糧食平房倉工藝及通風設計

李理智

（貴陽市建筑設計院有限公司，貴州 貴陽 550000）

0 引言

民為國基，谷為民命，糧食事關國運民生，糧食安全是國家安全的重要基礎，我國始終把解決人民吃飯問題作為治國安邦的首要任務。糧食安全是國家安全的基礎，是世界和平與發展的重要保障，關系人類永續發展和前途命運。在全球化的今天，糧食不僅僅是食物，更是戰略武器。我國高度重視糧食安全問題，井建立起了比較完善的糧食儲備體系，做好糧食儲備就是保障糧食供給的重要后盾，是平抑糧價、備戰荒年的重要舉措，儲備糧就像空氣一樣，平時我們感覺不到它的存在，但每時每刻都離不開。70年來，經過艱苦奮斗和不懈努力，中國在農業基礎十分薄弱、人民生活極端貧困的基礎上，依靠自己的力量實現了糧食基本自給，不僅成功解決了近14億人口的吃飯問題，而且居民生活質量和營養水平顯著提升，糧食安全取得了舉世矚目的巨大成就。在糧食逐年豐收的大好環境下，做好糧食收儲既是當前緊迫工作，也是長期任務，事關重大。要多措并舉，加強糧食收儲及相關設施建設，確保糧應存盡存。

糧食平房倉是指用于儲糧的單層建筑，是重要的儲糧建筑，隨著我國經濟技術的發展，為滿足糧食長期儲備的需要，在儲存原糧和成品糧方面，采用熏蒸儲糧、氣調儲糧和低溫儲糧方式已漸成常態。其工藝建設應考慮建設體量、當地氣候、用途、糧食品類、糧食收發及收儲時長等不同情形，經技術經濟比較后確定，應包括輸送系統、通風調節、環流熏蒸、降溫系統和氣體調節等內容。

1 糧食進出倉系統

糧食進倉和糧食出倉系統的作業流程如下。

（1）進倉系統：作業線主要由計量，初清及輸送設備組成，來糧計量采用汽車衡；清理采用專用清理篩，負責檢出各類雜物：由各類型號的專用輸送機進行搭配，完成一定距離的水平輸送，利用專業堆糧機對糧食進行堆垛以及補倉作業。

（2）出倉系統：作業線主要由平房倉散糧出倉機、專業輸送機和稱重灌裝機器，利用扒谷機與移動式膠帶輸送機實現進出倉流程．并使用灌裝機（帶稱重功能）進行打包，再采用汽車衡對包裝及散裝糧稱重。糧食輸送工藝流程如圖1所示。

圖1 糧食輸送工藝流程

2 通風系統設計

（1）風系統包括通風降溫系統和排出堆糧高度以上至屋頂的通風系統，通風系統與糧情檢測相結合，可實現通風降溫散濕，排除糧堆余熱并帶走減少水分轉移，并避免出現結露現象[1]。

（2）糧倉均應按照儲糧需要、倉房尺寸和氣候條件配置換氣排風機，合理選擇堆糧高度面上的通風方式；采用風機進行換氣時，宜提高檐墻、山墻上風機的安裝位置和通風的自動化程度；風機的通風量應大于糧面以上空間換氣次數為4次/h[2]。

（3）通風降溫系統由整體式風機、風管、風閥、風量控制設備，地上籠等組成。風機采用壓入式通風機。

（4）通風系統安裝后應對各個風管的分支管的水力平衡進行調試，使各風道的平均風速差＜15%[3]。

（5）堆糧高度以上至頂板間的余熱由側墻處的排風機排出，每棟倉根據倉型不同配置數量不同的低噪音軸流風機，每臺風機的風量為11000～14000m3/h，風壓為260～300Pa，功率：1.1～1.5kW。糧庫通風地上籠布置如圖2所示。

圖2 糧庫通風地上籠布置

3 環流熏蒸系統

系統由給藥設備、環流設備和磷化氫（PH3）檢測設備組成，熏蒸系統利用倉庫底通風地上籠將PH3熏蒸劑利用管路進入糧倉，氣體從底部向上滲入糧堆后通過設在糧倉墻上的環流管道和專用環流風機重新進入地上籠，而形成循環氣流以促進PH3在糧堆中的均勻分布達到殺蟲的目的[4]。環流熏蒸系統流程如圖3所示。

圖3 環流熏蒸系統流程

3.1 施藥設備

倉外PH3發生器由根據使用需要，由投藥反應器過濾凈化器PH3氣體與CO2混合器、CO2減壓釋溫裝置感應壓力表及控制器等組成．使得藥品發生速度應可控使PH3與CO2混合，PH3配為1%～2%。

3.2 環流設備

環流設備由環風機、管道、藥物檢測口及相應的調節裝置組成，將環流風機整體裝置組件設置在倉房墻面上，在風機的正壓段應設有給藥口和PH3氣體濃度檢測口，并應同時適用于鋼瓶施藥裝置與倉外PH3發生器給藥，與各通風口連接的環流管道的風量應可調節，以實現整個熏蒸過程中流進各通管道的氣體流量大致相同，而且能使糧倉里面換氣次數達到2～10次／d區間。

3.3 環磷化氫濃度檢測設備

環磷化氫濃度檢測設備的作用是檢測熏蒸期間倉內磷化氫濃度和工作環境PH3濃度，氣體取樣裝置由氣體取樣端頭、取樣管、取樣閥門（或夾）、檢測箱、取樣泵等組成，平房倉每房間應配置2套氣體取樣裝置，且取樣點不少于5個并應設回氣管，氣體取樣管應選用柔性塑料或橡膠管內徑≥2mm，管壁厚度≥1mm。

