机械通风技术在单堆中的应用

汪向刚、谢静杰、贺德齐、黄志俊

(广东省粮油储运公司第二仓库  511436)

田元方

（广东省粮油储运公司  510130）

摘要  结合盖膜技术，对单堆包装粮堆采用吸出式多管高压离心通风机进行负压通风。试验结果表明：该方法不仅可以快速降低和均衡粮温，增强粮食在储藏期间的稳定性，延缓粮食陈化，达到防虫防霉的效果；而且操作简便、方式灵活多样、成本低、收效快。

关键词  单堆   吸出式负压通风   快速降温

    随着四项储粮新技术的发展，进入廿一世纪以后，机械通风技术在全国范围内已经得到更广泛的应用。但当前的机械通风大多是在仓房硬件设施良好的情况下进行的整仓通风。在自然降温效果不理想且不具备机械通风硬件设施的情况下，如何经济、有效地解决单堆、小型粮堆的半（或不）安全粮及偶尔少量水湿粮的发热问题，仍然是今后仓储工作中亟待解决的课题。

广州地区是一个冷空气资源贫乏的地区，每次南下的冷空气停留的时间非常短，对于自然通风效果较差的粮堆，抓紧有限时间通风使粮温快速下降显得尤其重要。该地区的半安全粮，在经历较长时期夏季高温后，粮温一般较高，大部分在26～32℃之间，粮堆内积聚了大量的湿热空气，而且编织袋包装的粮堆，透气性差，不易于自然降温，在秋冬季节放气后，3~5天内若不能利用自然通风快速降低粮温,粮温会迅速反弹，出现很明显的“冷皮热心”现象，若不及时处理就会导致粮食品质下降。显然，在秋冬季节选择再熏蒸处理不是最理想的措施，也不利于粮食的保鲜；转堆成本相对较高，而且不一定能彻底解决粮食发热问题。为此，我们对编织袋包装单堆粮堆利用吸出式多管通风机，结合盖膜技术进行负压通风。试验表明该方法不仅可以快速降低粮温，迅速破坏粮食微生物生长繁殖所需的温湿环境，能有效地抑制微生物和粮食的呼吸，有利于品质保鲜，延缓粮食陈化；而且通风方式灵活多样，可以随时改变进风口和出风口的位置、方向，进风口的数量、孔径大小，还可以根据不同品种、不同堆形、发热部位等选择上行风、下行风或水平方向通风等，达到降低和均衡粮温的目的。此外，该方法操作简便，一机多用，节约成本。

1         材料与方法

1.1  试验粮堆

试验粮堆为我库205仓试01、02、03、04、05堆，对照粮堆为205仓对01、02、03堆。

试验堆和对照堆粮食均为2005年2月份进仓编织袋包装的玉米和小麦，粮食品质情况见表1。

表1  试验粮堆入仓品质情况表

1.2  材料

1.2.1 密闭材料     0.14mm聚氯乙烯薄膜、铁夹。

1.2.2 通风设备     广州产9-19型单吸出式高压离心通风机（功率5.5Kw）、通风PVC管三条（Φ10cm，长15m）。

1.2.3  检测设备   天津产ZH-128A粮情检测分析控制系统

1.3   试验方法

1.3.1  风机的选用

    根据实验粮堆的尺寸和体积，设计流量为每小时换气5~10次，即Q流为2000m³/h~2500m³/h，选Q流为2500m³/h，由于是负压通风，故风机转速选n=2900r/min，电机直接传动ηin≈1.0,根据厂家风机规格设计情况,查相关表得所需风机内功率Nin=4.03Kw,则所需风机的功率Nre=Nin/ηin＊K=4.03/1.0×1.2=4.8Kw, 4.0<Nre<5.5 , 故选Nre=5.5 Kw.

1.3.2 设计通风方案

     根据粮堆的发热部位不同,把粮堆划分为九个区(图1), 设计合理的通风方案，绘制风路图，选择上行风、下行风、水平方向或对角通风，确保风路经过粮堆高温区。只利用一台风机就能采取多种通风方式是单堆通风的一个突出优点。

图1   通风区位图

1.3.3     设备安装

1.3.3.1在粮堆堆顶成品字型或一字型选取三个点，把通风管进风口一端固定于粮包间空隙处，另一端与通风机连接，密封好接口，然后盖好帐幕，帐幕和底膜对接卷紧用铁夹夹好，使粮堆处于密闭状态。在粮堆四周堆脚均匀选取6~8个进风口，根据不同的粮情灵活选取进风口的位置、数量和孔径。

1.3.3.2开机前先检测一次粮温，开机后前四小时内每半小时检测一次粮温，根据各层各点粮温变化趋势及时分析和预测通风的效果，确保风路尽可能经过粮堆的高温区，使高温区粮温快速下降。四小时后每隔四小时检测一次粮温，通风情况见表2。

1.3.3.3（1）方法为上行风，适合中上层（2区和5区）发热的粮堆，试01堆即采用上行风通风；对于中下层（5区和8区）发热的粮堆，把通风管进风口一端放于堆脚，夹在木板和粮堆中间，密闭粮堆（连木板一起），在堆顶开进风口，即采用下行风通风，如试02堆；把三条通风管进风口一端集中于粮堆的一面，在粮堆的对称面开进风口，即可实现水平方向通风，水平方向通风对下层中间（8区）发热的粮堆，效果显著，如试03堆；试04堆是属于中层和表层30公分以下发热的粮堆（2区、3区和5区），采用对角通风，效果较理想。

