立筒仓实仓卸料管通风及排粮转换装置改造试验

Vertical silo solid warehouse discharge pipe ventilation and food conversion device test

◎史钢强，孙兴科（中央储备粮哈尔滨直属库　黑龙江　哈尔滨　150069）



立筒仓实仓卸料管通风及排粮转换装置改造试验

Vertical silo solid warehouse discharge pipe ventilation and food conversion device test

◎史钢强，孙兴科
（中央储备粮哈尔滨直属库黑龙江哈尔滨150069）

1　前言

目前各种类型仓房中，立筒仓是机械化程度最高的，由于其全部采用散粮工艺，具有上仓快，仓底不存粮，周转速度快的特点，广泛应用于粮食加工企业和各种散装物料储存、加工行业，例如水泥、煤炭行业.哈尔滨直属库前身为哈尔滨粮油综合加工厂，拥有植物油加工厂和面粉加工厂，上料仓全部采用工艺先进的立筒仓.在国家进行机械化骨干库的建设中又增加一些立筒仓.目前哈尔滨直属库共有未进行通风改造立筒仓47座.由于这些立筒仓当初设计用途为中转之用或生产车间的上料仓，一般储粮周期为2～3个月，最长不超过半年，并未按长期储备进行设计，均未安装机械通风装置，在结构设计上也存在诸多问题.随着哈尔滨直属库储备业务的扩展，这些立筒仓在长期储粮中弊端逐渐显现出来，为确保储备粮长期储存安全，必需对立筒仓进行机械通风改造.

2　改造前的弊端

2.1粮温较通风仓高

由于筒仓对入仓粮温无法利用机械通风进行温度控制,所以入仓时的原始粮温基本决定了整个储存期的温度范围.相对而言，温度比通风仓高5～10℃，这非常不利于粮食品质保持和粮情稳定.

2.2粮食温差大,易结露影响储粮安全

粮食入仓季节对粮情稳定程度有相当大的影响.如果冬季入仓，情况还不错，粮情能够基本保持稳定，结露程度也相对小许多.但夏季来粮，情况就会完全不同，在进入秋冬时就会产生很严重的内结露现象，粮堆上层水分严重偏高，如果是大豆可达到发芽程度.要想避免这种高温差结露，就必须在结露期到来之前进行倒仓控制，利用输送带上粮流与冷空气充分接触达到降低粮温，控制温差的作用.

2.3倒仓成本高,动力消耗大

倒仓需输送机，斗提机、埋刮板输送机同时运作，将整个筒仓群的粮食整体输送一遍，动力消耗大，机械磨损严重，缩短了倒仓设备的使用寿命.输送机、斗提机、埋刮板输送机动力消耗为66 kW·h,每小时倒仓30 t（倒仓时,为了保证倒仓后有较低的粮食温度,通常限制粮流速度，

2.4增加粮食破碎,储存品种受限

由于筒仓储粮，在入仓过程中粮食要经过机器的提升、输送，破碎率增加很多，加上没有机械通风装置，在储存过程中每年还要进行倒仓处理，破碎率还会继续增加，因此在能储品种选择中要特别注意，一般只能储存小麦和大豆，储存水稻会增加谷外糙米，储存玉米会严重增加破碎率，最高破碎率可达到25%，粉质玉米破碎率还要多些，严重影响了玉米的经济价值，也不能达到储备粮对玉米的质量要求.因此，改造筒仓的机械通风装置迫在眉睫.

2.5每个筒仓群都配备一个空仓，保证倒仓需要

在没有安装机械通风系统的情况下，为保证储粮安全，保证应急条件能够对粮食进行处理，每个筒仓群都配备一个空仓倒仓之用.哈尔滨直属库有4个筒仓群就需要留4个筒仓.这些仓不能装粮，对固定资产来讲是极大浪费.

综合以上各种不利因素，近年来筒仓一直未进行倒仓处理，而采用单管风机几乎常年不断通风处理，不断减少上层粮与中层粮和外温的温差，由于筒仓保温性能差，粮温高，积温深，特别是储存大豆仓，这种通风不能停下来，停下来就会有很强的温差结露，即使常年通风，由于单管通风的死角问题，不可避免粮食水分增大.单管风管功率是1.5 kW，一个筒仓至少需要3个风机（一般为5台）同时工作，一小时需耗电4.5 kW·h，电费按每kW.h 1.0元计算，一年保守按3个月计算，需耗电4.5 kW·h×24×365÷4＝9 855 kW·h，近1万余元电费.由于处理量大，单管数量严重不足，保管员需要不断将单管换仓通风处理，工作量之大难以想像！

