史钢强，孙兴科
（中央储备粮哈尔滨直属库黑龙江哈尔滨150069）
摘要：立筒仓作为中转用仓具有机械化程度高，出入仓快捷、方便。但作为长期储备仓，在结构设计上和设施上还存在许多不足，特别是没有通风系统，为保证储备安全，每年必须倒仓，不仅花费大量的电费，对机械设备也造成相当大的磨损，粮质也不同程度地遭到破坏，破碎粒严重增加，等级下降，综合经济效率低下。因此对立筒仓的机械通风改造迫在眉睫，而哈尔滨直属库由于仓容不足，立筒仓周转速度快，没有足够的空仓期进行通风系统改造，迫切需要实仓通风改造的可行办法，在实践中我们历经半年的试验探索，成功地研制通风和排粮转换装置，将整个装置通过筒仓排粮管打入筒仓内，带孔通风管达1.4 m～2.1 m，通风阻力非常小，甚至可以进行自然通风。将原筒仓顶部闲置多年的3千瓦离心进行改造，用在底部通风，粮面表观达到0.02 m/s，是平房仓降温最低速度0.01 m/s的2倍，单位通风量达到8.15 m3/h.t。试验成功后接着又将余下的同类型筒仓全部进行了改造，并进行了粮情通风处理，效果非常理想。
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关键词 ：立筒仓；卸料管；实仓；通风与排粮转换装置；通风改造
中图分类号：S229+.2，TU249.2
1 前言
目前各种类型仓房中，立筒仓是机械化程度最高的，由于其全部采用散粮工艺，具有上仓快，仓底不存粮，周转速度快的特点，广泛应用于粮食加工企业和各种散装物料储存、加工行业，例如水泥、煤炭行业。哈尔滨直属库前身为哈尔滨粮油综合加工厂，拥有植物油加工厂和面粉加工厂，上料仓全部采用工艺先进的立筒仓。在国家进行机械化骨干库的建设中又增加一些立筒仓。目前哈尔滨直属库共有未进行通风改造立筒仓47座。由于这些立筒仓当初设计用途为中转之用或生产车间的上料仓，一般储粮周期为2～3个月，最长不超过半年，并未按长期储备进行设计，均未安装机械通风装置，在结构设计上也存在诸多问题。随着哈尔滨直属库储备业务的扩展，这些立筒仓在长期储粮中弊端逐渐显现出来，为确保储备粮长期储存安全，必需对立筒仓进行机械通风改造。
2 改造前的弊端
2.1 粮温较通风仓高
由于筒仓对入仓粮温无法利用机械通风进行温度控制,所以入仓时的原始粮温基本决定了整个储存期的温度范围。相对而言，温度比通风仓高5～10 ℃，这非常不利于粮食品质保持和粮情稳定。
2.2 粮食温差大,易结露影响储粮安全
粮食入仓季节对粮情稳定程度有相当大的影响。如果冬季入仓，情况还不错，粮情能够基本保持稳定，结露程度也相对小许多。但夏季来粮，情况就会完全不同，在进入秋冬时就会产生很严重的内结露现象，粮堆上层水分严重偏高，如果是大豆可达到发芽程度。要想避免这种高温差结露，就必须在结露期到来之前进行倒仓控制，利用输送带上粮流与冷空气充分接触达到降低粮温，控制温差的作用。
2.3 倒仓成本高,动力消耗大
倒仓需输送机，斗提机、埋刮板输送机同时运作，将整个筒仓群的粮食整体输送一遍，动力消耗大，机械磨损严重，缩短了倒仓设备的使用寿命。输送机、斗提机、埋刮板输送机动力消耗为66 kW·h, 每小时倒仓30 t（倒仓时,为了保证倒仓后有较低的粮食温度,通常限制粮流速度，输送量只有正常输送量的1/2～ 1/3)，电费按1.0元计算，吨倒仓成本为2.2元/t。每年倒仓量为4万t，仅电费消耗就为8.8万元。此外，磨损的机器还要支付额外的修理、换件费，一般情况下为2万元左右。每年倒仓费用为10.8万元。
2.4 增加粮食破碎,储存品种受限
由于筒仓储粮，在入仓过程中粮食要经过机器的提升、输送，破碎率增加很多，加上没有机械通风装置，在储存过程中每年还要进行倒仓处理，破碎率还会继续增加，因此在能储品种选择中要特别注意，一般只能储存小麦和大豆，储存水稻会增加谷外糙米，储存玉米会严重增加破碎率，最高破碎率可达到25%，粉质玉米破碎率还要多些，严重影响了玉米的经济价值，也不能达到储备粮对玉米的质量要求。因此，改造筒仓的机械通风装置迫在眉睫。
2.5 每个筒仓群都配备一个空仓，保证倒仓需要
在没有安装机械通风系统的情况下，为保证储粮安全，保证应急条件能够对粮食进行处理，每个筒仓群都配备一个空仓倒仓之用。哈尔滨直属库有4个筒仓群就需要留4个筒仓。这些仓不能装粮，对固定资产来讲是极大浪费。
综合以上各种不利因素，近年来筒仓一直未进行倒仓处理，而采用单管风机几乎常年不断通风处理，不断减少上层粮与中层粮和外温的温差，由于筒仓保温性能差，粮温高，积温深，特别是储存大豆仓，这种通风不能停下来，停下来就会有很强的温差结露，即使常年通风，由于单管通风的死角问题，不可避免粮食水分增大。单管风管功率是1.5 kW，一个筒仓至少需要3个风机（一般为5台）同时工作，一小时需耗电4.5 kW·h，电费按每kW.h 1.0元计算，一年保守按3个月计算，需耗电4.5 kW·h×24×365÷4＝9 855 kW·h，近1万余元电费。由于处理量大，单管数量严重不足，保管员需要不断将单管换仓通风处理，工作量之大难以想像！
