(kuò)散，部分氣體經(jīng)糧倉(cāng)外壁排放至大氣環(huán)境中，另外一部分經(jīng)正負(fù)壓通風(fēng)風(fēng)道間的自然通風(fēng)風(fēng)道排出糧倉(cāng)。

圖6 展示了在正壓通風(fēng)與負(fù)壓吸風(fēng)模式下的儲(chǔ)糧倉(cāng)內(nèi)部水平截面的速度場(chǎng)分布圖。由圖可知，正壓通風(fēng)與負(fù)壓吸風(fēng)兩個(gè)模式下具有相似的速度場(chǎng)分布，且速度分布較均勻。如圖6a所示，在正壓通風(fēng)模式下，氣流在糧倉(cāng)內(nèi)部運(yùn)動(dòng)過程中隨氣流方向速度逐漸降低，主要的原因是隨著氣流向糧倉(cāng)外部擴(kuò)散，擴(kuò)散面逐漸增大。而在負(fù)壓通風(fēng)模式下（圖6b），氣流由糧倉(cāng)外與自由通風(fēng)通道吸入，經(jīng)過玉米穗空隙最終流向正負(fù)壓通風(fēng)風(fēng)道，運(yùn)動(dòng)過程中隨氣流方向速度逐漸增加。

因?yàn)闅饬髟诩Z倉(cāng)內(nèi)部與玉米穗接觸，氣流隨運(yùn)動(dòng)方向溫度逐漸降低而濕度逐漸提高，這導(dǎo)致氣流的干燥能力下降。在負(fù)壓吸風(fēng)模式下，氣流隨運(yùn)動(dòng)方向速度不斷提高，在一定程度上彌補(bǔ)了由于溫度下降、濕度提高導(dǎo)致的干燥能力下降，有利于糧倉(cāng)內(nèi)、外部玉米穗的均勻脫水。

干貯一體倉(cāng)流場(chǎng)分布均勻性是設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)，氣流流動(dòng)弱的區(qū)域糧食品質(zhì)會(huì)下降。環(huán)溫高于倉(cāng)溫時(shí)以呼氣為主，環(huán)溫低于倉(cāng)溫時(shí)以吸氣為主。從圖6也可看出，圖中藍(lán)色部位中間顏色最深處經(jīng)分析可能由于氣流速度慢，熱交換能力差，此處玉米穗水分下降效果可能差。

4.2 溫度濕度曲線

倉(cāng)內(nèi)溫度和濕度由布置在倉(cāng)內(nèi)四周的溫濕度傳感器自動(dòng)檢測(cè)（見圖7），控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)自動(dòng)記錄，溫度濕度曲線由軟件畫出。從曲線上可以看出，裝倉(cāng)后前5d最關(guān)鍵，也是產(chǎn)生熱量最多的時(shí)候，降水也最快，是智能調(diào)控的重點(diǎn)時(shí)段，這幾天倉(cāng)內(nèi)溫度也比環(huán)境溫度高，以后倉(cāng)內(nèi)溫度基本上比環(huán)境溫度低了，倉(cāng)內(nèi)濕度則比環(huán)境濕度要大的多，這也說明玉米水分的散發(fā)比較明顯。智能調(diào)控倉(cāng)內(nèi)作業(yè)的主要參數(shù)是倉(cāng)內(nèi)與環(huán)境溫度差，而不是倉(cāng)內(nèi)的相對(duì)濕度，強(qiáng)風(fēng)作業(yè)時(shí)會(huì)帶走果穗表面的濕熱，使倉(cāng)內(nèi)溫度降低而相對(duì)濕度變化很少。正常運(yùn)行狀態(tài)下晝間糧溫低于環(huán)溫、夜間糧溫高于環(huán)溫，也就是說波動(dòng)幅度上糧溫低于環(huán)境溫度。自然情況下倉(cāng)內(nèi)熱濕氣體上移，特別是后半夜及凌晨時(shí)分，處理不當(dāng)會(huì)引起上部糧面結(jié)露，嚴(yán)重時(shí)籽粒會(huì)生芽，因此，防止上部濕氣的聚集是防結(jié)露的重點(diǎn)。

