PVC多管組合通風（吸風）降溫系統在淺圓倉儲糧中的應用

鄭秉照 林濤 林小龍

摘要：在儲糧機械通風降溫技術中，單管通風機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，倉內糧堆深度一般都在20 m以上，一旦深層糧堆局部發熱，僅靠單管通風機還不能處理。該研究采用多管組合通風（吸風）降溫系統對普通單管通風機進行“單改多”改造。結果表明，該技改在淺圓倉安全儲糧過程中發揮了很大作用，對糧堆深層局部發熱點進行吸風通風降溫，達到了徹底解決大型淺圓（筒）倉糧堆局部深層發熱問題。

關鍵詞：淺圓倉；深層糧堆；局部發熱；多管組合通風

中圖分類號：S379.3 文獻標志碼：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90年代從國外引進的倉型，具有倉容量大，堆糧高儲糧多，占地面積小，進出糧機械化程度高等特點[1-2]。可配套使用機械通風、谷物冷卻、磷化氫環流熏蒸及電子測溫等“四合一”儲糧新技術，為安全儲糧提供了技術上的保證[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驗。目前新建倉廒陸續投入使用，糧庫迫切需要掌握淺圓倉儲糧持術以及配套設備的操作方法。

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境條件下，特別是夏季氣溫很高，最高可達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，該處糧層如再發生嚴重蟲害（出現蟲熱），既使采用殺蟲措施控制住后，之前蟲熱產生的熱量也不易散發，還會往上層轉移，這樣各種熱量的疊加，會在該糧層附近形成局部高溫區，導致積熱，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（積）熱問題，并延緩該區域儲藏糧食品質下降、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（吸風）降溫系統進行技改，以期為徹底解決大型淺圓（筒）倉糧堆局部深層發熱問題提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 試驗倉庫條件

倉內徑20 m，墻體厚度260 mm，頂高32.5 m，檐口高度29.1 m，倉內體積9 531 m3，倉容6 250 t；倉內布置4組對稱“圭”字形地上籠通風道，為四側通風；倉頂涂刷熱反射隔熱涂料，并在東、西、南、北4個方位配備4個自然通風口，4個軸流風機口，風機功率為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中心分環式布局。

1.1.2 試驗糧食情況

以2016年吉林產的玉米為試驗對象，其儲糧基本情況見表1。

1.1.3 儀器與設備

YGLA型-845谷物冷卻機：上海云傲谷冷有限公司；LBXX-LL型吸出式單管通風機：鄭州糧保倉儲設備有限公司；3BK型自動巡回測溫儀：北京佳航博創科技有限公司；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 試驗方法

1.2.1 PVC多管組合通風（吸風）降溫系統構造及安裝

（1） 單管通風機部分：使用鄭州糧保倉儲設備有限公司產的吸出式單管通風機，其型號為LBXX-LL，功率為1.5 kW，重量為20.9 kg。進行吸風試驗，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的接口當作主抽氣管道與上述單管通風機相連接；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PVC主管架子未端，采用尖錐形設計，使用時可直接插入糧堆30～50 cm，當作固定以支撐平衡。

（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，設有4～6個接口，根據情況可與多點扦樣管相連接。通過它可一次性同時抽取多處糧堆積熱點，從而達到降溫的目的，也大大節約了人力。

（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熱點的扦樣管相連接，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，根據發熱點情況插入糧堆并與塑料軟管連接，使用方便。倉廒內局部糧溫異常點可采用電子測溫和人工布點相結合的方式。其中人工布點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，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，接著把PVC管（口徑75 cm一端）當作主抽氣管道與單管風機相連接，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（連接單管風機的主抽氣管道）另一端（口徑為63 cm）連接起來，形成PVC多管組合通風（吸風）降溫系統，見圖1。

