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平衡区域保证效率通风与保水通风

文档作者：王鑫１魏钢１李伟１乔昕２周佳远１潘治１杨永生１　杨　刚１　段　磊１（文档来源：１　中央储备粮大理直属库２　中央储备粮昆明直属库		点击数：	更新时间： 2024年07月27日
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上一篇：平衡水分理论和通风窗口指导稻谷降温通风

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粮油仓储科技通讯２０１２（５） 仓储技术
平衡区域保证效率通风与保水通风＊
王　鑫１　魏　钢１　李　伟１　乔　昕２
周佳远１　潘　治１　杨永生１　杨　刚１　段　磊１
（１　中央储备粮大理直属库　６７１００５）
（２　中央储备粮昆明直属库　６５０１００）
摘　要　２０１１年冬季，大理直属库利用自然低温进行降温通风的保水与效率探索试验，
在以降温为目的的通风过程中，根据粮食吸附解析原理，找到平衡的区域，在保证通风效率的
同时，减少通风期间的水分损失。
关键词　粮食吸附　粮食解析　粮堆降温　粮食水分
　　冬季通风降温可以降低粮堆的基础粮温，为低
温储粮打下良好的基础。机械通风，是人工控制粮
堆温度的重要措施，进行机械通风不但改变粮堆温
度，同时粮食水分也会受到影响。粮食在通风期间，
由于粮堆内空气处于流动状态，与粮食水分总是存
在一定差值，导致粮食发生吸附或解析，使粮食水分
发生变化。因此，要根据通风目的，在选择通风时机
时，不仅要考虑仓内外的温差，还要考虑粮食水分、
大气湿度和空气温湿度变化规律。一般而言，温度
上升１℃，相对湿度会下降４％～５％左右。温差越
大，空气进入粮堆后湿度减小越多，与粮食水分差值
越大，粮食水分损失的可能性就越大，而温差越大，
通风效果越明显，两者互为矛盾。因此找到一个平
衡区域，既能保证效率通风又能减少通风中的粮食
水分损失，势在必行。
１　材料和方法
１．１　试验仓房
中央储备粮大理直属库３号仓、６号仓、１５号仓
为试验仓。试验仓房长为３９．３ｍ、宽１９．８ｍ，堆高
６．１ｍ。仓房东西墙面上对应共有４台轴流风机，
仓内设一机两道地上笼风道共４组。
１．２　供试粮情（见表１）
１．３　试验设备仪器
粮温检测：ＬＣＫ１３１－ＢＥＳＴ 无线粮情测控系
统，３号仓、６号仓、１５号仓均铺设１２列、５排６０根
测温电缆，每根测温电缆分４层设点，共计２４０个测
温点；水分检测：烘箱和快速水分测定仪；风机：轴流
风机，功率：０．５５ｋＷ，风量：４００ｍ３，风压：７５０Ｐａ；
深层扦样器；温湿度检测器。
表１　试验仓粮食情况
仓号储粮品种
入仓年限
（年·月）
数量
（ｔ）
粮食水分
（％）
３ 籼稻２０１１·０３　２７３９　１３．３
６ 小麦２００８·０４　３８２８　１２．１
１５ 粳稻２０１１·０２　２６２６　１４．１
１．４　方法
１．４．１　仓房密封
试验仓门窗均采用聚氯乙烯塑料薄膜、棉纸和
报纸密封，保证通风效果。
１．４．２　通风方法和时机
采用轴流风机上行式通风；通风分为两个阶段。
第一阶段，选择外界湿度为７８％左右，温差为
６℃左右，单次不间断通风６ｈ～８ｈ，此阶段目的在
于高湿、高温差下，降低粮堆的基础粮温，防止温差
过大引起粮堆内结露；并起到均衡粮温的作用。
第二阶段，选择外界湿度为７０％左右，温差为
４℃左右，单次不间断通风５ｈ～６ｈ，目的在于降低
粮堆温度，使平均粮温降至１０℃左右。
１．４．３　通风期间数据检测及记录
在整个过程中，我们保持对外界温湿度的监测，在
温湿度条件达到各阶段通风的要求时，开始通风，每次
通风前后记录粮堆温度和外界温湿度；水分检测：采用
烘箱１０５℃恒温法和快速水分测定仪测定，分别在仓内
的四角，对角线上等６个部位设点取样，每点设３层检
测点。每阶段通风结束后检测水分并记录。
１．４．４　通风时间
第一阶段通风时间从１１月１５日开始，１１月２２
日结束，累计通风时间５９ｈ。第二阶段通风从１２月
