CN102282983A - 一种粮仓分层通风方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种新型粮仓分层通风方法及其系统。本发明通过在粮仓地面和粮堆内部分别架设水平通风道，在静压箱处架设垂直风道将两层风道相连通于仓外通风机形成双层通风系统，将粮堆划为若干通风区域，利用导风翻板的转换、上阀门的开关和风机的进风和吸风方式相结合，实现正向或反向的分层通风作业，相对于传统的地上笼地槽通风系统，有效通风降水粮堆高度提高1倍，通风均匀性好，基本达到无死角，通风效率高，结构简单合理，设备成本低，能耗低，可满足高大平房仓的高粮堆降温和就仓干燥作业的需要。

Description

一种粮仓分层通风方法及其系统

技术领域

本发明属于农业工程、农产品加工贮藏工程和粮油仓储工程技术领域，涉及一种粮仓分层通风方法及其系统。

背景技术

粮食作为国家安全和国民经济的基础，是关系国计民生和国家经济安全的重要战略物资。保持必要的国家粮食储备，是稳定粮食市场的必需手段，是保障人民基本生活、保证社会繁荣稳定与以及长期可持续发展的重要条件。为了改善仓储设施，1998年以来，国家利用国债资金350亿元，在全国范围内新建630多亿公斤仓容的国家粮食储备库，一定程度上改善了储粮条件，提高了有效仓容，为粮食安全提供了更可靠的保证。

机械通风技术作为一种科学的储粮技术，是粮食储藏过程中一项关键技术。其主要功能是通过风机和粮仓风道系统，使仓外空气穿过粮堆，改变粮堆小气候条件，可以降低发热粮、高温粮温度，调节控制在储粮食的水分，亦可结合环流熏蒸设备对粮食进行环流熏蒸作业，延缓粮食的品质陈化。目前机械通风技术在我国现代粮库中已广泛应用，已成为现代粮仓必备仓储设备和装置之一。多年实践表明，机械通风储粮技术在保证储粮安全方面具有明显的经济效益和社会效益。

目前高大平房仓机械通风主要采用地面风道通风方式，即在仓房地坪下开挖槽形风道或在地坪上铺设笼形风道，并将若干条风道连接成风网，再与仓外风机连接，形成通风系统。地上笼通风系统降低粮温效果较好，最大瓶颈在于对于高粮堆(一般指高于3m的粮堆)进行干燥作业时，会出现下层粮食过于干燥而上层水分仍未下降的现象，造成粮食水分分布不均。其原因是：当空气通过风网送入粮堆后，首先是下层粮食先干燥，上层粮食水分不变(有时会略有增加)，随着干燥过程的推进，干燥锋缓慢向上移动，直至干燥锋移出粮面，干燥结束。如果粮堆高度过大，则干燥锋移出粮面的时间也过长，下层粮食始终处于被干燥状态，造成水分下降过大，粮堆沿高度方向会形成较大的水分梯度，不利于粮食安全储藏。因此，《储粮机械通风技术规程》规定：储粮机械通风用于就仓干燥时，粮堆高大不宜大于3m，否则会出现粮堆下层过干燥而上层水分未下降，粮堆垂直方向水分分布不均的现象。现在的高大平房仓大多按6m堆粮线设计，若为了满足就仓干燥水分均匀的要求而仿效国外控制粮堆高度，则会造成巨大的仓容浪费，还会增加比电费高的多的搬倒费用。

近年部分粮食仓储企业采用垂直插管通风对高粮堆进行降温降水通风试验。垂直插管通风技术是使空气通过粮堆表面水平风道连接的各垂直分布于粮堆内部的风管穿过粮堆的技术。由于垂直风管相对于地上风道分布密集，就仓干燥后粮食水分较均匀，减少绝大部分通风死角，干燥效果有较大提高。由于垂直插管通风工作量大，劳动强度高，设备的一次性投入较大和易折损等一系列问题，在实际工作过程中，垂直插管通风就整仓干燥作业而言实用性不大。现阶段垂直插管通风仅作为处理粮堆内部局部发热或水分过高等紧急情况下的应急措施，尚未在国内大量推广进行整仓干燥。

