PVC多管組合通風(fēng)（吸風(fēng)）降溫系統(tǒng)在淺圓倉儲糧中的應(yīng)用

鄭秉照 林濤 林小龍

摘要：在儲糧機(jī)械通風(fēng)降溫技術(shù)中，單管通風(fēng)機(jī)的最佳處理深度一般在1～6 m，通常不超過8 m。目前南方大型筒式倉如淺圓倉，倉內(nèi)糧堆深度一般都在20 m以上，一旦深層糧堆局部發(fā)熱，僅靠單管通風(fēng)機(jī)還不能處理。該研究采用多管組合通風(fēng)（吸風(fēng)）降溫系統(tǒng)對普通單管通風(fēng)機(jī)進(jìn)行“單改多”改造。結(jié)果表明，該技改在淺圓倉安全儲糧過程中發(fā)揮了很大作用，對糧堆深層局部發(fā)熱點(diǎn)進(jìn)行吸風(fēng)通風(fēng)降溫，達(dá)到了徹底解決大型淺圓（筒）倉糧堆局部深層發(fā)熱問題。

關(guān)鍵詞：淺圓倉；深層糧堆；局部發(fā)熱；多管組合通風(fēng)

中圖分類號：S379.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.20230421

The application of PVC multi-pipe combined ventilation （suction） cooling system in shallow round silo grain storage

Zheng Bingzhao， Lin Tao， Lin Xiaolong

（ Central Reserves Grain Putian Direct Depot Co. Ltd， Putian， Fujian 351158 ）

Abstract： In grain storage mechanical ventilation cooling technology， the best treatment depth of single tube fan is about 1-6 meters， usually not more than 8 meters. At present， large cylindrical warehouses in the south， such as shallow circular warehouses， generally have a grain pile depth of over 20 meters. Once the deep grain piles are locally heating， they cannot be dealt with only the single tube fan. In this study， the multi-tube combined ventilation （suction） cooling system was used to refit ordinary single-tube ventilators to "single-tube change to multitube". The results showed that this technical transformation played a great role in the safe storage of grain in shallow round silo， and carried out air suction， ventilation and cooling of local hot spots in deep grain pile， thus completely solved the local deep heating problem of large shallow round （silo） grain pile.

Key words： shallow round silo， deep grain pile， local heating， multi-pipe combined ventilation （suction） cooling system

淺圓倉是我國20世紀(jì)90年代從國外引進(jìn)的倉型，具有倉容量大，堆糧高儲糧多，占地面積小，進(jìn)出糧機(jī)械化程度高等特點(diǎn)[1-2]?？膳涮资褂脵C(jī)械通風(fēng)、谷物冷卻、磷化氫環(huán)流熏蒸及電子測溫等“四合一”儲糧新技術(shù)，為安全儲糧提供了技術(shù)上的保證[3-4]。但是由于中央儲備糧莆田直屬庫有限公司此前沒有用過儲糧厚度高達(dá)20 m左右的大型淺圓（筒）倉，缺乏這種大型深糧層倉型的保糧經(jīng)驗(yàn)。目前新建倉廒陸續(xù)投入使用，糧庫迫切需要掌握淺圓倉儲糧持術(shù)以及配套設(shè)備的操作方法。

福建地處我國東南沿海，屬亞熱帶濕潤氣候，全年大部分時間處于高溫高濕環(huán)境條件下，特別是夏季氣溫很高，最高可達(dá)35 ℃以上，再加上淺圓倉由于倉壁薄，傳熱快，隔熱效果差，易受外溫影響，特別是倉內(nèi)靠近四周倉壁30～50 cm糧層受熱傳遞影響，升溫較快，該處糧層如再發(fā)生嚴(yán)重蟲害（出現(xiàn)蟲熱），既使采用殺蟲措施控制住后，之前蟲熱產(chǎn)生的熱量也不易散發(fā)，還會往上層轉(zhuǎn)移，這樣各種熱量的疊加，會在該糧層附近形成局部高溫區(qū)，導(dǎo)致積熱，如處理不及時，會給日常儲糧管理帶來隱患。