１４日开始，２０１２年１月１６日结束，累计通风时间
·１８·
＊ 收稿日期：２０１２－０６－２８
通讯地址：云南省大理市经济开发区凤仪镇仓储区３１０货场
仓储技术平衡区域保证效率通风与保水通风
１１５ｈ，共计１６２ｈ。
２　结果与分析
２．１　３号仓（籼稻）通风情况（见表２）
表２　３号仓通风期间的参数（单位：℃，％）
阶段
及水分
日期
（月·日）
空气
温度
空气
湿度
粮堆
温度
引进粮
堆湿度
通风后
水分
温差
第一
阶段
（１３．３）
１１·１５　１１．３　７６．６　１６．９　６１．６
１１·１６　１１．７　７６．９　１６．８　６４．９
１１·１７　１０．６　７５．２　１６．４　６０．２
１１·１８　１０．６　７８．０　１５．２　６６．０
１１·１９　８．１　８０．３　１５．３　５９．３
１１·２０　１０．３　７７．４　１４．６　６５．４
１１·２１　９．３　７９．２　１４．３　６４．２
１１·２２　１０．１　７８．２　１３．９　６９．２
１４
５．６
５．１
５．８
４．６
７．２
４．３
５．０
３．８
平均７８．０　６３．９　５．２
第二
阶段
（１４）
１２·１４　７．９　７２．８　１３．１　５７．８　５．２
１２·１５　１０．３　７７．０　１２．８　７１．０　２．５
１２·１８　８．０　７２．６　１２．５　６０．６　４．５
１２·２２　８．４　７８．０　１２．３　６６．０　３．９
１·３　５．９　７５．０　１１．９　６０．０　６．０
１·４　８．８　７８．６　１１．３　７２．６　２．５
１·５　７．９　７１．７　１１．５　６２．７　３．６
１·６　８．２　６９．１　１１．３　６０．１　１３．９　３．１
１·７　８．５　７１．１　１１．１　６５．１　２．６
１·８　８．３　７０．０　１０．７　６４．０　２．４
１·１０　９．２　７４．７　１０．６　７１．７　１．４
１·１２　９．０　７０．０　１０．２　６７．０　１．２
１·１４　６．０　７７．０　９．７　６８．０　３．７
１·１５　７．１　６１．４　９．４　５５．４　２．３
１·１６　３．９　７１．４　８．６　５６．４　５．４
平均７２．３　６４．７　３．２
　　由表２ 可以知道，３ 号仓籼稻原始水分为
１３．３％，原始平均温度为１６．９℃，在第一阶段通风
过程中，平均温差为５．２℃，外界空气湿度在７８．０％
左右，按照空气温湿度变化规律，空气进入粮堆后随
着温度上升，空气平均湿度大约降到６３．９％左右，
经过５９ｈ的通风，粮堆温度降幅为３．０℃，水分增加
到１４．０％ ；在第二阶段通风前的平均温度为
１３．９℃，通风过程中，平均温差为３．２℃，外界空气
湿度为７２．３％左右，按照空气温湿度变化规律，空
气进入粮堆后随着温度上升，空气平均湿度大约降
到６４．７％左右，经过１６２ｈ的通风，粮堆温度降幅
４．５℃，水分下降０．１％。
稻谷粮温越低，引进粮堆内的相对湿度越大，粮
食的平衡水分就越大。３号仓通风过程中，第二阶
段的粮堆温度要低于第一阶段，并且第二阶段引进
粮堆的空气相对湿度要大于第一阶段，那么第二阶
段中籼稻的平衡水分要大于第一阶段的平衡水分，
吸附水分的可能性比较大。可能性较大，并不是绝
对，平衡水分与实际水分的比较才是吸附与解析的
根本原因。第二阶段前的水分为１４％，第一阶段的
水分为１３．３％，分别与平衡水分作比较，第二阶段
实际水分大于平衡水分，故第二阶段通风过程中水
分有所损失。分析可知储存年限为１年，原始水分
较低的籼稻（水分在１３．３％左右），在外界空气湿度
为８０．０％左右，温差为５．０℃左右，即此时引进粮堆
的空气湿度为６５％时，既能保证高效通风又能避免
减损通风。
２．２　６号仓（小麦）通风情况（见表３）
表３　６号仓通风期间的参数（单位：℃，％）
阶段
及水分
日期
（月·日）
空气
温度
空气
湿度
粮堆
温度
引进粮
堆湿度
通风后
水分
温差
第一
阶段
（１２．１）
１１·１５　１１．３　７６．６　１５．６　６４．６
１１·１６　１１．７　７６．９　１５．７　６７．９
１１·１７　１０．６　７５．２　１５．７　６３．２
