林春華 黎曉東 任炳華 劉光壘

(1 中央儲備糧廣州直屬庫有限公司 510800)(2 山東鑫安機(jī)械科技股份有限公司 256412)

糧食安全關(guān)系國計民生，是經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會穩(wěn)定之本。當(dāng)前我國在糧食產(chǎn)量劇增的基礎(chǔ)上不斷加大糧食倉儲量,但是在儲糧過程中的糧食損耗導(dǎo)致大量的糧食被浪費(fèi)。因此,降低糧食損耗成為確保國家糧食儲備安全的重要環(huán)節(jié)。糧食在儲存期間產(chǎn)生損耗的主要原因有：干物質(zhì)消耗、害蟲蛀蝕、水分減量，廣州直屬庫通過綜合應(yīng)用各種儲糧措施和手段，保持糧食長期無蟲、杜絕了糧食發(fā)熱等異常糧情，很好地控制了蟲害蛀蝕和干物質(zhì)消耗，但在冬季通風(fēng)降溫時糧食水分下降引起的水分減量問題一直未能解決。廣州直屬庫對往年稻谷的出入倉水分進(jìn)行分析后，發(fā)現(xiàn)稻谷儲存一個周期的水分減量高達(dá)0.9%～1.4%。為此，廣州直屬庫從2018年開始探索保水通風(fēng)試驗(yàn)：通過對風(fēng)機(jī)出風(fēng)端的空氣濕度進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，將送風(fēng)濕度始終控制在目標(biāo)范圍內(nèi)，在實(shí)現(xiàn)糧堆通風(fēng)降溫的同時，又能保持糧食水分不下降，解決了因水分減量造成的糧食損耗偏大問題。

1 試驗(yàn)材料

1.1 倉房及儲糧基本情況

本次試驗(yàn)選用廣州直屬庫03號倉、07號倉、20號倉為試驗(yàn)倉，11號倉為對照倉。倉房和儲糧基本情況見表1。

表1 倉房和儲糧基本情況

1.2 糧情測控系統(tǒng)

糧情測控系統(tǒng)為成都生產(chǎn)，型號為CGSR-TDC，測溫電纜的精度范圍≤±0.5℃。03號倉、07號倉、11號倉：每倉配置7行11列，共77根測溫電纜，每根電纜從上到下設(shè)置4個測溫點(diǎn)，每倉共計308個測溫點(diǎn)；20號倉：配置6行9列，共54根測溫電纜，每根電纜從上到下設(shè)置5個測溫點(diǎn)，共計270個測溫點(diǎn)。

1.3 通風(fēng)系統(tǒng)

03號倉、07號倉、11號倉的風(fēng)網(wǎng)類型均為四組“一機(jī)四道”雙側(cè)通風(fēng)地上籠(見圖1)。20號倉的風(fēng)網(wǎng)類型均為四組“一機(jī)雙道”單側(cè)通風(fēng)地上籠(見圖2)。

圖1 03、07、11倉通風(fēng)系統(tǒng)布置形式

圖2 20倉通風(fēng)系統(tǒng)布置形式

1.4 環(huán)保通風(fēng)機(jī)

本次試驗(yàn)采用廣州直屬庫研發(fā)的HBTF-XA433-YS型環(huán)保通風(fēng)機(jī)，該設(shè)備對風(fēng)機(jī)出風(fēng)端的濕度具有控制、調(diào)節(jié)功能，其主要性能參數(shù)見表2。

表2 環(huán)保通風(fēng)機(jī)主要性能參數(shù)

2 試驗(yàn)方法

2.1 通風(fēng)設(shè)備的安裝

利用PVC伸縮尼龍帆布軟管對風(fēng)機(jī)出風(fēng)口與倉房進(jìn)風(fēng)口進(jìn)行軟連接，軟管一端連接風(fēng)機(jī)出風(fēng)口，另一端由倉房窗戶伸入倉內(nèi)，并固定于窗口處，用薄膜將管口與窗戶間的空隙密封。除軟管連接處的風(fēng)口外，倉內(nèi)糧面上方空間其他所有窗戶與排氣扇等處均保持密閉狀態(tài)。最后打開糧堆底部地籠的全部通風(fēng)口。

2.2 通風(fēng)方式

各倉均采用正壓下行式通風(fēng)。即冷空氣從糧面上方窗口的風(fēng)管進(jìn)入糧堆，經(jīng)地籠通風(fēng)口排出倉外。

2.3 通風(fēng)條件設(shè)置

以倉內(nèi)進(jìn)風(fēng)口的溫度與實(shí)時糧溫為依據(jù)，按照允許通風(fēng)降溫條件要求來開機(jī)或關(guān)機(jī)。其中3個試驗(yàn)倉將環(huán)保風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口濕度控制在75%～85%，進(jìn)行保水通風(fēng)降溫。11號倉的環(huán)保風(fēng)機(jī)出風(fēng)口濕度與外界大氣濕度一致，進(jìn)行常規(guī)通風(fēng)降溫。

結(jié)束通風(fēng)條件：外界氣溫已經(jīng)不適宜通風(fēng)；且糧堆溫度梯度≤1℃/m糧層厚度，糧堆上層與下層溫度差≤3℃；糧堆各層水分均小于安全水分，水分垂直梯度≤0.3%水分/m糧層厚度。