4.3 玉米水分變化情況

儲(chǔ)糧倉(cāng)由于通風(fēng)效果好，水分散失快，所以倉(cāng)中儲(chǔ)藏的玉米短時(shí)間快速降水，后玉米水分值平穩(wěn)下降，僅經(jīng)過80 d的存放，至玉米出倉(cāng)時(shí)，玉米的水分已經(jīng)低于標(biāo)準(zhǔn)安全水分值，而不使用機(jī)械通風(fēng)的玉米穗儲(chǔ)糧倉(cāng)通常要4～6個(gè)月才能降到安全水分，可見機(jī)械通風(fēng)玉米穗儲(chǔ)糧倉(cāng)的效果明顯，優(yōu)勢(shì)也是很大的。從圖8可看出點(diǎn)2和點(diǎn)3處的玉米穗含水率明顯比點(diǎn)1、點(diǎn)4處的高，點(diǎn)2和點(diǎn)3正好位于速度場(chǎng)分布圖上藍(lán)色中間顏色較深部分，這也進(jìn)一步驗(yàn)證了數(shù)學(xué)模型的有效性，有待下一步試驗(yàn)時(shí)進(jìn)行改進(jìn)。

4.4 玉米芯水分變化情況

由圖9可以看出，儲(chǔ)藏初期，玉米芯水分快速下降，之后玉米芯水分下降趨勢(shì)明顯，降幅比較大。由于玉米芯降水幅度較大，沒有標(biāo)準(zhǔn)容重參數(shù)指標(biāo)，因此玉米芯因水分變化引起的質(zhì)量變化不可計(jì)量。玉米芯水分值作為穗儲(chǔ)玉米儲(chǔ)藏環(huán)境的一部分，影響著玉米粒水分變化，它們之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系有待考證。

4.5 品質(zhì)分析

試驗(yàn)從2020年9月25日開始，至12月15日止，倉(cāng)內(nèi)玉米水分基本降到安全水分，因受場(chǎng)地時(shí)間限制，試驗(yàn)終止。在糧食出倉(cāng)過程中分層取樣，并對(duì)脫粒后的玉米提取綜合樣進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè)。在試驗(yàn)期內(nèi)取樣、檢測(cè)數(shù)據(jù)記錄見表1。由表1可見倉(cāng)內(nèi)玉米脂肪酸值隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，總體是處于上升趨勢(shì)，從24.6變?yōu)?9.9 mg/100 g，數(shù)值變動(dòng)范圍不大，均不超過70 mg/100 g，為宜存可安全儲(chǔ)藏；容重隨著玉米水分的下降有所增大；霉變粒、不完善粒、雜質(zhì)等仍保持很低的比例，霉變粒增加比較少；色澤氣味正常。果穗最先霉變部位是失去籽粒果皮保護(hù)的失粒、破損處殘留的干性物質(zhì)，因此，區(qū)別鳥吃、蟲咬和防磕碰果穗入倉(cāng)對(duì)霉變的控制十分重要。柔性裝糧的關(guān)鍵在于鮮果穗自由落糧的垂直距離不大于0.5 m。既要保證倉(cāng)上部空氣的正常進(jìn)出，也要防止雨雪由倉(cāng)頂?shù)臐B入，是實(shí)現(xiàn)規(guī)?；少A一體智能控制且免人工值守的關(guān)鍵，糧倉(cāng)的側(cè)面潲雨一般不會(huì)對(duì)果穗的就倉(cāng)干燥和品質(zhì)產(chǎn)生影響。

由此可見機(jī)械通風(fēng)玉米穗儲(chǔ)糧倉(cāng)可以有效達(dá)到自然降水，有效延緩脂肪酸值的升高，防霉防鼠，保證糧食品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)安全儲(chǔ)糧。由于儲(chǔ)糧倉(cāng)儲(chǔ)存的是玉米穗，只能在入倉(cāng)、出倉(cāng)時(shí)進(jìn)行分層取樣，而儲(chǔ)藏期間無(wú)法均衡取樣，品質(zhì)指標(biāo)不能完全反應(yīng)儲(chǔ)藏期間的糧食特性，有待進(jìn)一步完善。

