浅谈浅圆仓配套的仓储工艺设备

浅圆仓的仓体高、入仓时的粮食及杂质分级严重，大粮堆的保温性好、易发生结拱挂壁现象，粮层厚、杀虫困难等缺点尤为明显[1]，与我国传统的平房仓储粮大不相同，其安全储粮的难度也远超于平房仓，不借助于现有先进的储粮设施,仅靠常规储粮技术、保管员是无法管控浅圆仓粮情变化和保证储粮安全的。

20世纪90年代国内曾用筒仓进行储粮，因缺少配套设施和深仓储粮经验，粮食入仓储存超过3个月，就会出现不同程度结拱、挂壁及坏粮等现象；对筒仓增设仓储配套设施改造后，最长闲置10年的筒仓都能重新发挥很好的仓储作用[2]。这说明粮库仅有性能良好的仓房还不够，还需要配备完善的储粮工艺设施，再加上科学管理，才能达到安全储粮的目的。因此，浅圆仓一定要配套相应的仓储设施，提高粮库及时发现和处理突发事件能力，确保储粮安全。

粮情测控系统是粮库大粮堆储藏的必备设施，是保管员掌握粮情变化的工具和信息来源。保管员通过检测粮堆内的温湿度、水分等参数，及时了解掌握大粮层粮情状况和变化趋势，为安全储粮提供技术保证和科学处理的依据。

测温电缆是粮情测控系统的重要组成部分，准25 m浅圆仓内约有25根电缆、准30 m仓内约有30根电缆，按（内、中、外）3环进行布置：内环距仓中心≤1 m处，中环位于仓半径的中点处，外环距仓壁距离≤0.5 m处，各环间距为5～6 m左右，每根电缆垂直方向上的测温元件点距为1.5～3.0 m，各点间按等距设置。

测温电缆仓内外的接入方式分为多线制和总线制两种。多线制电缆接入方式：在仓顶上按电缆根数分别布置若干个穿线孔，穿线孔位于每根电缆正上方位置的仓顶斜坡面上，电缆是在仓顶外汇总，每根电缆分别穿过仓顶板、有1个穿线孔，无需考虑接头防腐问题，更换维护方便，但在仓顶斜坡面上开孔多，土建施工难度大，若孔洞密封处理不好，会形成漏气点，从而导致浅圆仓的气密性较差。总线制电缆接入方式：将电缆分为若干组，每组电缆分别通过1根通讯总线电缆穿至仓顶上，通常汇合成4根总线，从1个较大的穿线孔内穿出，穿线孔一般位于仓顶上环梁附近，其穿孔数量多少与测温电缆的汇总方式有关；该方式在仓顶板上开孔少、仓房气密性好，但总线制电缆是在仓内按区域汇总，使用期间电缆更换维护麻烦，电缆接头也需注意密封防腐蚀。

(1）仓顶露天的电缆穿线孔应结合土建防水做法做混凝土翻沿，上翻高度由建筑专业设计确定，需采用倒“凹”形防水盖板，可防止雨水沿盖板边沿流到孔中滴到仓内，造成粮食损失；通廊内的仓顶穿线孔可采用“π”型盖板，但穿线孔四周应做100 mm高翻沿，以防止楼面上的积水顺着地坪渗入仓内。

(2）穿线孔中更换电缆的小孔需用发泡聚氨酯等材料处理好，做到孔洞既不漏气，也不能影响电缆更换的要求。

(3）浅圆仓内电缆下端的固定推荐采用细麻绳捆绑法，即防漂移、又易于机械进仓清粮，而用细铁丝等固定法不可取。

(4）凡仓内有电缆接头、分线器等处要严格密封，以防被磷化氢熏蒸气体腐蚀，影响使用性能。

浅圆仓的粮堆大、粮层厚，其保温性能尤为突出，冷芯热皮现象突出，在粮堆内外因素的影响下，易出现热量聚积、水分转移、发热和结拱挂壁等现象，为避免大粮堆、厚粮层对储粮产生的不利影响，浅圆仓内设置通风环流系统尤为重要，它可均衡粮温、缩小温差，消除粮堆内因水分转移带来的结拱挂壁等坏粮事故的发生，而且它还是控温、熏蒸、气调等储粮技术应用的基础。因此，通风环流系统已成为浅圆仓储粮不可缺少的必备设施[3]。

浅圆仓底部通常为平底结构，为便于用机械将仓内残余粮清理出仓，大都采用地槽风道，常见风道形式见图1。为保证通风与环流的效果，常以中轴线为界，将浅圆仓分为两个通风区域，并在仓壁对称两侧用环流管道将粮堆下部风道与粮堆上部空间相连接，构成单座浅圆仓的两个环流系统（图2）。由于环流均温的风量、压力和功率均大于熏蒸作业的参数，两者环流管径和风机的参数不同。环流熏蒸的风量小，环流管内径≤133 mm即可；环流均温的风量大，环流管内径需≥300 mm、管外侧还需进行保温隔热处理；对既要熏蒸、又要均温的浅圆仓，可将两种环流管合并，设计时以环流均温的管径为主，在环流均温管与通风口间加一根带有环流熏蒸风机和管径的支管，构成浅圆仓均温与熏蒸共用的环流系统（图3），这样既减少投资费用，管道安装也简捷美观。

