華南地區(qū)高大平房倉谷物冷卻機低溫儲存玉米試驗

楊雪花 闕岳輝 林澤文

摘要：針對華南地區(qū)安裝不同通風系統(tǒng)的高大平房倉儲存玉米，在夏季開展了同型號谷冷機降溫和同一倉房采用不同型號谷冷機降溫的應用試驗。試驗結(jié)果表明：夏季適時采用谷物冷卻機降低基礎糧溫，降溫效果顯著，玉米水分損耗小，達到了控溫儲糧，實現(xiàn)了玉米安全度夏的目的；橫向通風倉的能耗大約為豎向通風倉的2倍；YGLA-130DA/A型對比GLA105型谷冷機，溫度可調(diào)范圍大，降溫效果更好，入倉風量大，但能耗略高。同時采用2臺YGLA-130DA/A型谷冷機用送風管連接4個通風口降溫，效益更好。

關鍵詞：谷物冷卻機；玉米；高大平房倉；通風方式

中圖分類號：TS210.3 文獻標識碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.20210519

中山直屬庫地處珠江出?？冢被貧w線以南，具有秋冬寒冷季節(jié)短，春季梅雨多，夏季高溫高濕持續(xù)時間長的氣候特點[1]。屬于我國儲糧生態(tài)第七區(qū)，也是我國最“濕、熱”的地區(qū)。玉米不耐高溫，過夏后其品質(zhì)容易下降，特別是脂肪酸值的變化較靈敏[2]。谷物冷卻機不受地理位置及季節(jié)的限制，可以使糧倉維持一定的低溫范圍，并使倉內(nèi)空氣進行強制性循環(huán)流動，達到溫濕分布均勻，是不耐高溫儲藏糧食品種安全度夏的理想途徑。中山直屬庫儲備的玉米產(chǎn)于東北地區(qū)，靠集裝箱運輸，入倉時間多為每年4—5月，且入倉作業(yè)時間較長，入滿倉后基礎糧溫不低。如何確保玉米安全儲藏，并盡量延緩玉米品質(zhì)劣變的速度，成為亟待解決的問題。中山直屬庫在實踐中不停探索，逐步形成了玉米入倉第一年以夏季空調(diào)控溫加谷冷降溫、長期富氮氣調(diào)殺蟲防蟲、秋冬季節(jié)機械通風相結(jié)合的控溫保糧技術，貫徹綠色儲糧理念[3]。本試驗在夏季開展了同型號谷冷機降溫和同一倉房采用不同型號谷冷機降溫的應用試驗，以期為華南地區(qū)高大平房倉玉米安全度夏提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試倉房

P2倉和P4倉均為2005年建造的高大平房倉，倉房長60.0 m，寬24.0 m，倉內(nèi)高8.0 m，裝糧線為6.0 m，倉頂為2.4 m的鋼筋混凝土拱形結(jié)構(gòu)。設計倉容為6 000 t，墻體厚0.5 m，南北墻各10個窗戶，南北側(cè)各2個進出倉門，西側(cè)1個平臺門。糧情測控系統(tǒng)均為每倉布置13組電纜，每組6根，每根電纜由上至下分4個測溫點。糧堆高度約5.5 m，上層所測糧溫實為倉溫，倉內(nèi)非糧堆空間體積約3 500 m3。P2倉是橫向通風倉，P4倉是豎向通風倉。

1.1.1 橫向通風系統(tǒng)

主風道敷設于倉房南北兩側(cè)檐墻面并固定，經(jīng)過倉門時，沿倉門形狀布設直徑150 mm的PVC管連接，確保南北風道分別全部相通。主風道中部（南北墻中部）和過門管道上均安裝隔斷閥。支風道間間距為3 m，兩側(cè)墻體各設19條支風道。

倉房南面底部配置4個通風口；在北側(cè)底部亦有4個通風口（規(guī)格800 mm×800 mm），外方內(nèi)圓型，內(nèi)圓直徑為600 mm，通風口內(nèi)嵌4臺軸流風機。

2019年5月28日完成入倉后立刻平整糧面，于6月3日開啟空調(diào)控溫，期間發(fā)現(xiàn)有個別玉米象和麥蛾，7月17日進行糧面密閉充氮氣調(diào)。由于基礎糧溫較高（23.5 ℃），空調(diào)控溫不適用于控制整倉糧食溫度。因此，當平均糧溫升至26.0 ℃，于9月11日—24日對P2倉進行了谷冷降溫。9月11日—20日，2臺GLA105型谷冷機連接北面1號和4號通風口；9月20日—24日，連接北面2號和3號通風口。谷冷設定參數(shù)：采用單壓縮機工作模式，前溫15 ℃，送風溫度12 ℃，送風濕度在80%左右。谷冷結(jié)束后，立刻密閉通風口進行充氮氣調(diào)。

1.1.2 豎向通風系統(tǒng)

