鋼板倉環(huán)流熏蒸裝置

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

我國鋼板倉技術(shù)在糧食行業(yè)的應(yīng)用與發(fā)展起步較晚，大致經(jīng)歷了四個時期：1979-1981 年的應(yīng)用嘗試期，主要作為谷物中轉(zhuǎn)倉和暫存?zhèn)}的小型鋼板倉；1982-1984 年的應(yīng)用技術(shù)引進(jìn)期，引進(jìn)美國鍍鋅波紋板裝配式鋼板倉（簡稱裝配倉），屬于農(nóng)用鋼板倉。后輕工部門又引進(jìn)了加拿大的商用糧食鋼板倉，主要是作為加工原料倉或港口碼頭的中轉(zhuǎn)倉；1983 年開始至 20世紀(jì) 90 年初的應(yīng)用技術(shù)消化、吸收、提升期，1983 年始我國引進(jìn)了利浦技術(shù)和 SM 型專用卷倉設(shè)備，開始生產(chǎn)制作利浦式鋼板倉（簡稱螺旋倉）。后又引進(jìn)了國外裝配式鋼板倉的全套技術(shù)和生產(chǎn)線，在吸收和消化國外建倉技術(shù)的基礎(chǔ)上，對鋼板倉建造技術(shù)進(jìn)行了創(chuàng)新和發(fā)展；1995 年后的發(fā)展期，這期間，我國鋼板倉的建造和應(yīng)用取得了較大發(fā)展，開始大批量生產(chǎn)、制作、安裝鋼板倉，使鋼板倉的強(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)今我國鋼板倉建造技術(shù)的國際水平。
我國谷物鋼板倉的建造和使用只經(jīng)歷了 20 多年的實踐，目前在糧食行業(yè)，被廣泛應(yīng)用于儲存和運輸?shù)母鱾€環(huán)節(jié)，成為“四散”儲糧的現(xiàn)代化標(biāo)志，現(xiàn)在建造及引進(jìn)的谷物鋼板倉大部分作為中轉(zhuǎn)倉、暫存?zhèn)}、原料倉、成品倉、儲備倉等使用。

通風(fēng)、熏蒸系統(tǒng)設(shè)計對谷物鋼板倉的重要性:

通風(fēng)、熏蒸是保證鋼板倉谷物安全儲存的基本的條件和重要手段。
鋼板倉糧層深， 阻力大，倉內(nèi)水分、溫度呈梯度變化，對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、熏蒸時氣體不易滲透糧堆等；同時，筒倉容量大，谷物進(jìn)出倉輸送量大，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害及鼠、雀對糧食的危害以及由蟲害微生物引起的谷物發(fā)熱霉變等，保證谷物的儲存穩(wěn)定性。所以，設(shè)計合理谷物鋼板倉通風(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，成為谷物儲存安全管理的有利保障。

谷物鋼板倉的通風(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)是每座倉的儲糧設(shè)施，鋼板倉安裝通風(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，還可以抑制蟲害、霉菌的發(fā)生和蔓延，同時具有除塵、防爆的作用。鋼筒倉倉頂軸流風(fēng)機(jī)能及時排出倉內(nèi)糧面的濕熱空氣，不但加速倉內(nèi)空氣定向流動，而且防止由于倉體內(nèi)外溫差大而引起的結(jié)露現(xiàn)象[2]；同時，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。

鋼板倉通風(fēng)系統(tǒng)需要專門設(shè)計。我國鋼板筒倉建設(shè)起步晚，工藝設(shè)計尚不完善，通風(fēng)系 統(tǒng)不健全，造成鋼板倉使用單位夏季儲糧困難或僅作短期周轉(zhuǎn)倉用 盡管如此，鋼板筒倉通風(fēng)工藝設(shè)計仍未引起人們的足夠重視。2001年，國家有關(guān)部門頒布的《糧食鋼板筒倉設(shè)計規(guī)范》

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

鋼板倉通風(fēng)工藝設(shè)計中一般采用混合式，即幾種方式的綜合運用。目前鋼板倉的通風(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（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）
• 、無風(fēng)道通風(fēng)（如圖3-3，圖 3-4）：如全倉底通風(fēng)系統(tǒng)（如圖 3-3）具有分配空氣均

勻的特點，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；倉頂軸流風(fēng)機(jī)輔助通風(fēng)系統(tǒng)（如

圖 3-4）等

鋼板倉通風(fēng)中，一般選擇中低壓離心風(fēng)機(jī)，延長通風(fēng)時間，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)對鋼板倉進(jìn)行通風(fēng)降溫（如圖3-2C）實驗，結(jié)果表明：該風(fēng)機(jī)風(fēng)量大、壓力高、噪音低、運行平穩(wěn)。每小時可使糧溫平均下降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]等對采用4-72—12．3．6A型離心式中壓風(fēng)機(jī)的鋼板倉在秋季進(jìn)行降溫通風(fēng)，通風(fēng)系統(tǒng)采用沿倉外壁底部設(shè)置環(huán)形供風(fēng)管道，與倉內(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。實踐證明，在糧堆不正常升溫且糧溫比較高時，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)，延長時間效果較好。黑龍江省華南縣庫對φ12xH15m鋼板倉中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)

