储粮保水通风研究*

林春华 黎晓东 任炳华 刘光壘

(1 中央储备粮广州直属库有限公司 510800)(2 山东鑫安机械科技股份有限公司 256412)

粮食安全关系国计民生，是经济发展和社会稳定之本。当前我国在粮食产量剧增的基础上不断加大粮食仓储量,但是在储粮过程中的粮食损耗导致大量的粮食被浪费。因此,降低粮食损耗成为确保国家粮食储备安全的重要环节。粮食在储存期间产生损耗的主要原因有：干物质消耗、害虫蛀蚀、水分减量，广州直属库通过综合应用各种储粮措施和手段，保持粮食长期无虫、杜绝了粮食发热等异常粮情，很好地控制了虫害蛀蚀和干物质消耗，但在冬季通风降温时粮食水分下降引起的水分减量问题一直未能解决。广州直属库对往年稻谷的出入仓水分进行分析后，发现稻谷储存一个周期的水分减量高达0.9%～1.4%。为此，广州直属库从2018年开始探索保水通风试验：通过对风机出风端的空气湿度进行控制和调节，将送风湿度始终控制在目标范围内，在实现粮堆通风降温的同时，又能保持粮食水分不下降，解决了因水分减量造成的粮食损耗偏大问题。

1 试验材料

1.1 仓房及储粮基本情况

本次试验选用广州直属库03号仓、07号仓、20号仓为试验仓，11号仓为对照仓。仓房和储粮基本情况见表1。

表1 仓房和储粮基本情况

1.2 粮情测控系统

粮情测控系统为成都生产，型号为CGSR-TDC，测温电缆的精度范围≤±0.5℃。03号仓、07号仓、11号仓：每仓配置7行11列，共77根测温电缆，每根电缆从上到下设置4个测温点，每仓共计308个测温点；20号仓：配置6行9列，共54根测温电缆，每根电缆从上到下设置5个测温点，共计270个测温点。

1.3 通风系统

03号仓、07号仓、11号仓的风网类型均为四组“一机四道”双侧通风地上笼(见图1)。20号仓的风网类型均为四组“一机双道”单侧通风地上笼(见图2)。

图1 03、07、11仓通风系统布置形式

图2 20仓通风系统布置形式

1.4 环保通风机

本次试验采用广州直属库研发的HBTF-XA433-YS型环保通风机，该设备对风机出风端的湿度具有控制、调节功能，其主要性能参数见表2。

表2 环保通风机主要性能参数

2 试验方法

2.1 通风设备的安装

利用PVC伸缩尼龙帆布软管对风机出风口与仓房进风口进行软连接，软管一端连接风机出风口，另一端由仓房窗户伸入仓内，并固定于窗口处，用薄膜将管口与窗户间的空隙密封。除软管连接处的风口外，仓内粮面上方空间其他所有窗户与排气扇等处均保持密闭状态。最后打开粮堆底部地笼的全部通风口。

2.2 通风方式

各仓均采用正压下行式通风。即冷空气从粮面上方窗口的风管进入粮堆，经地笼通风口排出仓外。

2.3 通风条件设置

以仓内进风口的温度与实时粮温为依据，按照允许通风降温条件要求来开机或关机。其中3个试验仓将环保风机的出风口湿度控制在75%～85%，进行保水通风降温。11号仓的环保风机出风口湿度与外界大气湿度一致，进行常规通风降温。

结束通风条件：外界气温已经不适宜通风；且粮堆温度梯度≤1℃/m粮层厚度，粮堆上层与下层温度差≤3℃；粮堆各层水分均小于安全水分，水分垂直梯度≤0.3%水分/m粮层厚度。

