“器字型”防分級(jí)布料器在淺圓倉(cāng)儲(chǔ)糧的應(yīng)用*

鄭秉照 林 濤 林小龍 鄭國(guó)文

(中央儲(chǔ)備糧莆田直屬庫(kù)有限公司 351158)

淺圓倉(cāng)是我國(guó)上世紀(jì)90年代從國(guó)外引進(jìn)的新倉(cāng)型。它具有倉(cāng)容量大，堆糧高儲(chǔ)糧多，占地面積小，進(jìn)出糧機(jī)械化程度高等特點(diǎn)。配套使用了機(jī)械通風(fēng)、谷物冷卻、磷化氫環(huán)流熏蒸及電子測(cè)溫等“四合一”儲(chǔ)糧新技術(shù)，為淺圓倉(cāng)的安全儲(chǔ)糧提供了技術(shù)保證[1-2]。但淺圓倉(cāng)糧食在進(jìn)倉(cāng)過(guò)程中自動(dòng)分級(jí)現(xiàn)象普遍嚴(yán)重，粉塵、雜質(zhì)和破碎糧的小顆粒形成的雜質(zhì)區(qū)集中在糧倉(cāng)的中心部位[3]。特別是靠近糧堆中間區(qū)域(中心點(diǎn)糧面往下10 m～20 m深度)的糧食會(huì)形成圓柱狀的雜質(zhì)聚集區(qū)，該部位正好處于淺圓(筒)倉(cāng)的通風(fēng)盲區(qū)，以目前的倉(cāng)內(nèi)風(fēng)道布置情況，很難對(duì)這部分區(qū)域進(jìn)行有效的通風(fēng)，如發(fā)熱處理不及時(shí)該區(qū)域最高溫度會(huì)達(dá)到36℃左右，極易造成該區(qū)域糧食蟲害聚集，引起發(fā)熱霉變等儲(chǔ)糧問(wèn)題，給日常儲(chǔ)糧管理帶來(lái)安全隱患。尤其是像油料如大豆，一旦發(fā)熱則該部位雜質(zhì)區(qū)將很快板結(jié)，從而進(jìn)一步惡化糧堆通透性，形成惡性循環(huán)。

鑒于以上情況，為解決我?guī)鞙\圓倉(cāng)進(jìn)倉(cāng)過(guò)程中糧堆中心部位易形成圓柱狀的雜質(zhì)聚集區(qū)，造成局部發(fā)熱霉變及害蟲和微生物繁殖生長(zhǎng)等問(wèn)題，確保儲(chǔ)糧安全，我?guī)煊?020年12月11日～19日對(duì)6個(gè)倉(cāng)廒進(jìn)行“器字型”防分級(jí)八口布料器采用安裝改造，通過(guò)一段時(shí)間的準(zhǔn)備，試驗(yàn)倉(cāng)a于2022年4月開始進(jìn)行入倉(cāng)試驗(yàn)運(yùn)行，進(jìn)倉(cāng)時(shí)采取自然分流、多點(diǎn)布料的入倉(cāng)方式，使糧堆中間雜質(zhì)等高聚集區(qū)域變?yōu)榉稚⒎植迹纳屏藘?chǔ)藏環(huán)境，效果明顯。我?guī)焱ㄟ^(guò)多次研究對(duì)比，證明“器字型”防分級(jí)八口布料器設(shè)計(jì)合理，操作簡(jiǎn)便，效果好。

1 構(gòu)造及工作原理

1.1 設(shè)備構(gòu)造

“器字型”防分級(jí)八口布料器包括：“水”簾導(dǎo)流裝置、傘形分料錐、圍欄、溜槽(尾部有人字形分叉)。其中導(dǎo)流裝置安裝于輸送機(jī)卸料口至倉(cāng)頂入料口，布料器安裝于倉(cāng)內(nèi)入料口下方，分料錐位于入料口中心線位置，如圖1所示。

圖1 防分級(jí)八口布料器示意圖

1.2 布料器工作原理

1.2.1 “水”字簾導(dǎo)流裝置 該布料器安裝“水”字簾導(dǎo)流裝置，使糧食保持勻料流入倉(cāng)內(nèi)。

1.2.2 傘形分料錐 該布料器安裝防破碎圓錐，使糧食經(jīng)分流圓錐頂部滑入八口分流槽，避免直接沖擊產(chǎn)生破碎。

1.2.3 入倉(cāng)狀況 入倉(cāng)時(shí)形成8處落料點(diǎn)雜質(zhì)，在整個(gè)倉(cāng)內(nèi)的分布較為均勻，有效降低了糧堆發(fā)熱霉變的可能，消除了雜質(zhì)破碎大范圍板結(jié)的現(xiàn)象。