1.2.2 深層糧堆PVC多管組合通風（吸風）降溫系統操作原理

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

1.2.3 對照倉

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

2 結果與分析

2.1 糧溫比較

試驗倉于6月25日開始在北面倉壁靠近20#、21#電纜附近（離糧面14～16 m）發生嚴重蟲害，引起蟲熱（該處經扦樣過篩玉米象達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31.2 ℃，S6層附近離糧面16 m左右，糧溫達27.5 ℃。試驗期間陸續采用各種綜合防治措施進行殺蟲降溫，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日進行充氮氣調殺蟲儲糧，9月11日拆封后進倉檢查，倉內未發現活蟲。

對照倉于2018年5月31日—9月5日進行充氮氣調儲糧，9月7日拆封后進倉檢查，倉內經扦樣過篩也未發現活蟲，倉內糧溫除了局部糧層有異常外，[如20#電纜靠近環倉壁處離糧面1 m左右，S14（表層）層最高糧溫達27.4 ℃，19#電纜靠近環倉壁處離糧面2 m左右，S13層最高糧溫達26.1 ℃，22#電纜靠近環倉壁處離糧面2～4 m，S12層最高糧溫達26.7 ℃]，糧堆其它部位糧溫正常，針對以上局部輕微發熱情況，適時采用了翻動挖溝并采用單管風機進行局部降溫處理。

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

2.2 害蟲比較

試驗倉充氮拆封后，進倉檢查倉內未發現活蟲，而之前蟲熱部位經重點檢查也無活蟲。該倉經過此次充氮氣調，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7.3 ℃左右。由于其時白天氣溫很高，環倉壁處糧食還是會受外溫影響，該處熱量往上層轉移，濕熱擴散明顯，形成積熱，導致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29.4 ℃左右，但糧層未發現活蟲。

由于糧堆是熱的不良導體，糧堆對熱的傳入和輸出都很緩慢。當糧堆內出現局部發熱，如不借助外部條件，糧堆內特別是靠近倉壁四周附近深層糧堆，由于通風不暢，墻體熱傳遞出現局部溫差，濕熱擴散加速，該處一旦形成積熱會出現高溫情況（非蟲熱引起）。要徹底降溫，如采用大功率機械設備進行通風降溫（比如谷物冷卻機），既會增加能耗，造成水分減量大（超耗），也達不到節能降耗的儲糧通風理念要求。針對試驗倉內環倉壁處這種局部積熱高溫情況，9月12—18日在倉內積熱高溫區采用（布設1套或2套，視情而定）PVC多管組合通風降溫系統進行局部降溫，最終在短時間內解決了該倉局部（環倉壁通風不暢處）糧層積熱高溫問題。高溫點從29.4 ℃降至18.5 ℃，降溫幅度達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，易受外溫熱幅射影響，特別是倉內靠近四周倉壁30～50 cm糧層受熱傳遞影響，濕熱擴散嚴重，升溫較快。而之前對照倉采用氮氣進行氣調儲糧，該倉廒環倉壁四周糧情基本穩定。由于此季節白天氣溫高，兩倉廒氣調拆封后，經過一段時間常規儲糧，環倉壁四周儲糧受外溫熱幅射的持續影響，9月27日起對照倉內環倉壁處（靠近15#、19#、20#、21#測溫電纜附近）離糧面2～8 m的糧層開始出現局部發熱（該處經過篩未發現活蟲）現象，糧溫均在27.4 ℃以上，至9月30日該糧層附近最高糧溫達30.7 ℃（22#電纜S11層附近，離糧面6～8 m）。針對該倉內環倉壁處局部積熱高溫持續發展情況，為了確保儲糧安全，采用谷冷機于9月30日—10月3日對該倉進行短時間的谷冷降溫，2臺南北對吹，最終在短時間內解決了該倉環倉壁處局部糧層積熱高溫問題。

2.3 通風降溫試驗效果比較

由表2可知：

（1）通風降溫幅度：試驗倉內局部糧溫最高點降溫幅度為10.9 ℃，而對照倉局部糧溫最高點降溫幅度為12.6 ℃，兩倉通風結果基本達到預期目的。結果表明，處理糧情（倉內局部發熱點）采用小功率單管風機吸出式通風，或采用大功率的谷冷機進行全倉壓入式通風，降溫效果基本一致[5]。