2001年9月5日，专利公开号为CN2445582Y公开了一种粮仓通风设备的实用新型，该实用新型专利主要特征是：a仓体中心有一个主干线通风管，多层分干线通风管与中心主干线通风管相连通；b每层分干线通风管包括由环通风管相连通的互相垂直的两根管；c分干线通风管与水平面成一定的角度。该装置适合应用于小型圆形粮仓，不适合现代高大平房仓的通风作业。该装置在粮仓中间和粮堆内部架设较多通风管，且分干线管道与水平面成一定角度，实际安装工作难实施，且不利于机械化进出粮，加大了储粮工作强度。本发明提出的一种分层通风方法及双层通风装置，通风效果好，简单易操作，可广泛应用于现代粮仓：垂直通风道架设在风机一侧山墙附近，装卸方便，不影响进出粮作业，降低储粮工作强度；上层通风道以及和垂直通风道的连接均采用活动式连接，防止通风过程中粮堆沉降造成的上层通风道断裂；本双层通风系统不仅可执行压入式通风，亦可执行针对不同粮层进行的吸出式通风，分层通风形式多样化，效果明显，适用范围广，可满足如通风降温、就仓干燥、处理粮堆局部发热等不同储粮通风需求。

发明内容

本发明的目的是针对现有粮仓通风系统存在的问题，提供一种适合高粮堆条件下的粮仓双层通风系统。该系统通过在粮仓地面和粮堆内部分别架设水平风道，在静压箱处架设垂直通风道将两层风道相连通于仓外通风机，可将粮堆划为若干通风区域进行通风作业，相对于传统的地上笼地槽通风系统，有效通风降水粮堆高度提高1倍，通风均匀性好，基本达到无死角，通风效率高，能耗低，可满足高粮堆降温和就仓干燥的需要。

本发明另一目的是基于上述粮仓通风系统提供一套分层通风方法。采用分层通风技术，可有效的对高粮堆绝大部分区域进行正向或反向近风程通风，满足不同的通风需求，保证仓内粮食品质稳定，降低陈化速率。

本发明的目的可通过如下技术方案实现：

一种粮仓双层通风系统，包括粮仓主体、通风道、静压箱、通风道口、导风翻板或阀门、及粮仓外的通风机，粮仓主体顶部两侧设有窗户，通风道包括水平通风道和垂直通风道，水平通风道设有孔径小于粮食粒径的通风孔，所述的水平通风道包括粮堆中部的上层通风道和粮堆底部的下层通风道，下层通风道一端密封，另一端与静压箱前部风口相连通；上层通风道一端密封，另一端通过垂直通风道与静压箱上风口连通，与静压箱前部风口相连通的下层通风道组成双层风道；通风机通过通风道口与静压箱进风口相连通；垂直通风道上端伸出粮堆并设有上阀门，垂直通风道下端与静压箱上风口连接处设有上层通风道导风翻版，下层通风道与静压箱前部风口连接处设有下层通风道导风翻版。

所述的垂直通风道(33)架设在通风机(7)一侧山墙附近。

所述的通风道、静压箱、通风道口和通风机的数量以及上下层相邻水平通风道间距，根据不同通风作业要求，按《储粮机械通风技术规程》中的规定进行配置。针对目前较为普遍的6m高粮堆，上层通风道与下层通风道的垂直距离为3m。

所述粮仓双层通风系统还包括用于连接上层通风道和垂直通风道的连通管，所述的连通管为伸缩式连通管。

所述上层通风道为圆形短管串接而成的圆形管道，其一端经连通管与垂直通风道的上下两部分连接，另一端通过堵头密封。

所述通风道口截面形状为圆形或矩形，所述通风机为轴流风机、斜流风机、混流风机或离心风机。

一种基于所述的粮仓双层通风系统的分层通风方法：关闭垂直通风道上阀门，关闭下层通风道导风翻版，打开上层通风道导风翻版，开启通风机向所述的粮仓双层通风系统内送风，仓外空气通过上层通风道进入上层粮堆，并与粮堆内的湿热空气混合，在通风机的产生的正压力下穿过粮堆，实现对上层粮堆的压入式通风作业。

一种基于所述的粮仓双层通风系统的分层通风方法：关闭垂直通风道上阀门，关闭下层通风道导风翻版，打开上层通风道导风翻版，开启通风机向所述的粮仓双层通风系统外吸出空气，空气从粮面进入粮堆，并与上层粮堆内的湿热空气混合，而通风机产生的负压将混合空气经由上层通风道从上层粮堆中吸出，实现对上层粮堆吸出式通风作业。

一种基于所述的粮仓双层通风系统的分层通风方法：打开垂直通风道上阀门，打开下层通风道导风翻板，关闭上层通风道导风翻板，开启通风机向所述的粮仓双层通风系统内送风，仓外空气通过下层通风道进入下层粮堆，并与下层粮堆内的湿热空气混合，在通风机产生的正压力下穿过下层粮堆至上层通风道处，通过上层通风道和垂直通风道排出粮仓主体，实现对下层粮堆的压入式通风作业。

