鋼板倉(cāng)環(huán)流熏蒸裝置

鋼板倉(cāng)環(huán)流熏蒸裝置的應(yīng)用發(fā)展?fàn)顩r：

我國(guó)鋼板倉(cāng)技術(shù)在糧食行業(yè)的應(yīng)用與發(fā)展起步較晚，大致經(jīng)歷了四個(gè)時(shí)期：1979-1981 年的應(yīng)用嘗試期，主要作為谷物中轉(zhuǎn)倉(cāng)和暫存?zhèn)}的小型鋼板倉(cāng)；1982-1984 年的應(yīng)用技術(shù)引進(jìn)期，引進(jìn)美國(guó)鍍鋅波紋板裝配式鋼板倉(cāng)（簡(jiǎn)稱(chēng)裝配倉(cāng)），屬于農(nóng)用鋼板倉(cāng)。后輕工部門(mén)又引進(jìn)了加拿大的商用糧食鋼板倉(cāng)，主要是作為加工原料倉(cāng)或港口碼頭的中轉(zhuǎn)倉(cāng)；1983 年開(kāi)始至 20世紀(jì) 90 年初的應(yīng)用技術(shù)消化、吸收、提升期，1983 年始我國(guó)引進(jìn)了利浦技術(shù)和 SM 型專(zhuān)用卷倉(cāng)設(shè)備，開(kāi)始生產(chǎn)制作利浦式鋼板倉(cāng)（簡(jiǎn)稱(chēng)螺旋倉(cāng)）。后又引進(jìn)了國(guó)外裝配式鋼板倉(cāng)的全套技術(shù)和生產(chǎn)線(xiàn)，在吸收和消化國(guó)外建倉(cāng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)鋼板倉(cāng)建造技術(shù)進(jìn)行了創(chuàng)新和發(fā)展；1995 年后的發(fā)展期，這期間，我國(guó)鋼板倉(cāng)的建造和應(yīng)用取得了較大發(fā)展，開(kāi)始大批量生產(chǎn)、制作、安裝鋼板倉(cāng)，使鋼板倉(cāng)的強(qiáng)度、性能、安全方面具有了可靠性，并將其作為一種產(chǎn)品大量出口，體現(xiàn)了當(dāng)今我國(guó)鋼板倉(cāng)建造技術(shù)的國(guó)際水平。
我國(guó)谷物鋼板倉(cāng)的建造和使用只經(jīng)歷了 20 多年的實(shí)踐，目前在糧食行業(yè)，被廣泛應(yīng)用于儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)母鱾€(gè)環(huán)節(jié)，成為“四散”儲(chǔ)糧的現(xiàn)代化標(biāo)志，現(xiàn)在建造及引進(jìn)的谷物鋼板倉(cāng)大部分作為中轉(zhuǎn)倉(cāng)、暫存?zhèn)}、原料倉(cāng)、成品倉(cāng)、儲(chǔ)備倉(cāng)等使用。

通風(fēng)、熏蒸系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)谷物鋼板倉(cāng)的重要性:

通風(fēng)、熏蒸是保證鋼板倉(cāng)谷物安全儲(chǔ)存的基本的條件和重要手段。
鋼板倉(cāng)糧層深， 阻力大，倉(cāng)內(nèi)水分、溫度呈梯度變化，對(duì)谷物新陳代謝起著一定作用，因而不易散熱散濕、通風(fēng)氣流阻力大、熏蒸時(shí)氣體不易滲透糧堆等；同時(shí)，筒倉(cāng)容量大，谷物進(jìn)出倉(cāng)輸送量大，易發(fā)生粉塵爆炸，造成人身傷亡和嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失[1]。熏蒸的目的是防治谷物病蟲(chóng)害及鼠、雀對(duì)糧食的危害以及由蟲(chóng)害微生物引起的谷物發(fā)熱霉變等，保證谷物的儲(chǔ)存穩(wěn)定性。所以，設(shè)計(jì)合理谷物鋼板倉(cāng)通風(fēng)、熏蒸工藝，不但保證了谷物安全性，而且能取得較好的節(jié)能效應(yīng)和較高的經(jīng)濟(jì)效益，成為谷物儲(chǔ)存安全管理的有利保障。