2 材料

2.1 試驗(yàn)倉(cāng)庫(kù)條件

a倉(cāng)為試驗(yàn)倉(cāng)，該倉(cāng)安裝了“器字型”防分級(jí)八口布料器。試驗(yàn)倉(cāng)內(nèi)徑20 m，墻體厚度260 mm，頂高32.5 m，檐口高度29.1 m，倉(cāng)內(nèi)體積9531 m3，倉(cāng)容6250 t；倉(cāng)內(nèi)布置4組對(duì)稱“圭”字形地上籠通風(fēng)道，為四側(cè)通風(fēng)；倉(cāng)頂涂刷熱反射隔熱涂料，并在東、西、南、北四個(gè)方位配備4個(gè)自然通風(fēng)口，4個(gè)軸流風(fēng)機(jī)口，風(fēng)機(jī)功率為1.5 kW，并使用了翻板式氣密閘門，每倉(cāng)配套25根可拆卸式電子測(cè)溫電纜，底部固定在地坪，采用1、4、8、12中心分環(huán)式布局。

b倉(cāng)為對(duì)照倉(cāng)，倉(cāng)內(nèi)沒有安裝防分級(jí)裝置，其他儲(chǔ)糧倉(cāng)儲(chǔ)條件與試驗(yàn)倉(cāng)a相同。

2.2 糧食情況

a倉(cāng)儲(chǔ)糧品種：(油脂)大豆；等級(jí)：二等；數(shù)量：5988 t；收獲年度：2021年；產(chǎn)地：美國(guó)；糧堆高度：24.90 m；入庫(kù)時(shí)間：2022年4月；糧食水分10.2%；雜質(zhì)0.7%；粗脂肪含量干基：21.4%。

b倉(cāng)儲(chǔ)糧品種：(油脂)大豆；等級(jí)：二等；數(shù)量：6241 t；收獲年度：2022年度；產(chǎn)地：烏拉圭，糧堆高度24.93 m；入庫(kù)時(shí)間：2022年7～8月；糧食水分12.5%；雜質(zhì)0.9%；粗脂肪含量干基：21.5%。

3 試驗(yàn)材料

3.1 倉(cāng)內(nèi)情況

日常糧情測(cè)溫報(bào)表：a、b兩倉(cāng)內(nèi)安裝的糧情電子檢測(cè)系統(tǒng)均為北京產(chǎn)數(shù)字式檢測(cè)系統(tǒng)。每座倉(cāng)廒糧溫檢測(cè)按25根測(cè)溫電纜設(shè)點(diǎn)，全倉(cāng)共分4圈，中心第一圈1個(gè)點(diǎn)，第二圈4個(gè)點(diǎn)，第三圈8個(gè)點(diǎn)，最外層靠近倉(cāng)壁12個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)分14層檢測(cè)，總共有350個(gè)點(diǎn)，每個(gè)倉(cāng)廒內(nèi)設(shè)溫濕度檢測(cè)點(diǎn)1個(gè)，倉(cāng)外采用在倉(cāng)廒外懸掛移動(dòng)式干濕球濕度計(jì)檢測(cè)溫濕度。

3.2 異常點(diǎn)處理

倉(cāng)廒內(nèi)局部糧溫異常點(diǎn)采用電子測(cè)溫和人工布點(diǎn)測(cè)溫相結(jié)合方式，其中人工補(bǔ)點(diǎn)采用移動(dòng)式測(cè)溫電纜繩，長(zhǎng)度在10 m～15 m，即插即用。

儲(chǔ)糧期間手動(dòng)檢測(cè)糧溫使用數(shù)字式3BK型自動(dòng)巡回測(cè)溫儀。

4 進(jìn)倉(cāng)結(jié)束后的儲(chǔ)糧管理情況

4.1 試驗(yàn)倉(cāng)情況

試驗(yàn)倉(cāng)進(jìn)倉(cāng)后平倉(cāng)驗(yàn)收整倉(cāng)雜質(zhì)為0.7%，重點(diǎn)對(duì)倉(cāng)內(nèi)糧堆中心點(diǎn)進(jìn)行了分層取樣，該點(diǎn)各層最高雜質(zhì)為1.3%，最低為0.9%。

