劉惠標(biāo)，黃呈兵，張惠陽，方智毅，方江坤

（1. 福建省儲(chǔ)備糧管理有限公司，福建 福州 350001；2. 福建省儲(chǔ)備糧管理有限公司 漳州直屬庫，福建 漳州 363005；3. 福建省儲(chǔ)備糧管理有限公司 漳浦直屬庫，福建 漳州 363200）

橫向通風(fēng)作為新型儲(chǔ)糧通風(fēng)方式，其主要利用固定于倉房檐墻兩側(cè)的通風(fēng)道，在糧面覆膜密閉糧堆，吸出式通風(fēng)，使得氣流橫向穿過糧堆的通風(fēng)作業(yè)。目前許多研究者對(duì)橫向通風(fēng)進(jìn)行了大量研究，祝祥坤等[1]在高大平房倉中應(yīng)用橫向通風(fēng)系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)橫向通風(fēng)具有風(fēng)量分配均勻，通風(fēng)均勻性好，單位糧層阻力小于豎向通風(fēng)等優(yōu)點(diǎn)。陳金男等[2]證明了在橫向通風(fēng)系統(tǒng)中，利用谷冷機(jī)覆膜通風(fēng)，對(duì)優(yōu)質(zhì)稻進(jìn)行降溫保水通風(fēng)效果顯著。為確保稻谷儲(chǔ)存安全，質(zhì)量?jī)?yōu)良，保持準(zhǔn)低溫以下溫度的同時(shí)，均衡的溫差，以及安全水分也至關(guān)重要，而處在安全水分以內(nèi)的儲(chǔ)糧，機(jī)械通風(fēng)的目的是降低糧堆溫度的同時(shí)減少水分散失，又保證通風(fēng)均勻性[3]。本試驗(yàn)基于橫向通風(fēng)稻谷倉，安裝了國家糧食和物資儲(chǔ)備局科學(xué)研究院研發(fā)的智能通風(fēng)調(diào)控系統(tǒng)，并進(jìn)行保水通風(fēng)試驗(yàn)，對(duì)溫度變化，水分變化以及糧食質(zhì)量變化進(jìn)行跟蹤，以期解決稻谷機(jī)械通風(fēng)后試水較嚴(yán)重的問題。

1 材料和方法

1.1 倉房設(shè)備

試驗(yàn)選用福建省儲(chǔ)備糧管理有限公司漳州直屬庫P3 號(hào)橫向通風(fēng)高大平房倉為試驗(yàn)倉房，P2 號(hào)豎向通風(fēng)高大平房倉為對(duì)照倉。倉房情況及基礎(chǔ)糧情分別見表1 與表2。

表1 試驗(yàn)倉房情況

表2 試驗(yàn)倉房基礎(chǔ)糧情

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 覆膜式橫向通風(fēng)工藝

P3 號(hào)橫向通風(fēng)倉，南北兩側(cè)各14 條上墻通風(fēng)籠，途徑比1∶1.06。P3 號(hào)試驗(yàn)倉安裝智能通風(fēng)系統(tǒng)后，糧面用薄膜全部覆蓋密封，于2018 年與2019 年底采用4 kW 軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)行負(fù)壓式橫向通風(fēng)，通風(fēng)過程每3 h 記錄一次糧溫變化，見圖1。

1.2.2 豎向通風(fēng)工藝

P2 號(hào)豎向通風(fēng)倉，一機(jī)兩道，共8 條地籠，途徑比1∶1.58。P2 號(hào)對(duì)照倉采用與試驗(yàn)倉功率相近的5.5 kW 離心風(fēng)機(jī)進(jìn)行豎向通風(fēng)，通風(fēng)時(shí)段與試驗(yàn)倉一致，并記錄糧溫變化，見圖2。

1.2.3 測(cè)溫電纜布線

圖3 為倉房?jī)?nèi)測(cè)溫電纜布點(diǎn)圖，智能通風(fēng)作業(yè)時(shí)，每3 h 檢測(cè)一次糧溫。

1.2.4 樣品采集

倉內(nèi)共設(shè)置9 個(gè)取樣點(diǎn)（如圖4 所示），4 個(gè)取樣層，分別位于糧面下0.5、2.0、4.0 m 及距糧堆底0.5 m 處，共36 個(gè)取樣點(diǎn)[4-5]。

每年于通風(fēng)季過后的三月份進(jìn)行取樣，測(cè)定糧食水分含量與脂肪酸值，本試驗(yàn)分別于入倉完畢后的2018 年9 月30 日與2019 年3 月25 日、2020 年3 月25 日進(jìn)行取樣。

1.2.5 水分含量測(cè)定

按GB 5009.3—2016 執(zhí)行。

1.2.6 脂肪酸值測(cè)定

按GB/T 20569—2006 執(zhí)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 通風(fēng)過程中溫度變化