鑒于以上情況，為解決深層糧堆局部發(fā)（積）熱問題，并延緩該區(qū)域儲藏糧食品質(zhì)下降、抑制害蟲和微生物繁殖生長，從而確保儲糧安全，中央儲備糧莆田直屬庫有限公司倉儲科于2018年7月開始對局部糧堆多管組合通風(fēng)（吸風(fēng)）降溫系統(tǒng)進(jìn)行技改，以期為徹底解決大型淺圓（筒）倉糧堆局部深層發(fā)熱問題提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 試驗(yàn)倉庫條件

倉內(nèi)徑20 m，墻體厚度260 mm，頂高32.5 m，檐口高度29.1 m，倉內(nèi)體積9 531 m3，倉容6 250 t；倉內(nèi)布置4組對稱“圭”字形地上籠通風(fēng)道，為四側(cè)通風(fēng)；倉頂涂刷熱反射隔熱涂料，并在東、西、南、北4個方位配備4個自然通風(fēng)口，4個軸流風(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，每倉配套25根可拆卸式北京佳華電子測溫電纜，底部固定在地坪，采用1、4、8、12中心分環(huán)式布局。

1.1.2 試驗(yàn)糧食情況

以2016年吉林產(chǎn)的玉米為試驗(yàn)對象，其儲糧基本情況見表1。

1.1.3 儀器與設(shè)備

YGLA型-845谷物冷卻機(jī)：上海云傲谷冷有限公司；LBXX-LL型吸出式單管通風(fēng)機(jī)：鄭州糧保倉儲設(shè)備有限公司；3BK型自動巡回測溫儀：北京佳航博創(chuàng)科技有限公司；JQYS1600W-G型糧倉深層扦樣器：中儲糧成都儲藏研究院有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 PVC多管組合通風(fēng)（吸風(fēng)）降溫系統(tǒng)構(gòu)造及安裝

（1） 單管通風(fēng)機(jī)部分：使用鄭州糧保倉儲設(shè)備有限公司產(chǎn)的吸出式單管通風(fēng)機(jī)，其型號為LBXX-LL，功率為1.5 kW，重量為20.9 kg。進(jìn)行吸風(fēng)試驗(yàn)，操作簡單，簡潔美觀。

（2） 硬塑PVC主管連接支撐架子部分：PVC管一端口徑為75 mm的接口當(dāng)作主抽氣管道與上述單管通風(fēng)機(jī)相連接；另一端接口口徑為63 mm，其位于PVC管的正中央，該接口可與多孔變徑PVC管相連接。而該P(yáng)VC主管架子未端，采用尖錐形設(shè)計(jì)，使用時可直接插入糧堆30～50 cm，當(dāng)作固定以支撐平衡。

（3） 多孔變徑PVC管：其中口徑為63 mm的一端接口使用塑料軟管與上述硬塑PVC主管架子連接；而另一口徑為2.5 cm的端口，設(shè)有4～6個接口，根據(jù)情況可與多點(diǎn)扦樣管相連接。通過它可一次性同時抽取多處糧堆積熱點(diǎn)，從而達(dá)到降溫的目的，也大大節(jié)約了人力。

（4） 塑料軟管：口徑為65 mm的軟管與PVC主管架子、多孔變徑PVC管相連接裝，而口徑為5 mm的軟管與插入糧堆發(fā)熱點(diǎn)的扦樣管相連接，方便保管員安裝使用。

（5） 扦樣管：深層糧堆使用口徑為3 cm的扦樣管，3～5套，根據(jù)發(fā)熱點(diǎn)情況插入糧堆并與塑料軟管連接，使用方便。倉廒內(nèi)局部糧溫異常點(diǎn)可采用電子測溫和人工布點(diǎn)相結(jié)合的方式。其中人工布點(diǎn)采用移動式測溫電纜繩，長度在10～15 m，即插即用。

（6） 使用安裝：在深糧層的局部積熱高溫區(qū)，通過深層扦樣器把扦樣管（分3～4組）依次打到糧堆深層積熱高溫區(qū)，接著把PVC管（口徑75 cm一端）當(dāng)作主抽氣管道與單管風(fēng)機(jī)相連接，然后通過塑料軟管（口徑為65、3 cm 2種型號）把扦樣管和多孔變徑PVC管（口徑為63、2.5 cm 2種型號）與PVC管（連接單管風(fēng)機(jī)的主抽氣管道）另一端（口徑為63 cm）連接起來，形成PVC多管組合通風(fēng)（吸風(fēng)）降溫系統(tǒng)，見圖1。

