机械制冷低温储粮技术与装备

田莉

摘要：低温储粮技术是国际公认的无污染储粮技术，低温可以在很大程度上降低谷物颗粒的新陈代谢，并可以对虫霉及微生物的生长起到抑制作用，进而降低粮食的损失。且低温储粮技术还具备良好的粮食保鲜效果，可以延缓粮食品质的陈化。谷物冷却机作为实现机械制冷低温粮食存储的重要设备，对粮食的低温存储起着至关重要的作用。

关键词：机械制冷；低温储粮技术；装备

低温储粮技术是将粮堆的温度保持在低温（15℃）或准低温（20℃）以下，进而实现粮堆呼吸强度的降低，减少害虫及微生物的生长，对粮食品质陈化起到延缓作用，最终实现粮食的安全储存及保鲜。粮食的低温存储及准低温存储已经被公认为是一种无污染的储粮方式，尤其是对稻谷及玉米等农作物的保鲜能力及延缓品质陈化能力都具备着明显的效果，并且该种储粮方式的工艺较为简单，且费用较低。

1.低温储粮方式

想要实现粮食的低温存储所需要解决的关键问题就是谷物的降温及谷物的保温。有效的谷物保温方式可以降低谷物的温度变化次数，进而降低低温储粮的成本。在谷物的保温过程中，对仓房具有较高的要求，只有仓房具备较好的隔热保温能力，才能使谷物长期处于低温状态。而谷物的降温主要通过两种方式来实现，一种是自然通风，另一种是机械制冷通风降温，机械制冷是通过向粮堆输送低温空气来实现粮堆温度的降低。此外，个别的谷物也可以使用倒仓或摊晾的方式。

机械通风降温指的是使用采风机对低温空气进行采集，进而吹入粮堆，进而实现粮堆温度的降低。这种方式一般应用在低温天气，且得到了较为广泛的应用，技术相对成熟。因为粮堆具备一定的吸湿能力，且还存在着结露问题，所以对吹入的低温空气有着极为严格的要求。一旦吹入的气温空气湿度过高，就会导致粮食出现结露现象，进而引发霉变，造成粮食的大量损失。因此，在机械通风降温过程中很容易受到环境气候的影响。

机械制冷通风降温是通过谷物冷却机来实现对空气的降温及降湿，之后送入到粮堆进行通风降温，通过谷物冷却机实现的机械制冷储量技术可以不受气候环境的影响，各种气候及季节都可以使用。谷物冷却机具备很高的自动化程度，可以对空气的温度及湿度进行准确的把控，使空气的温度及湿度更加符合粮食储存的特性。

机械制冷低温储粮技术是我国“九五”科技的攻关项目，通过对国外先进技术的学习与引进，我国在一定程度上做出了创新，采用了先进的技术与工艺，现阶段我国的谷物冷却机在性能指标上取得了重大突破，且在储粮成本上还要低于国外设备，对于空气温度及湿度的控制精度也已经达到了国际水平。

2.机械制冷低温储粮技术要点

2.1谷物水分的平衡要点

在将温度控制在一定范围内后，谷物的水分与所在环境的空气湿度会产生平衡对应关系，即谷物的水分保持不变。而当谷物所在环境的空气湿度过大或者过小时，平衡值被打破，谷物的水分也就会随着出现增加或者减少。

2.2粮堆的结露现象

在空气中含有水蒸气的情况下，可以使用相对湿度来对空气含税饱和度进行表示。当空气相对湿度到达100%后，空气由于水蒸气含量过大而成为饱和空气，相对湿度在一定程度上可以代表空气的吸湿能力，相对湿度较低，空气的吸湿能力较强，相对湿度较高，空气的吸湿能力较弱。如果在饱和空气中继续加入水蒸气，水蒸气就会凝结析出。饱和空气的含水量是取决于温度的，温度升高，含水量也就会随之加大。上述原理就是粮堆出现结露现象的原因，当高温空气接触到低温粮堆后，空气中的湿度就会下降，进而相对湿度升高，在达到一定程度后，就会产生水分析出现象，进而导致谷物出现结露现象。

2.3通风要点

通风系统的作用是在粮仓中将空气合理的分配到粮堆中，通风系统的形式较多，在正常情况下，机械通风所配套的通风系统仅适合机械通风使用，在此过程中，最为重要的就是降温途径比，相关技术章程要求降温途径比需要控制在1.5～1.8，但经过降温试验证明，降温途径比控制在1.5以下可以提高通风的均匀性。

2.4机械制冷低温储粮的基本条件

2.4.1注重高效性及节能性

在机械制冷低温储粮的过程中，谷物冷却机需要进行长时间的运作，因此谷物冷却机的节能性会对储粮成本产生很大程度上的影响，且谷物的价值一般都相对较低，所以在此过程中必须要注重谷物冷却机运行效率的提高，进而实现储粮成本的降低。

2.4.2保持恒定出風温度及湿度

谷物本身具备吸湿能力及揭露问题，因此在谷物冷却机运行过程中，必须要保证谷物冷却机出风的温度及湿度保持恒定，进而在环境气候、温度出现变化的情况下，谷物冷却机也可以进行自动化的空气温度湿度调节，保持粮堆的温度不变。

3.谷物冷却机

3.1谷物冷却机的工作原理及主要结构

3.1.1谷物冷却机的工作原理

从本质上来看，谷物冷却机就是对空气进行持续降温调湿的设备。谷物冷却机的工作原理是通过风机带动环境内的空气进入到制冷系统，通过制冷系统降温后，经过加热器对其进行湿度的调节，最后经由管道将空气送入粮堆。

3.1.2谷物冷却机的主要结构

谷物冷却机主要包括4个组成部分，分别为制冷系统、自动控制系统、通风系统及移动式机架。制冷系统是由压缩机、冷凝器、蒸发器及管路等组成，谷物冷却机的制冷系统中还有后加热器，后加热器的作用是对空气进行湿度调节。

3.2我国谷物冷却机的特点

3.2.1主风机变频

谷物冷却机工作过程中需要在不同的环境中输出恒定的温度及湿度，这一点就是通过主风机的风量调节来实现的。传统的谷物冷却机都是使用风门节流的方式来实现对风量的调节，在运作过程中具备较高的能耗。而现阶段我国GLA85谷物冷却机所采用的变频主风机可以根据设定的空气温度及湿度进行自动化的适应，变频风机可以对输出的能量进行控制，按实际需求进行供给，能耗较小。

3.2.2上排风散热冷凝器

谷物冷却机内的冷凝器在实际运作中会排放出大量的废热空气，其散热效果并不是很好。现阶段国外谷物冷却机所采用的是侧向排风，废热空气会从谷物冷却机的侧面排出，但当自然风向与排风向不同时，会对谷物冷却机的排风散热产生很大的干扰，且该种散热方式在排风方向10m内都不能有障碍物。而我国现极端所采用的是上排风结构，废热空气在上方排出，避免废热回流现象的发生，也在很大程度上提高了设备运行的效率，谷物冷却机在运行过程中不需要受到自然风向的影响，且在狭小空间摆放也不需要考虑废热回流现象的出现。

结束语

综上所述，机械制冷低温储粮技术是一项无污染等储粮方式，且还可以起到良好的保鲜作用，随着我国谷物冷却机研究成果的提高，使得机械制冷低温储粮具备了刚好的经济性，为我国低温储粮技术的推广与应用提供了良好的基础。可以说，机械制冷低温储粮技术是符合我国社会发展需求的一项储粮技术，相信该技术会得到更加广泛的应用。

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（作者单位：武汉新世界制冷工业有限公司）