郑秉照 林 涛 林小龙 郑国文
(中央储备粮莆田直属库有限公司 351158)
浅圆仓是我国上世纪90年代从国外引进的新仓型。它具有仓容量大，堆粮高储粮多，占地面积小，进出粮机械化程度高等特点。配套使用了机械通风、谷物冷却、磷化氢环流熏蒸及电子测温等“四合一”储粮新技术，为浅圆仓的安全储粮提供了技术保证[1-2]。但浅圆仓粮食在进仓过程中自动分级现象普遍严重，粉尘、杂质和破碎粮的小颗粒形成的杂质区集中在粮仓的中心部位[3]。特别是靠近粮堆中间区域(中心点粮面往下10 m～20 m深度)的粮食会形成圆柱状的杂质聚集区，该部位正好处于浅圆(筒)仓的通风盲区，以目前的仓内风道布置情况，很难对这部分区域进行有效的通风，如发热处理不及时该区域最高温度会达到36℃左右，极易造成该区域粮食虫害聚集，引起发热霉变等储粮问题，给日常储粮管理带来安全隐患。尤其是像油料如大豆，一旦发热则该部位杂质区将很快板结，从而进一步恶化粮堆通透性，形成恶性循环。
鉴于以上情况，为解决我库浅圆仓进仓过程中粮堆中心部位易形成圆柱状的杂质聚集区，造成局部发热霉变及害虫和微生物繁殖生长等问题，确保储粮安全，我库于2020年12月11日～19日对6个仓廒进行“器字型”防分级八口布料器采用安装改造，通过一段时间的准备，试验仓a于2022年4月开始进行入仓试验运行，进仓时采取自然分流、多点布料的入仓方式，使粮堆中间杂质等高聚集区域变为分散分布，改善了储藏环境，效果明显。我库通过多次研究对比，证明“器字型”防分级八口布料器设计合理，操作简便，效果好。
1.1 设备构造
“器字型”防分级八口布料器包括：“水”帘导流装置、伞形分料锥、围栏、溜槽(尾部有人字形分叉)。其中导流装置安装于输送机卸料口至仓顶入料口，布料器安装于仓内入料口下方，分料锥位于入料口中心线位置，如图1所示。
图1 防分级八口布料器示意图
1.2 布料器工作原理
1.2.1 “水”字帘导流装置 该布料器安装“水”字帘导流装置，使粮食保持匀料流入仓内。
1.2.2 伞形分料锥 该布料器安装防破碎圆锥，使粮食经分流圆锥顶部滑入八口分流槽，避免直接冲击产生破碎。
1.2.3 入仓状况 入仓时形成8处落料点杂质，在整个仓内的分布较为均匀，有效降低了粮堆发热霉变的可能，消除了杂质破碎大范围板结的现象。
2.1 试验仓库条件
a仓为试验仓，该仓安装了“器字型”防分级八口布料器。试验仓内径20 m，墙体厚度260 mm，顶高32.5 m，檐口高度29.1 m，仓内体积9531 m3，仓容6250 t；
仓内布置4组对称“圭”字形地上笼通风道，为四侧通风；
仓顶涂刷热反射隔热涂料，并在东、西、南、北四个方位配备4个自然通风口，4个轴流风机口，风机功率为1.5 kW，并使用了翻板式气密闸门，每仓配套25根可拆卸式电子测温电缆，底部固定在地坪，采用1、4、8、12中心分环式布局。
b仓为对照仓，仓内没有安装防分级装置，其他储粮仓储条件与试验仓a相同。
2.2 粮食情况
a仓储粮品种：(油脂)大豆；
等级：二等；
数量：5988 t；
收获年度：2021年；
产地：美国；
粮堆高度：24.90 m；
入库时间：2022年4月；
粮食水分10.2%；
杂质0.7%；
粗脂肪含量干基：21.4%。
b仓储粮品种：(油脂)大豆；
等级：二等；
数量：6241 t；
