PVC多管组合通风（吸风）降温系统在浅圆仓储粮中的应用

郑秉照 林涛 林小龙

摘要：在储粮机械通风降温技术中，单管通风机的最佳处理深度一般在1～6 m，通常不超过8 m。目前南方大型筒式仓如浅圆仓，仓内粮堆深度一般都在20 m以上，一旦深层粮堆局部发热，仅靠单管通风机还不能处理。该研究采用多管组合通风（吸风）降温系统对普通单管通风机进行“单改多”改造。结果表明，该技改在浅圆仓安全储粮过程中发挥了很大作用，对粮堆深层局部发热点进行吸风通风降温，达到了彻底解决大型浅圆（筒）仓粮堆局部深层发热问题。

关键词：浅圆仓；深层粮堆；局部发热；多管组合通风

中图分类号：S379.3 文献标志码：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

浅圆仓是我国20世纪90年代从国外引进的仓型，具有仓容量大，堆粮高储粮多，占地面积小，进出粮机械化程度高等特点[1-2]。可配套使用机械通风、谷物冷却、磷化氢环流熏蒸及电子测温等“四合一”储粮新技术，为安全储粮提供了技术上的保证[3-4]。但是由于中央储备粮莆田直属库有限公司此前没有用过储粮厚度高达20 m左右的大型浅圆（筒）仓，缺乏这种大型深粮层仓型的保粮经验。目前新建仓廒陆续投入使用，粮库迫切需要掌握浅圆仓储粮持术以及配套设备的操作方法。

福建地处我国东南沿海，属亚热带湿润气候，全年大部分时间处于高温高湿环境条件下，特别是夏季气温很高，最高可达35 ℃以上，再加上浅圆仓由于仓壁薄，传热快，隔热效果差，易受外温影响，特别是仓内靠近四周仓壁30～50 cm粮层受热传递影响，升温较快，该处粮层如再发生严重虫害（出现虫热），既使采用杀虫措施控制住后，之前虫热产生的热量也不易散发，还会往上层转移，这样各种热量的叠加，会在该粮层附近形成局部高温区，导致积热，如处理不及时，会给日常储粮管理带来隐患。

鉴于以上情况，为解决深层粮堆局部发（积）热问题，并延缓该区域储藏粮食品质下降、抑制害虫和微生物繁殖生长，从而确保储粮安全，中央储备粮莆田直属库有限公司仓储科于2018年7月开始对局部粮堆多管组合通风（吸风）降温系统进行技改，以期为彻底解决大型浅圆（筒）仓粮堆局部深层发热问题提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 试验仓库条件

仓内径20 m，墙体厚度260 mm，顶高32.5 m，檐口高度29.1 m，仓内体积9 531 m3，仓容6 250 t；仓内布置4组对称“圭”字形地上笼通风道，为四侧通风；仓顶涂刷热反射隔热涂料，并在东、西、南、北4个方位配备4个自然通风口，4个轴流风机口，风机功率为1.5 kW，并使用了翻板式气密閘门，每仓配套25根可拆卸式北京佳华电子测温电缆，底部固定在地坪，采用1、4、8、12中心分环式布局。

1.1.2 试验粮食情况

以2016年吉林产的玉米为试验对象，其储粮基本情况见表1。

1.1.3 仪器与设备

YGLA型-845谷物冷却机：上海云傲谷冷有限公司；LBXX-LL型吸出式单管通风机：郑州粮保仓储设备有限公司；3BK型自动巡回测温仪：北京佳航博创科技有限公司；JQYS1600W-G型粮仓深层扦样器：中储粮成都储藏研究院有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 PVC多管组合通风（吸风）降温系统构造及安装

（1） 单管通风机部分：使用郑州粮保仓储设备有限公司产的吸出式单管通风机，其型号为LBXX-LL，功率为1.5 kW，重量为20.9 kg。进行吸风试验，操作简单，简洁美观。