谷物鋼板倉(cāng)的通風(fēng)方式：

通風(fēng)可分為自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)兩種。通風(fēng)系統(tǒng)是每座倉(cāng)的儲(chǔ)糧設(shè)施，鋼板倉(cāng)安裝通風(fēng)系統(tǒng)可以促進(jìn)堆內(nèi)氣體交換，平衡谷物溫度和水分，防止發(fā)熱霉變。它的作用是創(chuàng)造低溫環(huán)境，改善谷物儲(chǔ)存性能，防止水分轉(zhuǎn)移，降溫散濕，排除堆內(nèi)異味，熏蒸后散氣，還可以抑制蟲(chóng)害、霉菌的發(fā)生和蔓延，同時(shí)具有除塵、防爆的作用。鋼筒倉(cāng)倉(cāng)頂軸流風(fēng)機(jī)能及時(shí)排出倉(cāng)內(nèi)糧面的濕熱空氣，不但加速倉(cāng)內(nèi)空氣定向流動(dòng)，而且防止由于倉(cāng)體內(nèi)外溫差大而引起的結(jié)露現(xiàn)象[2]；同時(shí)，可以調(diào)節(jié)頂空間溫度，散掉上層和表層濕熱，防止上層和表層糧食受高溫的影響。

鋼板倉(cāng)通風(fēng)系統(tǒng)需要專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)。我國(guó)鋼板筒倉(cāng)建設(shè)起步晚，工藝設(shè)計(jì)尚不完善，通風(fēng)系 統(tǒng)不健全，造成鋼板倉(cāng)使用單位夏季儲(chǔ)糧困難或僅作短期周轉(zhuǎn)倉(cāng)用 盡管如此，鋼板筒倉(cāng)通風(fēng)工藝設(shè)計(jì)仍未引起人們的足夠重視。2001年，國(guó)家有關(guān)部門(mén)頒布的《糧食鋼板筒倉(cāng)設(shè)計(jì)規(guī)范》

（GB50322-2001）中對(duì)通風(fēng)工藝設(shè)計(jì)介紹不具體，《機(jī)械通風(fēng)儲(chǔ)糧技術(shù)規(guī)程》(LS／T 1202—2002)中也缺少有針對(duì)筒倉(cāng)通風(fēng)工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容，尤其在工藝參數(shù)和阻力計(jì)算公式的選用上存在著 缺陷。隨著鋼板筒倉(cāng)技術(shù)的發(fā)展，其通風(fēng)工藝設(shè)計(jì)應(yīng)具有針對(duì)性和具體性。

鋼板倉(cāng)通風(fēng)工藝設(shè)計(jì)中一般采用混合式，即幾種方式的綜合運(yùn)用。目前鋼板倉(cāng)的通風(fēng)一般有如下幾種方式：

3.1、地槽通風(fēng)(如圖 3-1)：地槽通常采用放射形、梳形、“一”字形、“二”字形、“Y”

圖 3-1 a“二”字型風(fēng)道 圖 3-1 b“Y”字型風(fēng)道 圖 3-1c“梳”型風(fēng)道形、“工”字形、 “F”形等。根據(jù)地槽結(jié)構(gòu)，一般有等截面地槽和變截面地槽之分。

圖 3-1d 放射型風(fēng)道 圖 3-1 e“工”字形風(fēng)道 圖 3-1f “F”形風(fēng)道

3. 2、管類(lèi)通風(fēng)（如圖 3-2）：有單管通風(fēng)、雙管通風(fēng)、多管通風(fēng)、雙層管通風(fēng)、環(huán)形風(fēng)

