华南地区高大平房仓谷物冷却机低温储存玉米试验

杨雪花 阙岳辉 林泽文

摘要：针对华南地区安装不同通风系统的高大平房仓储存玉米，在夏季开展了同型号谷冷机降温和同一仓房采用不同型号谷冷机降温的应用试验。试验结果表明：夏季适时采用谷物冷却机降低基础粮温，降温效果显著，玉米水分损耗小，达到了控温储粮，实现了玉米安全度夏的目的；横向通风仓的能耗大约为竖向通风仓的2倍；YGLA-130DA/A型对比GLA105型谷冷机，温度可调范围大，降温效果更好，入仓风量大，但能耗略高。同时采用2台YGLA-130DA/A型谷冷机用送风管连接4个通风口降温，效益更好。

关键词：谷物冷却机；玉米；高大平房仓；通风方式

中图分类号：TS210.3 文献标识码：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.20210519

中山直属库地处珠江出海口，北回归线以南，具有秋冬寒冷季节短，春季梅雨多，夏季高温高湿持续时间长的气候特点[1]。属于我国储粮生态第七区，也是我国最“湿、热”的地区。玉米不耐高温，过夏后其品质容易下降，特别是脂肪酸值的变化较灵敏[2]。谷物冷却机不受地理位置及季节的限制，可以使粮仓维持一定的低温范围，并使仓内空气进行强制性循环流动，达到温湿分布均匀，是不耐高温储藏粮食品种安全度夏的理想途径。中山直属库储备的玉米产于东北地区，靠集装箱运输，入仓时间多为每年4—5月，且入仓作业时间较长，入满仓后基础粮温不低。如何确保玉米安全储藏，并尽量延缓玉米品质劣变的速度，成为亟待解决的问题。中山直属库在实践中不停探索，逐步形成了玉米入仓第一年以夏季空调控温加谷冷降温、长期富氮气调杀虫防虫、秋冬季节机械通风相结合的控温保粮技术，贯彻绿色储粮理念[3]。本试验在夏季开展了同型号谷冷机降温和同一仓房采用不同型号谷冷机降温的应用试验，以期为华南地区高大平房仓玉米安全度夏提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试仓房

P2仓和P4仓均为2005年建造的高大平房仓，仓房长60.0 m，宽24.0 m，仓内高8.0 m，装粮线为6.0 m，仓顶為2.4 m的钢筋混凝土拱形结构。设计仓容为6 000 t，墙体厚0.5 m，南北墙各10个窗户，南北侧各2个进出仓门，西侧1个平台门。粮情测控系统均为每仓布置13组电缆，每组6根，每根电缆由上至下分4个测温点。粮堆高度约5.5 m，上层所测粮温实为仓温，仓内非粮堆空间体积约3 500 m3。P2仓是横向通风仓，P4仓是竖向通风仓。

1.1.1 横向通风系统

主风道敷设于仓房南北两侧檐墙面并固定，经过仓门时，沿仓门形状布设直径150 mm的PVC管连接，确保南北风道分别全部相通。主风道中部（南北墙中部）和过门管道上均安装隔断阀。支风道间间距为3 m，两侧墙体各设19条支风道。

仓房南面底部配置4个通风口；在北侧底部亦有4个通风口（规格800 mm×800 mm），外方内圆型，内圆直径为600 mm，通风口内嵌4台轴流风机。

2019年5月28日完成入仓后立刻平整粮面，于6月3日开启空调控温，期间发现有个别玉米象和麦蛾，7月17日进行粮面密闭充氮气调。由于基础粮温较高（23.5 ℃），空调控温不适用于控制整仓粮食温度。因此，当平均粮温升至26.0 ℃，于9月11日—24日对P2仓进行了谷冷降温。9月11日—20日，2台GLA105型谷冷机连接北面1号和4号通风口；9月20日—24日，连接北面2号和3号通风口。谷冷设定参数：采用单压缩机工作模式，前温15 ℃，送风温度12 ℃，送风湿度在80%左右。谷冷结束后，立刻密闭通风口进行充氮气调。

1.1.2 竖向通风系统

安装4组一机三道地上笼通风系统，仓房南北墙各有2台轴流风机，仓房南面底部有4个通风口。

2019年5月12日完成入仓后立刻平整粮面，于5月27日开启空调控温，期间发现有个别玉米象，7月15日进行粮面密闭充氮气调。由于基础粮温较高（22.0 ℃），空调控温不适用于控制整仓粮食温度。因此，当平均粮温升至26.1 ℃，于10月16日—23日对P4仓进行了谷冷降温。10月16日—24日，2台GLA105型谷冷机连接南面2号和3号通风口；10月19日—23日，连接南面1号和4号通风口。谷冷设定参数：采用单压缩机工作模式，前温15 ℃，送风温度12 ℃，送风湿度在80%左右。谷冷结束后，立刻密闭粮面、通风口进行充氮气调。