1.2.2 深層糧堆PVC多管組合通風(fēng)（吸風(fēng)）降溫系統(tǒng)操作原理

這項(xiàng)技改是運(yùn)用糧庫平常通用的單管通風(fēng)機(jī)，移動輕便，也可利用安裝在倉外墻壁上的固定式環(huán)流風(fēng)機(jī)使用安全的性能，以及借助深層扦樣器打管深的優(yōu)點(diǎn)，把PVC主管、扦樣管當(dāng)作抽氣管道，通過深層取樣器把扦樣管打到糧堆局部發(fā)熱部位，再通過塑料軟管、多孔變徑PVC管和單管風(fēng)機(jī)或倉外環(huán)流風(fēng)機(jī)連接起來，形成自制的PVC多管組合通風(fēng)（吸風(fēng)）降溫系統(tǒng)，對糧堆深層局部發(fā)熱點(diǎn)進(jìn)行吸風(fēng)通風(fēng)降溫，徹底解決大型淺圓（筒）倉糧堆深層局部的發(fā)熱問題，這樣就既能達(dá)到降低或平衡糧溫的目的，又能節(jié)能降耗。

1.2.3 對照倉

對照倉糧堆深層局部發(fā)熱采用2臺YGLA型-845谷物冷卻機(jī)處理，控制參數(shù)：控制溫度為7～l4 ℃、相對濕度為70%～95%、送風(fēng)量為6 230 m3/h、最大功率為48.1 kW。

2 結(jié)果與分析

2.1 糧溫比較

試驗(yàn)倉于6月25日開始在北面?zhèn)}壁靠近20#、21#電纜附近（離糧面14～16 m）發(fā)生嚴(yán)重蟲害，引起蟲熱（該處經(jīng)扦樣過篩玉米象達(dá)12頭/kg以上），該處為S7層，離糧面14 m左右，附近蟲熱糧溫最高達(dá)31.2 ℃，S6層附近離糧面16 m左右，糧溫達(dá)27.5 ℃。試驗(yàn)期間陸續(xù)采用各種綜合防治措施進(jìn)行殺蟲降溫，但效果不理想，鑒于淺圓倉氣密性較好，于2018年7月3日—9月10日進(jìn)行充氮?dú)庹{(diào)殺蟲儲糧，9月11日拆封后進(jìn)倉檢查，倉內(nèi)未發(fā)現(xiàn)活蟲。

對照倉于2018年5月31日—9月5日進(jìn)行充氮?dú)庹{(diào)儲糧，9月7日拆封后進(jìn)倉檢查，倉內(nèi)經(jīng)扦樣過篩也未發(fā)現(xiàn)活蟲，倉內(nèi)糧溫除了局部糧層有異常外，[如20#電纜靠近環(huán)倉壁處離糧面1 m左右，S14（表層）層最高糧溫達(dá)27.4 ℃，19#電纜靠近環(huán)倉壁處離糧面2 m左右，S13層最高糧溫達(dá)26.1 ℃，22#電纜靠近環(huán)倉壁處離糧面2～4 m，S12層最高糧溫達(dá)26.7 ℃]，糧堆其它部位糧溫正常，針對以上局部輕微發(fā)熱情況，適時采用了翻動挖溝并采用單管風(fēng)機(jī)進(jìn)行局部降溫處理。

兩個倉廒氣調(diào)拆封后，采取常規(guī)儲藏技術(shù)保糧。由于其時白天氣溫高（最高溫達(dá)30 ℃左右），為了確保儲糧安全，白天定時于10：00—17：00開啟倉內(nèi)空調(diào)（2～3臺）進(jìn)行糧面控溫。

2.2 害蟲比較

試驗(yàn)倉充氮拆封后，進(jìn)倉檢查倉內(nèi)未發(fā)現(xiàn)活蟲，而之前蟲熱部位經(jīng)重點(diǎn)檢查也無活蟲。該倉經(jīng)過此次充氮?dú)庹{(diào)，之前蟲熱部位糧溫有所下降，S7層降至23.9 ℃左右，S6層降至20.4 ℃左右，總體降幅最高達(dá)7.3 ℃左右。由于其時白天氣溫很高，環(huán)倉壁處糧食還是會受外溫影響，該處熱量往上層轉(zhuǎn)移，濕熱擴(kuò)散明顯，形成積熱，導(dǎo)致20#電纜S9層、21#電纜S8層離糧面10～12 m深度糧層附近的糧溫仍高達(dá)29.4 ℃左右，但糧層未發(fā)現(xiàn)活蟲。