（2） 硬塑PVC主管连接支撑架子部分：PVC管一端口径为75 mm的接口当作主抽气管道与上述单管通风机相连接；另一端接口口径为63 mm，其位于PVC管的正中央，该接口可与多孔变径PVC管相连接。而该PVC主管架子未端，采用尖锥形设计，使用时可直接插入粮堆30～50 cm，当作固定以支撑平衡。

（3） 多孔变径PVC管：其中口径为63 mm的一端接口使用塑料软管与上述硬塑PVC主管架子连接；而另一口径为2.5 cm的端口，设有4～6个接口，根据情况可与多点扦样管相连接。通过它可一次性同时抽取多处粮堆积热点，从而达到降温的目的，也大大节约了人力。

（4） 塑料软管：口径为65 mm的软管与PVC主管架子、多孔变径PVC管相连接装，而口径为5 mm的软管与插入粮堆发热点的扦样管相连接，方便保管员安装使用。

（5） 扦样管：深层粮堆使用口径为3 cm的扦样管，3～5套，根据发热点情况插入粮堆并与塑料软管连接，使用方便。仓廒内局部粮温异常点可采用电子测温和人工布点相结合的方式。其中人工布点采用移动式测温电缆绳，长度在10～15 m，即插即用。

（6） 使用安装：在深粮层的局部积热高温区，通过深层扦样器把扦样管（分3～4组）依次打到粮堆深层积热高温区，接着把PVC管（口径75 cm一端）当作主抽气管道与单管风机相连接，然后通过塑料软管（口径为65、3 cm 2种型号）把扦样管和多孔变径PVC管（口径为63、2.5 cm 2种型号）与PVC管（连接单管风机的主抽气管道）另一端（口径为63 cm）连接起来，形成PVC多管组合通风（吸风）降温系统，见图1。

1.2.2 深层粮堆PVC多管组合通风（吸风）降温系统操作原理

这项技改是运用粮库平常通用的单管通风机，移动轻便，也可利用安装在仓外墙壁上的固定式环流风机使用安全的性能，以及借助深层扦样器打管深的优点，把PVC主管、扦样管当作抽气管道，通过深层取样器把扦样管打到粮堆局部发热部位，再通过塑料软管、多孔变径PVC管和单管风机或仓外环流风机连接起来，形成自制的PVC多管组合通风（吸风）降温系统，对粮堆深层局部发热点进行吸风通风降温，彻底解决大型浅圆（筒）仓粮堆深层局部的发热问题，这样就既能达到降低或平衡粮温的目的，又能节能降耗。

1.2.3 对照仓

对照仓粮堆深层局部发热采用2台YGLA型-845谷物冷却机处理，控制参数：控制温度为7～l4 ℃、相对湿度为70%～95%、送风量为6 230 m3/h、最大功率为48.1 kW。

2 结果与分析

2.1 粮温比较

试验仓于6月25日开始在北面仓壁靠近20#、21#电缆附近（离粮面14～16 m）发生严重虫害，引起虫热（该处经扦样过筛玉米象达12头/kg以上），该处为S7层，离粮面14 m左右，附近虫热粮温最高达31.2 ℃，S6层附近离粮面16 m左右，粮温达27.5 ℃。试验期间陆续采用各种综合防治措施进行杀虫降温，但效果不理想，鉴于浅圆仓气密性较好，于2018年7月3日—9月10日进行充氮气调杀虫储粮，9月11日拆封后进仓检查，仓内未发现活虫。

对照仓于2018年5月31日—9月5日进行充氮气调储粮，9月7日拆封后进仓检查，仓内经扦样过筛也未发现活虫，仓内粮温除了局部粮层有异常外，[如20#电缆靠近环仓壁处离粮面1 m左右，S14（表层）层最高粮温达27.4 ℃，19#电缆靠近环仓壁处离粮面2 m左右，S13层最高粮温达26.1 ℃，22#电缆靠近环仓壁处离粮面2～4 m，S12层最高粮温达26.7 ℃]，粮堆其它部位粮温正常，针对以上局部轻微发热情况，适时采用了翻动挖沟并采用单管风机进行局部降温处理。

