通风是保证钢板筒仓储粮安全的重要手段。通风有利于仓内储粮降温散湿,平衡仓内温差,抑制害虫的生长、抑制微生物的繁殖及防止水分转移,防止粮食结露霉变[6]。根据进入粮堆中空气的动力不同,可将通风分为自然通风和机械通风两类[7]。
自然通风不配备专用风机,利用空气的热压和风力造成的风压来实现粮堆内外气体的交换,效率低,要受天气和地理条件的制约,因而适用面窄[7]。根据笔者的经验,仅有少数对储存期要求短(一般在15天以内,夏季在7天内)的企业选用。
机械通风是更常用、更有效的通风储粮技术。钢板筒仓机械通风系统可以促进仓内粮堆气体交换,平衡粮食温度和水分,防止发热霉变。通风系统的作用是创造低温环境,改善粮食储存环境,防止水分转移,降温散湿,排除堆内异味,若在熏蒸后散气,还可以抑制虫害、霉菌的发生和蔓延,同时具有除尘、防爆的作用。
钢板筒仓常采用的机械通风方式是:在钢板筒仓底设置通风机,通过通风管道将外界干燥的空气(或冷却的气体)导入仓内的通风地槽(或通风地笼、通风管等),扩散的气体不断与仓内粮堆间湿热空气进行热交换,在仓顶设置的轴流风机(或仓顶自然透气孔)协同作用下,能及时排出仓内粮面的湿热空
气,不但加速仓内空气定向流动,而且防止由于仓体内外温差大而引起的结露现象;同时,可以调节仓顶空间温度,散掉上层和表层湿热,防止上层和表层粮食受高温的影响。从而达到降低粮温,平衡温湿度的目的。
3.2钢板筒仓通风设计[8]
3.2.1设计依据
国家和行业现行标准、规范和规定。例如:粮食钢板筒仓设计规范!(GB50322?2001);机械通风储粮技术规程!(LS/T1202?2002)。#钢板筒仓的环境和基本条件。?储存粮食的品种、储存性质、储存周期等。%仓体的结构尺寸、结构形式、仓容量等。3.2.2设计原则
保证通风效果的均匀性,能迅速降温、散湿。#基本技术参数选择合理。?工艺简捷、布置合理、安装方便。%通风系统整体达到经济实用、安全可靠。
3.2.3设计基本程序
根据仓体结构尺寸选择通风系统布置方式。#确定基本的技术参数。?工艺计算、选择设备。%绘制图纸。
3.3钢板筒仓通风方式设计
钢板筒仓通风效果的优劣一般来讲,取决于2点:设计的通风量多少、风压高低;#另一个重要的影响因素是筒仓的通风方式。常见的通风方式有:地槽式、地上笼、单管通风、多管通风、径向通风、垂直通风、无风道通风等。每一种通风方式必须考虑将通风机吹入的风量均匀地导入粮堆中,避免局
3.3.1锥底仓的通风方式
所示。
图8环型风网通风示意图
图9仓内回填坡上地槽通风示意图
(3)回填坡上地上笼通风,就是在仓基础回填坡面上安装地上笼,方式与通风地槽的形式相似,通风效果也较好。但通风地笼必须经强度计算,保证足够的承压强度,在制作安装上难度较大,对基础的要求也较高,地笼与回填坡面还必须有可靠牢固的连
图10回填坡上地上笼通风示意图
锥底仓通风方式在小直径筒仓上应用较广泛,其中回填坡上开设通风地槽的方式应用广泛,不仅经济,而且安装和使用十分方便。3.3.2平底仓的通风方式
平底仓是常见大型筒仓的出料方式,由于其直径大,如果采用回填坡形式,将会增加大量的回填坡土建费用,而且会损失大量的仓容,所以大直径筒仓常采用平底形式,采用清仓机进行出料。平底仓通风则有两大种类,一种是在基础内设置通风地槽,地
槽上铺设通风筛板(具有一定的开孔率和支撑强度)与基础上表面齐平;另一种是在仓基础面上铺设地上笼(需经过支撑强度的计算)。另外根据钢板筒仓直径的大小又可分以下几类:
(1)单台风机向一只筒仓内供风,如&Y?型风道(图11)、&?型风道(图12)。常适用于较小型钢板筒仓。
图11&Y?型风道
图12&?型风道