表1 測(cè)試數(shù)據(jù)記錄匯總表Table 1 Main structure and performance parameters

4.6 經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益分析

采用機(jī)械通風(fēng)玉米穗儲(chǔ)糧倉(cāng)儲(chǔ)存的糧食，由于采用離地通風(fēng)、呼吸換風(fēng)、防露防雨、潔凈柔性入倉(cāng)等技術(shù)，解決了傳統(tǒng)儲(chǔ)糧鼠害、霉變、結(jié)露、破損等問題，平均減損率達(dá)5%以上，通過自然通風(fēng)、正負(fù)壓通風(fēng)降水干燥，比機(jī)械烘干的糧食表皮柔韌性提高，質(zhì)量好，賣價(jià)高且省去熱力烘干能源消耗和環(huán)境污染，其營(yíng)養(yǎng)成分不但可以得到穗軸的繼續(xù)供養(yǎng)而且風(fēng)干過程中不易被破壞，能夠保持糧食原有的風(fēng)味，在市場(chǎng)上具有明顯的競(jìng)爭(zhēng)力，滿足農(nóng)民“待價(jià)而沽”和藏糧于民的需求，一般玉米剛收獲時(shí)價(jià)格壓的較低，農(nóng)民惜售，儲(chǔ)藏一個(gè)冬季，等明年春天擇機(jī)銷售，每斤糧食能比剛收獲時(shí)多賣0.20～0.25元，為合作社濕糧集中收購(gòu)提供了途徑，當(dāng)年就能基本收回設(shè)備投資，大大增加了農(nóng)民的收入，并且節(jié)能環(huán)保，為國(guó)家糧食安全奠定了基礎(chǔ)。

5 結(jié) 論

1）機(jī)械通風(fēng)玉米穗儲(chǔ)糧倉(cāng)，利用常溫大風(fēng)量降水原理和專門設(shè)計(jì)的倉(cāng)內(nèi)正負(fù)壓通風(fēng)風(fēng)道與自然通風(fēng)風(fēng)道，能夠滿足黃淮海輪作區(qū)玉米收獲的作業(yè)特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)玉米鮮果穗的就倉(cāng)干燥問題，經(jīng)過80 d的貯藏，玉米的水分已經(jīng)低于標(biāo)準(zhǔn)安全水分值，玉米脂肪酸值為39.9 mg/100 g，為宜存，容重為740 g/L，霉變粒0.6%，不完善粒0.4%，雜質(zhì)0.07%，色澤氣味正常，解決了高含水鮮穗直接脫粒對(duì)玉米籽粒的損傷，也解決了采用熱源烘干帶來的高成本、焦糊粒、高溫急熱速冷引起的籽粒裂紋破粒、煙塵污染等問題；

2）機(jī)械通風(fēng)玉米穗儲(chǔ)糧倉(cāng)，由于能夠有效防霉變、防鼠，玉米籽粒顏色金黃，粒型完整，質(zhì)量?jī)?yōu)于脫粒儲(chǔ)藏，僅擇機(jī)銷售一項(xiàng)，每斤糧食能比剛收獲時(shí)多賣0.20～0.25元，實(shí)現(xiàn)農(nóng)民“待價(jià)而沽”和藏糧于民的需求，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著；

3）基于防霉變的干貯一體化參數(shù)控制技術(shù)具有能實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控環(huán)境、倉(cāng)內(nèi)溫濕度等參數(shù)，按需切換或遠(yuǎn)程調(diào)整干燥呼吸模式，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)果穗倉(cāng)正負(fù)風(fēng)壓除濕技術(shù)和果穗倉(cāng)呼吸換風(fēng)模式（正負(fù)風(fēng)壓）及緩蘇間隔運(yùn)行，并且果穗倉(cāng)風(fēng)路交換均勻，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控自動(dòng)運(yùn)行；

4）具備積木式模塊化結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)、并基于實(shí)際產(chǎn)量的變?nèi)莘e模塊化組裝，實(shí)現(xiàn)了玉米產(chǎn)后免攤曬、免烘干的全程“不落地”干燥入倉(cāng)技術(shù)新模式，為合作社等新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體找到了一種低成本玉米產(chǎn)后干貯一體的初加工實(shí)用技術(shù)，解決黃淮海地區(qū)玉米屬地化保質(zhì)“最后一公里”問題，提升黃淮海地區(qū)玉米產(chǎn)后全程機(jī)械化水平，推動(dòng)黃淮海地區(qū)玉米干燥裝備發(fā)展。