
我库高大平房仓系1998年新(扩)建的中央直属粮仓,仓容较大,仓房长42m或48m,宽24m。仓顶采用钢筋混凝土折线型屋架,大型屋面板,隔热层为100n沥青珍珠岩,防水层为5cm厚的SBS防水卷材;墙身采用37cm厚砖混结构,整个粮仓的隔热保冷效果较差,特别是仓顶面积大,受外界温度的影响也较大,在夏季的高温季节里,从仓顶辐射到仓内后再传人粮堆中的热量也较多,这是引起粮堆表层粮温升高的主要原因,对粮食低温储存极为不利。采用谷物冷却机对稻谷仓进行冷却通风,虽能达到低温储粮目的,但谷物冷却机冷却通风降温的单位能耗是机械通风降温单位能耗的12.5倍以上,运行费用较高,很不经济。我库为了确保储粮安全、稳定,延缓粮食陈化,节约费用,在稻谷储藏期间实行了冬季自然低温结合机械通风降低粮温为主,再配合开春前用粮膜密封粮堆以控温防虫、夏季夜间开启仓内轴流风机排除仓内粮堆上部积热、秋季适时开启轴流风机通风缓慢降低粮温的方案。通过上述4个阶段的工作,全年最高粮温未超过30℃,平均粮温未超过20℃,从而实现了稻谷的准低温储藏。
l 利用各季的有利气候进行机械通风降温是实现准低温储粮的基础和前提
冬季是一年中气温最低的季节。随着气温的逐步下降,粮温也随之下降,因此这也是通风降低粮温的最佳时机,特别是冬至过后到立春前的三九寒天,12月下旬至次年1月下旬是全年气温最低且湿度也较低的时期,其月平均气温6℃左右,最低气温可达-3℃左右。在我们川东丘陵地区,根据历年气象资料记载,在这—个月的寒冷天气中大约有7天平均气温22左右,大气相对湿度50%左右。紧紧抓住这段气温最低的时机对稻谷进行机械通风,能将平均粮温降低到5℃以下。
冬季机械通风降低粮温是实现全年准低温储粮的首要工作,也是一个先决条件,没有冬季的机械通风降低粮温,全年准低温储粮就没有实现的可能(谷物冷却机制冷除外) 因此抓好冬季的机械通风降低粮温是实现全年准低温储粮的基础和前提。我库的高大平房仓粮堆高,粮堆体积大,经过冬季的机械通风降低粮温后,在粮堆内部形成了一个巨大的“冷心”。“冷心”的存在,使得粮堆内部的低温状态得以长时间保持,从而延缓了整仓粮温的回升速度。
我库在12月下旬至次年1月下旬选择低温干燥的时机(外界气温10℃左右,外湿在54%~90%RH),对高大平房仓的稻谷用4-72-8C型离心式风机(电机功率UkW),采用压入式通风方式进行机械通风,同时仓间上部用轴流风机向外排湿、排热,轴流风机必须在离心式风机停机后继续排热2小时,使仓内空间的温度降低到接近外温,避免夜间外温下降而引起仓内墙壁结露。一般一天的有效通风时间为5~9小时,单仓机械通风需要80~90小时。稻谷仓平均粮温降至6℃左右,各层温差小于1℃,达到了低温储粮状态。
2 对粮仓实行隔热保冷是实现准低温储粮的重要手段
冬季对稻谷仓进行机械通风降低粮温,立春以后,气温逐渐回升。气温的回升,直接影响到仓温的回升,进而影响粮温。外界温度影响粮温上升有两个主要途径:一是太阳热从仓顶辐射到仓内后再传人粮堆表层的辐射热,这是引起粮堆表层粮温升高的主要原因,这种辐射热占整个粮堆粮温上升热量的70%左右;另一种是太阳热在对四周仓墙的照射后,将热量由仓墙传导到粮堆的四周,促使粮堆四周的粮温也有较快的上升。
为控制外界温度对粮堆表层和四周的影响,延缓粮温的上升速度,必须对粮堆表层和四周进行隔热处理,这是实现准低温储粮的一个重要手段。
鉴于我库仓房的实际状况(折线型屋顶,房顶与墙身隔热性能差),为了控制粮堆表层和四周粮温的上升,我们采取了如下隔热措施:(1)全库所有的稻谷仓经冬季通风降温后,在气温回升前用粮膜密封,这样可以达到隔热、防虫及减少药剂用量等目的;(2)在粮食入库时,沿仓墙四周堆砌40cm厚的袋装稻壳进行隔热;(3)在密封粮膜上再堆放60cm厚的袋装稻壳以进行粮面覆盖隔热控温,其具体做法是:在原有密封稻谷的粮膜上面,用塑料纺织袋将散稻壳装袋,然后将袋装稻壳均匀地堆码成3个包高,约55cm厚,袋与袋之间的缝隙用散稻壳填充密实;待整仓袋装稻壳堆满后,再在包件稻壳面层铺5cm厚的散稻壳,使整个隔热层厚度达60cm;最后铺上走道板,并用聚氯乙烯薄膜在稻壳上进行密封处理。为了便于粮情检查的正常进行,在稻壳覆盖层均匀设置了54个多用孔,其高度与覆盖层厚度一致。多用孔采用木料和层板做成方筒状,方筒尺寸为60cm×600n×600n。筒中用活动稻壳袋填充,表面用粮膜和槽管密闭。检查粮情时,拆掉密封粮膜,取出稻壳袋,粮情检查结束后将活动稻壳袋放回多用孔隔热,并安上密封粮膜。整个稻壳覆盖层要用保粮磷或防虫磷进行防虫处理。这种稻壳覆盖层隔热效果好,费用低。夏季高温季节,用稻壳覆盖隔热的粮仓与末用稻壳覆盖隔热的仓房相比,前者比后者的表层粮温低5℃,全仓平均粮温低2℃。
