糧食平房倉工藝及通風設(shè)計

李理智

（貴陽市建筑設(shè)計院有限公司，貴州 貴陽 550000）

0 引言

民為國基，谷為民命，糧食事關(guān)國運民生，糧食安全是國家安全的重要基礎(chǔ)，我國始終把解決人民吃飯問題作為治國安邦的首要任務(wù)。糧食安全是國家安全的基礎(chǔ)，是世界和平與發(fā)展的重要保障，關(guān)系人類永續(xù)發(fā)展和前途命運。在全球化的今天，糧食不僅僅是食物，更是戰(zhàn)略武器。我國高度重視糧食安全問題，井建立起了比較完善的糧食儲備體系，做好糧食儲備就是保障糧食供給的重要后盾，是平抑糧價、備戰(zhàn)荒年的重要舉措，儲備糧就像空氣一樣，平時我們感覺不到它的存在，但每時每刻都離不開。70年來，經(jīng)過艱苦奮斗和不懈努力，中國在農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)十分薄弱、人民生活極端貧困的基礎(chǔ)上，依靠自己的力量實現(xiàn)了糧食基本自給，不僅成功解決了近14億人口的吃飯問題，而且居民生活質(zhì)量和營養(yǎng)水平顯著提升，糧食安全取得了舉世矚目的巨大成就。在糧食逐年豐收的大好環(huán)境下，做好糧食收儲既是當前緊迫工作，也是長期任務(wù)，事關(guān)重大。要多措并舉，加強糧食收儲及相關(guān)設(shè)施建設(shè)，確保糧應(yīng)存盡存。

糧食平房倉是指用于儲糧的單層建筑，是重要的儲糧建筑，隨著我國經(jīng)濟技術(shù)的發(fā)展，為滿足糧食長期儲備的需要，在儲存原糧和成品糧方面，采用熏蒸儲糧、氣調(diào)儲糧和低溫儲糧方式已漸成常態(tài)。其工藝建設(shè)應(yīng)考慮建設(shè)體量、當?shù)貧夂颉⒂猛?、糧食品類、糧食收發(fā)及收儲時長等不同情形，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后確定，應(yīng)包括輸送系統(tǒng)、通風調(diào)節(jié)、環(huán)流熏蒸、降溫系統(tǒng)和氣體調(diào)節(jié)等內(nèi)容。

1 糧食進出倉系統(tǒng)

糧食進倉和糧食出倉系統(tǒng)的作業(yè)流程如下。

（1）進倉系統(tǒng)：作業(yè)線主要由計量，初清及輸送設(shè)備組成，來糧計量采用汽車衡；清理采用專用清理篩，負責檢出各類雜物：由各類型號的專用輸送機進行搭配，完成一定距離的水平輸送，利用專業(yè)堆糧機對糧食進行堆垛以及補倉作業(yè)。

（2）出倉系統(tǒng)：作業(yè)線主要由平房倉散糧出倉機、專業(yè)輸送機和稱重灌裝機器，利用扒谷機與移動式膠帶輸送機實現(xiàn)進出倉流程．并使用灌裝機（帶稱重功能）進行打包，再采用汽車衡對包裝及散裝糧稱重。糧食輸送工藝流程如圖1所示。

圖1 糧食輸送工藝流程

2 通風系統(tǒng)設(shè)計

（1）風系統(tǒng)包括通風降溫系統(tǒng)和排出堆糧高度以上至屋頂?shù)耐L系統(tǒng)，通風系統(tǒng)與糧情檢測相結(jié)合，可實現(xiàn)通風降溫散濕，排除糧堆余熱并帶走減少水分轉(zhuǎn)移，并避免出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象[1]。

（2）糧倉均應(yīng)按照儲糧需要、倉房尺寸和氣候條件配置換氣排風機，合理選擇堆糧高度面上的通風方式；采用風機進行換氣時，宜提高檐墻、山墻上風機的安裝位置和通風的自動化程度；風機的通風量應(yīng)大于糧面以上空間換氣次數(shù)為4次/h[2]。

（3）通風降溫系統(tǒng)由整體式風機、風管、風閥、風量控制設(shè)備，地上籠等組成。風機采用壓入式通風機。

（4）通風系統(tǒng)安裝后應(yīng)對各個風管的分支管的水力平衡進行調(diào)試，使各風道的平均風速差＜15%[3]。

（5）堆糧高度以上至頂板間的余熱由側(cè)墻處的排風機排出，每棟倉根據(jù)倉型不同配置數(shù)量不同的低噪音軸流風機，每臺風機的風量為11000～14000m3/h，風壓為260～300Pa，功率：1.1～1.5kW。糧庫通風地上籠布置如圖2所示。