&Y?和&?型风道通风方式:通风道线路简单,风量及压头损失小,基础施工要求不高,通风道安装相对容易,但风量分布相对不均,存在局部通风量过大或过小现象。
(2)2台风机向一只筒仓内供风。这种方式布置的形式较多。有:梳形风道(图13)、放射形风道(图14)、双&一?字形风道(图15)、双&H?形风道(图16)、粮食仓储技术
李青松等:粮食钢板筒仓的出料方式和通风系统设计(下)
双&土?形风道(图17)等,
常用于中等型钢板筒仓。
梳形风道和放射形风道较双&一?字形风道和双&H?形风道通风面积大,风量及压头损失小,风量分布相对均匀,但基础施工及通风道安装相对难度较大。(3)4台风机向一只筒仓内供风,这种通风方式也较多,有4&F?形风道(图18)、多环型风道(图19)、放射型风道(图20)、梳型风道(图21)、4&丰?形风道(图22)等,常用于大直径的筒仓
[9]
。
&F?形风道通风面积大,对称分布,但容易引起风量分布不均,主要是风道相互垂直直角较多,风通行不畅,压头损失大。现设计时已考虑将&F?形风道通道上的直角改成斜角。
多环型风道通风均匀性好,土建施工及通风筛板安装困难,使用并不广泛。
放射型风道通风均匀性不好,土建施工及通风筛板安装困难,使用并不广泛。
梳型风道通风均匀性一般。
(4)8台风机向一只筒仓内供风,这种通风方式是对通风要求非常高而设计的。有:加宽射线型风道,如图23。加宽射线型风道通风均匀性好,适用
于超大直径筒仓。
图23加宽射线型风道
(5)全底板通风方式:即在仓底部铺满通风筛板,进行仓底全截面上通风。该方式常用于对粮食
物料储存要求较高的钢板筒仓工程,如种子储存工程、油菜籽储存工程等,如图24
图24全底板通风方式
平底仓通风方式,总体上讲,通风效果一般较好,风道易于对称布置,可做到较大的通风截面积,从而易于风量的均匀分布;相对而言土建基础的投资和通风筛板等设备的投资略大。
3.3.3通风槽和通风地笼的对比[9]
通风道的剖面形式有两种,一种为地槽形式(如图25),即利用土建坡设通风道。另一种为地上笼形式,位于粮仓之上。地上笼常见的有圆形(如图26)、半圆形、三角形、矩形和方形。地上笼形式常适用于对已建好的筒仓进行通风改造。二者各有其优缺点,地槽形式造价低,通风面积小,通风系统阻力大,通风效果差。地上笼形式造价高,通风面积大,通风系统阻力小,通风效果好。地槽形式普遍应用于立筒仓,
地上笼形式普通应用于房式仓。
图25地槽风道剖面图
图26地上笼风道剖面图
3.3.4通风方式选择
通风道布置的形式多种多样,具体选择何种方案,主要应考虑仓内储粮的储藏特性、储存期限、品质要求、筒仓的出料方式、通风性能造价比较,兼顾进出钢板筒仓的机械设备自动化水平、生产效率、建设用地的不同地质条件等等[10]。评价通风道性能的布置形式的优劣,主要看其通风均匀性和气流途径比。根据储粮机械通风技术规程!筒仓最大空气途径比小于18。试验分析,多环形风道通风效果最好。放射形通风地槽和梳型通风地槽的局部区域的最大气流途径比达到20,超过了储粮机械通风技术规程!中的要求
[11]
钢板筒仓通风系统需要专业研究,由专业人员进行系统设计。我国钢板筒仓建设起步晚,工艺设计尚不完善,通风系统不健全,造成钢板筒仓使用单位夏季储粮困难或仅作短期周转仓用。2001年,国家有关部门颁布的粮食钢板筒仓设计规范!(GB
50322?2001)中对通风工艺设计有了初步的规定,机械通风储粮技术规程!(LS/T1202?2002)中也有针对筒仓通风工艺设计的内容,但是在工艺参数和阻力计算公式的选用上存在着缺陷。因此,钢板筒仓通风系统要设计完善还有许多的困难。随着钢板筒仓技术的发展,应用范围的扩大和使用经验的积累,通风工艺设计水平应会得到逐步的提升,设计理论也将会进一步深入和完善。