两个仓廒气调拆封后，采取常规储藏技术保粮。由于其时白天气温高（最高温达30 ℃左右），为了确保储粮安全，白天定时于10：00—17：00开启仓内空调（2～3台）进行粮面控温。

2.2 害虫比较

试验仓充氮拆封后，进仓检查仓内未发现活虫，而之前蟲热部位经重点检查也无活虫。该仓经过此次充氮气调，之前虫热部位粮温有所下降，S7层降至23.9 ℃左右，S6层降至20.4 ℃左右，总体降幅最高达7.3 ℃左右。由于其时白天气温很高，环仓壁处粮食还是会受外温影响，该处热量往上层转移，湿热扩散明显，形成积热，导致20#电缆S9层、21#电缆S8层离粮面10～12 m深度粮层附近的粮温仍高达29.4 ℃左右，但粮层未发现活虫。

由于粮堆是热的不良导体，粮堆对热的传入和输出都很缓慢。当粮堆内出现局部发热，如不借助外部条件，粮堆内特别是靠近仓壁四周附近深层粮堆，由于通风不畅，墙体热传递出现局部温差，湿热扩散加速，该处一旦形成积热会出现高温情况（非虫热引起）。要彻底降温，如采用大功率机械设备进行通风降温（比如谷物冷却机），既会增加能耗，造成水分减量大（超耗），也达不到节能降耗的储粮通风理念要求。针对试验仓内环仓壁处这种局部积热高温情况，9月12—18日在仓内积热高温区采用（布设1套或2套，视情而定）PVC多管组合通风降温系统进行局部降温，最终在短时间内解决了该仓局部（环仓壁通风不畅处）粮层积热高温问题。高温点从29.4 ℃降至18.5 ℃，降温幅度达10.9 ℃，取得了很好的效果。

浅圆仓由于仓壁薄（26 cm左右），传热快，隔热效果差，易受外温热幅射影响，特别是仓内靠近四周仓壁30～50 cm粮层受热传递影响，湿热扩散严重，升温较快。而之前对照仓采用氮气进行气调储粮，该仓廒环仓壁四周粮情基本稳定。由于此季节白天气温高，两仓廒气调拆封后，经过一段时间常规储粮，环仓壁四周储粮受外温热幅射的持续影响，9月27日起对照仓内环仓壁处（靠近15#、19#、20#、21#测温电缆附近）离粮面2～8 m的粮层开始出现局部发热（该处经过筛未发现活虫）现象，粮温均在27.4 ℃以上，至9月30日该粮层附近最高粮温达30.7 ℃（22#电缆S11层附近，离粮面6～8 m）。针对该仓内环仓壁处局部积热高温持续发展情况，为了确保储粮安全，采用谷冷机于9月30日—10月3日对该仓进行短时间的谷冷降温，2台南北对吹，最终在短时间内解决了该仓环仓壁处局部粮层积热高温问题。

2.3 通风降温试验效果比较

由表2可知：

（1）通风降温幅度：试验仓内局部粮温最高点降温幅度为10.9 ℃，而对照仓局部粮温最高点降温幅度为12.6 ℃，两仓通风结果基本达到预期目的。结果表明，处理粮情（仓内局部发热点）采用小功率单管风机吸出式通风，或采用大功率的谷冷机进行全仓压入式通风，降温效果基本一致[5]。

（2）通风降温所需时间：试验仓采用PVC多管组合通风降温系统对环仓壁处粮层进行局部通风降温处理，时间为195 h；对照仓采用谷冷机（仅2台，南北对吹）对发热仓廒进行谷冷通风降温，时间为75 h。虽然PVC多管组合通风降温系统（由于单管风机功率仅为1.5 kW）通风时间（比谷冷通风）长，降温慢，但最后通风预期结果相同。