圖2 糧庫通風地上籠布置

3 環(huán)流熏蒸系統(tǒng)

系統(tǒng)由給藥設(shè)備、環(huán)流設(shè)備和磷化氫（PH3）檢測設(shè)備組成，熏蒸系統(tǒng)利用倉庫底通風地上籠將PH3熏蒸劑利用管路進入糧倉，氣體從底部向上滲入糧堆后通過設(shè)在糧倉墻上的環(huán)流管道和專用環(huán)流風機重新進入地上籠，而形成循環(huán)氣流以促進PH3在糧堆中的均勻分布達到殺蟲的目的[4]。環(huán)流熏蒸系統(tǒng)流程如圖3所示。

圖3 環(huán)流熏蒸系統(tǒng)流程

3.1 施藥設(shè)備

倉外PH3發(fā)生器由根據(jù)使用需要，由投藥反應(yīng)器過濾凈化器PH3氣體與CO2混合器、CO2減壓釋溫裝置感應(yīng)壓力表及控制器等組成．使得藥品發(fā)生速度應(yīng)可控使PH3與CO2混合，PH3配為1%～2%。

3.2 環(huán)流設(shè)備

環(huán)流設(shè)備由環(huán)風機、管道、藥物檢測口及相應(yīng)的調(diào)節(jié)裝置組成，將環(huán)流風機整體裝置組件設(shè)置在倉房墻面上，在風機的正壓段應(yīng)設(shè)有給藥口和PH3氣體濃度檢測口，并應(yīng)同時適用于鋼瓶施藥裝置與倉外PH3發(fā)生器給藥，與各通風口連接的環(huán)流管道的風量應(yīng)可調(diào)節(jié)，以實現(xiàn)整個熏蒸過程中流進各通管道的氣體流量大致相同，而且能使糧倉里面換氣次數(shù)達到2～10次／d區(qū)間。

3.3 環(huán)磷化氫濃度檢測設(shè)備

環(huán)磷化氫濃度檢測設(shè)備的作用是檢測熏蒸期間倉內(nèi)磷化氫濃度和工作環(huán)境PH3濃度，氣體取樣裝置由氣體取樣端頭、取樣管、取樣閥門（或夾）、檢測箱、取樣泵等組成，平房倉每房間應(yīng)配置2套氣體取樣裝置，且取樣點不少于5個并應(yīng)設(shè)回氣管，氣體取樣管應(yīng)選用柔性塑料或橡膠管內(nèi)徑≥2mm，管壁厚度≥1mm。

3.4 安裝要求

（1）軸流風機每廒間4臺，布置在檐墻吊頂面以上，軸流風機安裝在土建預(yù)留洞內(nèi)．校核軸流風機位置，用電焊固定，安裝完畢后，將軸流風機外殼與預(yù)留洞之間空隙密封處理。

（2）軸流風機孔洞密閉由塑料薄膜嵌入密封槽密封，軸流風機防鼠網(wǎng)由工廠制作，應(yīng)滿足防雨防鼠要求，并能拆裝便于檢修。

（3）環(huán)流熏蒸管道為不銹鋼管明裝，入地敷設(shè)管道為PPR熱水管直埋。

（4）硫化氫及氧氣檢查管道及箱體為不銹鋼管暗敷。

（5）由于各個工藝廠商工藝流程要求有所不同，應(yīng)在土建施工階段確定工藝廠商，并對工藝圖紙進行細化，并提供各種管道及箱體預(yù)埋要求。熏蒸及氣調(diào)管路如圖4所示。

圖4 熏蒸及氣調(diào)管路

4 控溫工藝

糧堆平均溫度超過20℃以上的控溫倉應(yīng)設(shè)置制冷系統(tǒng)。以糧堆降溫為主的原糧倉宜配置谷物冷卻機，成品倉宜采用固定式制冷系統(tǒng)。控溫系統(tǒng)主要由制冷設(shè)備、風機、糧堆通風道和倉房組成，控溫系統(tǒng)設(shè)計宜包括倉房保溫隔熱參數(shù)確定、制冷設(shè)備選擇、冷負荷與制冷量計算、冷風管道布置。平房倉糧堆冷卻系統(tǒng)的設(shè)計宜符合下列要求。