4.2 對(duì)照倉(cāng)情況

對(duì)照倉(cāng)入倉(cāng)后中心點(diǎn)分層取樣，該點(diǎn)各層最高雜質(zhì)為4.3%，最低為2.5%。b倉(cāng)于7月20日開始進(jìn)倉(cāng)，8月6日進(jìn)倉(cāng)結(jié)束后對(duì)該倉(cāng)中心部位雜質(zhì)、破碎糧粒柱狀體深度在6 m左右的區(qū)域，采用人工套筒加扦插PVC管進(jìn)行人工扦樣吸糧過(guò)篩除雜處理等措施，之后進(jìn)行平倉(cāng)整理并上報(bào)入庫(kù)驗(yàn)收。處理后該中心點(diǎn)單點(diǎn)取樣雜質(zhì)仍在1.4%左右，整倉(cāng)平均雜質(zhì)為0.9%。

5 試驗(yàn)方法

5.1 試驗(yàn)a倉(cāng)情況

試驗(yàn)a倉(cāng)進(jìn)倉(cāng)結(jié)束后進(jìn)行常規(guī)儲(chǔ)糧，至2022年5月16日倉(cāng)內(nèi)最高糧溫22.2℃，最低糧溫為10.1℃，整倉(cāng)平均糧溫為15.3℃。于5月18日起開啟倉(cāng)內(nèi)空調(diào)進(jìn)行糧面控溫，為了確保儲(chǔ)糧安全度夏，5月23日開始進(jìn)行充氮?dú)庹{(diào)，10月20日拆封后進(jìn)倉(cāng)檢查倉(cāng)內(nèi)無(wú)發(fā)熱點(diǎn)，并全倉(cāng)扦樣過(guò)篩也沒有發(fā)現(xiàn)活蟲。

5.2 對(duì)照倉(cāng)b倉(cāng)情況

由于該倉(cāng)進(jìn)倉(cāng)時(shí)正處于夏季，糧溫偏高，至8月11日整倉(cāng)平均糧溫為29.1℃，局部最高點(diǎn)(1號(hào)電纜S9層35.8℃，1號(hào)電纜S8層35.1℃，3號(hào)電纜S9層34.7℃，4號(hào)電纜S9層33.5℃)，最低點(diǎn)為25.2℃。為確保儲(chǔ)糧安全度夏，本倉(cāng)于8月11日～26日進(jìn)行了谷物冷卻，谷冷機(jī)使用過(guò)程中對(duì)局部高溫點(diǎn)部位采用扦插PVC導(dǎo)風(fēng)管進(jìn)行引風(fēng)等降溫措施。

經(jīng)過(guò)采取谷冷等一系列輔助降溫措施后，至8月26日整倉(cāng)平均糧溫為17.4℃，局部最高點(diǎn)為18.7℃，最低點(diǎn)為13.9℃。

谷冷作業(yè)后，于9月3日開始進(jìn)行充氮?dú)庹{(diào)儲(chǔ)糧，并同時(shí)開啟倉(cāng)內(nèi)空調(diào)控溫，至10月24日，整倉(cāng)平均糧溫為19.1℃，局部最高糧溫為：中心點(diǎn)1號(hào)電纜S8層為24.3℃，S9層為23.1℃，最低點(diǎn)為15.2℃；10月27日倉(cāng)內(nèi)中心點(diǎn)1號(hào)電纜離糧面約10 m～12 m處，出現(xiàn)局部發(fā)熱現(xiàn)象，S8層最高糧溫達(dá)31.7℃，S9層為29.6℃，而糧堆其它部位糧溫正常，拆封散氣后進(jìn)倉(cāng)檢查，該中心點(diǎn)經(jīng)扦樣過(guò)篩未發(fā)現(xiàn)活蟲。由于該倉(cāng)內(nèi)沒有安裝防分級(jí)裝置，進(jìn)倉(cāng)后糧堆中心部位雜質(zhì)聚集，雖然之前進(jìn)行了局部處理，但由于該部位從上到下處理難度很大，且之前的局部處理也只解決了上層6 m左右糧堆的問(wèn)題，糧堆中心中下部雜質(zhì)、破碎糧粒聚集柱狀體仍存在。針對(duì)以上局部發(fā)熱情況，由于該發(fā)熱點(diǎn)處于中心部位糧層較深處，且雜質(zhì)、破碎粒聚集不好處理，為確保儲(chǔ)糧安全，10月27日至11月3日再次采用谷物冷卻及插PVC導(dǎo)引管進(jìn)行引風(fēng)，并同時(shí)結(jié)合單管風(fēng)機(jī)進(jìn)行局部降溫處理。

