周 剛，李勝盛

（1.新疆維吾爾族自治區(qū)糧油科學(xué)研究所，烏魯木齊 830004；2.永登山河糧食機(jī)械有限責(zé)任公司，甘肅 永登 730300）

平房倉橫向通風(fēng)作為儲(chǔ)糧新的通風(fēng)技術(shù)正在國內(nèi)推廣應(yīng)用，其工藝特點(diǎn)是“風(fēng)道上墻、糧面覆膜、負(fù)壓通風(fēng)”。和垂直通風(fēng)相比較，具有出入庫作業(yè)方便，單位通風(fēng)阻力小，空氣途徑比小，空氣路徑增大，糧堆熱交換更加充分等優(yōu)點(diǎn)。

1 橫向通風(fēng)技術(shù)

1.1 橫向通風(fēng)的結(jié)構(gòu)

主要由支風(fēng)道和主風(fēng)道組成， 改變豎直通風(fēng)方式中通風(fēng)管網(wǎng)在倉房地面鋪設(shè)的形式， 將支風(fēng)道豎直安裝在倉內(nèi)墻體上， 支風(fēng)道上末端低于糧面500 mm 左右，主風(fēng)道安裝在墻體與室內(nèi)地坪的墻角處，支風(fēng)道下端和安裝在墻角的主通風(fēng)道連通， 同時(shí)主通風(fēng)道又與通風(fēng)口連通，前后沿墻對稱布置。圖1 為倉房橫向通風(fēng)圖。

圖1 倉內(nèi)橫向通風(fēng)圖

1.2 橫向通風(fēng)的原理

首先，糧食裝至堆糧線后，平整好糧面后進(jìn)行糧面覆膜處理，為了保證通風(fēng)效果，糧膜接縫及糧膜與墻體之間的密封必須達(dá)到氣密性要求。其次，將風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口用加筋軟連接與A 面墻體上的通風(fēng)口連接，打開B 面墻體外的通風(fēng)口密封門， 開啟風(fēng)機(jī)進(jìn)行負(fù)壓通風(fēng)，風(fēng)機(jī)經(jīng)A 面墻通風(fēng)口、主風(fēng)道及支風(fēng)道將倉內(nèi)空氣吸出，使倉內(nèi)形成負(fù)壓，倉外空氣從B 面墻的通風(fēng)口主風(fēng)道及支風(fēng)道進(jìn)入倉內(nèi)， 水平穿過糧層，經(jīng)A 面墻支風(fēng)道匯入A 面墻主風(fēng)道，由風(fēng)機(jī)經(jīng)A 面墻通風(fēng)口送出另一邊倉外， 達(dá)到置換糧堆內(nèi)空氣的目的。

1.3 環(huán)流熏蒸原理

橫向通風(fēng)環(huán)流熏蒸原理如圖2 所示， 采用橫向通風(fēng)時(shí)環(huán)流熏蒸結(jié)構(gòu)也有所改變， 環(huán)流風(fēng)機(jī)安裝在倉房A 面墻體外側(cè)，環(huán)流風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口連接負(fù)壓環(huán)流管，出風(fēng)口連接正壓環(huán)流管，負(fù)壓環(huán)流管穿過墻體與倉內(nèi)A 面墻體的主風(fēng)道連通，正壓通風(fēng)管穿過墻體連接至預(yù)埋在倉內(nèi)地坪下的管道與B 面墻體主風(fēng)道連通，如此構(gòu)成一個(gè)閉合橫向環(huán)流系統(tǒng)。開啟環(huán)流風(fēng)機(jī)，A 面墻體主風(fēng)道及支風(fēng)道為負(fù)壓狀態(tài)，B 面墻體主風(fēng)道及支風(fēng)道為正壓狀態(tài)， 氣流經(jīng)過糧堆從正壓向負(fù)壓方向橫向流動(dòng)， 實(shí)現(xiàn)了內(nèi)部氣流穿過糧堆閉環(huán)循環(huán)流動(dòng)的目的。

圖2 橫向通風(fēng)環(huán)流熏蒸原理圖

2 內(nèi)環(huán)流控溫技術(shù)

利用冬季倉外自然低溫空氣對糧堆進(jìn)行通風(fēng)降溫和蓄冷，是糧食倉儲(chǔ)業(yè)抑制糧食蟲害、保障糧食品質(zhì)實(shí)現(xiàn)綠色儲(chǔ)糧的主要手段之一， 也成為糧食儲(chǔ)備庫的廣泛共識(shí)。