安裝4組一機三道地上籠通風系統(tǒng)，倉房南北墻各有2臺軸流風機，倉房南面底部有4個通風口。

2019年5月12日完成入倉后立刻平整糧面，于5月27日開啟空調(diào)控溫，期間發(fā)現(xiàn)有個別玉米象，7月15日進行糧面密閉充氮氣調(diào)。由于基礎糧溫較高（22.0 ℃），空調(diào)控溫不適用于控制整倉糧食溫度。因此，當平均糧溫升至26.1 ℃，于10月16日—23日對P4倉進行了谷冷降溫。10月16日—24日，2臺GLA105型谷冷機連接南面2號和3號通風口；10月19日—23日，連接南面1號和4號通風口。谷冷設定參數(shù)：采用單壓縮機工作模式，前溫15 ℃，送風溫度12 ℃，送風濕度在80%左右。谷冷結(jié)束后，立刻密閉糧面、通風口進行充氮氣調(diào)。

2020年4月26日完成入倉后立刻平整糧面，于4月28日開啟空調(diào)控溫，5月8日進行糧面密閉充氮氣調(diào)。由于采購了YGLA-130DA/A型谷冷機，為試用新設備，于7月21日—8月4日對P4倉進行谷冷降溫，逐個通風口降溫（限于目前庫區(qū)電纜不能同時滿足2臺谷冷機同時工作，單臺功率為61.9 kW）。7月21日—25日，1臺YGLA-130DA/ A型谷冷機連接南面4號通風口，谷冷設定參數(shù)：前溫14 ℃，送風溫度18 ℃，送風濕度在75%左右，谷冷24 h后，設定前溫8 ℃，送風溫度12 ℃，經(jīng)過93 h，4號通風口降溫的區(qū)域中上層平均糧溫大部分降至16 ℃左右。接下來依次連接南面3號、2號、1號通風口谷冷降溫。

1.2 儲糧情況

P2倉和P4倉均先儲存2018年遼寧產(chǎn)一等玉米5 800 t，2019年4月開始入庫，完成時間均為2019年5月。P4倉的玉米于2019年12月開始出庫，2020年2月出完，緊接著輪入2019年遼寧產(chǎn)玉米6 000 t，2020年4月26日入倉完畢。均為倉內(nèi)散存，入倉糧食質(zhì)量情況見表1。

1.3 谷冷設備

GLA105型谷冷機：北京紅信達科技有限公司；YGLA-130DA/A型谷冷機：上海云傲機電科技有限公司。

1.4 試驗方法

按照GB/T 26882.1—2011《糧油儲藏 糧情測控系統(tǒng)》的要求布設測溫電纜，試驗期間，使用赤峰金辰糧情測控系統(tǒng)每天定時檢測糧溫、倉溫、氣溫。

谷冷結(jié)束后及時對糧堆進行扦樣檢測，跟蹤玉米品質(zhì)變化情況。檢測項目為水分含量、脂肪酸值、品嘗評分值、色澤氣味。

水分含量的測定：按照GB 5009.3—2016中的直接干燥法；脂肪酸值的測定：按照GB/T 20570—2015附錄A的方法；品嘗評分值的測定：按照GB/ T 20570—2015附錄B的方法；色澤氣味的測定：按照GB/T 5492—2008的方法。

2 結(jié)果與分析

2.1 橫向通風倉糧溫變化情況

由圖1可以看出，在糧堆高度方向，中上、中下、下層糧溫均有下降，上層糧溫下降比較明顯。整倉平均糧溫從26.0 ℃降到了21.4 ℃，降溫后糧溫均勻性好。在糧堆垂直方向上，冷風從北面通風口進入糧堆，逐步推進到南面的通風口，逐步降低糧溫?？窟M進風口的6號電纜糧溫最先下降，隨著谷冷時間的延長，5號、4號、3號、2號、1號電纜逐漸下降，由于橫向谷冷行程長，接近出風口的1號電纜糧溫下降不明顯。

2.2 豎向通風倉糧溫變化情況

2.2.1 GLA105型谷冷機降溫效果

由圖2可以看出，谷冷通風后，糧溫下降相對比較明顯。中下層、下層糧溫降幅比中上層稍快，隨著谷冷時間的延長，糧堆內(nèi)的冷風逐漸往上移動，中上層糧溫開始出現(xiàn)較快下降，中下層和下層平均溫度基本一致，整倉平均糧溫從26.1 ℃降到了20.5 ℃。

2.2.2 YGLA-130DA/A型谷冷機降溫效果

為了避免結(jié)露，采用分階段逐漸降低設定送風溫度（各通風口前期設定18 ℃，后期設定12 ℃）。由圖3可以看出，谷冷通風后，下層糧溫降幅最快，換一個通風口送風時，下層糧溫降幅變緩，隨著谷冷時間的延長，糧堆內(nèi)的冷風逐漸往上移動，中下層、中上層糧溫開始出現(xiàn)較快下降。最終，中下層和下層平均溫度基本一致，下層與中上層糧溫差值增大，整倉平均糧溫從21.4 ℃降到了15.1 ℃。