圖 3-2d 環(huán)形風(fēng)管通風(fēng) 圖 3-2e 環(huán)形風(fēng)管通風(fēng)熏蒸并用 圖 3-3 倉(cāng)底孔板通風(fēng)及熏蒸
圖 3-2a 雙管垂直通風(fēng) 圖 3-2b 單管徑向通風(fēng) 圖 3-2c 多管通風(fēng)熏蒸并用管通風(fēng)系統(tǒng)等。

• 、孔板類(lèi)（如圖3-3）：孔板通風(fēng)系統(tǒng)、通風(fēng)柵板系統(tǒng)、地板通風(fēng)系統(tǒng)（適用于小型倉(cāng)）
• 、無(wú)風(fēng)道通風(fēng)（如圖3-3，圖 3-4）：如全倉(cāng)底通風(fēng)系統(tǒng)（如圖 3-3）具有分配空氣均

勻的特點(diǎn)，是機(jī)械通風(fēng)和自然通風(fēng)結(jié)合較理想的通風(fēng)方法；倉(cāng)頂軸流風(fēng)機(jī)輔助通風(fēng)系統(tǒng)（如

圖 3-4）等

鋼板倉(cāng)通風(fēng)中，一般選擇中低壓離心風(fēng)機(jī)，延長(zhǎng)通風(fēng)時(shí)間，效果較好。但李明發(fā)[5]等采用TTFG4～ 48—6．5型高壓離心式通風(fēng)機(jī)對(duì)鋼板倉(cāng)進(jìn)行通風(fēng)降溫（如圖3-2C）實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明：該風(fēng)機(jī)風(fēng)量大、壓力高、噪音低、運(yùn)行平穩(wěn)。每小時(shí)可使糧溫平均下降0．33-0．52℃(夏季)，通風(fēng)效果遠(yuǎn)勝于中壓風(fēng)機(jī)。呂建華[6]等對(duì)采用4-72—12．3．6A型離心式中壓風(fēng)機(jī)的鋼板倉(cāng)在秋季進(jìn)行降溫通風(fēng)，通風(fēng)系統(tǒng)采用沿倉(cāng)外壁底部設(shè)置環(huán)形供風(fēng)管道，與倉(cāng)內(nèi)底部放射形通風(fēng)管道連接(如圖4-3a，b)。結(jié)果表明：通風(fēng)降溫平均速率為0.2～0.3℃，風(fēng)力均勻分配，可達(dá)到比較好的通風(fēng)效果。實(shí)踐證明，在糧堆不正常升溫且糧溫比較高時(shí)，可使用較大功率的風(fēng)機(jī)， 單位通風(fēng)量可選20m3/t·h或更大一些，即可采用高壓風(fēng)機(jī)。一般而言，鋼板倉(cāng)存在通風(fēng)熏蒸管道共用系統(tǒng)，為保證效果，選擇中低壓離心風(fēng)機(jī)，延長(zhǎng)時(shí)間效果較好。黑龍江省華南縣庫(kù)對(duì)φ12xH15m鋼板倉(cāng)中960t稻谷，水分為l5.8%，在氣溫l0～28℃ ，濕度36％～64％的條件下，采取吹吸結(jié)合的方式，進(jìn)行降水通風(fēng)。通風(fēng)后，水分下降到13.5%，降水速率0.01%/h ，糧堆水分梯度小于0．5％／m，糧層厚度，糧堆溫度梯度小于loC／m，取得了顯著效果。
圖 3-4 倉(cāng)頂軸流風(fēng)機(jī)通風(fēng)及熏蒸 圖 4-1 外環(huán)流熏蒸系統(tǒng) 圖 4-2 內(nèi)敷式環(huán)流熏蒸系統(tǒng)

谷物鋼板倉(cāng)的熏蒸方式：

鋼板倉(cāng)的谷物熏蒸有多種方式（如圖4-1、4-2、 4-3、4-4、4-5），但對(duì)糧層高度大的倉(cāng)，一般采用與機(jī)械通風(fēng)結(jié)合的方式：如環(huán)流熏蒸系統(tǒng)、微氣流原理熏蒸方式和間歇熏蒸方式。 作為鋼板倉(cāng)長(zhǎng)期儲(chǔ)糧，防止蟲(chóng)害的產(chǎn)生和蔓延，一般使用防護(hù)劑。