2.1 內(nèi)環(huán)流設(shè)備構(gòu)成

和環(huán)流熏蒸一樣，內(nèi)環(huán)流同樣由環(huán)流風(fēng)機(jī)、正壓風(fēng)管、負(fù)壓風(fēng)管構(gòu)成，使其成為一個(gè)閉路環(huán)流系統(tǒng)，為了減少外界溫度的影響， 風(fēng)管通常要做保溫隔熱處理，設(shè)備數(shù)量配置根據(jù)通風(fēng)管網(wǎng)的排布而定。比如48×24 m 倉房一般采用一機(jī)三風(fēng)道， 共三組通風(fēng)管網(wǎng)組成內(nèi)環(huán)流系統(tǒng)。

2.2 內(nèi)環(huán)流控溫原理

冬季通風(fēng)降溫在糧堆中儲(chǔ)備冷源是內(nèi)環(huán)流控溫技術(shù)的前提，當(dāng)夏季外界溫度升高時(shí)，糧堆表層及四周溫度隨之上升，為了抑制該區(qū)域糧溫升高，利用內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)使糧堆內(nèi)空氣循環(huán)流動(dòng)而達(dá)到倉內(nèi)糧食“均溫”，糧堆中心大量的“冷心”低溫空氣送到糧堆的“熱皮”，從而達(dá)到抑制表層及四周糧溫上升過快的目的，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)低溫儲(chǔ)糧，圖3 為縱向通風(fēng)內(nèi)循環(huán)原理示意圖。

圖3 縱向通風(fēng)內(nèi)循環(huán)原理示意圖

2.3 縱向通風(fēng)控溫應(yīng)用效果

從縱向通風(fēng)實(shí)際應(yīng)用情況來看， 距四周墻面800~1 000 mm 的位置，控溫效果并不顯著，分析原因主要是采用地上風(fēng)道垂直通風(fēng)時(shí)， 因空氣途徑比大，四周墻面附近風(fēng)量微小或存在通風(fēng)死角現(xiàn)象等。

3 糧食保水降溫通風(fēng)技術(shù)

利用空氣溫濕度調(diào)節(jié)器進(jìn)行保水降溫通風(fēng)是近幾年探索的新儲(chǔ)糧技術(shù)手段之一， 這為北方干燥地區(qū)糧食存儲(chǔ)環(huán)節(jié)的降耗減損、保障糧食品質(zhì)，尤其是對提高稻谷的加工品質(zhì)提供了簡單、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)的技術(shù)方法。 其原理如圖4 所示：

圖4 糧食儲(chǔ)糧保水降溫通風(fēng)示意圖

在北方干旱地區(qū)， 往往很少有適合保水通風(fēng)的自然條件， 利用空氣調(diào)節(jié)器將外界干熱空氣增濕降溫后經(jīng)通風(fēng)口送入糧堆，置換糧堆中干熱空氣，實(shí)現(xiàn)保濕降溫的目的。

4 橫向通風(fēng)技術(shù)集成

4.1 技術(shù)集成背景

目前，橫向通風(fēng)、內(nèi)環(huán)流控溫及保水降溫通風(fēng)處于推廣應(yīng)用階段，技術(shù)及設(shè)備工藝缺乏有機(jī)銜接，技術(shù)分散，設(shè)備零亂，表現(xiàn)出如下幾方面的問題：

（1）缺乏系統(tǒng)規(guī)劃，技術(shù)路線及設(shè)備選型零亂。

（2）安裝在倉房的設(shè)備繁多，管道及控制柜重復(fù)設(shè)置。

（3）影響倉房整潔性和美觀性。

（4）重復(fù)投資，加大了儲(chǔ)糧成本。

（5）各技術(shù)體系相對獨(dú)立，為實(shí)際操作帶來諸多不便。

4.2 集成方案

（1）橫向通風(fēng)在前后墻內(nèi)壁上對稱布置了通風(fēng)籠，在糧面壓膜進(jìn)行密封，這為內(nèi)環(huán)流技術(shù)提供了基礎(chǔ)保障，利用對稱排布在相對墻體上的通風(fēng)風(fēng)道，省去了PVC 回流管的鋪設(shè)，改變原來縱向環(huán)流技術(shù)為橫向環(huán)流技術(shù)。

（2）單面沿墻通風(fēng)籠貫通一體的特性，使得整倉采用一組內(nèi)環(huán)流設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)以前多組設(shè)備功能。