2   结果与分析

2.1 从表2的通风情况看，通风20小时内粮温下降的幅度较大，在此期间，理论设计的小型六面密闭粮堆可以换气近200次，电子测温显示的最高粮温下降了10.4~13.6℃，平均粮温也大幅下降；当通风4小时，粮温下降的幅度小于1℃时，就结束通风。从20小时到通风结束为巩固阶段，使通风降温通必彻底。从表3中通风前后对照情况看，最高粮温下降了15.6~18.6℃，平均粮温也下降了8.1~13.3℃（试03堆由于堆位较大，粮温下降的幅度要低于其它堆），通风降温达到了预期的目的；30天后粮温回升的幅度非常小，与对照粮堆粮温相比，粮温明显偏低6~8℃；在12月26日扦样检查，未发现虫害。表明通风降温比较彻底，而且达到了防虫防霉的效果，有利于品质保鲜，延缓粮食陈化。

表2    通风情况

 2.2 单堆机械通风对粮食的水分和品质影响。

从表3通风前后水分对比情况看，通风后粮食的水分只下降了0.2~0.4%；根据9月18日和12月26日检测玉米的脂肪酸值和小麦的面筋吸水量变化情况，试验玉米粮堆脂肪酸值上升幅度为1.8~3.0KOHmg/100g，对照粮堆脂肪酸值上升幅度5.6~5.8 KOHmg/100g，已通风的玉米粮堆脂肪酸值上升幅度明显小于未通风的粮堆；而小麦堆面筋吸水量的变化差值不大。但由于吸出式通风排除了粮堆内的积热，通风后试验粮食的气味明显好于通风前，粮食的储藏稳定性也大大增强。

2.3 能耗计算和经济效益分析。

本次通风试验粮堆共储存粮食768吨，耗电1144千瓦时，平均每100吨粮食需要电费约150元；与转堆费用相比，768吨粮食需转堆费和薄膜费用约6300元，购买风机和通风管成本2100元，平均每100吨粮食可节省费用398元。而且风机和通风管还可以再利用。此外，如果通风不及时，因品质下降造成市场粮食价格下降，会造成较大经济损失。

     表3  通风前后粮温对照表

表4  通风前后品质对照表

3   讨论

3.1 单堆包装粮堆采用吸出式负压通风，由于粮包与帐膜之间空隙较大，风路会出现短路而损失一部分风量；其次是实际风路与理论设计的通风风路并不一定完全吻合，开始阶段通风并不一定能达到预期的效果。我们解决的办法：一是使用尺寸稍大一点的帐膜，这样帐膜在负压的作用下会贴紧粮堆表面的粮包，尽量减少风量损失。二是通风开始阶段密切跟踪粮温的变化情况, 根据各层各点粮温变化趋势准确判断和预测通风的效果，确保高温区的粮温有下降趋势，否则应及时改进通风方案,改变进风口的位置、数量和孔径大小。确保通风效果达到安全储粮和节约能源的目的。经验表明，对较大的单堆往往需要采用两种以上的通风方式相结合，才能避免产生通风死角，使粮温整体均匀下降。

3.2  当电子测温显示粮温下降到一定程度后,应继续通风10-20小时,以达到巩固和均衡粮温的目的。由于测温电缆是预埋在粮包之间，而且粮食是热的不良导体，因此检测的粮温下降到某一个范围并不能完全代表远离测温电缆部位的粮温也下降到了该范围。如果马上停止通风，局部粮温可能会出现反弹，使前阶段通风前功尽弃。所以，巩固阶段的通风是通风取得成功的关键。

3.3 该方法与选择PH3熏蒸相比，明显更优越。即可以减少熏蒸次数，减少PH3对粮食和环境的污染，又适合绿色储粮，使粮食保质保鲜。

3.4  从均衡粮温的角度看，对夏季发热的粮堆，利用晚上气温低的时间，同样可以采用该方法进行通风，吸出粮堆内局部的积热，均衡粮温，达到增强粮食储藏稳定性的目的。

4   结论

4.1本试验表明：对编织袋包装且自然通风效果差的发热粮堆，采用高压离心风机进行负压通风可以快速降低和均衡粮温，达到降温和防霉的效果，是一个切实可行且收效快的应急保管措施。

4.2  该方法操作简便、灵活、一机多用、适应性强，只利用一台风机就能对包装单堆采取上行风、下行风、水平方向或对角通风等多种通风方式，两名职工在30分钟内就可以完成通风准备工作。这是我库广泛采纳此方法对包装单堆进行通风降温的关键因素，作为仓储课题的有效补充，具有一定的推广价值。

参  考  文  献

1.徐惠乃等.箱式通风与揭膜相结合提高降温效果的研究.粮食储藏.1999(3);

2.余复兴等.储粮降温降水新途径探讨. 粮食储藏.2000(4);

3.易世孝.储粮机械通风中常见的问题及解决方法.粮油仓储科技通讯.2002(2)；

4.李加祥等.包装粮垛“井”式通风法.粮油仓储科技通讯.2002(3)。