由于糧堆是熱的不良導(dǎo)體，糧堆對熱的傳入和輸出都很緩慢。當(dāng)糧堆內(nèi)出現(xiàn)局部發(fā)熱，如不借助外部條件，糧堆內(nèi)特別是靠近倉壁四周附近深層糧堆，由于通風(fēng)不暢，墻體熱傳遞出現(xiàn)局部溫差，濕熱擴(kuò)散加速，該處一旦形成積熱會出現(xiàn)高溫情況（非蟲熱引起）。要徹底降溫，如采用大功率機(jī)械設(shè)備進(jìn)行通風(fēng)降溫（比如谷物冷卻機(jī)），既會增加能耗，造成水分減量大（超耗），也達(dá)不到節(jié)能降耗的儲糧通風(fēng)理念要求。針對試驗(yàn)倉內(nèi)環(huán)倉壁處這種局部積熱高溫情況，9月12—18日在倉內(nèi)積熱高溫區(qū)采用（布設(shè)1套或2套，視情而定）PVC多管組合通風(fēng)降溫系統(tǒng)進(jìn)行局部降溫，最終在短時間內(nèi)解決了該倉局部（環(huán)倉壁通風(fēng)不暢處）糧層積熱高溫問題。高溫點(diǎn)從29.4 ℃降至18.5 ℃，降溫幅度達(dá)10.9 ℃，取得了很好的效果。

淺圓倉由于倉壁薄（26 cm左右），傳熱快，隔熱效果差，易受外溫?zé)岱溆绊懀貏e是倉內(nèi)靠近四周倉壁30～50 cm糧層受熱傳遞影響，濕熱擴(kuò)散嚴(yán)重，升溫較快。而之前對照倉采用氮?dú)膺M(jìn)行氣調(diào)儲糧，該倉廒環(huán)倉壁四周糧情基本穩(wěn)定。由于此季節(jié)白天氣溫高，兩倉廒氣調(diào)拆封后，經(jīng)過一段時間常規(guī)儲糧，環(huán)倉壁四周儲糧受外溫?zé)岱涞某掷m(xù)影響，9月27日起對照倉內(nèi)環(huán)倉壁處（靠近15#、19#、20#、21#測溫電纜附近）離糧面2～8 m的糧層開始出現(xiàn)局部發(fā)熱（該處經(jīng)過篩未發(fā)現(xiàn)活蟲）現(xiàn)象，糧溫均在27.4 ℃以上，至9月30日該糧層附近最高糧溫達(dá)30.7 ℃（22#電纜S11層附近，離糧面6～8 m）。針對該倉內(nèi)環(huán)倉壁處局部積熱高溫持續(xù)發(fā)展情況，為了確保儲糧安全，采用谷冷機(jī)于9月30日—10月3日對該倉進(jìn)行短時間的谷冷降溫，2臺南北對吹，最終在短時間內(nèi)解決了該倉環(huán)倉壁處局部糧層積熱高溫問題。

2.3 通風(fēng)降溫試驗(yàn)效果比較

由表2可知：

（1）通風(fēng)降溫幅度：試驗(yàn)倉內(nèi)局部糧溫最高點(diǎn)降溫幅度為10.9 ℃，而對照倉局部糧溫最高點(diǎn)降溫幅度為12.6 ℃，兩倉通風(fēng)結(jié)果基本達(dá)到預(yù)期目的。結(jié)果表明，處理糧情（倉內(nèi)局部發(fā)熱點(diǎn)）采用小功率單管風(fēng)機(jī)吸出式通風(fēng)，或采用大功率的谷冷機(jī)進(jìn)行全倉壓入式通風(fēng)，降溫效果基本一致[5]。

（2）通風(fēng)降溫所需時間：試驗(yàn)倉采用PVC多管組合通風(fēng)降溫系統(tǒng)對環(huán)倉壁處糧層進(jìn)行局部通風(fēng)降溫處理，時間為195 h；對照倉采用谷冷機(jī)（僅2臺，南北對吹）對發(fā)熱倉廒進(jìn)行谷冷通風(fēng)降溫，時間為75 h。雖然PVC多管組合通風(fēng)降溫系統(tǒng)（由于單管風(fēng)機(jī)功率僅為1.5 kW）通風(fēng)時間（比谷冷通風(fēng)）長，降溫慢，但最后通風(fēng)預(yù)期結(jié)果相同。