一种基于所述的粮仓双层通风系统的分层通风方法：打开垂直通风道上阀门，打开下层通风道导风翻板，关闭上层通风道导风翻板，开启通风机向所述的粮仓双层通风系统外吸出空气，仓外空气从垂直通风道和上层通风道进入下层粮堆，并与下层粮堆内的湿热空气混合，在通风机的产生的负压力下穿过下层粮堆，通过下层通风道排出粮仓主体，实现对下层粮堆的吸出式通风作业。

一种基于所述的粮仓双层通风系统的分层通风方法：根据粮堆区域通风需求，在目标通风区域上方的粮堆表面以外压盖塑料薄膜，再关闭垂直通风道上阀门，关闭下层通风道导风翻版，打开上层通风道导风翻版，开启通风机向所述的粮仓双层通风系统外吸出空气，仓外空气通过未压盖塑料薄膜的目标通风区域上方的粮堆表面进入上层粮堆，并与粮堆内的湿热空气混合，在通风机的产生的正压力下穿过粮堆，通过上层通风道排出粮仓主体，实现对粮堆进行局部通风的目的。

有益效果：

1、本发明可以解决高大平房仓高粮堆通风不均匀问题。通过在仓房中布设双层风道系统，减小通风途径比，减少空气在粮堆中的无效流动距离，通风基本无死角，提高通风效率，通风均匀性好。

2、本发明中的分层通风方法不仅包括压入式通风，亦包括吸出式通风，形式多样化，效果明显，适用范围广，可满足如通风降温、就仓干燥、处理粮堆局部发热等不同储粮通风需求。

本发明可以解决目前高粮堆高水分粮就仓干燥难的问题：按照《储粮机械通风技术规程》中就仓干燥通风系统布置要求，在仓内布设双层通风系统，可及时的将粮堆分层干燥至安全储藏水分，防止出现粮食霉变或上层粮堆未干燥，下层粮堆过干的情况。相对于垂直插管通风就仓干燥或烘干机干燥可大幅降低成本。

本发明可以解决粮堆内局部通风的问题：双层通风系统结合粮堆表面压盖等措施，可控制粮堆中空气流动途径准确经过所需处理的粮堆区域，保证该区域粮食处于安全储藏条件下，达到局部通风的目的。双层通风系统可对粮堆绝大部分区域进行局部通风，简单易操作。

4、本发明中的双层通风系统，可与多种设备相结合，实现多种节能环保储粮技术。通风系统无需改造，仅需要将通风机换成谷物冷却机、磷化氢环流熏蒸机，可对粮堆进行冷却作业和环流熏蒸作业。

5、本发明中垂直通风道架设在风机一侧山墙附近，装卸方便，不影响进出粮作业，相对于垂直插管通风和利用专利号为CN2445582Y公开的风道系统进行通风，大幅降低储粮工作强度。上层通风道是圆形短管串接而成的圆形管道，上层通风道与垂直通风道采用丁字型连通管与垂直通风道的上下端连接，各主要连接处均为活动连接，防止通风过程中粮堆沉降造成的上层通风道断裂，便于长期使用。

附图说明

图1、粮仓双层通风系统剖面图结构示意图。

1为粮仓，2为粮堆，3为通风道(包括下层通风道31，上层通风道32和用于连通风道31和32的垂直通风道33)，4为导风翻板或阀门(包括控制风道31的导风翻板41，控制风道32的导风翻板42和控制风道33上部风道的阀门43，阀门43带翻盖，配合导风翻板41使用)，5为静压箱，6为通风道口，7为通风机，8为连通管，9为窗户；下同。

图2、图1的A-A视图。

图3、粮仓双层通风系统俯视平面图。

图4、上层粮堆压入式通风示意图。

图5、上层粮堆吸出式通风示意图。

图6、下层粮堆压入式通风示意图。

图7、下层粮堆吸出式通风示意图。

图8、压膜吸出式局部通风示意图。

其中，10为塑料薄膜，其他编号表示的部件同图1。

具体实施方式

下面结合附图和具体实例对本发明的具体实施进行详细说明，但本发明内容并不局限于此。

实施例1

如图1，图2和图3所示，一种粮仓双层通风系统，包括粮仓主体1、通风道3、静压箱5、通风道口6、导风翻板或阀门4、及粮仓外的通风机7，粮仓主体1顶部两侧设有窗户9，通风道包括水平通风道31、32和垂直通风道33，水平通风道31、32设有孔径小于粮食粒径的通风孔，所述的水平通风道31、32包括粮堆中部的上层通风道32和粮堆底部的下层通风道31，下层通风道31一端密封，另一端与静压箱前部风口相连通；上层通风道32一端密封，另一端通过垂直通风道33与静压箱上风口连通，与静压箱前部风口相连通的下层通风道31组成双层风道；通风机7通过通风道口6与静压箱进风口相连通；垂直通风道33上端伸出粮堆并设有上阀门43，垂直通风道33下端与静压箱5上风口连接处设有上层通风道导风翻版42，下层通风道31与静压箱5前部风口连接处设有下层通风道导风翻版41。

