◎ 楊 磊,李 勇,胡 俊,張軍領,衛佳佳
(1.河南未來機電工程有限公司,河南 鄭州 450007;2.中央儲備糧新港直屬庫有限公司,河南 新鄭 451100)
我國是世界上的產糧大國,又是人口大國,當前糧食總產量達到6億t以上,儲糧規模巨大,并且隨著我國人口日益增加,耕地面積日漸減少,糧食用量的缺口逐漸增大,糧食安全問題仍然不容樂觀,糧食問題已經成為關系國家安穩和民生問題的重大問題。然而,據不完全統計,每年糧食總產量的10%將會在儲藏過程中損耗。因此,解決儲糧過程中的損失,加強對儲糧技術的研究和推廣具有十分重要的意義[1]。
橫向通風系統技術是目前國家重點推廣的新型通風技術(又叫“四合一升級新技術”),是一種新型的適用于高大平房倉儲糧的通風綜合系統技術,它是在原有垂直(或豎向)通風系統的基礎上,通過改變風道布置形式,將風道固定于通風口所在位置的兩側檐墻上,并在糧面加蓋薄膜,用負壓式風機進行通風作業的新型通風作業形式。并且結合原有的谷物冷卻、充氮氣調、環流熏蒸、惰性粉殺蟲和糧情測溫系統,形成全新的橫向通風系統儲糧作業形式。
橫向通風系統技術不僅改變了我國傳統儲糧作業形式,而且對我國糧食倉儲和物流技術現代化起到積極推動作用。適合推廣應用于國家新建糧庫和現有糧庫的技術升級改造。通過改造并安裝橫向通風系統,可以極大地改善儲糧安全、通風作業效率及進出倉作業效率。
橫向通風系統技術是國家糧食局科學研究院針對現有豎向通風系統的不足,研究出的一種全新的通風系統[2]。通過將設計好的主支風道固定在倉房兩側帶通風口的檐墻上,裝糧后覆蓋糧膜,打開兩側通風口,其中一側安裝負壓式風機,通風時氣流從未安裝風機側通風口進入糧堆,糧堆內部處于負壓通風作業狀態,牽引氣流從未安裝風機側通風口進入糧堆內部并穿過糧堆,起到均溫均濕、冷卻降溫等通風效果[3]。
橫向通風系統對比原有的儲糧機械通風作業方式,不僅能改變我國85%高大平房倉機械化程度低、糧食進出倉效率低的現狀,而且通過整個儲藏周期覆膜壓蓋,提高通風效率。除此之外方便綠色儲糧充氮氣調作業,通過配合負壓分體式谷物冷卻機實現準低溫控溫儲糧作業以及更加高效的環流熏蒸殺蟲作業和精確的糧情測溫監控作業。
近些年經過多地、多糧種、多倉型橫向通風系統的實倉應用,橫向通風系統技術不僅保留了原有“四合一”技術體系的優點,還能實現倉儲技術的提效增質升級,且具有通風途經比小、通風過程中糧堆內部靜壓分布均勻,氣流分布均勻和通風均勻性好等突出特點[4]。橫向通風工藝技術特點可概括為:風道上墻、機械作業、全程覆膜、負壓通風、高效冷卻、綠色防治和智能監控,具有廣泛的推廣使用前景。
自2014年橫向通風系統技術通過專家評審,并獲得專家委員會一致認可,認為該項技術具有重大突破。橫向通風技術自成果鑒定完成以來,其成果推薦制定單位,在全國共舉辦了大型推薦會和專題講座30余場,參與培訓的各地庫方人員反應強烈,紛紛表示希望能盡快地推廣使用。目前橫向通風系統技術已在全國10多個省份的新建倉或舊倉改造項目中應用了此技術,并獲得很好的效果反饋。
結合不同高大平房倉的結構特點、儲糧品種和儲糧地域特點等問題,橫向通風系統技術在實際的推廣和使用過程中也在不斷的更新迭代,以適應不同區域和倉型的使用條件,具體的橫向通風系統的改變主要是集中在風道形式和布置結構方面,且主要有以下幾類。
橫向通風技術自推廣以來,以北京糧科院、國貿設計院和河南未來機電工程有限公司等單位為首的研發、設計、標準化以及加工制造單位,已經對橫向通風系統所涉及的各個部件進行了圖紙設計標準化、產品零部件標準化和不同倉型參數規格標準化的設計。
標準化設計后的橫向通風系統適用范圍廣、倉型種類多,適用于長度方向無特殊限制、跨度方向在27 m以下的倉型。特別是在新倉或老舊倉型的橫向通風系統升級改造中尤為適用。
標準型橫向通風風道布置形式,主要是通過設置雙側大直徑(直徑在500~600 mm)的通風口,在裝糧線處設置密封槽管用于密封糧膜,然后在兩側檐墻安裝固定好主支風道,再輔以多功能環流管路,來實現橫向通風系統下的通風、谷冷、充氮、熏蒸等作業。圖1為標準型橫向通風系統風道布置形式應用方案。

圖1 標準型橫向通風系統風道布置形式應用方案圖
兩用型橫向通風系統風道布置形式,主要是將原有的機械通風布置方式與橫向通風系統布置方案結合的新型通風系統布置方案,該方案適用于絕大多數的高大平房倉型,優點是可以使用兩種通風作業形式,省去固有環流熏蒸或充氮氣調裝置的改造費用。但是缺點就在于舍棄了橫向通風技術中節省鋪設通風地籠和進出倉作業的優勢,在使用豎向通風作業時由于是正壓通風,需要打開糧膜。同時需要關閉特制的風道截止裝置,導致操作相對較為復雜。圖2為兩用型橫向通風系統風道布置形式的應用方案。

圖2 兩用型橫向通風系統風道布置形式應用方案圖
下掛式橫向通風系統風道型布置形式,是一種較為新穎橫向通風風道布置方案。主要是在保留負壓式橫向通風作業的前提下,通過改變主風道的結構形式和安裝方式,增加引風風道,從而衍伸定義一種新型形式的橫向通風系統布置方案。這種風道設計方案的優點在于主支風道完全上墻,完全騰空倉房地面,避免了地面沉降等原因對主風道和支風道扣合不緊密的問題;同時這樣的風道形式也可以避免在安裝主風道時破壞防水層和氣密性等問題。缺點是安裝復雜、需要新增引風風道、通風阻力略大、通風效果沒有下置式主風道橫向通風系統效果好。圖3為下掛式橫向通風系統風道布置形式的應用方案。
超長跨度型橫向通風系統風道布置形式,是一種特殊的適用于較大跨度平房倉的特殊風道布置方案(如圖4)。由于倉型結構跨度過大,已經超出橫向通風定義推廣使用的27 m以內跨度的高大平房倉型。
針對這類超長跨度的橫向通風系統風道布置方案,主要是通過增加跨度方向上中間位置的兩組對稱式進風風道,將糧面上的冷空氣引入糧堆,將類似于圖4的50 m跨度的倉房改變為2組25 m跨度的橫向通風系統通風作業方式。這種風道的優點在于解決了特殊超大跨度倉型的橫向通風系統技術實施方案;缺點就是實際的設計實施較為復雜,設計安裝周期略微長。

圖4 超長跨度型橫向通風系統風道布置形式的應用方案圖
本文對不同倉型、不同風道形式的橫向通風系統技術的應用方案進行歸納了總結,闡述了各種橫向通風系統布置形式的優缺點,也間接體現了橫向通風系統技術的適應性。同時也為不同地域、儲糧品種和倉型的庫區,在選擇使用橫向通風系統技術的方案選擇上予以推薦。