浅圆仓通风与环流系统有两大用途：一是用于降温、均衡水分的通风，提高储粮稳定性；二是通过环流促使仓内粮温或气体的均衡分布，(1)粮堆内气体的均匀分布，如熏蒸磷化氢气体和充氮气体在仓内均匀分布，此操作对风量、风压的要求不高，小风量环流即可；(2)均匀粮堆内的温度，如环流均温、补冷均温对粮堆内温度均衡和控制，此操作对风量、风压的要求要高于气体均匀分布要求。

(1）选用原则：风机应使用安全可靠，操作简便，其压力应能克服通风系统的总阻力，其风量应满足换气、降温、均水、均温等不同用途的通风需要。

(2）通风降温、均水的作业，浅圆仓入仓粮食水分为安全水分，通风主要用于降温和均水。风机参数：功率5～22 kW、风量≥6 000 m3/h、风压1.5～3kPa。

(3）环流均衡仓内气体的作业，主要用于熏蒸或充氮时，实现气体在粮堆内的均匀分布。风机参数：功率≤1 000 W、风量≤1 000 m3/h、风压≤1000 Pa。

(4）环流均衡仓内粮温的作业，主要用于粮堆的均温或补冷。风机参数：功率3～17 kW、风量≥3000m3/h、风压2～3 kPa。

(5）使用时，需根据粮情状况、通风季节、环流用途和粮堆高度等情况选用风机。粮情正常的粮堆宜采用小风量通风或组合通风（先用大风机、后改用小风机）的模式[5]；非正常粮情的粮堆则用大功率风机或谷冷机进行降温或补冷通风。

(1）根据粮库使用经验，采用增大风道出风面或增加风道根数、每组风道只设1个通风口的方案对改善浅圆仓粮堆通风性能、减少通风阻力、提高通风效果和简化通风操作等有利。

(2）采用平房仓出仓形式的落地式浅圆仓：一是仓内铺设的地上笼风道不能影响挡粮门的开启；二是风道不能用螺钉方式固定，否则会影响残余粮的清仓作业。

(3）架空式浅圆仓的通风口无需延伸到仓壁外，直接安装在架空底板上即可（图4），选用出风口为90°的风机进行通风，连接简单、风阻小。

(4）局部横向通风可降低浅圆仓粮堆底部中心温度[6]

粮堆底部中心为浅圆仓杂质分级的聚集部位，是通风降温、熏蒸杀虫的死角部位。若浅圆仓采用粮堆底部的局部通风方式（图5），将仓房两侧通风口都打开，1个通风口接风机采取负压通风，于是空气从另一通风口进入粮堆，大部分空气贴着地坪横向流动，穿过粮层进入对面风道内，同时带走粮堆底部中心热量的湿热空气从风机口排出，具有消除储藏隐患、保证储粮安全的作用。

控温储粮是符合国情、储备粮库运用最广泛的实用绿色储粮技术，涉及到仓房隔热改造、通风及环流系统和制冷设备等内容。

控温储粮适用于难保管或对温度较敏感的粮种，如优质稻米、大豆、玉米等品种，对有大粮堆仓房、无低温季节或夏季处理发热粮、控制仓温要求的粮库需配备空调和谷冷机。

控温储粮可借用通风与环流系统完成低温季节的通风冷却粮堆、夏季的环流均温等作业，但在以下两种情况需配用制冷设备：一是无法控制仓温的仓房，需配工业空调制冷降低仓内温度、保持粮堆表层温度；二是粮堆内冷芯小的仓房需用谷冷机补冷环流，保持粮堆低温[7]。

影响制冷设备选配的因素较多，如环境温湿度、仓顶隔热性能、粮种、粮层高低、粮情状况等，选配设备：（1）依据设计单位要求配备；（2）根据粮库经验或厂家建议：(1)降低仓温、维持粮堆上部低温，可根据浅圆仓粮堆上方空间，按15～18 W/m3值估算出制冷量，选择所需空调；(2)粮堆降温或补冷需用谷冷机：建议万吨以下浅园仓配用GLA-85型谷冷机，万吨以上浅园仓配用GLA-137型谷冷机，设备数量由通风口数确定，一般选用2～4台。

(1）设计时预留安装位置。新仓建设时，在工艺图上:(1)预留设备安装平台；(2)在仓顶的轴流风机孔和自然通风孔上预留空调进出风管接口；(3)预留动力电缆；方便设备安装，达到降低投资费用的目的。

(2）空调种类的选择。现有三类空调：(1)民用空调价格便宜，但需注意室内机的防熏蒸保护、冷凝水管的密封处理和仓内防漏水处理；(2)专用空调具有防磷化氢腐蚀功能，但需注意室内机冷凝水管的密封处理和仓内防漏水处理；(3)一体机空调仓内无室内机，但需注意进出风管接口处的密封。粮库控温储粮，应针对各类空调特点，因地制宜选择合适设备。