3.4 安裝要求

（1）軸流風機每廒間4臺，布置在檐墻吊頂面以上，軸流風機安裝在土建預留洞內．校核軸流風機位置，用電焊固定，安裝完畢后，將軸流風機外殼與預留洞之間空隙密封處理。

（2）軸流風機孔洞密閉由塑料薄膜嵌入密封槽密封，軸流風機防鼠網由工廠制作，應滿足防雨防鼠要求，并能拆裝便于檢修。

（3）環流熏蒸管道為不銹鋼管明裝，入地敷設管道為PPR熱水管直埋。

（4）硫化氫及氧氣檢查管道及箱體為不銹鋼管暗敷。

（5）由于各個工藝廠商工藝流程要求有所不同，應在土建施工階段確定工藝廠商，并對工藝圖紙進行細化，并提供各種管道及箱體預埋要求。熏蒸及氣調管路如圖4所示。

圖4 熏蒸及氣調管路

4 控溫工藝

糧堆平均溫度超過20℃以上的控溫倉應設置制冷系統。以糧堆降溫為主的原糧倉宜配置谷物冷卻機，成品倉宜采用固定式制冷系統。控溫系統主要由制冷設備、風機、糧堆通風道和倉房組成，控溫系統設計宜包括倉房保溫隔熱參數確定、制冷設備選擇、冷負荷與制冷量計算、冷風管道布置。平房倉糧堆冷卻系統的設計宜符合下列要求。

（1）設計回風系統時，宜與原有的通風、環流等系統相結合。

（2）倉外環流管的安裝高度要兼顧膜下環流的需要，其穿墻管的安裝高度宜與倉內膜下回流管的埋設深度一致。

（3）回風管應對稱布置，或與糧堆下部風道呈錯排布置，符合均勻送風的要求。

（4）倉外通風口、環流管宜做好保溫與氣密處理。

（5）包裝倉宜采用上部均勻送風、下部集中回風的氣流組織方式，回風路徑不應超過30m。貼附送風時，空氣中不得帶有明水，氣流也不應直接吹向包裝糧。每廒間控溫空調設備不宜少于2臺。

（6）風道應保溫，表面不應有冷凝水產生，可聯通設計。

（7）成品糧的控溫倉溫度宜控制在20℃及以下[5]。

5 氣調技術

5.1 技術說明

氣調儲糧技術一般采用富氮降氧方式，它是利用最新的膜分離制氮技術和設備，生產出氮氣并用空氣泵充入將密閉糧倉內，使倉內氮氣富集，通過環流的方式不停的糧堆內循環，降低糧倉內的氧氣濃度，設備析出來的氧氣排出到糧倉外，在密閉的糧倉內糧食實現富氮降氧儲藏。不同儲糧狀態下的濃度要求如下。

（1）殺蟲狀態：N2濃度為98%≥28d。

（2）防蟲狀態：N2濃度為95%。

（3）氣調儲藏狀態：N2濃度為90%～95%。

5.2 技術組成及要求

（1）膜分離富氮降氧儲糧設備，主要包括膜法制氮系統、冷凍式干燥機、空氣壓縮機、計量控制系統、全自動控制系統等。機組為成套設備，統一采購，廠家依據作業要求確定具體設備參數。本設計采用移動式設備。

（2）膜分離富氮降氧儲糧送氣管道。膜分離富氮降氧儲糧可采用磷化氫環流熏蒸管道，在磷化氫環流熏蒸管道上設相應閥門，通過不同閥門，可分別實現磷化氫環流熏蒸或膜分離富氮降氧儲糧。

閥門及管道參數及數量依據廠家具體設備參數進行調整。

（3）氧氣濃度檢測儀器和設施。氣體取樣管與磷化氫環流熏蒸共用。氣體檢測采用奧氏氣體分析儀和氧氣濃度檢測儀。

（4）糧堆氣密性要求。富氮降氧儲糧技術對倉房的氣密性標準為：空倉從500Pa到250Pa的壓力半衰期＞300s，實倉從500Pa到250Pa的壓力半衰期＞240s。膜分離富氮降氧機組工藝流程如圖5所示。

圖5 膜分離富氮降氧機組工藝流程

6 結語

糧食出入倉過程及儲藏期間由于糧粒正常的生理代謝、蟲霉感染及作業中不可避免的撒落等原因，造成一定的損耗，除了加強儲備全過程的精細化管理外，現代糧倉已實現科技儲糧。曾獲國家科技進步一等獎的機械通風、谷物冷卻、環流熏蒸、糧情測控等儲糧“四合一”技術已成為國有糧庫標配，近年來低溫儲糧、內環流控溫儲糧、氣調儲糧、橫向通風及有害生物的非化學防治等升級技術，也已廣泛推廣應用，每個國儲庫都安裝有作業監控、糧情監控、糧庫安保視頻系統，每個倉房安裝有數百個糧情傳感器，多種“黑科技”確保儲糧安全，科技儲糧技術的綜合應用可將儲糧損失有效降低至1%以下。目前，中國儲糧技術及管理已達世界先進水平。

百年變局和世紀疫情交織疊加，各種可以預見和難以預見的風險因素明顯增多，糧食安全顯得尤為重要和基礎，糧食安全是“國之大者”，作為工程技術專業人員，一定要勇于擔當，按照國家各種政策及法規，要把“藏糧于地、藏糧于技”真正落實到位。