2020年4月26日完成入仓后立刻平整粮面，于4月28日开启空调控温，5月8日进行粮面密闭充氮气调。由于采购了YGLA-130DA/A型谷冷机，为试用新设备，于7月21日—8月4日对P4仓进行谷冷降温，逐个通风口降温（限于目前库区电缆不能同时满足2台谷冷机同时工作，单台功率为61.9 kW）。7月21日—25日，1台YGLA-130DA/ A型谷冷机连接南面4号通风口，谷冷设定参数：前温14 ℃，送风温度18 ℃，送风湿度在75%左右，谷冷24 h后，设定前温8 ℃，送风温度12 ℃，经过93 h，4号通风口降温的区域中上层平均粮温大部分降至16 ℃左右。接下来依次连接南面3号、2号、1号通风口谷冷降温。

1.2 储粮情况

P2仓和P4仓均先储存2018年辽宁产一等玉米5 800 t，2019年4月开始入库，完成时间均为2019年5月。P4仓的玉米于2019年12月开始出库，2020年2月出完，紧接着轮入2019年辽宁产玉米6 000 t，2020年4月26日入仓完毕。均为仓内散存，入仓粮食质量情况见表1。

1.3 谷冷设备

GLA105型谷冷机：北京红信达科技有限公司；YGLA-130DA/A型谷冷机：上海云傲机电科技有限公司。

1.4 试验方法

按照GB/T 26882.1—2011《粮油储藏 粮情测控系统》的要求布设测温电缆，试验期间，使用赤峰金辰粮情测控系统每天定时检测粮温、仓温、气温。

谷冷结束后及时对粮堆进行扦样检测，跟踪玉米品质变化情况。检测项目为水分含量、脂肪酸值、品尝评分值、色泽气味。

水分含量的测定：按照GB 5009.3—2016中的直接干燥法；脂肪酸值的测定：按照GB/T 20570—2015附录A的方法；品尝评分值的测定：按照GB/ T 20570—2015附录B的方法；色泽气味的测定：按照GB/T 5492—2008的方法。

2 结果与分析

2.1 横向通风仓粮温变化情况

由图1可以看出，在粮堆高度方向，中上、中下、下层粮温均有下降，上层粮温下降比较明显。整仓平均粮温从26.0 ℃降到了21.4 ℃，降温后粮温均匀性好。在粮堆垂直方向上，冷风从北面通风口进入粮堆，逐步推进到南面的通风口，逐步降低粮温。靠进进风口的6号电缆粮温最先下降，随着谷冷时间的延长，5号、4号、3号、2号、1号电缆逐渐下降，由于横向谷冷行程长，接近出风口的1号电缆粮温下降不明显。

2.2 竖向通风仓粮温变化情况

2.2.1 GLA105型谷冷机降温效果

由图2可以看出，谷冷通风后，粮温下降相对比较明显。中下层、下层粮温降幅比中上层稍快，随着谷冷时间的延长，粮堆内的冷风逐渐往上移动，中上层粮温开始出现较快下降，中下层和下层平均温度基本一致，整仓平均粮温从26.1 ℃降到了20.5 ℃。

2.2.2 YGLA-130DA/A型谷冷机降温效果

为了避免结露，采用分阶段逐渐降低设定送风温度（各通风口前期设定18 ℃，后期設定12 ℃）。由图3可以看出，谷冷通风后，下层粮温降幅最快，换一个通风口送风时，下层粮温降幅变缓，随着谷冷时间的延长，粮堆内的冷风逐渐往上移动，中下层、中上层粮温开始出现较快下降。最终，中下层和下层平均温度基本一致，下层与中上层粮温差值增大，整仓平均粮温从21.4 ℃降到了15.1 ℃。

2.3 储粮品质变化情况

由表2可知，同一收获年度的两个仓谷冷后的玉米质量与入库时对比（见表1），P2仓水分无变化，P4仓下降幅度为0.1%，在水分检测误差范围内，同时两仓脂肪酸值升幅较接近，品尝评分值下降不大。2019年入库的玉米水分变化和脂肪酸值升幅情况与2018年入库的玉米相似。谷冷降温的水分几乎无损失。有些华南地区的库点常规储存玉米每年度夏期间脂肪酸值升幅约11.0～13.0 mg KOH/100 g干基，采用谷冷控温后，度夏期间的脂肪酸值升幅约为6.5 mg KOH/100 g干基。相比常规保管，谷冷控温延缓了脂肪酸值的变化。