（3）內(nèi)環(huán)流控溫和環(huán)流熏蒸雖然工藝目標(biāo)不同，但工作原理完全一致，合理計(jì)算氣流管道通徑，兼顧各自工藝特點(diǎn)可將二者合二為一。

（4）將空氣溫濕度調(diào)節(jié)器串聯(lián)接入環(huán)流管道中，循環(huán)氣流經(jīng)空氣溫濕度調(diào)節(jié)器增濕降溫后， 再送入糧堆， 如此往復(fù)循環(huán)有利于提高保水降溫通風(fēng)工作效率。

（5）橫向通風(fēng)倉內(nèi)儲(chǔ)糧結(jié)構(gòu)形式，由于空氣途徑比小，空氣流動(dòng)更加均勻，氣流在糧堆中的流動(dòng)路線是縱向通風(fēng)的3~4 倍，使得空氣與糧食的熱交換更加充分，有利于提高通風(fēng)工藝效率。

4.3 集成后設(shè)備構(gòu)成

橫向通風(fēng)工藝集成主要由橫向通風(fēng)系統(tǒng)1 套、環(huán)流風(fēng)機(jī)1 臺(tái)、正負(fù)壓環(huán)流管及閥門各1 套、空氣溫濕度調(diào)節(jié)器1 臺(tái)、控制柜1 套組成。橫向通風(fēng)工藝技術(shù)集成倉外安裝示意如圖5。

圖5 橫向通風(fēng)技術(shù)集成倉外安裝示意圖

4.4 設(shè)備選型原則

集成后環(huán)流風(fēng)機(jī)為內(nèi)環(huán)流控溫、環(huán)流熏蒸、保水降溫通風(fēng)的公用風(fēng)機(jī)，由于3 種模式風(fēng)量大小不一，必須按照最大風(fēng)量模式要求的參數(shù)選擇風(fēng)機(jī)型號(hào)；環(huán)流管通徑根據(jù)風(fēng)量進(jìn)行計(jì)算， 內(nèi)環(huán)流控溫及保水通風(fēng)單位通風(fēng)量選擇1.5~2 m3/（h·t），環(huán)流熏蒸單位通風(fēng)量選擇0.5 m3/t，按照前者參數(shù)計(jì)算，5 000 t 倉房通風(fēng)量為：

總風(fēng)量Q=7 500~10 000 m3/h，通風(fēng)管風(fēng)速按照10 m/s 取值，通風(fēng)管通徑D≈210~280 mm。

4.5 橫向通風(fēng)技術(shù)集成的優(yōu)越性

橫向通風(fēng)技術(shù)集成的優(yōu)越性表現(xiàn)在： ①避免設(shè)備重復(fù)購置；②減少設(shè)備數(shù)量，降低儲(chǔ)糧成本；③倉房墻面整齊，避免系統(tǒng)分別安裝造成的亂象；④簡化操作，降低管理人員勞動(dòng)強(qiáng)度。

5 實(shí)踐應(yīng)用

2019 年我們應(yīng)用橫向通風(fēng)集成技術(shù)，在新疆喀什市國家糧食儲(chǔ)備庫選取一棟5 500 t 散裝小麥庫做了實(shí)驗(yàn)， 倉房為25 m × 54.8 m， 空氣途徑比為1.5。 倉房前后沿墻配有7 個(gè)通風(fēng)口，支風(fēng)道開孔率為50%。 橫向通風(fēng)設(shè)備按照要求將支風(fēng)道豎直安裝在倉內(nèi)沿墻上，支風(fēng)道上端低于糧面500 mm 左右，主風(fēng)道安裝在沿墻與室內(nèi)地坪的墻角處， 支風(fēng)道下端和安裝在墻角的主通風(fēng)道連通， 同時(shí)主通風(fēng)道又與倉外各通風(fēng)口連通， 主風(fēng)道及支風(fēng)道前后沿墻對稱布置。在倉房墻角增加支通風(fēng)道，徹底消除糧堆通風(fēng)死角。

倉房進(jìn)糧為硬質(zhì)白小麥，數(shù)量5 000 t，小麥入庫水分：10.9%，容重：785 g/L,雜質(zhì)0.7%，堆糧高度：4.95 m，最高糧溫27.3 ℃，最低糧溫15.3 ℃，平均糧溫：25.4 ℃。選用4 臺(tái)風(fēng)機(jī)，型號(hào)為SWF-5 型移動(dòng)式保濕均溫專用風(fēng)機(jī)，風(fēng)量9 824 m3/h,全壓510 Pa，功率3.0 kW。