圖 4-3a 倉(cāng)底放射形與環(huán)形管道通風(fēng)結(jié)合熏蒸系統(tǒng) 圖 4-3b 放射形與環(huán)形管道結(jié)合熏蒸系統(tǒng)立面圖

圖4-4a鋼板倉(cāng)環(huán)流熏蒸剖面圖 圖4-4b 鋼板倉(cāng)環(huán)流熏蒸倉(cāng)底管道圖

圖4-5a倉(cāng)底送-通風(fēng)管道及散氣架示意圖 圖4-5b倉(cāng)底十字形散氣架單管式送風(fēng)管示意圖1—送風(fēng)管道 2—環(huán)形風(fēng)管 3—散氣架 4–十字形散氣架

• 、環(huán)流熏蒸系統(tǒng)。它是用外力將毒氣以一定速度、濃度均勻地分布于糧堆中，可有效降低

投藥量而達(dá)到效果，是目前我國(guó)筒倉(cāng)及高大房式倉(cāng)的熏蒸方法。但鋼板倉(cāng)易被腐蝕，

一般不使用 PH3，使用 CH3Br 能取得較滿(mǎn)意的效果，但隨著甲基溴的淘汰，對(duì)鋼板倉(cāng)而言，目前還沒(méi)有找到一種效果較好且能推廣應(yīng)用的環(huán)流熏蒸劑。環(huán)流熏蒸的環(huán)流管道一般是固定的， 架敷方式有內(nèi)敷式和外敷式兩種（如圖 4-1、4-2、 4-3 b），其中內(nèi)敷式的缺點(diǎn)是管道易受倉(cāng)內(nèi)糧食流動(dòng)的損壞，并且不易維修，安裝于倉(cāng)壁上時(shí)， 對(duì)倉(cāng)體的氣密性有不良影響；外敷式的缺點(diǎn)是管路長(zhǎng)度較內(nèi)敷式要長(zhǎng)些，管道的轉(zhuǎn)彎較多，壓力損失相對(duì)大一些。鋼板倉(cāng)環(huán)流熏蒸系統(tǒng)的立面、剖面圖（如圖 4-4a、b）；倉(cāng)底管道形式如圖 4-3a、4-4b、4-5a、b，當(dāng)然， 熏蒸管道倉(cāng)底的布置形式有多種，筆者在這里就不一一列舉了。

但是鋼板倉(cāng)采用 PH3 環(huán)流熏蒸技術(shù)應(yīng)用中，為防止燃爆，一般要采用環(huán)流風(fēng)機(jī)葉片線(xiàn)

速度 υ ≤40m/s，環(huán)流風(fēng)管的風(fēng)速υ ≤15m/s，由于 PH 燃爆濃度下限為 26g/m3 ,進(jìn)入風(fēng)機(jī)的毒氣濃度不得超過(guò) 1.7%。FAO 編寫(xiě)的《亞熱帶谷物通風(fēng)》推薦的環(huán)流熏蒸的單位通

風(fēng)量為 q

=1.5m3/（h·t），而對(duì)于高大筒倉(cāng) PH 環(huán)流熏蒸的 q

≤0.3m3/（h·t）[8]我國(guó)地域

遼闊，南方與北方氣候條件差異大，因此，我們選取參數(shù)時(shí)應(yīng)考慮地域氣候因素，同時(shí)應(yīng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證選取各項(xiàng)參數(shù)的合理性、正確性，如《儲(chǔ)糧機(jī)械通風(fēng)技術(shù)規(guī)程》（ LS／T 1202—2002）中 6. 2. 2. 3 規(guī)定：環(huán)流熏蒸通風(fēng)推薦選用單位風(fēng)量為 q<12m3/h·t，選擇范圍較廣，如何正確選擇單位通風(fēng)量等參數(shù)并使各環(huán)節(jié)的參數(shù)匹配是工藝設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，國(guó)家也應(yīng)該加大對(duì)通風(fēng)、熏蒸的某些重要的基礎(chǔ)參數(shù)進(jìn)行研究。目前，我國(guó)對(duì)鋼板倉(cāng)的通風(fēng)、熏蒸工藝?yán)碚摏](méi)有進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的細(xì)致研究，沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的標(biāo)準(zhǔn)、計(jì)算原理和公式參考，大多都參照國(guó)外的理論和經(jīng)驗(yàn)，與我國(guó)實(shí)際情況存在差異，因此，廣大技術(shù)工作者都處在摸索階段，這對(duì)我國(guó)鋼板筒倉(cāng)的發(fā)展和應(yīng)用極為不利。