2.6结构设计有缺陷，通风方式受限制

原筒仓群的设计，每个筒仓之间的上端留了许多通风孔，长2 m、宽0.5 m.而整个筒仓群的外壁每个筒仓仅留了四4个小通气孔，长0.3 m，宽0.3 m.筒仓上端的通气孔，严重影响了筒仓通风方式，采取将风机置筒仓顶的吸出式，气流短路，通风根本无法进行.如果进行密封处理，不仅需将通风孔密封或更换为气密性窗户，而且一些进粮口和除尘通风口也需要进行密封处理，工程量大且效果难保证.而如果采取风机下置的压入式通风，就不存在气流漏气的情况，效率也能进一步的提高.因此筒仓的通风方式采取压入式效果要优于吸出式.

3　改造方法及过程

3.1通风管径直径和长度的确定

由于卸料管的尺寸限制，最大通风管直径设计为直径25 cm，根据相应的理论计算，长度达到1 m以上，就可以满足通风的阻力要求.目前地上笼规格为1 m×0.7 m，且鱼鳞孔方向与宽度方向一致，为保证卸料时阻力小，鱼鳞孔方向与粮流方向一致，将地上笼按宽度方向重新裁板、焊接.一节长度0.7 m，两节1.4 m.对卸料管比较细的，就采用3节共2.1 m.单节通风管见图1.

图1　单节通风管图

3.2通风与排粮转换装置的优化

通风与排粮转换装置目前有插拔式和转换式2种，综合考虑实用性采用转换式，按3孔120°进行设计，要求转换灵活，不夹粮粒.转移轴在底部为四方柱，通过板子进行旋转控制.通用与排粮转换装置见图2.

图2　通风与排粮转换装置实物图

3.3安装过程的细节处理

由于是实仓安装，必须在粮食流动过程中才能将通风管打入.首先将通风管由底部的人力叉车顶住再慢慢打开卸料闸门，用绳子缠住接缝处，防止过度漏粮.首节通风管顶部是一个小漏斗，底部有一个小翻板，通过钢丝绳由底部控制，打开就可以流粮，这时马上向上顶入，关闭时就不流粮.只有接缝边流出粮，所以速度要快，流出的粮食才会少.通风系统整体实物图见图3；安装后通风效果见图4.

图3　通风系统整体实物图

图4　安装后通风效果图

3.4通风时粮面表观风速的测定

系统安装后，马上进行通风效果测试，①检查风机压力和风量够不够.②检查系统的整体阻力如何，粮情处理速度如何.③为后续的筒仓通风积累经验.

从图5可以看出，除中心点风速偏低外，其余点都很高.即使是中心点也达到了平房仓降温最低风速的1.2倍.因此筒仓通风与平房仓通风有很大的不同.试验仓为73号筒仓，大豆数量516 t，单位通风量达到8.15 m3/h.t.该风机由郑州粮食学院筒仓公司研发的筒仓专用风机，由于原筒仓结构限制一直20年未用，但仍能正常运转，可见质量和性能是非常得当的.

图5　筒仓50倍粮面表观风速分布图

3.5通风降温及粮情处理

由于筒仓之前一直采用单管降温防结露，但效果并不理想，上层水分普遍偏高，一离开单管降温就有坏粮的危险.而筒仓保温性能极差，上半仓都是高温粮，去年过夏产生的高温粮，一冬天都没有温度下降彻底，而下半仓由于筒仓的“烟囱”效应，热空气不断在粮面结露，冷空气由底部不断上移.形成如图6的情况.

图6　73号试验筒仓通风前粮温分布图

根据以往通风经验，该仓温差过大，通风目的是为了粮情处理，把上层的潮气吹出仓外，因此必须采取连续式通风且低温启动.而且当时为6月11日，气温也相当高，但筒仓底部并不直接与外界相通，气温还是比较低的，因此具备了通风条件.于是在6月11日下午3点正确开始连续式通风.6月16日9时正式结束.73号试验筒仓6月12号、15号、16号09点粮温分布见图7.

图7　73号试验筒仓6月12号、15号、16号09点粮温分布图

S10层为仓温，S9为最上层粮温，单从降温的角度通风时间过长，但为粮情处理，只能尽量延长通风时间.

从通风进行粮情处理的情况看，通风系统的设计、使用、应用都达到比较理想的状态.通风后粮情得到了极大的缓解，而且筒仓底部的冷源并未用尽，条件适宜时还可以继续通风处理粮情.