（3）通风费用：试验仓采用PVC多管组合，通风降温系统耗电为880 kW·h，其中人工及电费共1 120元；而对照仓耗电为6 450 kW·h，总费用为6 280元。两者比较，试验仓比对照仓节约费用5 160元，其耗电只是大功率谷冷机的17.8%，节能效果明显。

（4）通风所需设备投资：PVC多管组合通风降温系统，每套约650元，价格低廉，使用方便，直属库根据仓廒需要已制作6套（可重复多次使用），共投资4 000元左右；而大功率谷物冷却机每台10～20万元，价格高昂，维护成本也高。

（5）通风使用方面：谷冷机冷却通风要用软管连接通风道，操作比较麻烦，而且通风速度快，时间短，能耗大；而PVC多管组合通风降温系统通风速度慢，时间长，但结构简单，使用方便，能耗小。

综上，虽然大功率的谷冷机在通风效率上显著高于小功率的单管风机或环流风机，但通风能耗比较大[6]，不符合当前提倡的节能降耗储粮通风理念。

3 结 论

（1） 在南方沿海高温高湿地区浅圆仓储藏玉米，仓廒内粮堆常常会因为通风不畅，墙体热传递导致出现局部温差，特别是在粮堆中下层中心区域（杂质聚集）和靠墙部位（受外温影响，距离仓壁四周30～50 cm），其深度大约在10～12 m，如处理不及时，易形成积热，出现局部高温区，仅靠单管风机还不能处理；如果采用大风量通风设备或机械制冷，不但能耗、水分减量较大，且会影响到全仓粮温的平衡状态，进而影响储粮的稳定性。如果对深层局部发热点采用多管组合通风（吸风）降温系统进行降温，既能彻底解决大型浅圆（筒）仓粮堆局部深层发热问题，降低或平衡粮温，又能节能。

（2）使用PVC多管组合通风降温系统对浅圆仓局部高温点进行局部粮情处理，不但设备投资小，又可降低通风单位能耗，而且局部粮情处理也会达到很好的通风预期效果。比如试验仓，气调拆封后仓内局部层点由于积热形成的高温点使用该系统进行降温，而对照仓（同样积热引起的局部高温点）采用大功率的谷物冷却机进行降温通风，试验仓比对照仓节能70%以上。

（3）处理浅圆（筒）仓局部深粮层发热点时，采用PVC多管组合通风降温系统，其实际采用的就是小功率单管风机结合使用多功能变径PVC管进行降温通风（上行吸出式负压），与大功率谷冷机相比，更能减少粮堆水分损失，即较低的空气流动速率能防止不必要的水分流失，对保持储粮品质，提高经济效益具有现实意义。

參 考 文 献

[1] 刘根平，武传森，秦宁，等.秋冬季环流均温通风在浅圆仓储粮中的应用[J].粮油仓储科技通讯，2015，31（2）：16-19.

[2] 乔占民，张冉，王保祥，等.浅圆仓储粮的技术实践及问题探讨[J].粮食流通技术，2012（6）：20-22.

[3] 徐杰，苏立新，陈志刚，等.浅圆仓储粮过程中应注意的几个问题[J].粮油加工，2007（10）：65-66.

[4] 本刊通讯员.粮食储备“四合一”新技术研究开发与集成创新[J].粮食储藏，2011，40（2）：3-6.

[5] 颜崇银，郁忠，张华裔，等.不同小功率轴流风机降温通风试验及影响因素分析[J].粮食科技与经济，2022，47（4）：74-78.

[6] 王维忠，杨文生，梁超凡，等.极端低温条件下高大平房仓不同通风工艺比较[J].粮食科技与经济，2022，47（3）：80-82+89.