• 、微氣流原理熏蒸。它是借助于微氣流的作用運(yùn)載熏蒸氣體，而微氣流的運(yùn)動(dòng)方向(上或

下)， 主要是受溫差的影響，根據(jù)有關(guān)報(bào)導(dǎo)和試驗(yàn)測(cè)定，當(dāng)糧溫高于氣溫時(shí)，氣流向上運(yùn)動(dòng)； 糧溫低于氣溫時(shí)，氣流向下運(yùn)動(dòng)。故對(duì)高溫糧(即糧溫高于氣溫)采用倉(cāng)底投藥；低溫糧(糧溫低于氣溫)采用糧面投藥。1990年，北京東郊糧庫(kù)和西郊糧庫(kù)對(duì)鋼板倉(cāng)儲(chǔ)糧采用微氣流投藥間歇熏蒸，用磷化鋁片劑15kg，3g／m3。熏蒸結(jié)果表明：溫差在4～lO℃的范圍內(nèi)，氣流擴(kuò)散速度在O．1 4～O．42m/小時(shí)。東郊6米直徑的鋼板倉(cāng)投藥48小時(shí)后PH3的平均濃度：下層0.063g

／m3，中層0.06g／m3，上層0.096 g／m3，各測(cè)量點(diǎn)的濃度范圍為0.04～0.1 g／m3；72小時(shí)后， 大多數(shù)測(cè)量點(diǎn)的濃度范圍為0.16～0.24g／m3，值為0.82g／m3，全倉(cāng)濃度范圍為0.1～ 0.37g／m3。實(shí)驗(yàn)證明：利用微氣流原理熏蒸，用于存糧高度l0～2Om的鋼板倉(cāng)熏蒸，在倉(cāng)頂或倉(cāng)底投藥，除治大中型鋼板倉(cāng)內(nèi)的儲(chǔ)糧害蟲(chóng)，收到較好的效果[9]。微氣流原理熏蒸的關(guān)鍵是掌

握糧倉(cāng)內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)規(guī)律和密閉性能，與間歇熏蒸相結(jié)合能取得較滿(mǎn)意的效果。

• 、間歇投藥熏蒸。在低劑量或常規(guī)劑量用藥的范圍內(nèi)，將總的用藥量在熏蒸處理期內(nèi)分兩次或兩次以上，即間隔一定時(shí)間施入密閉環(huán)境的熏蒸過(guò)程，稱(chēng)為間歇投藥熏蒸。青島第二糧庫(kù)探索了在良好密閉條件下，鋼板倉(cāng)的低劑量間隔熏蒸。藥劑量為2g／m3，每座鋼板倉(cāng)倉(cāng)投藥量為4公斤，分兩次投藥，一次投藥量為2公斤。若兩次投藥間隔時(shí)間為一個(gè)月。熏蒸后，經(jīng)檢查均無(wú)活蟲(chóng)，一般約在第二年6、7月才能發(fā)現(xiàn)害蟲(chóng)[10]
• 、組合熏蒸方式。為了取得良好的熏蒸效果，鋼板筒倉(cāng)的熏蒸一般與通風(fēng)系統(tǒng)采用多種方式的綜合運(yùn)用，如環(huán)流熏蒸與間歇熏蒸結(jié)合使用、微氣流熏蒸與間歇熏蒸結(jié)合使用等等。