（3）通風(fēng)費(fèi)用：試驗(yàn)倉采用PVC多管組合，通風(fēng)降溫系統(tǒng)耗電為880 kW·h，其中人工及電費(fèi)共1 120元；而對照倉耗電為6 450 kW·h，總費(fèi)用為6 280元。兩者比較，試驗(yàn)倉比對照倉節(jié)約費(fèi)用5 160元，其耗電只是大功率谷冷機(jī)的17.8%，節(jié)能效果明顯。

（4）通風(fēng)所需設(shè)備投資：PVC多管組合通風(fēng)降溫系統(tǒng)，每套約650元，價格低廉，使用方便，直屬庫根據(jù)倉廒需要已制作6套（可重復(fù)多次使用），共投資4 000元左右；而大功率谷物冷卻機(jī)每臺10～20萬元，價格高昂，維護(hù)成本也高。

（5）通風(fēng)使用方面：谷冷機(jī)冷卻通風(fēng)要用軟管連接通風(fēng)道，操作比較麻煩，而且通風(fēng)速度快，時間短，能耗大；而PVC多管組合通風(fēng)降溫系統(tǒng)通風(fēng)速度慢，時間長，但結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，能耗小。

綜上，雖然大功率的谷冷機(jī)在通風(fēng)效率上顯著高于小功率的單管風(fēng)機(jī)或環(huán)流風(fēng)機(jī)，但通風(fēng)能耗比較大[6]，不符合當(dāng)前提倡的節(jié)能降耗儲糧通風(fēng)理念。

3 結(jié) 論

（1） 在南方沿海高溫高濕地區(qū)淺圓倉儲藏玉米，倉廒內(nèi)糧堆常常會因?yàn)橥L(fēng)不暢，墻體熱傳遞導(dǎo)致出現(xiàn)局部溫差，特別是在糧堆中下層中心區(qū)域（雜質(zhì)聚集）和靠墻部位（受外溫影響，距離倉壁四周30～50 cm），其深度大約在10～12 m，如處理不及時，易形成積熱，出現(xiàn)局部高溫區(qū)，僅靠單管風(fēng)機(jī)還不能處理；如果采用大風(fēng)量通風(fēng)設(shè)備或機(jī)械制冷，不但能耗、水分減量較大，且會影響到全倉糧溫的平衡狀態(tài)，進(jìn)而影響儲糧的穩(wěn)定性。如果對深層局部發(fā)熱點(diǎn)采用多管組合通風(fēng)（吸風(fēng)）降溫系統(tǒng)進(jìn)行降溫，既能徹底解決大型淺圓（筒）倉糧堆局部深層發(fā)熱問題，降低或平衡糧溫，又能節(jié)能。

（2）使用PVC多管組合通風(fēng)降溫系統(tǒng)對淺圓倉局部高溫點(diǎn)進(jìn)行局部糧情處理，不但設(shè)備投資小，又可降低通風(fēng)單位能耗，而且局部糧情處理也會達(dá)到很好的通風(fēng)預(yù)期效果。比如試驗(yàn)倉，氣調(diào)拆封后倉內(nèi)局部層點(diǎn)由于積熱形成的高溫點(diǎn)使用該系統(tǒng)進(jìn)行降溫，而對照倉（同樣積熱引起的局部高溫點(diǎn)）采用大功率的谷物冷卻機(jī)進(jìn)行降溫通風(fēng)，試驗(yàn)倉比對照倉節(jié)能70%以上。

（3）處理淺圓（筒）倉局部深糧層發(fā)熱點(diǎn)時，采用PVC多管組合通風(fēng)降溫系統(tǒng)，其實(shí)際采用的就是小功率單管風(fēng)機(jī)結(jié)合使用多功能變徑PVC管進(jìn)行降溫通風(fēng)（上行吸出式負(fù)壓），與大功率谷冷機(jī)相比，更能減少糧堆水分損失，即較低的空氣流動速率能防止不必要的水分流失，對保持儲糧品質(zhì)，提高經(jīng)濟(jì)效益具有現(xiàn)實(shí)意義。

參 考 文 獻(xiàn)

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