（1）設(shè)計回風系統(tǒng)時，宜與原有的通風、環(huán)流等系統(tǒng)相結(jié)合。

（2）倉外環(huán)流管的安裝高度要兼顧膜下環(huán)流的需要，其穿墻管的安裝高度宜與倉內(nèi)膜下回流管的埋設(shè)深度一致。

（3）回風管應(yīng)對稱布置，或與糧堆下部風道呈錯排布置，符合均勻送風的要求。

（4）倉外通風口、環(huán)流管宜做好保溫與氣密處理。

（5）包裝倉宜采用上部均勻送風、下部集中回風的氣流組織方式，回風路徑不應(yīng)超過30m。貼附送風時，空氣中不得帶有明水，氣流也不應(yīng)直接吹向包裝糧。每廒間控溫空調(diào)設(shè)備不宜少于2臺。

（6）風道應(yīng)保溫，表面不應(yīng)有冷凝水產(chǎn)生，可聯(lián)通設(shè)計。

（7）成品糧的控溫倉溫度宜控制在20℃及以下[5]。

5 氣調(diào)技術(shù)

5.1 技術(shù)說明

氣調(diào)儲糧技術(shù)一般采用富氮降氧方式，它是利用最新的膜分離制氮技術(shù)和設(shè)備，生產(chǎn)出氮氣并用空氣泵充入將密閉糧倉內(nèi)，使倉內(nèi)氮氣富集，通過環(huán)流的方式不停的糧堆內(nèi)循環(huán)，降低糧倉內(nèi)的氧氣濃度，設(shè)備析出來的氧氣排出到糧倉外，在密閉的糧倉內(nèi)糧食實現(xiàn)富氮降氧儲藏。不同儲糧狀態(tài)下的濃度要求如下。

（1）殺蟲狀態(tài)：N2濃度為98%≥28d。

（2）防蟲狀態(tài)：N2濃度為95%。

（3）氣調(diào)儲藏狀態(tài)：N2濃度為90%～95%。

5.2 技術(shù)組成及要求

（1）膜分離富氮降氧儲糧設(shè)備，主要包括膜法制氮系統(tǒng)、冷凍式干燥機、空氣壓縮機、計量控制系統(tǒng)、全自動控制系統(tǒng)等。機組為成套設(shè)備，統(tǒng)一采購，廠家依據(jù)作業(yè)要求確定具體設(shè)備參數(shù)。本設(shè)計采用移動式設(shè)備。

（2）膜分離富氮降氧儲糧送氣管道。膜分離富氮降氧儲糧可采用磷化氫環(huán)流熏蒸管道，在磷化氫環(huán)流熏蒸管道上設(shè)相應(yīng)閥門，通過不同閥門，可分別實現(xiàn)磷化氫環(huán)流熏蒸或膜分離富氮降氧儲糧。

閥門及管道參數(shù)及數(shù)量依據(jù)廠家具體設(shè)備參數(shù)進行調(diào)整。

（3）氧氣濃度檢測儀器和設(shè)施。氣體取樣管與磷化氫環(huán)流熏蒸共用。氣體檢測采用奧氏氣體分析儀和氧氣濃度檢測儀。

（4）糧堆氣密性要求。富氮降氧儲糧技術(shù)對倉房的氣密性標準為：空倉從500Pa到250Pa的壓力半衰期＞300s，實倉從500Pa到250Pa的壓力半衰期＞240s。膜分離富氮降氧機組工藝流程如圖5所示。

圖5 膜分離富氮降氧機組工藝流程

6 結(jié)語

糧食出入倉過程及儲藏期間由于糧粒正常的生理代謝、蟲霉感染及作業(yè)中不可避免的撒落等原因，造成一定的損耗，除了加強儲備全過程的精細化管理外，現(xiàn)代糧倉已實現(xiàn)科技儲糧。曾獲國家科技進步一等獎的機械通風、谷物冷卻、環(huán)流熏蒸、糧情測控等儲糧“四合一”技術(shù)已成為國有糧庫標配，近年來低溫儲糧、內(nèi)環(huán)流控溫儲糧、氣調(diào)儲糧、橫向通風及有害生物的非化學防治等升級技術(shù)，也已廣泛推廣應(yīng)用，每個國儲庫都安裝有作業(yè)監(jiān)控、糧情監(jiān)控、糧庫安保視頻系統(tǒng)，每個倉房安裝有數(shù)百個糧情傳感器，多種“黑科技”確保儲糧安全，科技儲糧技術(shù)的綜合應(yīng)用可將儲糧損失有效降低至1%以下。目前，中國儲糧技術(shù)及管理已達世界先進水平。

百年變局和世紀疫情交織疊加，各種可以預(yù)見和難以預(yù)見的風險因素明顯增多，糧食安全顯得尤為重要和基礎(chǔ)，糧食安全是“國之大者”，作為工程技術(shù)專業(yè)人員，一定要勇于擔當，按照國家各種政策及法規(guī)，要把“藏糧于地、藏糧于技”真正落實到位。