2.6 结构设计有缺陷，通风方式受限制
原筒仓群的设计，每个筒仓之间的上端留了许多通风孔，长2 m、宽0.5 m。而整个筒仓群的外壁每个筒仓仅留了四4个小通气孔，长0.3 m，宽0.3 m。筒仓上端的通气孔，严重影响了筒仓通风方式，采取将风机置筒仓顶的吸出式，气流短路，通风根本无法进行。如果进行密封处理，不仅需将通风孔密封或更换为气密性窗户，而且一些进粮口和除尘通风口也需要进行密封处理，工程量大且效果难保证。而如果采取风机下置的压入式通风，就不存在气流漏气的情况，效率也能进一步的提高。因此筒仓的通风方式采取压入式效果要优于吸出式。
3 改造方法及过程
3.1 通风管径直径和长度的确定
由于卸料管的尺寸限制，最大通风管直径设计为直径25 cm，根据相应的理论计算，长度达到1 m以上，就可以满足通风的阻力要求。目前地上笼规格为1 m×0.7 m，且鱼鳞孔方向与宽度方向一致，为保证卸料时阻力小，鱼鳞孔方向与粮流方向一致，将地上笼按宽度方向重新裁板、焊接。一节长度0.7 m，两节1.4 m。对卸料管比较细的，就采用3 节共2.1 m。单节通风管见图1。
3.2 通风与排粮转换装置的优化
通风与排粮转换装置目前有插拔式和转换式2 种，综合考虑实用性采用转换式，按3 孔120°进行设计，要求转换灵活，不夹粮粒。转移轴在底部为四方柱，通过板子进行旋转控制。通用与排粮转换装置见图2。
3.3 安装过程的细节处理
由于是实仓安装，必须在粮食流动过程中才能将通风管打入。首先将通风管由底部的人力叉车顶住再慢慢打开卸料闸门，用绳子缠住接缝处，防止过度漏粮。首节通风管顶部是一个小漏斗，底部有一个小翻板，通过钢丝绳由底部控制，打开就可以流粮，这时马上向上顶入，关闭时就不流粮。只有接缝边流出粮，所以速度要快，流出的粮食才会少。通风系统整体实物图见图3；安装后通风效果见图4。
3.4 通风时粮面表观风速的测定
系统安装后，马上进行通风效果测试，①检查风机压力和风量够不够。②检查系统的整体阻力如何，粮情处理速度如何。③为后续的筒仓通风积累经验。
从图5 可以看出，除中心点风速偏低外，其余点都很高。即使是中心点也达到了平房仓降温最低风速的1.2 倍。因此筒仓通风与平房仓通风有很大的不同。试验仓为73 号筒仓，大豆数量516 t，单位通风量达到8.15 m3/h.t。该风机由郑州粮食学院筒仓公司研发的筒仓专用风机，由于原筒仓结构限制一直20 年未用，但仍能正常运转，可见质量和性能是非常得当的。
3.5 通风降温及粮情处理
由于筒仓之前一直采用单管降温防结露，但效果并不理想，上层水分普遍偏高，一离开单管降温就有坏粮的危险。而筒仓保温性能极差，上半仓都是高温粮，去年过夏产生的高温粮，一冬天都没有温度下降彻底，而下半仓由于筒仓的“烟囱”效应，热空气不断在粮面结露，冷空气由底部不断上移。形成如图6的情况。
根据以往通风经验，该仓温差过大，通风目的是为了粮情处理，把上层的潮气吹出仓外，因此必须采取连续式通风且低温启动。而且当时为6 月11 日，气温也相当高，但筒仓底部并不直接与外界相通，气温还是比较低的，因此具备了通风条件。于是在6 月11 日下午3点正确开始连续式通风。6 月16 日9 时正式结束。73 号试验筒仓6 月12 号、15 号、16 号09 点粮温分布见图7。
S10层为仓温，S9为最上层粮温，单从降温的角度通风时间过长，但为粮情处理，只能尽量延长通风时间。
从通风进行粮情处理的情况看，通风系统的设计、使用、应用都达到比较理想的状态。通风后粮情得到了极大的缓解，而且筒仓底部的冷源并未用尽，条件适宜时还可以继续通风处理粮情。
3.6 使用与保养
筒仓通风系统都是铁制，而且处于粮食与外界冷暖交汇处，非常易结露，铁器生锈后就会减少使用寿命，因此在改造前所有器件都在焊接完成后电镀防锈，再拆开内外层刷防锈漆，漆干后再重新组装，从工艺上保证质量。在今后的使用中，通过合理的通风处理手段，让底部粮温始终与气温保持一定范围，严格控制结露发生，将会大大延长设备使用寿命。
4 改造后的启示
此次改造之所以能够成功，集中了机械、仓储通风优秀科技人员，并联合机械加工厂联合搞试验，不断试验，失败了再来，终于成功。而且改造的费用相当低，一般只相当于一般筒仓通风改造的三分之一，为企业节约了几十万元的改造资金，更重要的是化不可能为可能。
5 结论
通过对筒仓机械通风改造，锻炼了队伍，增加了才干，减轻了保管员的劳动强度，为企业发展增加了后劲，为筒仓储粮的应用提供了条件。筒仓机械通风改造不仅仅是完善了储粮基础设施，更重要的提高管好储备粮的能力，这是储备粮基础设施改造成功的范例。
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参考文献：
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