所述的通风道3根数、静压箱5、通风道口6和通风机7的个数根据就仓干燥要求的通风途径比要求确定。

所述粮仓双层通风系统还包括用于连接上层通风道32和垂直通风道33的连通管8，所述的连通管8为伸缩式连通管。

所述上层通风道32为圆形短管串接而成的圆形管道，其一端经连通管与垂直通风道的上下两部分连接，另一端通过堵头密封。

进粮时，先将垂直通风道架设在风机一侧山墙附近的静压箱5的上部风口上，在粮面堆高到3米后，对粮面进行一次平整，再装好连通管8、上层通风道32和垂直通风道33的上端，再继续进粮至所需高度。考虑到干燥过程中所降水分较大，粮食沉压距离不可忽略，对中层管道会造成较大的压力，因此，中层管道与下层管道之间的连通管8应选用伸缩式连通管，如用两管套接等方式即可具有一定的伸缩性能而适应粮堆沉降。最后，平整粮面，准备就绪后即可开始进行通风干燥作业。

如以16m×18m高大平房6m高粮堆双层通风降水为例，下层通风道31利用原本就存在的地上垄通风系统，上层通风道32可采用一机四风道，两个风机(轴流风机)，总共8风道。每根风道长16米，风道直径取用300毫米的圆形管道，通风道与通风道间距2米，根据《储粮机械通风技术教程》规定，降水通风系统的途径比应在1.2～1.5之间。而上层通风道32的途径比K＝(1+3)/3＝1.33，符合国家规定标准，可进行通风作业。

实际通风过程中可兼行向内送风和向外反吸，能更好的解决降水均匀性的问题。具体通风方法如下：

上层粮堆压入式通风：

如图4，关闭阀门43和导风翻板41，打开导风翻板42，开启仓外通风机7向粮仓内送风，将空气通过通风道31和32送入上层粮堆，并与粮堆内的湿热空气混合，在通风机的产生的正压力下穿过粮堆2，通过窗户9排出粮仓，实现对上层粮堆的压入式通风作业。

上层粮堆吸出式通风

如图5，关闭阀门43和导风翻板41，打开导风翻板42，开启仓外通风机7向粮仓外吸出空气，将粮堆中的湿热空气向外吸出，由于通风机吸出仓内空气产生负压，外界空气粮面进入上层粮堆2，补充被通风机吸出的空气，与上层粮堆内的湿热空气混合，混合空气继续被吸出，如此循环，实现对上层粮堆吸出式通风作业。

下层粮堆压入式通风

如图6，打开阀门43和41，关闭导风翻板42，开启通风机7向粮仓内送风，将外界空气通过下层通风道31送入下层粮堆，并与粮堆内的湿热空气混合，在通风机的产生的正压力下穿过下层粮堆至上层通风道32，通过上层通风道32和垂直通风道33排出粮堆，通过窗户排出粮仓，实现对下层粮堆的压入式通风作业。

下层粮堆吸出式通风

如图7，打开阀门43和41，关闭导风翻板42，开启通风机7向粮仓外吸出空气，将下层粮堆的湿热空气吸出，由于通风机吸出仓内空气产生负压，外界空气从垂直通风道33和上层通风道32进入下层粮堆，并与粮堆内的湿热空气混合，在通风机的产生的负压力下穿过下层粮堆，通过下层通风道31排出粮堆，实现对下层粮堆的吸出式通风作业。

粮堆局部通风

如图8，根据粮堆某区域通风需求，在目标通风区域上方的粮堆表面以外压盖塑料薄膜10，再对粮堆进行上层吸出式通风作业，此时空气在粮堆中的流通途径将准确穿过目标通风区域，从而达到对粮堆进行局部通风的目的。

Claims (10)

