平房倉橫向通風風網系統設計的幾點思考

張云峰，陳英明，付 豪，王會杰，劉林生，劉益云

(1.浙江省儲備糧管理有限公司技能拔尖人才工作室，浙江 杭州 310006；2.浙江省糧食局直屬糧油儲備庫林·云技能大師創新工作室，浙江 杭州 310006)

平房倉橫向通風技術作為“四合一”升級新技術的核心，已通過省糧食局組織的評審與國家糧食局組織的鑒定，目前已進入全面推廣應用階段。在平房倉中一個完整的橫向通風系統主要由主風道、支風道、塑料薄膜密閉糧堆、通風口、風機等組成，風道系統的設計和安裝是否合理，將直接影響到橫向通風的效果，因此，必須全面考慮風道系統設計與安裝中的各種問題，以獲得比較合理、有效的方案。下面就從實際應用出發，充分考慮橫向通風特點，列出幾種橫向通風風道系統設計思路及注意事項，以供大家在設計時參考。

1 系統構成

橫向通風風網系統由主風道、支風道、通風口等構成。

1.1 主風道

主風道是橫向通風風網系統中的主要部件，在設計時主要考慮阻力和抗壓因素。

1.1.1 主風道阻力

根據沿程摩擦阻力計算公式如式(1)。因為主風道設計可采取不同形式(矩形、梯形、圓形等)，由此可見，設計主風道時，阻力的大小主要是跟D值有關，D值增大，截面積也增大，截面積增大，在風量一定的情況下，v值減小，阻力減小[2]。

(1)

式中：Hm為沿程摩擦阻力損失，Pa；L為風道的長度，m；λ為摩擦阻力；ρ為空氣密度，kg/m3；v為風道中空氣流速，m/s；D為主風道當量直徑，m。

1.1.2 摩擦阻力系數

摩擦阻力系數λ值與空氣在風道內的流動狀況和管壁粗糙度有關。因此盡可能保持通風管橫截面中間不安裝支架、管道安裝的橫平豎直、減少截面積的增大與縮小設計，保持管壁的光滑程度。

1.1.3 抗壓力

主要與其使用材料質地、厚度、加強筋設置以及風道形狀有關，質地越硬，厚度越厚，加強肋設置越多，其抗壓力越大，反之，則越小。同樣，拱形與圓形風道由于增加了表面積，有效減少了壓強，抗壓力要好于平面形。

1.2 支風道

支風道是橫向通風風網系統中較為關鍵的部件，即空氣分配器，是影響氣流分布均勻及設施阻力的最大因素[1]。

1.2.1 支風道開孔率

支風道開孔以長方形豎孔或橫向孔紡織形為宜，開孔率可選在30%～50%，由于支風道相比于地上籠支風道及地槽空氣分配器所受的壓力要小，可有效增加開孔率。

1.2.2 支風道數量(面積)的確定

支風道(空氣分配器)數量(面積)的確定是根據求出的支風道(空氣分配器)空氣分配孔的流量和所選擇的支風道空氣分配孔表觀風速而算出的。支風道空氣分配孔面積的計算公式用(2)式計算：

(2)

式中：F分為空氣分配器的面積，m2；Q分為空氣分配器孔的流量，m3/h；v分為空氣分配孔的表觀風速，m/s。

根據計算出的空氣分配器面積就可以根據支風道尺寸計算出所需支風道的數量。空氣分配孔表觀風速推薦0.05～0.1 m/s。

1.2.3 通風口

通風口阻力計算公式如式(3)。通風口局部阻力系數主要由形狀決定，圓形通風口要小于矩形；通風口的v值的大小主要由D值決定，D越大v值越小；在實際設計時可通過采用圓形通風口，增大通風口直徑，增加進風口數量的方法來減小ζ和v值，從而減小通風口局部阻力。

(3)