2.4 谷冷能耗分析

由表3可知，利用横向和竖向通风系统进行谷冷试验均能够完成谷冷降温试验，谷冷降温效果明显。由于横向通风路径为竖向通风路径的4倍以上，因此达到相同的降温结果，横向通风仓所需的谷冷时间更长，单位能耗也就高于竖向通风仓单位能耗，约为其2倍。采用2台GLA105型谷冷机谷冷通风，2组风道同时通风，累计通风168 h，降温幅度5.6℃（其运行环境温度为27～31 ℃）；采用单台YGLA-130DA/A型谷冷机谷冷通风，4组风道依次通风，累计通风335 h，降温幅度6.3 ℃（其运行环境温度为27～37 ℃）。与GLA105型谷冷机相比，YGLA-130DA/A型谷冷机温度可调范围大，降温效果更好，入仓风量大，但能耗高。这可能是受外界气温高、设定的送风温度和送风湿度低影响。在相同的气候环境下，在电力载荷满足的前提下，采用2台YGLA-130DA/A型谷冷机同时连接4个通风口降温，效益会更好。

3 结 论

（1）在具有横向通风系统的仓房应用谷冷通风技术，与竖向谷冷通风一样，可以实现降低粮温的目的。由于仓房跨度是粮堆高度的4倍以上，横向谷冷进风口温度下降速度快，出风口温度下降不明显，冷风面到出风口时间较长，能耗较高，但是降温后粮温均匀性较好。

（2） YGLA-130DA/A型谷冷机对比GLA105型，温度可调范围大，降温效果更好，入仓风量大，但能耗略高。能耗高可能受到气温和基础粮温2个因素差异影响。YGLA-130DA/A型谷冷机使用时段为7月末—8月初，此时是外温最热的时候（白天气温高达37 ℃），制冷难度大，而GLA105型谷冷机使用时段为10月中下旬（气温32 ℃左右），制冷难度小。YGLA-130DA/A型谷冷机使用时，基础平均粮温约21.4 ℃，降温难度大，GLA105型谷冷机使用时，基础平均粮温约26 ℃，降温难度小。

（3）在华南地区，夏季高温季节，气温普遍在35 ℃左右，使用谷物冷却机对玉米进行降温处理，使粮堆平均温度达到20 ℃左右甚至15 ℃，都是可行的。谷冷降温后，及时对粮堆进行密闭，然后采用充氮气调，再加上空调控制仓温，营造低氧高氮不利于害虫和霉菌生长发育的生态化境，从而实现杀虫、防虫、抑菌，达到延缓玉米品质劣变的效果，特别是能控制脂肪酸值的升高，确保玉米的安全度夏。

（4）在高溫的华南地区，对于安全水分玉米的储藏，接下来进一步优化谷物冷却机降低基础粮温的时机和时长，摸索出更经济有效的控温工艺，有待下一步再作试验验证。

参 考 文 献

[1] 杨雪花，阙岳辉，李创新，等.华南地区高大平房仓横向通风应用试验[J].粮食科技与经济，2020，45（9）：61-63.

[2] 王若兰，赵妍.粮油储藏学[M].北京：中国轻工业出版社，2016：311-315.

[3] 黎晓东，陶琳岩，张阳.华南地区冬季谷冷控温储粮模式的初探[J].粮食仓储科技通讯，2018，34（1）：13-16.

Application of Grain Cooling Machine for Corn Storage in Large Size Horizontal Warehouse in Southern China

Yang Xuehua， Que Yuehui， Lin Zewen

（ Zhongshan Grain Depot of Guangdong Province Grain Reserves Corporation， Zhongshan， Guangdong 528748 ）

Abstract： In the high temperature season， the grain cooling technology was applied to the large size horizontal warehouses for corn storage. The large size horizontal warehouses with different ventilation systems had used the same type of grain cooler and the Vertical ventilation system warehouse had used different types of grain cooler. The results showed： the grain cooling machine had reduce the basic grain temperature in summer with significant cooling effect， and had few of water loss. That reached the control temperature and ensured the safe of corn during summer in the large size horizontal warehouses in southern China. The energy consumption of the lateral ventilation is approximately twice the vertical ventilation. Comparison of YGLA-130DA/A and GLA105， YGLA-130DA/ A grain cooler had more advantages： temperature adjustable range， better cooling effect， large air volume and so on， but it consumed more power slightly. 2 YGLA-130DA / A type grain coolers are used to cool grain temperature with air supply pipes to connect 4 vent opening， and the benefits will be better.

Key words： grain cooling machine， corn， the large size horizontal warehouses， way of ventilation