2.3 水分檢測點(diǎn)布置

各倉糧堆均設(shè)置11處水分檢測點(diǎn)，每處水分監(jiān)測點(diǎn)分為五層(見圖3)。

圖3 各倉糧食水分檢測點(diǎn)布置垂直示意圖

2.4 數(shù)據(jù)記錄

通風(fēng)降溫期間，每天檢測各倉糧面表層糧食水分，每隔3 d檢測各層糧食水分；每天上午使用測溫系統(tǒng)檢測一次大氣溫度、濕度，以及各倉的倉溫、倉濕、糧溫，并進(jìn)行整理記錄。各倉單獨(dú)安裝電表，記錄通風(fēng)作業(yè)前后的總電耗。

3 試驗(yàn)結(jié)果分析

3.1 各倉糧溫變化情況

通風(fēng)時間從2019年11月29日至12月11日，各倉經(jīng)過12 d的通風(fēng)降溫后，基本可以將平均糧溫降至15℃左右,達(dá)到降溫目的；糧溫從上往下逐層降低，底層降溫幅度最少。各倉降溫情況見表3。

表3 通風(fēng)前后各倉各層糧溫情況

3.2 各倉糧食水分變化情況

試驗(yàn)倉各倉經(jīng)過12 d的通風(fēng)降溫后，整倉平均水分都上升了0.3個百分點(diǎn)，其中上層水分升高較多，升到12.1個百分點(diǎn)～12.3個百分點(diǎn)，升幅范圍為1.1個百分點(diǎn)～1.5個百分點(diǎn)，中間各層水分變化不明顯，底層略有下降，下降幅度為0.1個百分點(diǎn)～0.2個百分點(diǎn)。對照倉整倉平均水分下降了0.1個百分點(diǎn)，中間各層水分變化不明顯，上層、底層都略有下降。各倉各糧層水分變化情況見表4。

表4 通風(fēng)前后各倉各糧層水分情況

3.3 經(jīng)濟(jì)性分析

3.3.1 通風(fēng)能耗 本次保水通風(fēng)機(jī)累計通風(fēng)時間為12 d，通風(fēng)的能耗情況見表5。

表5 各倉保水通風(fēng)能耗情況

3.3.2 出倉損耗 在2019年的冬季通風(fēng)降溫過程中，試驗(yàn)倉經(jīng)過環(huán)保通風(fēng)機(jī)的保水通風(fēng)后，各倉的糧食水分不僅未下降，還略有增加，而對照倉的糧食水分則略有下降。在2020年冬季通風(fēng)則不再進(jìn)行對照試驗(yàn)，而是對這幾個倉都進(jìn)行保水通風(fēng)，每次保水通風(fēng)，各倉的水分均有不同程度的上升。截至目前，除了07號倉未出倉外，其余3個倉都已經(jīng)完成出倉，這3個倉的出倉水分均有上升，大多數(shù)都恢復(fù)到入倉時的水分值，因此各倉糧食的出倉損耗較低，部分倉還出現(xiàn)了溢余。具體各倉糧食損耗情況見表6。

表6 各倉糧食出倉損耗情況

3.4.3 經(jīng)濟(jì)效益分析 按每次保水通風(fēng)降溫的噸糧能耗費(fèi)用按0.2元/t，每個倉存放5000 t糧食測算，則整倉通風(fēng)能耗費(fèi)用為1000元，按3年都進(jìn)行通風(fēng)降溫測算，3年通風(fēng)能耗費(fèi)用合計為3000元。按每次保水通風(fēng)糧食水分可增加0.2個百分點(diǎn)～0.3個百分點(diǎn)測算，糧食水分損耗3年累計可減少0.6個百分點(diǎn)～0.9個百分點(diǎn)，每倉糧食減少水分損耗數(shù)量為30 t～45 t，按糧食單價2200元/t、保水通風(fēng)成本3000元計算，則每個倉保水通風(fēng)可減少水分損耗金額63000元～96000元。該保水通風(fēng)在實(shí)現(xiàn)通風(fēng)降溫目的的同時，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

4 試驗(yàn)結(jié)論

4.1 在冬季通風(fēng)降溫期間，使用環(huán)保通風(fēng)機(jī)進(jìn)行保水通風(fēng)降溫，將風(fēng)機(jī)出風(fēng)端的濕度維持在75%～85%，采用該濕度通風(fēng)，可實(shí)現(xiàn)糧堆通風(fēng)降溫的同時，保證糧食在通風(fēng)過程中水分保持穩(wěn)定，或略有升高，能較好地解決因水分減量造成的糧食損耗偏大問題。

4.2 在允許通風(fēng)條件下，環(huán)保通風(fēng)機(jī)使用的時間越長，保水通風(fēng)效果越好。經(jīng)過2個以上冬季通風(fēng)降溫使用環(huán)保通風(fēng)機(jī)，幾乎可以使糧食水分上升至接近入倉的水分值，出倉損耗會較低。

4.3 使用環(huán)保通風(fēng)機(jī)期間，每天至少到糧面檢查糧情1次，每天檢測糧面糧食水分，并根據(jù)糧面糧食水分調(diào)整環(huán)保通風(fēng)機(jī)出風(fēng)端的濕度，防止因濕度過高，導(dǎo)致糧面糧食水分增加過快過高，從而出現(xiàn)糧情不穩(wěn)定等情況。

4.4 使用環(huán)保通風(fēng)機(jī)時，還要考慮糧食的吸濕性，不同品種糧食通風(fēng)的濕度不同，所以設(shè)置的濕度參數(shù)不同。本試驗(yàn)設(shè)置濕度為75%～85%，這只是針對稻谷和玉米的濕度參數(shù)，小麥吸濕性特別強(qiáng)，下一步需要繼續(xù)探索小麥的合適通風(fēng)濕度。