式中：Hj為通風口局部阻力損失，Pa；ζ為局部阻力系數；ρ為空氣密度，kg/m3；v為通風口空氣流速，m/s。

2 風網布置

主風道可采取以下4種形式。

2.1 主風道下置式

將主風道設置于檐墻與地坪交界處，支風道在主風道上部向上安裝，在倉房檐墻底部開設通風口，如圖1。

優點：一是風網系統安裝簡單、方便；二是移動式風機連接方便。

缺點：一是主風道內容易積塵，不便于清掃；二是對于主風道高度較高的通風系統，會帶來糧堆底部通風降溫的滯后；三是裝糧后地坪沉降會帶來風道與檐墻之間的密封性變差；四是主風道抗壓性要求相對較高，制作成本相對較高。

圖1 主通風道下置式

2.2 主風道上置式

將主風道設置于檐墻緊靠堆糧線下方，支風道沿主風道向下安裝，如圖2。

一是可考慮進出風口利用倉房檐墻上部通風口，而不須在倉房檐墻底部開通風口，可增加倉房氣密性。二是可考慮使用開放性主風道，并在主風道上設置槽管，可以大大增加進風面積，提高通風效率。

優點：一是可以降低支風道安裝的位置，解決了糧堆底部通風滯后的問題；二是可以在支風道底部開孔或安裝可拆式底部，很好的解決了風道內積塵的問題；三是主風道抗壓性要求較低，制作成本也相對較低；四是很好的解決了裝糧后由于地坪沉降帶來的風道與墻壁密封性問題；五是對于高大平房倉，避免了倉房大門對主風道的分隔，增加了通風的均勻性。

缺點：一是安裝難度高于主風道下置于式通風系統；二是如果出風口連接移動式風機，風機連接難度增加；三是采用移動式風機時，連接難度大，系統阻力增加較多。

圖2 主風道上置式

2.3 主風道中置式

將主風道安裝在檐墻的中間，支風道安裝于主風道上下兩側，如圖3。

優點：一是減小了設施阻力，降低能耗；二是解決了糧堆底部通風的滯后性；三是解決了裝糧后地坪沉降帶來的主風道與檐墻的密封性。

缺點：如果使用移動式風機通風，連接難度增加，系統阻力有所增加。

圖3 主通風道中置式

2.4 取消一側主風道

取消一側的主風道，改為對面檐墻的窗戶進風，由支風道上部進入風道和糧堆。

優點：一是能適用于一側檐墻不能開孔的倉房，如有站臺倉改造的三聯跨倉房；二是可減少投資與安裝成本；三是減少了一側主風道，減小了通風阻力，節約了能耗。

缺點：一是環流熏蒸和充氮儲糧需要在沒有主風道一側的每條支風道上連接管道；二是不適用于大風量的降水通風。

圖4 取消一側主風道

3 風網設計中注意的幾點問題

3.1 兩側支風道的非對稱性

降低通風途徑比，可以有效增加通風的均勻性，將兩側檐墻上的支風道設計成非對稱性，以降低通風途徑比。

3.2 出風口(風機)側壓力情況

橫向通風單位糧層阻力小于豎向通風(以稻谷為例，橫向通風單位糧層阻力約為豎向通風單位糧層阻力的60%)，但由于橫向通風時氣流穿過糧堆的路徑比豎向通風長，因此，橫向通風總阻力將大于豎向通風總阻力，特別是在出風口一側壓力將明顯加大，建議：一是安裝橫向通風系統的新建倉房可將倉房大門建在單側，而將出風側設計于非門側，以解決橫向通風時大門密閉難度大的問題；二是在風機側大門安裝槽管時要充分考慮到壓力對薄膜的吸附力，將槽管安裝在緊貼擋糧門處。

[1]王若蘭.糧油儲藏學[M].北京:中國輕工業出版社，2010：128-159.

[2]張來林.儲糧機械通風技術[M].鄭州:鄭州大學出版社，2014：129-140.●