2.3 儲糧品質(zhì)變化情況

由表2可知，同一收獲年度的兩個倉谷冷后的玉米質(zhì)量與入庫時對比（見表1），P2倉水分無變化，P4倉下降幅度為0.1%，在水分檢測誤差范圍內(nèi)，同時兩倉脂肪酸值升幅較接近，品嘗評分值下降不大。2019年入庫的玉米水分變化和脂肪酸值升幅情況與2018年入庫的玉米相似。谷冷降溫的水分幾乎無損失。有些華南地區(qū)的庫點常規(guī)儲存玉米每年度夏期間脂肪酸值升幅約11.0～13.0 mg KOH/100 g干基，采用谷冷控溫后，度夏期間的脂肪酸值升幅約為6.5 mg KOH/100 g干基。相比常規(guī)保管，谷冷控溫延緩了脂肪酸值的變化。

2.4 谷冷能耗分析

由表3可知，利用橫向和豎向通風系統(tǒng)進行谷冷試驗均能夠完成谷冷降溫試驗，谷冷降溫效果明顯。由于橫向通風路徑為豎向通風路徑的4倍以上，因此達到相同的降溫結(jié)果，橫向通風倉所需的谷冷時間更長，單位能耗也就高于豎向通風倉單位能耗，約為其2倍。采用2臺GLA105型谷冷機谷冷通風，2組風道同時通風，累計通風168 h，降溫幅度5.6℃（其運行環(huán)境溫度為27～31 ℃）；采用單臺YGLA-130DA/A型谷冷機谷冷通風，4組風道依次通風，累計通風335 h，降溫幅度6.3 ℃（其運行環(huán)境溫度為27～37 ℃）。與GLA105型谷冷機相比，YGLA-130DA/A型谷冷機溫度可調(diào)范圍大，降溫效果更好，入倉風量大，但能耗高。這可能是受外界氣溫高、設定的送風溫度和送風濕度低影響。在相同的氣候環(huán)境下，在電力載荷滿足的前提下，采用2臺YGLA-130DA/A型谷冷機同時連接4個通風口降溫，效益會更好。

3 結(jié) 論

（1）在具有橫向通風系統(tǒng)的倉房應用谷冷通風技術，與豎向谷冷通風一樣，可以實現(xiàn)降低糧溫的目的。由于倉房跨度是糧堆高度的4倍以上，橫向谷冷進風口溫度下降速度快，出風口溫度下降不明顯，冷風面到出風口時間較長，能耗較高，但是降溫后糧溫均勻性較好。

（2） YGLA-130DA/A型谷冷機對比GLA105型，溫度可調(diào)范圍大，降溫效果更好，入倉風量大，但能耗略高。能耗高可能受到氣溫和基礎糧溫2個因素差異影響。YGLA-130DA/A型谷冷機使用時段為7月末—8月初，此時是外溫最熱的時候（白天氣溫高達37 ℃），制冷難度大，而GLA105型谷冷機使用時段為10月中下旬（氣溫32 ℃左右），制冷難度小。YGLA-130DA/A型谷冷機使用時，基礎平均糧溫約21.4 ℃，降溫難度大，GLA105型谷冷機使用時，基礎平均糧溫約26 ℃，降溫難度小。

（3）在華南地區(qū)，夏季高溫季節(jié)，氣溫普遍在35 ℃左右，使用谷物冷卻機對玉米進行降溫處理，使糧堆平均溫度達到20 ℃左右甚至15 ℃，都是可行的。谷冷降溫后，及時對糧堆進行密閉，然后采用充氮氣調(diào)，再加上空調(diào)控制倉溫，營造低氧高氮不利于害蟲和霉菌生長發(fā)育的生態(tài)化境，從而實現(xiàn)殺蟲、防蟲、抑菌，達到延緩玉米品質(zhì)劣變的效果，特別是能控制脂肪酸值的升高，確保玉米的安全度夏。

（4）在高溫的華南地區(qū)，對于安全水分玉米的儲藏，接下來進一步優(yōu)化谷物冷卻機降低基礎糧溫的時機和時長，摸索出更經(jīng)濟有效的控溫工藝，有待下一步再作試驗驗證。

參 考 文 獻

[1] 楊雪花，闕岳輝，李創(chuàng)新，等.華南地區(qū)高大平房倉橫向通風應用試驗[J].糧食科技與經(jīng)濟，2020，45（9）：61-63.

[2] 王若蘭，趙妍.糧油儲藏學[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2016：311-315.

[3] 黎曉東，陶琳巖，張陽.華南地區(qū)冬季谷冷控溫儲糧模式的初探[J].糧食倉儲科技通訊，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