１１·１８　１０．６　７８．０　１５．５　６６．０
１１·１９　８．１　８０．３　１５．３　５９．３
１１·２０　１０．３　７７．４　１５．０　６２．４
１１·２１　９．３　７９．２　１４．９　６４．２
１１·２２　１０．１　７８．２　１４．７　６６．２
１２
４．３
４．０
５．１
４．９
７．２
４．７
５．６
４．６
平均７８．０　６４．２　５．１
第二
阶段
（１２）
１２·１４　７．９　７２．０　１４．０　５４．０　６．１
１２·１５　９．０　７５．０　１３．９　６３．０　４．９
１２·１８　８．０　７２．６　１３．６　５７．６　５．６
１２·２２　８．４　７８．０　１３．４　６３．０　５．０
１２·２７　９．５　７３．５　１３．３　６４．５　３．８
１２·２８　１１．２　７５．８　１３．２　６９．８　２．０
１２·２９　１０．１　７３．４　１３．１　６４．４　３．０
１２·３１　９．４　６４．９　１３．０　５２．９　３．６
１·３　５．９　７５．０　１３．０　５４．０　７．１
１·４　８．８　７８．６　１３．０　６６．６　１２．１　４．２
１·５　７．９　７１．７　１２．９　５９．７　５．０
１·６　８．２　６９．１　１２．８　５７．１　４．６
１·７　８．５　７１．１　１２．６　６２．１　４．１
１·８　８．３　７０．０　１２．４　５８．０　４．１
１·１０　９．２　７４．７　１２．４　６５．７　３．２
１·１２　９．０　７０．０　１２．２　６１．０　３．２
１·１３　９．５　７９．０　１２．１　７３．０　２．６
１·１４　６．０　７７．０　１２．０　５９．０　６．０
１·１５　７．１　６１．４　１１．９　４９．４　４．８
１·１６　３．９　７１．４　１１．５　５０．４　８．０
平均７２．１　５９．７　４．５
　　由表３ 可以知道，６ 号仓小麦原始水分为
１２．１％，原始平均温度为１５．６℃，在第一阶段通风
过程中，平均温差为５．１℃，外界空气湿度在７８．０％
左右，按照空气温湿度变化规律，空气进入粮堆后随
着温度上升，空气平均湿度大约降到６２．４％左右，
经过５９ｈ的通风，粮堆温度降幅为０．９℃，水分减少
到１２．０％ ；第二阶段通风前的平均温度为１４．７℃，
水分为１１．９％，通风过程中，平均温差为４．５℃，外
界空气湿度为７２．１％左右，按照空气温湿度变化规
律，空气进入粮堆后随着温度上升，空气平均湿度大
约降到５９．７％左右，经过１６２ｈ的通风，粮堆温度降
·１９·
粮油仓储科技通讯２０１２（５） 仓储技术
幅３．２℃，水分上升到１２．１％。分析可知储存年限
为３年，原始水分为１２．１％的小麦，不论外界条件
如何，温度变化幅度较小，水分基本保持不变。
分析原因为：不论是小麦、稻谷、还是玉米，粮食
的热容相似，粮食的热容量可以按照粮食绝对干物
质和水的机械混合物的热容量来求得。Ｑ＝Ｗ／１００
＋（１００－Ｗ）／１００×Ｃｇ，ｋＪ／（ｋｇ·℃），粮食绝对干
物质的热容量Ｃｇ＝１．５５ｋＪ／（ｋｇ·℃），Ｗ 为粮食的
水分含量。各类粮食水分含量大，不论是干燥还是
冷却，速率都会较快。６号仓小麦的水分并不高，所
需冷却的时间相对较长；小麦的孔隙度是各类原粮
中最小的，小麦储存年限３年，长时间的堆积与挤压
使孔隙度变得更小；６号仓小麦不是新粮，各类新陈
代谢都已经缓慢，此时通风降温，温度和水分的变化
均较慢，尤其是水分基本保持不变。
２．３　１５号仓（粳稻）通风情况（见表４）
表４　１５号仓通风期间参数（单位：℃，％）
阶段
及水分
日期
（月·日）
空气
温度
空气
湿度
粮堆
温度
引进粮
堆湿度
通风后
水分
温差
第一
阶段
（１４．１）
１１·１５　１１．３　７６．６　１６．４　６１．６
１１·１６　１１．７　７６．９　１６．４　６４．９
１１·１７　１０．６　７５．２　１６．０　６０．２
１１·１８　１０．６　７８．０　１５．７　６６．０
１１·１９　８．１　８０．３　１５．５　５９．３
１１·２０　１０．３　７７．４　１５．１　６２．４
１１·２１　９．３　７９．２　１４．８　６４．２