經(jīng)過(guò)局部谷冷及結(jié)合采取一系列人工處理措施后，至11月3日，該中心點(diǎn)1號(hào)電纜S8層最高糧溫降到17.2℃，S9層降到16.8℃。

6 試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析

6.1 平倉(cāng)工作量對(duì)比

6.1.1 對(duì)照倉(cāng)b倉(cāng)分析 常規(guī)對(duì)照倉(cāng)b倉(cāng)，由于沒有安裝防分級(jí)布料器，從倉(cāng)頂進(jìn)糧口高空單點(diǎn)入糧，進(jìn)倉(cāng)時(shí)自動(dòng)分級(jí)現(xiàn)象較為嚴(yán)重，大部分的雜質(zhì)、破碎粒及粉塵集中在糧堆的中心部位，特別是靠近糧堆中間區(qū)域中心點(diǎn)糧面往下10 m～15 m深度的糧食易形成柱狀體的雜質(zhì)聚集區(qū)，需采用人工套筒加扦插PVC管等措施處理該中心部位雜質(zhì)后，才能符合糧食入倉(cāng)驗(yàn)收質(zhì)量要求。但該部位處理難度極大，且也只解決了上層6 m左右糧堆的問(wèn)題，糧堆中下部雜質(zhì)、破碎糧粒聚集圓柱體仍存在，機(jī)械通風(fēng)、充氮?dú)庹{(diào)、熏蒸殺蟲等十分困難，隱患點(diǎn)處于糧堆中下部，處理難度大且不易操作。不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力費(fèi)物，而且后期日常儲(chǔ)糧保管難度大。

6.1.2 試驗(yàn)倉(cāng)a倉(cāng)分析 a倉(cāng)安裝布料器后，入庫(kù)后倉(cāng)內(nèi)雜質(zhì)、破碎不完善粒分布較為均勻，倉(cāng)內(nèi)糧堆中心點(diǎn)無(wú)圓柱狀的雜質(zhì)聚集區(qū)，進(jìn)倉(cāng)結(jié)束后糧面呈現(xiàn)8個(gè)圓錐形的小糧堆，平整糧面工作量與未安裝布料器前減少了50%左右。

6.2 倉(cāng)廒通風(fēng)使用時(shí)間、效果對(duì)比

6.2.1 試驗(yàn)對(duì)比 試驗(yàn)倉(cāng)a倉(cāng)，此次冬季降溫通風(fēng)從2022年12月11日開始，由于天氣原因，其間斷通風(fēng)至2023年1月18日，共耗時(shí)396 h，整倉(cāng)平均糧溫降至13.1℃，局部最高點(diǎn)為15.0℃，整倉(cāng)各層下降幅度均趨于一致，已達(dá)到降溫目的。

而對(duì)照倉(cāng)b倉(cāng)也是從12月11日開始通風(fēng)，至2023年1月18日，整倉(cāng)平均糧溫仍達(dá)14.9℃，局部最高點(diǎn)為18.4℃，未達(dá)到降溫目的，糧堆中心點(diǎn)1號(hào)測(cè)溫點(diǎn)S10層附近2 m左右，距離糧面6 m～7 m以上最高糧溫仍偏高，繼續(xù)通風(fēng)至1月30日止，比a倉(cāng)多用了3 d～5 d。

6.2.2 試驗(yàn)分析 通風(fēng)降溫前，試驗(yàn)倉(cāng)a倉(cāng)高溫點(diǎn)在倉(cāng)內(nèi)分布相對(duì)分散，而對(duì)照倉(cāng)b倉(cāng)則主要集中在糧堆中部區(qū)域。由于糧堆是熱的不良導(dǎo)體，糧堆對(duì)熱的傳入和輸出都很緩慢，當(dāng)糧堆內(nèi)出現(xiàn)局部積熱，如沒有借助外部條件，糧堆內(nèi)特別是中心部位由于雜質(zhì)聚集通風(fēng)不暢，形成發(fā)熱導(dǎo)致出現(xiàn)高溫情況時(shí)，要徹底降溫。如當(dāng)時(shí)氣候不允許，就必須采用大功率機(jī)械設(shè)備進(jìn)行通風(fēng)降溫，如谷物冷卻機(jī)，這樣不但會(huì)增加能耗，也會(huì)造成水分減量。

通風(fēng)過(guò)程中：試驗(yàn)倉(cāng)a倉(cāng)整體糧溫是均勻下降的，而對(duì)照倉(cāng)b倉(cāng)糧堆中心雜質(zhì)聚集區(qū)溫度下降比較緩慢[4]。

