李 玉

（遼寧省糧食科學(xué)研究所，沈陽(yáng) 110032）

糧食儲(chǔ)藏過(guò)程中，溫度是反映儲(chǔ)糧及糧情穩(wěn)定性的重要指標(biāo)。在粳稻儲(chǔ)藏過(guò)夏過(guò)程中，糧堆上層、倉(cāng)壁部位糧溫升高較快，控溫不當(dāng)會(huì)出現(xiàn)“發(fā)熱”現(xiàn)象以及由此引起儲(chǔ)糧生蟲(chóng)、霉變、質(zhì)量劣變等問(wèn)題，尤其在糧食儲(chǔ)藏后期[1]，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)此開(kāi)展了很多實(shí)倉(cāng)試驗(yàn)和研究，更多的研究側(cè)重于環(huán)境因素、倉(cāng)溫、糧溫之間關(guān)系的探索，對(duì)糧堆內(nèi)溫度隨外溫變化規(guī)律的系統(tǒng)研究相對(duì)較少。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)原料

稻谷，產(chǎn)自遼寧本溪，入倉(cāng)水分13%。

1.2 試驗(yàn)倉(cāng)

本試驗(yàn)倉(cāng)采用遼寧省糧食科學(xué)研究所研制的多功能糧情模擬試驗(yàn)倉(cāng)。該試驗(yàn)倉(cāng)可在試驗(yàn)室內(nèi)模擬實(shí)倉(cāng)糧情及多種特殊的工況與參數(shù)、深入研究溫度、濕度對(duì)糧食儲(chǔ)藏生態(tài)系統(tǒng)的影響，試驗(yàn)倉(cāng)由4個(gè)單倉(cāng)組成，每個(gè)單倉(cāng)通過(guò)可拆裝隔板合理分割空間，可同時(shí)開(kāi)展不超過(guò)16種不同糧油種類或品種、不同水分含量、不同工況參數(shù)等條件下的糧油儲(chǔ)藏研究。單個(gè)小方倉(cāng)截面尺寸1.1 m×1.1 m，倉(cāng)高1.8 m，其中裝糧高度1.5m，底部通風(fēng)層高度300 mm，試驗(yàn)倉(cāng)模型如圖1、圖2所示。

圖1 試驗(yàn)倉(cāng)整體外觀模型

圖2 試驗(yàn)倉(cāng)中單個(gè)小方倉(cāng)模型

1.3 糧食入倉(cāng)

本試驗(yàn)倉(cāng)于2020年4月14日完成安裝，同日稻谷入倉(cāng)。2020年4月21日開(kāi)始通風(fēng)檢測(cè)，每0.5 h測(cè)溫1次。

1.4 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)倉(cāng)的每個(gè)小方倉(cāng)內(nèi)鋪設(shè)垂直測(cè)溫電纜5條，每條測(cè)溫電纜每10 cm布置一個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，每條測(cè)溫電纜一共16個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，小方倉(cāng)內(nèi)各測(cè)溫電纜依次排成M型。糧倉(cāng)測(cè)溫電纜鋪設(shè)如圖3所示，測(cè)溫電纜平面布置圖如圖4所示。

圖3 試驗(yàn)倉(cāng)中單個(gè)小方倉(cāng)測(cè)溫點(diǎn)立體布置圖

圖4 試驗(yàn)倉(cāng)中單個(gè)小方倉(cāng)電纜鋪設(shè)平面圖

每天上午九點(diǎn)測(cè)溫1次，每月初連續(xù)測(cè)溫1天，測(cè)溫間隔30 min，對(duì)所測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)收集儲(chǔ)存，查看是否有異常數(shù)據(jù)，如果出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)重新檢測(cè)并檢查糧倉(cāng)狀況是否正常。

2 結(jié)果與分析

2.1 檢測(cè)數(shù)據(jù)

