小型粳稻储粮实验仓粮温变化检测实验报告*

李 玉

（辽宁省粮食科学研究所，沈阳 110032）

粮食储藏过程中，温度是反映储粮及粮情稳定性的重要指标。在粳稻储藏过夏过程中，粮堆上层、仓壁部位粮温升高较快，控温不当会出现“发热”现象以及由此引起储粮生虫、霉变、质量劣变等问题，尤其在粮食储藏后期[1]，国内学者对此开展了很多实仓试验和研究，更多的研究侧重于环境因素、仓温、粮温之间关系的探索，对粮堆内温度随外温变化规律的系统研究相对较少。

1 材料与方法

1.1 试验原料

稻谷，产自辽宁本溪，入仓水分13%。

1.2 试验仓

本试验仓采用辽宁省粮食科学研究所研制的多功能粮情模拟试验仓。该试验仓可在试验室内模拟实仓粮情及多种特殊的工况与参数、深入研究温度、湿度对粮食储藏生态系统的影响，试验仓由4个单仓组成，每个单仓通过可拆装隔板合理分割空间，可同时开展不超过16种不同粮油种类或品种、不同水分含量、不同工况参数等条件下的粮油储藏研究。单个小方仓截面尺寸1.1 m×1.1 m，仓高1.8 m，其中装粮高度1.5m，底部通风层高度300 mm，试验仓模型如图1、图2所示。

图1 试验仓整体外观模型

图2 试验仓中单个小方仓模型

1.3 粮食入仓

本试验仓于2020年4月14日完成安装，同日稻谷入仓。2020年4月21日开始通风检测，每0.5 h测温1次。

1.4 试验方法

试验仓的每个小方仓内铺设垂直测温电缆5条，每条测温电缆每10 cm布置一个测温点，每条测温电缆一共16个测温点，小方仓内各测温电缆依次排成M型。粮仓测温电缆铺设如图3所示，测温电缆平面布置图如图4所示。

图3 试验仓中单个小方仓测温点立体布置图

图4 试验仓中单个小方仓电缆铺设平面图

每天上午九点测温1次，每月初连续测温1天，测温间隔30 min，对所测数据及时收集储存，查看是否有异常数据，如果出现异常数据重新检测并检查粮仓状况是否正常。

2 结果与分析

2.1 检测数据

试验仓中1#及4#仓测温数据见表1、表2。从表1、表2可见，粮仓内温度随季节温度变化而变化，一般夏季储藏粮食会出现“热皮”现象，粮仓上表面温度高于中下层温度。本实验“热皮”粮的量占总储量的60%左右，总体看粮仓内部各点温度差距不是特别大，只是中下层略低，这取决于试验仓体积和储粮高度，粮库中的实际储粮仓上下层温度差距会更大。气温、仓温、“热皮”温度和中心温度的全年变化的特点为：冬-春-夏-秋-冬，仓温为：低-高-低。

表1 试验仓1#及4#小方仓4月15日测温数据 2020-04-15 18∶54∶16

表2 试验仓1#及4#小方仓8月4日测温数据 2020-08-04 09∶05∶44

2.2 数据分析

采用Excel和Origin软件进行数据分析。表3为近5个月仓内粮温变化值，仓内温度变化基本情况如图5示，仓内不同部位储粮热量情况如图6示。

图5 粮温变化曲线

图6 内部粳稻热量变化示意图

表3 小试验仓粮温变化值

（1）仓内温度升高，最高温度达到28.5℃，同时热量向仓内传递；在微气流和扩散作用下，粮堆内部主要湿空气向下移动，粮堆下层会更湿凉，相对湿度会很高。

（2）试验过程中，粮堆表层高温区域，湿度偏低，几乎不会出现霉变现象，这说明在温度和热量的变化和耦合过程中，粮堆霉变不仅是时间的函数，同时也是空间的函数[2]。

3 结语

在模拟试验仓中，温度升高时，引发粮堆内热量迁移。根据热量传递图，可以得出：只要存在温度差就会发生热量传递，这是一种普遍的存在的物理现象，热传递的过程中会出现明显的分层现象。这说明粮食导热性能不良，中下层粮堆热量接收的速度较慢，更利于粮食保水保质[3]。

研究结果表明，外界气温影响仓温非常明显，对于粮堆“热皮”区域温度影响非常明显，而对粮堆中心区域影响相对小些，其原因是粮食不是热的良导体，在高大平房储粮仓中，冬春夏秋季节温度升高再降低，粮堆温度分布的“热皮”现象会更明显[4]。由于外界温度的影响和仓房隔热保温性能较差，经常出现的粮堆“热皮冷心”现象，这对低温储粮效果的影响非常大，有时冬季大型平房仓还会出现粮堆局部结露、发霉等问题。因此，有关低温储粮的研究很多，但很多研究和技术都只能减轻粮堆“冷心热皮 ”现象，效果并不理想，其原因：①粮堆内外温差大；②粮堆区域不易划分；③温度测定数据缺乏，需要进一步探索研究。