2.3 水分检测点布置

各仓粮堆均设置11处水分检测点，每处水分监测点分为五层(见图3)。

图3 各仓粮食水分检测点布置垂直示意图

2.4 数据记录

通风降温期间，每天检测各仓粮面表层粮食水分，每隔3 d检测各层粮食水分；每天上午使用测温系统检测一次大气温度、湿度，以及各仓的仓温、仓湿、粮温，并进行整理记录。各仓单独安装电表，记录通风作业前后的总电耗。

3 试验结果分析

3.1 各仓粮温变化情况

通风时间从2019年11月29日至12月11日，各仓经过12 d的通风降温后，基本可以将平均粮温降至15℃左右,达到降温目的；粮温从上往下逐层降低，底层降温幅度最少。各仓降温情况见表3。

表3 通风前后各仓各层粮温情况

3.2 各仓粮食水分变化情况

试验仓各仓经过12 d的通风降温后，整仓平均水分都上升了0.3个百分点，其中上层水分升高较多，升到12.1个百分点～12.3个百分点，升幅范围为1.1个百分点～1.5个百分点，中间各层水分变化不明显，底层略有下降，下降幅度为0.1个百分点～0.2个百分点。对照仓整仓平均水分下降了0.1个百分点，中间各层水分变化不明显，上层、底层都略有下降。各仓各粮层水分变化情况见表4。

表4 通风前后各仓各粮层水分情况

3.3 经济性分析

3.3.1 通风能耗 本次保水通风机累计通风时间为12 d，通风的能耗情况见表5。

表5 各仓保水通风能耗情况

3.3.2 出仓损耗 在2019年的冬季通风降温过程中，试验仓经过环保通风机的保水通风后，各仓的粮食水分不仅未下降，还略有增加，而对照仓的粮食水分则略有下降。在2020年冬季通风则不再进行对照试验，而是对这几个仓都进行保水通风，每次保水通风，各仓的水分均有不同程度的上升。截至目前，除了07号仓未出仓外，其余3个仓都已经完成出仓，这3个仓的出仓水分均有上升，大多数都恢复到入仓时的水分值，因此各仓粮食的出仓损耗较低，部分仓还出现了溢余。具体各仓粮食损耗情况见表6。

表6 各仓粮食出仓损耗情况

3.4.3 经济效益分析 按每次保水通风降温的吨粮能耗费用按0.2元/t，每个仓存放5000 t粮食测算，则整仓通风能耗费用为1000元，按3年都进行通风降温测算，3年通风能耗费用合计为3000元。按每次保水通风粮食水分可增加0.2个百分点～0.3个百分点测算，粮食水分损耗3年累计可减少0.6个百分点～0.9个百分点，每仓粮食减少水分损耗数量为30 t～45 t，按粮食单价2200元/t、保水通风成本3000元计算，则每个仓保水通风可减少水分损耗金额63000元～96000元。该保水通风在实现通风降温目的的同时，经济效益明显。

4 试验结论

4.1 在冬季通风降温期间，使用环保通风机进行保水通风降温，将风机出风端的湿度维持在75%～85%，采用该湿度通风，可实现粮堆通风降温的同时，保证粮食在通风过程中水分保持稳定，或略有升高，能较好地解决因水分减量造成的粮食损耗偏大问题。

4.2 在允许通风条件下，环保通风机使用的时间越长，保水通风效果越好。经过2个以上冬季通风降温使用环保通风机，几乎可以使粮食水分上升至接近入仓的水分值，出仓损耗会较低。

4.3 使用环保通风机期间，每天至少到粮面检查粮情1次，每天检测粮面粮食水分，并根据粮面粮食水分调整环保通风机出风端的湿度，防止因湿度过高，导致粮面粮食水分增加过快过高，从而出现粮情不稳定等情况。

4.4 使用环保通风机时，还要考虑粮食的吸湿性，不同品种粮食通风的湿度不同，所以设置的湿度参数不同。本试验设置湿度为75%～85%，这只是针对稻谷和玉米的湿度参数，小麦吸湿性特别强，下一步需要继续探索小麦的合适通风湿度。