試驗(yàn)倉(cāng)中1#及4#倉(cāng)測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)見(jiàn)表1、表2。從表1、表2可見(jiàn)，糧倉(cāng)內(nèi)溫度隨季節(jié)溫度變化而變化，一般夏季儲(chǔ)藏糧食會(huì)出現(xiàn)“熱皮”現(xiàn)象，糧倉(cāng)上表面溫度高于中下層溫度。本實(shí)驗(yàn)“熱皮”糧的量占總儲(chǔ)量的60%左右，總體看糧倉(cāng)內(nèi)部各點(diǎn)溫度差距不是特別大，只是中下層略低，這取決于試驗(yàn)倉(cāng)體積和儲(chǔ)糧高度，糧庫(kù)中的實(shí)際儲(chǔ)糧倉(cāng)上下層溫度差距會(huì)更大。氣溫、倉(cāng)溫、“熱皮”溫度和中心溫度的全年變化的特點(diǎn)為：冬-春-夏-秋-冬，倉(cāng)溫為：低-高-低。

表1 試驗(yàn)倉(cāng)1#及4#小方倉(cāng)4月15日測(cè)溫?cái)?shù)據(jù) 2020-04-15 18∶54∶16

表2 試驗(yàn)倉(cāng)1#及4#小方倉(cāng)8月4日測(cè)溫?cái)?shù)據(jù) 2020-08-04 09∶05∶44

2.2 數(shù)據(jù)分析

采用Excel和Origin軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。表3為近5個(gè)月倉(cāng)內(nèi)糧溫變化值，倉(cāng)內(nèi)溫度變化基本情況如圖5示，倉(cāng)內(nèi)不同部位儲(chǔ)糧熱量情況如圖6示。

圖5 糧溫變化曲線

圖6 內(nèi)部粳稻熱量變化示意圖

表3 小試驗(yàn)倉(cāng)糧溫變化值

（1）倉(cāng)內(nèi)溫度升高，最高溫度達(dá)到28.5℃，同時(shí)熱量向倉(cāng)內(nèi)傳遞；在微氣流和擴(kuò)散作用下，糧堆內(nèi)部主要濕空氣向下移動(dòng)，糧堆下層會(huì)更濕涼，相對(duì)濕度會(huì)很高。

（2）試驗(yàn)過(guò)程中，糧堆表層高溫區(qū)域，濕度偏低，幾乎不會(huì)出現(xiàn)霉變現(xiàn)象，這說(shuō)明在溫度和熱量的變化和耦合過(guò)程中，糧堆霉變不僅是時(shí)間的函數(shù)，同時(shí)也是空間的函數(shù)[2]。

3 結(jié)語(yǔ)

在模擬試驗(yàn)倉(cāng)中，溫度升高時(shí)，引發(fā)糧堆內(nèi)熱量遷移。根據(jù)熱量傳遞圖，可以得出：只要存在溫度差就會(huì)發(fā)生熱量傳遞，這是一種普遍的存在的物理現(xiàn)象，熱傳遞的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)明顯的分層現(xiàn)象。這說(shuō)明糧食導(dǎo)熱性能不良，中下層糧堆熱量接收的速度較慢，更利于糧食保水保質(zhì)[3]。

研究結(jié)果表明，外界氣溫影響倉(cāng)溫非常明顯，對(duì)于糧堆“熱皮”區(qū)域溫度影響非常明顯，而對(duì)糧堆中心區(qū)域影響相對(duì)小些，其原因是糧食不是熱的良導(dǎo)體，在高大平房?jī)?chǔ)糧倉(cāng)中，冬春夏秋季節(jié)溫度升高再降低，糧堆溫度分布的“熱皮”現(xiàn)象會(huì)更明顯[4]。由于外界溫度的影響和倉(cāng)房隔熱保溫性能較差，經(jīng)常出現(xiàn)的糧堆“熱皮冷心”現(xiàn)象，這對(duì)低溫儲(chǔ)糧效果的影響非常大，有時(shí)冬季大型平房倉(cāng)還會(huì)出現(xiàn)糧堆局部結(jié)露、發(fā)霉等問(wèn)題。因此，有關(guān)低溫儲(chǔ)糧的研究很多，但很多研究和技術(shù)都只能減輕糧堆“冷心熱皮 ”現(xiàn)象，效果并不理想，其原因：①糧堆內(nèi)外溫差大；②糧堆區(qū)域不易劃分；③溫度測(cè)定數(shù)據(jù)缺乏，需要進(jìn)一步探索研究。