3.6使用与保养

筒仓通风系统都是铁制，而且处于粮食与外界冷暖交汇处，非常易结露，铁器生锈后就会减少使用寿命，因此在改造前所有器件都在焊接完成后电镀防锈，再拆开内外层刷防锈漆，漆干后再重新组装，从工艺上保证质量.在今后的使用中，通过合理的通风处理手段，让底部粮温始终与气温保持一定范围，严格控制结露发生，将会大大延长设备使用寿命.

4　改造后的启示

此次改造之所以能够成功，集中了机械、仓储通风优秀科技人员，并联合机械加工厂联合搞试验，不断试验，失败了再来，终于成功.而且改造的费用相当低，一般只相当于一般筒仓通风改造的三分之一，为企业节约了几十万元的改造资金，更重要的是化不可能为可能.

5　结论

通过对筒仓机械通风改造，锻炼了队伍，增加了才干，减轻了保管员的劳动强度，为企业发展增加了后劲，为筒仓储粮的应用提供了条件.筒仓机械通风改造不仅仅是完善了储粮基础设施，更重要的提高管好储备粮的能力，这是储备粮基础设施改造成功的范例.

参考文献：

[1]严以谨，王金水，苏云平.机械通风储粮技术[M].郑州：河南科学技术出版社.

[2]路茜玉.粮食储藏学[M].北京：中国财政经济出版社.

[3]蒋桂军，何光文.浅谈钢板筒仓的通风及其方式[J].中国粮油学报.

[4]毕文广，史钢强.立筒仓并联式卸料斗机械通风系统改造[J].粮油食品科技，2008年4期.

[5]张来林.粮食筒仓的通风口设计[J].粮食与饲料工业，2011年1期.

摘要：立筒仓作为中转用仓具有机械化程度高，出入仓快捷、方便.但作为长期储备仓，在结构设计上和设施上还存在许多不足，特别是没有通风系统，为保证储备安全，每年必须倒仓，不仅花费大量的电费，对机械设备也造成相当大的磨损，粮质也不同程度地遭到破坏，破碎粒严重增加，等级下降，综合经济效率低下.因此对立筒仓的机械通风改造迫在眉睫，而哈尔滨直属库由于仓容不足，立筒仓周转速度快，没有足够的空仓期进行通风系统改造，迫切需要实仓通风改造的可行办法，在实践中我们历经半年的试验探索，成功地研制通风和排粮转换装置，将整个装置通过筒仓排粮管打入筒仓内，带孔通风管达1.4 m～2.1 m，通风阻力非常小，甚至可以进行自然通风.将原筒仓顶部闲置多年的3千瓦离心进行改造，用在底部通风，粮面表观达到0.02 m/s，是平房仓降温最低速度0.01 m/s的2倍，单位通风量达到8.15 m3/h.t.试验成功后接着又将余下的同类型筒仓全部进行了改造，并进行了粮情通风处理，效果非常理想.

关键词：立筒仓；卸料管；实仓；通风与排粮转换装置；通风改造

Shi Gangqiang, Sun Xingke
（state grain Resenes, haƳer bin deport, haƳer bin 150069, China）

Abstract：Vertical silo as a diversion in the warehouse has high mechanization degree, a levite was fast and convenient.But as a long-term ChuBeiCang in structure design and facilities also has many deficiencies, especially no ventilation system, in order to ensure the safety of reserves, each year must be applicable, spend a lot of electricity, not only is caused considerable wear and tear on machinery and equipment, food quality is also damaged in varying degrees, crushing grain of serious increase, the level drops, comprehensive economic inefficiency.Thus opposing silos of mechanical ventilation reform is eyebrow nimble, grain depot and Harbin due to storage, vertical silo flow speed, there

is not enough short positions period for the ventilation system transformation, an urgent need to solid warehouse feasible methods of ventilation reform, in practice we after half a year's experiment exploration, successfully developed ventilation and food conversion device, the entire unit in silo row LiangGuan into silo, perforated ventilation pipe up to 1.4 meters to 2.1 meters, the ventilation resistance is very small, even for natural ventilation.The original silos idle for years at the top of the 3 kw centrifugal, used in ventilation, at the bottom of the grain surface apparent at 0.02 m/s, is the warehouse temperature and minimum speed 0.01 m/s 2 times, unit ventilation rate is 8.15 m3/h.t.After the success of the test then all the rest of the same type silo is reformed, and the grain situation ventilation treatment, the effect is very ideal.

Key words：Vertical silo; Discharge tube; Solid warehouse; Ventilation and food conversion device; Ventilation reform

中图分类号：S229+.2，TU249.2