（2）通風降溫所需時間：試驗倉采用PVC多管組合通風降溫系統對環倉壁處糧層進行局部通風降溫處理，時間為195 h；對照倉采用谷冷機（僅2臺，南北對吹）對發熱倉廒進行谷冷通風降溫，時間為75 h。雖然PVC多管組合通風降溫系統（由于單管風機功率僅為1.5 kW）通風時間（比谷冷通風）長，降溫慢，但最后通風預期結果相同。

（3）通風費用：試驗倉采用PVC多管組合，通風降溫系統耗電為880 kW·h，其中人工及電費共1 120元；而對照倉耗電為6 450 kW·h，總費用為6 280元。兩者比較，試驗倉比對照倉節約費用5 160元，其耗電只是大功率谷冷機的17.8%，節能效果明顯。

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

（5）通風使用方面：谷冷機冷卻通風要用軟管連接通風道，操作比較麻煩，而且通風速度快，時間短，能耗大；而PVC多管組合通風降溫系統通風速度慢，時間長，但結構簡單，使用方便，能耗小。

綜上，雖然大功率的谷冷機在通風效率上顯著高于小功率的單管風機或環流風機，但通風能耗比較大[6]，不符合當前提倡的節能降耗儲糧通風理念。

3 結 論

（1） 在南方沿海高溫高濕地區淺圓倉儲藏玉米，倉廒內糧堆常常會因為通風不暢，墻體熱傳遞導致出現局部溫差，特別是在糧堆中下層中心區域（雜質聚集）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，出現局部高溫區，僅靠單管風機還不能處理；如果采用大風量通風設備或機械制冷，不但能耗、水分減量較大，且會影響到全倉糧溫的平衡狀態，進而影響儲糧的穩定性。如果對深層局部發熱點采用多管組合通風（吸風）降溫系統進行降溫，既能徹底解決大型淺圓（筒）倉糧堆局部深層發熱問題，降低或平衡糧溫，又能節能。

（2）使用PVC多管組合通風降溫系統對淺圓倉局部高溫點進行局部糧情處理，不但設備投資小，又可降低通風單位能耗，而且局部糧情處理也會達到很好的通風預期效果。比如試驗倉，氣調拆封后倉內局部層點由于積熱形成的高溫點使用該系統進行降溫，而對照倉（同樣積熱引起的局部高溫點）采用大功率的谷物冷卻機進行降溫通風，試驗倉比對照倉節能70%以上。

（3）處理淺圓（筒）倉局部深糧層發熱點時，采用PVC多管組合通風降溫系統，其實際采用的就是小功率單管風機結合使用多功能變徑PVC管進行降溫通風（上行吸出式負壓），與大功率谷冷機相比，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，提高經濟效益具有現實意義。

參 考 文 獻

[1] 劉根平，武傳森，秦寧，等.秋冬季環流均溫通風在淺圓倉儲糧中的應用[J].糧油倉儲科技通訊，2015，31（2）：16-19.

[2] 喬占民，張冉，王保祥，等.淺圓倉儲糧的技術實踐及問題探討[J].糧食流通技術，2012（6）：20-22.

[3] 徐杰，蘇立新，陳志剛，等.淺圓倉儲糧過程中應注意的幾個問題[J].糧油加工，2007（10）：65-66.

[4] 本刊通訊員.糧食儲備“四合一”新技術研究開發與集成創新[J].糧食儲藏，2011，40（2）：3-6.

[5] 顏崇銀，郁忠，張華裔，等.不同小功率軸流風機降溫通風試驗及影響因素分析[J].糧食科技與經濟，2022，47（4）：74-78.

[6] 王維忠，楊文生，梁超凡，等.極端低溫條件下高大平房倉不同通風工藝比較[J].糧食科技與經濟，2022，47（3）：80-82+89.