(3）仓体的隔热密闭性能。浅圆仓的隔热密闭性能对控温储粮的成本费用影响极大，仓体的隔热密闭性能好，则能减少外界高温对粮堆的影响，制冷设备的运行时间短、控温成本就低。在新仓设计或旧仓改造时，尤其要加强仓顶部的隔热密闭性能。

(4）应用时机。广东的粮库总结出使用谷冷机经验：(1)在春季气温回升前，对未达到降温要求的仓房，主动使用谷冷机降低仓内粮温；(2)夏季对易发热的大粮堆，主动用谷冷机进行补冷控温；(3)应用效果：控温效果好、运行费用低、粮情稳定，主动使用谷冷机的综合效益好于被动应付和通风降温的效果。各库要因地制宜选择适合当地条件的操作方法，确保储粮安全。

(5）合理制定仓内控温指标。科学制定控温储粮项目指标很重要，这与控温储粮的费用高低密切相关。指标过高难实现，耗电高，但效果好；指标过低易实现，耗电低，但效果差；应用期间要摸索既能保持控温效果、运行成本又经济的控温方案。通常将粮温控制在18～22℃范围，可用于保管一些优质、热敏性或较难储存的品种，如稻谷、玉米、大豆等。

在浅圆仓环流通风系统中，已留有与磷化氢气体或充氮气体的接口和气体浓度的检测箱，使用时将输送管接到通风环流系统的预留接口上，把发生器或动态潮解产生的磷化氢气体或制氮机的高纯度氮气送到粮堆内，即可进行杀虫作业。

采用仓外磷化氢发生器施药的粮库，需购买仓外磷化氢发生器；采用“动态潮解”法[8]在粮面、风道或仓内空间悬挂药袋等部位施药的粮库，只需准备好施药时操作的用具即可[9]。

中大型粮库使用产量350 N·m3/h以上变压吸附的固定制氮房；中小粮库使用产量220～310 N·m3/h的制氮机，多数使用变压吸附的固定制氮房，一些小粮库或用气量少的单位可采用移动式的膜分离制氮机。根据产气量的大小，供气管网管径为75～90 mm PPR材质的预埋管道，与充氮仓房的环流系统相连接。

(1）杀虫效果、成本高低与仓房气密性好坏关系密切，杀虫前特别要处理好仓房的气密性，否则杀虫效果差、应用成本高。

(2）根据仓房气密条件，因地制宜选择适合粮库的杀虫方式。充氮气调属绿色储粮，但费用远高于熏蒸，且对仓房密闭性要求更高。

(3）凡需用薄膜加槽管方式密闭工艺孔洞的部位，塑料槽管宜采用镶嵌在墙体内的预埋施工法，其密闭质量、气密效果和持久性均比贴附墙的施工方法好。

杂质在入仓时会发生自动分级现象，在大粮堆、厚粮层的浅圆仓中央落粮点处形成柱状的重型杂质区和仓壁形成环状的轻型杂质区；筒体高、入仓粮落差大、下降速度快，与地面或籽粒的猛烈碰撞也会造成籽粒大量破碎。这些分级点和破碎粮粒是安全储粮的隐患点，易出现发热霉变、结拱挂壁等坏粮事故，生产中需千方百计消除或减缓入仓时粮食的分级与破碎现象。

现有粮库在浅圆仓内使用的变频式、闸阀式、伞状多点式等布料器（图7）是依靠增加入仓粮食的落点，中心管则靠限制入仓粮流在减压管内下落、减少下旋气流对飘浮在空间杂质的影响，达到减缓杂质分级程度的目的。双漏斗溢流式导流器、附壁式溜槽、伸缩式溜管等装置是通过缓解粮粒下降速度，从而实现减缓籽粒撞击破碎的目的。

(1）来粮过筛清理、提高入仓粮食质量和实现净粮入仓是避免杂质入仓分级的最有效的措施。由于清理需要大量机械设备投入、除杂会减少粮食数量和增加储粮成本等诸多问题，政策、财力和物力方面的支持不足，目前在粮库实施有一定难度。更多的粮库是通过安装防分级装置、增加落粮点方式缓解入仓杂质聚集，具有一定的应用效果、对储粮有利；但这是一个被动应付措施，并不能从根本上解决入仓杂质分级现象。

(2）在粮食入仓环节减缓粮粒的下降速度，有一定防破碎效果但作用不明显。由于粮食破碎与裂纹形成关系密切，但裂纹粒的形成又与籽粒结构、干燥时的热风温度和降水速率、提升输送过程中的机械破碎等有关，入仓下降撞击只是最后环节造成对粮粒的破碎，粮库只能在浅圆仓的进粮口处，增设附壁溜槽、伸缩管或减压管内缓冲器，减缓入仓粮粒的下降速度，控制入仓粮食的破碎问题。

浅圆仓属大粮堆储粮，粮情测控系统、通风与环流系统以及制冷设备、制氮机等都是浅圆仓安全储粮必备的配套工艺设备，应加强粮库“两个安全”的应急处理能力，并通过通风环流、制冷控温和充氮气调等多种技术的综合运用，进一步提高浅圆仓的储粮稳定性、消除储粮隐患，实现储粮安全。