１１·２２　１０．１　７８．２　１４．６　６６．２
１３．９
５．１
４．７
５．４
５．１
７．４
４．８
５．５
４．５
平均７８．０　６３．１　５．３
第二
阶段
（１３．９）
１２·１４　７．９　７２．８　１４．０　５４．８　６．１
１２·１５　１０．３　７７．０　１３．８　６８．０　３．５
１２·１８　８．０　７２．６　１３．１　５７．６　５．１
１２·２２　８．４　７８．０　１２．６　６６．０　４．２
１２·２７　９．５　７３．５　１２．３　６７．５　２．８
１２·２９　１０．１　７３．４　１２．０　６７．４　１．９
１·３　５．９　７５．０　１１．９　６０．０　６．０
１·４　８．８　７８．６　１１．８　７２．６　３．０
１·５　７．９　７１．７　１１．６　６２．７　１４．１　３．７
１·６　８．２　６９．１　１１．４　６０．１　３．２
１·７　８．５　７１．１　１１．３　６５．１　２．８
１·８　８．３　７０．０　１１．０　６１．０　２．７
１·１０　９．２　７４．７　１１．２　６８．７　２．０
１·１２　９．０　７０．０　１０．８　６７．０　１．８
１·１４　６．０　７７．０　１０．５　６５．０　４．５
１·１５　７．１　６１．４　１０．２　５２．４　３．１
１·１６　３．９　７１．４　９．５　５３．４　６．３
平均７２．３　６２．８　３．５
　　由表４可以知道，１５ 号仓粳稻原始水分为
１４．１％，原始平均温度为１６．４℃，在第一阶段通风
过程中，平均温差为５．３℃，外界空气湿度在７８．０％
左右，按照空气温湿度变化规律，空气进入粮堆后随
着温度上升，空气平均湿度大约降到６３．１％左右，
经过５９ｈ的通风，粮堆温度降幅为１．８℃，水分减少
０．２％ ；在第二阶段通风前的平均温度为１４．６℃，水
分为１３．９％，通风过程中，平均温差为３．５℃，外界
空气湿度为７２．３％左右，按照空气温湿度变化规
律，空气进入粮堆后随着温度上升，空气平均湿度大
约降到６２．８％左右，经过１６２ｈ的通风，粮堆温度降
幅４．５℃，水分上升到１４．１％。分析可知储存年限
为１年，原始水分为１３．９％的粳稻，在外界湿度为
７２．３％左右，温差为３．５℃左右，延长通风时间，可
以保证通风效果和避免通风减损。
２．４　稻谷的通风比较
通过表２、表４分析：３号仓籼稻原始水分为
１３．３％，储存年限为１年，降温幅度为８．３℃，水分
增加０．６％；１５号仓粳稻原始水分为１４．１％，储存
年限为１年，温度降幅为６．９℃，水分保持不变。从
降温幅度分析，通过粮食热容Ｑ 可知，１５号仓水分
高出３号仓，１５号仓稻谷的Ｑ 值要大于３号仓，１５
号仓装粮２６２６ｔ，３号仓装粮２７３９ｔ，同样型号的仓
库，不考虑其他因素，推测１５号仓的降温幅度要大
于３号仓，但实际并非如此，这与１５号仓储粮杂质
含量为１．０％，３号仓杂质含量为０．６％密切相关，
杂质含量的多少对于孔隙度至关重要，孔隙度越小，
实际风量就越小，通风效果就越不明显。
３　结论
３．１　小麦通风
水分较低，储存年限较长的小麦，不论外界温湿
度条件如何，温度和水分的变化均较为缓慢。
３．２　稻谷通风
同样的粮堆温度情况下，储存年限较短，水分含
量较低的稻谷在温差为６℃左右，外界湿度在８０％
左右，即引进粮堆的空气湿度在６５％左右时，既能
保持效率通风又能保证保水通风；储存年限较短，水
分含量较大的稻谷在温差为３．５℃左右，外界湿度
在８０％左右，即引进粮堆的空气湿度在７０％左右
时，能达到效率通风与保水通风的目的。
随着粮堆温度的降低，可以适当增加外界空气
与粮堆的温差，来提高通风效率。
４　问题及讨论
效率通风与保水通风需要考虑的因素还有很
多，比如地域因素。滇西地区四季如春，低温较高，
低温时段较长，同样的外界湿度条件下，可以适当的
降低温差条件，即增加了通风降温的机会，还保证了
引进粮堆空气湿度的变化较小，减少水分损失。还
比如不同水分、不同粮堆温度，在保证效率通风与保
水通风的条件是不一样的。
·２０·

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