通風(fēng)時(shí)間：2019 年10 月17 日開始通風(fēng)， 通風(fēng)結(jié)束時(shí)間：2019 年12 月18 日， 通風(fēng)結(jié)束后最高糧溫1.7 ℃，最低糧溫-0.6 ℃，平均糧溫1.4 ℃，水分10.6%。經(jīng)過橫向通風(fēng)最高糧溫下降25.6 ℃，最低糧溫下降15.9 ℃，平均糧溫下降24.0 ℃。

2020 年度冬季機(jī)械通風(fēng)前糧情： 水分10.4%，最高糧溫22.5 ℃， 最低糧溫10.9 ℃， 平均糧溫：12.9℃， 通風(fēng)時(shí)間：2020 年11 月24 日開始通風(fēng)，通風(fēng)結(jié)束時(shí)間：2021 年1 月19 日，通風(fēng)結(jié)束后最高糧溫11.8 ℃，最低糧溫-6.5 ℃，平均糧溫-1.1 ℃，水分10.9%。經(jīng)過橫向通風(fēng)最高糧溫下降10.7 ℃，最低糧溫下降17.4 ℃，平均糧溫下降14.0 ℃。 2020 年度夏季開啟內(nèi)環(huán)流前糧情； 水分10.7%， 最高糧溫27.6℃，最低糧溫0.3 ℃，平均糧溫：14.6 ℃，內(nèi)環(huán)流開啟時(shí)間：2020 年6 月5 日開始啟動(dòng)， 結(jié)束時(shí)間;2020 年8 月10 日，通風(fēng)結(jié)束后最高糧溫25.2 ℃，最低糧溫4.6 ℃，平均糧溫19.5 ℃，水分10.9%。 經(jīng)過開啟內(nèi)環(huán)流最高糧溫下降2.4 ℃， 最低糧溫上升4.3℃，平均糧溫上升5.0 ℃。

2021 年度冬季機(jī)械通風(fēng)前糧情： 水分10.5%，最高糧溫16.6℃，最低糧溫-0.4 ℃，平均糧溫：8.4℃，通風(fēng)時(shí)間：2021 年12 月13 日開始通風(fēng)， 通風(fēng)結(jié)束時(shí)間：2022 年2 月5 日， 通風(fēng)結(jié)束后最高糧溫12.3℃， 最低糧溫-4.9 ℃， 平均糧溫0 ℃， 水分11.2%。 經(jīng)過橫向通風(fēng)最高糧溫下降4.3 ℃，最低糧溫下降4.5 ℃，平均糧溫下降8.4 ℃。 2021 年度夏季開啟內(nèi)環(huán)流前糧情；水分10.6%，最高糧溫24.3 ℃，最低糧溫-2.8 ℃，平均糧溫：10.6 ℃，內(nèi)環(huán)流開啟時(shí)間：2021 年5 月11 日開始啟動(dòng)， 結(jié)束時(shí)間：2021 年8 月20 日，通風(fēng)結(jié)束后最高糧溫26.4 ℃，最低糧溫4.2 ℃，平均糧溫17.7 ℃，水分10.9%。經(jīng)過開啟內(nèi)環(huán)流最高糧溫上升2.1 ℃，最低糧溫上升7.0 ℃，平均糧溫上升7.1 ℃。

橫向通風(fēng)實(shí)現(xiàn)了通風(fēng)道上墻、 便于機(jī)械入倉作業(yè)， 減少了縱向通風(fēng)時(shí)通風(fēng)道布置或拆卸的工作勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了作業(yè)環(huán)境，減少了安全隱患。 橫向通風(fēng)對保水有一定作用， 根據(jù)3 年儲(chǔ)存期間的降溫通風(fēng)效果來看，倉溫下降效果良好，進(jìn)風(fēng)口糧溫下降較快，風(fēng)機(jī)側(cè)糧溫下降較慢，冬季通風(fēng)結(jié)束后，最高糧溫與最低糧溫差距較大。 實(shí)驗(yàn)庫實(shí)驗(yàn)期間沒有發(fā)生蟲害， 整倉糧食安全渡夏， 橫向通風(fēng)實(shí)驗(yàn)取得了成功，說明橫向通風(fēng)技術(shù)集成是可行的。

適時(shí)利用內(nèi)環(huán)流通風(fēng)系統(tǒng)， 將糧堆內(nèi)的積冷交換到糧倉其它空間，解決冷心熱皮問題，保證糧堆整體都低于20 ℃，抑制儲(chǔ)糧害蟲繁衍，保障糧食安全。