1.一种粮仓双层通风系统，包括粮仓主体(1)、通风道(3)、静压箱(5)、通风道口(6)、导风翻板或阀门(4)、及粮仓外的通风机(7)，粮仓主体(1)顶部两侧设有窗户(9)，通风道(3)包括水平通风道(31、32)和垂直通风道(33)，水平通风道(31、32)设有孔径小于粮食粒径的通风孔，其特征在于所述的水平通风道(31、32)包括粮堆中部的上层通风道(32)和粮堆底部的下层通风道(31)，下层通风道(31)一端密封，另一端与静压箱前部风口相连通；上层通风道(32)一端密封，另一端通过垂直风道(33)与静压箱上风口连通，与静压箱前部风口相连通的下层通风道(31)组成双层风道；通风机(7)通过通风道口(6)与静压箱进风口相连通；垂直通风道(33)上端伸出粮堆并设有上阀门(43)，垂直通风道(33)下端与静压箱(5)上风口连接处设有上层通风道导风翻版(42)，下层通风道(31)与静压箱(5)前部风口连接处设有下层通风道导风翻版(41)。

2.根据权利要求1所述的粮仓双层通风系统，其特征在于所述的通风道(3)、静压箱(5)、通风道口(6)和通风机(7)的数量以及上下层相邻水平通风道间距，根据不同通风作业要求，按《储粮机械通风技术规程》中的规定进行配置。

3.根据权利要求1所述的粮仓双层通风系统，其特征在于所述粮仓双层通风系统还包括用于连接上层通风道(32)和垂直通风道(33)的连通管(8)，所述的连通管(8)为伸缩式连通管。

4.如权利要求1或3所述的粮仓双层通风系统，其特征在于所述上层通风道(32)为圆形短管串接而成的圆形管道，其一端经连通管(8)与垂直通风道(33)的上、下两部分连接，另一端通过堵头密封。

5.根据权利要求1所述的粮仓双层通风系统，其特征在于：所述通风道口(6)截面形状为圆形或矩形，所述通风机(7)为轴流风机、斜流风机、混流风机或离心风机。

6.一种权利要求1所述的粮仓双层通风系统的分层通风方法，其特征在于：关闭垂直通风道上阀门(43)，关闭下层通风道导风翻版(41)，打开上层通风道导风翻版(42)，开启通风机(7)向所述的粮仓双层通风系统内送风，仓外空气通过上层通风道(32)进入上层粮堆，并与粮堆内的湿热空气混合，在通风机的产生的正压力下穿过粮堆，实现对上层粮堆的压入式通风作业。

7.一种权利要求1所述的粮仓双层通风系统的分层通风方法，其特征在于：关闭垂直通风道上阀门(43)，关闭下层通风道导风翻版(41)，打开上层通风道导风翻版(42)，开启通风机(7)向所述的粮仓双层通风系统外吸出空气，空气从粮面进入粮堆，并与上层粮堆内的湿热空气混合，而通风机(7)产生的负压将混合空气经由上层通风道(32)从上层粮堆中吸出，实现对上层粮堆吸出式通风作业。

8.一种权利要求1所述的粮仓双层通风系统的分层通风方法，其特征在于：打开垂直通风道上阀门(43)，打开下层通风道导风翻板(41)，关闭上层通风道导风翻板(42)，开启通风机(7)向所述的粮仓双层通风系统内送风，仓外空气通过下层通风道(32)进入下层粮堆，并与下层粮堆内的湿热空气混合，在通风机(7)产生的正压力下穿过下层粮堆至上层通风道处，通过上层通风道(32)和垂直风道(33)排出粮仓主体(1)，实现对下层粮堆的压入式通风作业。

9.一种权利要求1所述的粮仓双层通风系统的分层通风方法，其特征在于：打开垂直通风道上阀门(43)，打开下层通风道导风翻板(41)，关闭上层通风道导风翻板(42)，开启通风机(7)向所述的粮仓双层通风系统外吸出空气，仓外空气从垂直通风道(33)和上层通风道(32)进入下层粮堆，并与下层粮堆内的湿热空气混合，在通风机(7)的产生的负压力下穿过下层粮堆，通过下层通风道(31)排出粮仓主体(1)，实现对下层粮堆的吸出式通风作业。

10.一种权利要求1所述的粮仓双层通风系统的分层通风方法，其特征在于：根据粮堆区域通风需求，在目标通风区域上方的粮堆表面以外压盖塑料薄膜(10)，再关闭垂直通风道上阀门(43)，关闭下层通风道导风翻版(41)，打开上层通风道导风翻版(42)，开启通风机(7)向所述的粮仓双层通风系统外吸出空气，仓外空气通过未压盖塑料薄膜(10)的目标通风区域上方的粮堆表面进入上层粮堆，并与粮堆内的湿热空气混合，在通风机的产生的正压力下穿过粮堆，通过上层通风道(32)排出粮仓主体(1)，实现对粮堆进行局部通风的目的。

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