通風(fēng)作業(yè)過程中，P3 號(hào)倉各通風(fēng)截面溫度變化如圖5 所示（第一列臨近進(jìn)風(fēng)口）。P3 號(hào)試驗(yàn)倉通風(fēng)歷時(shí)108 h，P2 號(hào)對(duì)照倉通風(fēng)歷時(shí)62 h。

由圖5 可知，橫向通風(fēng)可有效降低糧溫，臨近進(jìn)風(fēng)口的截面最先接觸冷氣團(tuán)，濕熱交換效率高，降溫速率快，效果明顯；隨著通風(fēng)作業(yè)歷時(shí)增加，冷鋒面隨氣流向出風(fēng)口處遷移，各截面的溫度依次下降；至通風(fēng)結(jié)束時(shí)，各截面溫度趨于一致，糧堆整體溫度降低。

通風(fēng)作業(yè)結(jié)束24 h 后，P3 號(hào)試驗(yàn)倉糧溫均勻性為84.53%，高于對(duì)照倉的68.42%。

通過兩倉降溫趨勢(shì)對(duì)比分析，橫向通風(fēng)較豎向通風(fēng)時(shí)間長，糧溫均勻性好，通風(fēng)途徑比降低使得風(fēng)速均勻，流向穩(wěn)定，通風(fēng)降溫連續(xù)性好。

2.2 通風(fēng)后水分變化

P3 號(hào)試驗(yàn)倉糧食入倉后于2018 年初冬季采用7.5 kW 離心吸出式風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)作業(yè)，倉內(nèi)平均水分從12.0%降至11.23%，其中進(jìn)風(fēng)口水分降低至11.1%。

經(jīng)智能化升級(jí)改造，配備了4 kW 軸流風(fēng)機(jī)及智能化通風(fēng)控制系統(tǒng)。根據(jù)糧食儲(chǔ)藏保水要求進(jìn)行通風(fēng)作業(yè)模式設(shè)置，2018 年底與2019 年底兩次通風(fēng)季通風(fēng)后，水分變化如圖6 所示，糧堆平均水分為11.7%，上升了0.47%，其中進(jìn)風(fēng)口處糧食水分由11.5%提升至11.9%，保水效果較為明顯。

P2 號(hào)對(duì)照倉在2018 年底與2019 年底兩次通風(fēng)季通風(fēng)后，水分變化如圖7 所示，平均水分下降0.76%，水分損耗較為明顯。

2020 年兩倉糧食輪換出庫，P2 號(hào)倉經(jīng)過調(diào)制通風(fēng)后實(shí)際損耗33.20 t；P3 號(hào)倉未進(jìn)行調(diào)制通風(fēng)，實(shí)際損耗9.12 t，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

2.3 通風(fēng)前后糧食品質(zhì)變化

脂肪酸值是評(píng)價(jià)稻谷儲(chǔ)藏品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。由圖8 可知，P3 號(hào)試驗(yàn)倉在經(jīng)過兩個(gè)通風(fēng)季后，平均脂肪酸值上升5.88 mg KOH/100 g，2020 年3 月脂肪酸值為23.05 mg KOH/100 g。南、中、北三個(gè)區(qū)域的脂肪酸差異不明顯。由圖9 可知，P2 號(hào)對(duì)照倉同時(shí)段平均脂肪酸值上升10.16 mg KOH/100 g，2020 年3 月脂肪酸值為28.7 mg KOH/100 g，均高于試驗(yàn)倉。

綜上所述，本試驗(yàn)通過對(duì)糧溫、水分、脂肪酸值變化對(duì)比與分析，證明橫向智能通風(fēng)后糧溫更加均勻，保水效果好，脂肪酸值上升幅度小，實(shí)際出倉損耗少。

豎向通風(fēng)倉在出倉前進(jìn)行調(diào)質(zhì)通風(fēng)后實(shí)際損耗仍大于橫向智能通風(fēng)倉，說明橫向智能通風(fēng)工藝經(jīng)濟(jì)效益明顯，且有效避免了出倉前調(diào)質(zhì)通風(fēng)對(duì)儲(chǔ)糧保管造成的不利影響。

3 結(jié) 論

在橫向風(fēng)道系統(tǒng)基礎(chǔ)上，采用智能化通風(fēng)控制技術(shù)，可高效利用冬季較低外溫外濕進(jìn)行降溫保水通風(fēng)作業(yè)，保水效果好，有效避免降溫通風(fēng)時(shí)過高的水分流失造成的經(jīng)濟(jì)損失；同時(shí)更加均勻穩(wěn)定的糧情可以更好地保持糧食品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)低耗、高效、經(jīng)濟(jì)儲(chǔ)糧。