通过上述3种隔热措施的实施,为减少外界温度对粮温的影响提供了可靠的保证,这是实现准低温储粮的一个重要手段。
3 夏季农闲开启仓内的轴流风排除仓内空间积热是实现准低温储粮的关键
夏季是一年中气温最高的季节,特别是7、8月份,白天气温高达39℃,太阳下气温可达45℃左右。白天太阳的热量通过仓顶辐射到仓内空间,使仓温迅速上升,若不控制,仓温将逐渐与外温接近,并迅速引起表面粮温上升。能否实现准低温储粮,关键就在于夏季粮温的控制问题。通过冬季的通风降温、开春前的密封隔热处理,夏季控温的关键就是如何减少和排除外界高温对表层粮温的影响。夏季白天气温高,特别是13:00-14:00时,是一天气温最高的时期,夜间气温相对偏低。为了减少太阳辐射热对粮温的影响,我们白天关闭仓房门窗,做到少进或不进仓,凌晨2:00-4:00时(即一天中气温最低时)开启仓内的4台轴流风机通风,排除仓内空间积热,将仓外冷空气与仓内热空气进行置换,降低仓温,从而控制粮温的回升速度。
通过来取上述降温措施,延缓了粮温的回升速度,夏季稻谷仓平均粮温末超过20℃,确保了全年准低温储粮的实现。
4 秋季降低粮温为各季通风降温做准备
秋季气温由高温逐渐向低温过渡。秋季的气候特点是白天气温相对较高,早晚气温偏凉。夏季的高温期后,随着气温的下降,粮温也逐步下降。在夏季的高温季节里,粮堆表层和四周的粮温都有不同程度的上升,随着秋季气温的转凉,在适当时机可开启仓内轴流风机降低表层粮温,这样一是轴流风机耗电量小,节约费用,二是逐步降低粮温,为冬季大规模地利用离心式机械通风作准备,避免在冬季通风时因温差过大引起粮堆结露。
5 低温储粮效果分析
从全年各仓粮温变化情况看,由进入密闭保管阶段到8月高温季节,上、中、下和底层粮食温度呈逐渐上升趋势,平均粮温达到全年最高值时,最高粮温达30℃,最低粮温为12℃。粮堆上层及四周粮温受外温影响特别明显,而中、下、底层粮温上升较缓慢。全仓平均粮温有8个月在15℃以下,有4个月在16~20℃之间;上层平均粮温有5个月在15t以下,有7个月在16~20℃之间;中上层平均粮温有8个月在15℃以下,有4个月在16~20℃之间;中下层平均粮温有11个月在15℃以下,有1个月在16~20℃之间;下层平均粮温有10个月在15℃以下,有2个月在16~20℃之间;各稻谷仓粮温均处于准低温状态。
从稻谷储藏品质看,低温密闭储藏稻谷的品质明显优于常温储藏的稻谷。2000年入库储藏了3年的稻谷,黄粒米仅为1.5%,整精米率达58%,比入库时的51%还提高了7个百分点,脂肪酸值为19~20mgKOH/100g,粘度为4.8~5.2Wnj/s,发芽率为70%,回归评分值83~84分。因此,低温密闭储藏延缓了粮食陈化,保持了粮食的新鲜度。
从储粮害虫的发生与防治来看,由于粮堆长期处于低温状态,使粮仓虫害减少,施药次数减少。高大平房仓的稻谷平均每年施药次数仅0.7次,且每次施药剂量只有1.5g/m3,节约了保管费用。2002年度我库的8间中储粮稻谷仓只有2间仓施了1次药,其余6间仓未施药。全年库存粮食6.5万吨,用磷化铝片仅228kg,节药保管费用5万元,同时保证了粮食的卫生质量,向无公害储粮迈出了一步。
从能耗来看,高大平房仓谷物冷却机冷却通风降温的单位能耗E1<0.50kw·h人·℃;地上笼降温通风的单位能耗E1<0.04kw·h人·℃。对一个粮仓来说,将粮温降到同一个低温点,采用谷物冷却机降温的能耗是用离心风机降温的能耗的12.5倍以上。虽然冬季采用离心风机通风降温后要用粮膜和谷壳等覆盖粮面隔热,但粮膜可以使用3年以上,谷壳可以重复使用,几年分摊下来,费用并不高。谷物冷却机冷通后,同样需要覆盖,若不覆盖,粮温回升后,又需要二次复冷,费用更高。
我库通过冬季机械通风降温、春季密闭、夏季隔热控温等措施,实现了稻谷的准低温储藏,从而延缓了粮食陈化,保持了粮食品质,节约了保管费用。