6.3 儲(chǔ)糧技術(shù)措施及費(fèi)用對(duì)比

試驗(yàn)倉(cāng)a倉(cāng)在進(jìn)倉(cāng)后，日常儲(chǔ)糧期間倉(cāng)內(nèi)沒有發(fā)生過(guò)局部發(fā)熱現(xiàn)象，只采用了空調(diào)控溫、充氮?dú)庹{(diào)及秋冬季機(jī)械通風(fēng)儲(chǔ)糧技術(shù)。

而對(duì)照倉(cāng)b倉(cāng)在儲(chǔ)糧期間也采用了上述儲(chǔ)糧措施，進(jìn)倉(cāng)結(jié)束后除首次使用谷冷外，由于氣調(diào)拆封前糧堆中心點(diǎn)局部發(fā)熱，該點(diǎn)位于較深的中部雜質(zhì)聚集區(qū)，不易處理，因而b倉(cāng)再次采用了谷物冷卻等措施進(jìn)行通風(fēng)降溫，用時(shí)170 h，電耗16350 kW·h，總費(fèi)用為10630元，兩者比較，試驗(yàn)倉(cāng)a倉(cāng)節(jié)約費(fèi)用10630元。

6.4 裝糧效果比對(duì)

淺圓倉(cāng)安裝八口布料器后，倉(cāng)內(nèi)糧食的落料點(diǎn)從原來(lái)的高空單點(diǎn)增加至8個(gè)點(diǎn)，減緩了入倉(cāng)過(guò)程中自動(dòng)分級(jí)現(xiàn)象的產(chǎn)生，糧堆各區(qū)質(zhì)量狀況基本相近，糧堆孔隙變大，增加透氣性，便于機(jī)械通風(fēng)、谷物冷卻、環(huán)流熏蒸、充氮?dú)庹{(diào)等“四合一”及綠色儲(chǔ)糧技術(shù)的應(yīng)用。糧食在倉(cāng)內(nèi)形成的8個(gè)小糧堆，其高度差小，與單點(diǎn)落糧相比，平倉(cāng)量和勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低，提高了平倉(cāng)效率，也節(jié)約了平倉(cāng)費(fèi)用，降低了倉(cāng)廒人工成本。

6.5 投資成本及成效對(duì)比

“器字型”防分級(jí)八口布料器，每套設(shè)備材料及安裝費(fèi)等約需4.4萬(wàn)元，價(jià)格便宜，使用方便，每次進(jìn)糧時(shí)可重復(fù)多次使用，一次投資長(zhǎng)期使用，且每年分?jǐn)偝杀镜?。以試?yàn)倉(cāng)a倉(cāng)使用10年來(lái)計(jì)算，分?jǐn)偯磕陜H4400元。

而沒有安裝布料器的倉(cāng)房，進(jìn)倉(cāng)時(shí)采用高空單點(diǎn)落料的方式，在儲(chǔ)糧過(guò)程中中下層糧堆中心柱狀體的雜質(zhì)聚集區(qū)通風(fēng)不暢，透氣性差，易發(fā)熱結(jié)露，以對(duì)照倉(cāng)b倉(cāng)為例，儲(chǔ)糧期間糧堆中心點(diǎn)發(fā)熱采用谷物冷卻等降溫措施，耗費(fèi)1.06萬(wàn)元。兩倉(cāng)對(duì)比，正常情況下a倉(cāng)比b倉(cāng)節(jié)約0.62萬(wàn)元，節(jié)約58%的費(fèi)用。

7 總結(jié)

倉(cāng)廒“器字型”防分級(jí)八口布料器采用自然分流、多點(diǎn)均勻布料的入倉(cāng)方式，使糧堆中心點(diǎn)雜質(zhì)、破碎的聚集區(qū)域由原來(lái)的集中圓柱狀分布變?yōu)榉稚⒎植?，提高了糧堆的通透性，改善了整倉(cāng)通風(fēng)、氣調(diào)、熏蒸氣體均勻性，消除了糧堆中心點(diǎn)發(fā)熱板結(jié)的儲(chǔ)糧安全隱患，從而大大地改善了糧食的倉(cāng)儲(chǔ)品質(zhì)，且減小糧食出倉(cāng)過(guò)程中由于糧堆中心區(qū)域大范圍發(fā)熱板結(jié)而帶來(lái)的危險(xiǎn)性，大大降低了清倉(cāng)作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，對(duì)加強(qiáng)糧食供給安全，提高抗災(zāi)害能力，增強(qiáng)企業(yè)竟?fàn)幜熬C合效益，促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的意義。