谷物鋼板倉的熏蒸方式：

鋼板倉的谷物熏蒸有多種方式（如圖4-1、4-2、 4-3、4-4、4-5），但對糧層高度大的倉，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。 作為鋼板倉長期儲糧，防止蟲害的產(chǎn)生和蔓延，一般使用防護(hù)劑。

圖 4-3a 倉底放射形與環(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鋼板倉環(huán)流熏蒸剖面圖 圖4-4b 鋼板倉環(huán)流熏蒸倉底管道圖

圖4-5a倉底送-通風(fēng)管道及散氣架示意圖 圖4-5b倉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，是目前我國筒倉及高大房式倉的熏蒸方法。但鋼板倉易被腐蝕，

一般不使用 PH3，使用 CH3Br 能取得較滿意的效果，但隨著甲基溴的淘汰，對鋼板倉而言，目前還沒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)敷式的缺點是管道易受倉內(nèi)糧食流動的損壞，并且不易維修，安裝于倉壁上時， 對倉體的氣密性有不良影響；外敷式的缺點是管路長度較內(nèi)敷式要長些，管道的轉(zhuǎn)彎較多，壓力損失相對大一些。鋼板倉環(huán)流熏蒸系統(tǒng)的立面、剖面圖（如圖 4-4a、b）；倉底管道形式如圖 4-3a、4-4b、4-5a、b，當(dāng)然， 熏蒸管道倉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

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 1.7%。FAO 編寫的《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），而對于高大筒倉 PH 環(huán)流熏蒸的 q

≤0.3m3/（h·t）[8]我國地域

遼闊，南方與北方氣候條件差異大，因此，我們選取參數(shù)時應(yīng)考慮地域氣候因素，同時應(yīng)進(jìn)行實驗驗證選取各項參數(shù)的合理性、正確性，如《儲糧機(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)計的關(guān)鍵，國家也應(yīng)該加大對通風(fēng)、熏蒸的某些重要的基礎(chǔ)參數(shù)進(jìn)行研究。目前，我國對鋼板倉的通風(fēng)、熏蒸工藝?yán)碚摏]有進(jìn)行專門的細(xì)致研究，沒有專門的標(biāo)準(zhǔn)、計算原理和公式參考，大多都參照國外的理論和經(jīng)驗，與我國實際情況存在差異，因此，廣大技術(shù)工作者都處在摸索階段，這對我國鋼板筒倉的發(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載熏蒸氣體，而微氣流的運動方向(上或

下)， 主要是受溫差的影響，根據(jù)有關(guān)報導(dǎo)和試驗測定，當(dāng)糧溫高于氣溫時，氣流向上運動； 糧溫低于氣溫時，氣流向下運動。故對高溫糧(即糧溫高于氣溫)采用倉底投藥；低溫糧(糧溫低于氣溫)采用糧面投藥。1990年，北京東郊糧庫和西郊糧庫對鋼板倉儲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。東郊6米直徑的鋼板倉投藥48小時后PH3的平均濃度：下層0.063g

／m3，中層0.06g／m3，上層0.096 g／m3，各測量點的濃度范圍為0.04～0.1 g／m3；72小時后， 大多數(shù)測量點的濃度范圍為0.16～0.24g／m3，值為0.82g／m3，全倉濃度范圍為0.1～ 0.37g／m3。實驗證明：利用微氣流原理熏蒸，用于存糧高度l0～2Om的鋼板倉熏蒸，在倉頂或倉底投藥，除治大中型鋼板倉內(nèi)的儲糧害蟲，收到較好的效果[9]。微氣流原理熏蒸的關(guān)鍵是掌

握糧倉內(nèi)氣流運動規(guī)律和密閉性能，與間歇熏蒸相結(jié)合能取得較滿意的效果。

• 、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，即間隔一定時間施入密閉環(huán)境的熏蒸過程，稱為間歇投藥熏蒸。青島第二糧庫探索了在良好密閉條件下，鋼板倉的低劑量間隔熏蒸。藥劑量為2g／m3，每座鋼板倉倉投藥量為4公斤，分兩次投藥，一次投藥量為2公斤。若兩次投藥間隔時間為一個月。熏蒸后，經(jīng)檢查均無活蟲，一般約在第二年6、7月才能發(fā)現(xiàn)害蟲[10]
• 、組合熏蒸方式。為了取得良好的熏蒸效果，鋼板筒倉的熏蒸一般與通風(fēng)系統(tǒng)采用多種方式的綜合運用，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。