收获年度：2022年度；
产地：乌拉圭，粮堆高度24.93 m；
入库时间：2022年7～8月；
粮食水分12.5%；
杂质0.9%；
粗脂肪含量干基：21.5%。
3.1 仓内情况
日常粮情测温报表：a、b两仓内安装的粮情电子检测系统均为北京产数字式检测系统。每座仓廒粮温检测按25根测温电缆设点，全仓共分4圈，中心第一圈1个点，第二圈4个点，第三圈8个点，最外层靠近仓壁12个点，每个点分14层检测，总共有350个点，每个仓廒内设温湿度检测点1个，仓外采用在仓廒外悬挂移动式干湿球湿度计检测温湿度。
3.2 异常点处理
仓廒内局部粮温异常点采用电子测温和人工布点测温相结合方式，其中人工补点采用移动式测温电缆绳，长度在10 m～15 m，即插即用。
储粮期间手动检测粮温使用数字式3BK型自动巡回测温仪。
4.1 试验仓情况
试验仓进仓后平仓验收整仓杂质为0.7%，重点对仓内粮堆中心点进行了分层取样，该点各层最高杂质为1.3%，最低为0.9%。
4.2 对照仓情况
对照仓入仓后中心点分层取样，该点各层最高杂质为4.3%，最低为2.5%。b仓于7月20日开始进仓，8月6日进仓结束后对该仓中心部位杂质、破碎粮粒柱状体深度在6 m左右的区域，采用人工套筒加扦插PVC管进行人工扦样吸粮过筛除杂处理等措施，之后进行平仓整理并上报入库验收。处理后该中心点单点取样杂质仍在1.4%左右，整仓平均杂质为0.9%。
5.1 试验a仓情况
试验a仓进仓结束后进行常规储粮，至2022年5月16日仓内最高粮温22.2℃，最低粮温为10.1℃，整仓平均粮温为15.3℃。于5月18日起开启仓内空调进行粮面控温，为了确保储粮安全度夏，5月23日开始进行充氮气调，10月20日拆封后进仓检查仓内无发热点，并全仓扦样过筛也没有发现活虫。
5.2 对照仓b仓情况
由于该仓进仓时正处于夏季，粮温偏高，至8月11日整仓平均粮温为29.1℃，局部最高点(1号电缆S9层35.8℃，1号电缆S8层35.1℃，3号电缆S9层34.7℃，4号电缆S9层33.5℃)，最低点为25.2℃。为确保储粮安全度夏，本仓于8月11日～26日进行了谷物冷却，谷冷机使用过程中对局部高温点部位采用扦插PVC导风管进行引风等降温措施。
经过采取谷冷等一系列辅助降温措施后，至8月26日整仓平均粮温为17.4℃，局部最高点为18.7℃，最低点为13.9℃。
谷冷作业后，于9月3日开始进行充氮气调储粮，并同时开启仓内空调控温，至10月24日，整仓平均粮温为19.1℃，局部最高粮温为：中心点1号电缆S8层为24.3℃，S9层为23.1℃，最低点为15.2℃；
10月27日仓内中心点1号电缆离粮面约10 m～12 m处，出现局部发热现象，S8层最高粮温达31.7℃，S9层为29.6℃，而粮堆其它部位粮温正常，拆封散气后进仓检查，该中心点经扦样过筛未发现活虫。由于该仓内没有安装防分级装置，进仓后粮堆中心部位杂质聚集，虽然之前进行了局部处理，但由于该部位从上到下处理难度很大，且之前的局部处理也只解决了上层6 m左右粮堆的问题，粮堆中心中下部杂质、破碎粮粒聚集柱状体仍存在。针对以上局部发热情况，由于该发热点处于中心部位粮层较深处，且杂质、破碎粒聚集不好处理，为确保储粮安全，10月27日至11月3日再次采用谷物冷却及插PVC导引管进行引风，并同时结合单管风机进行局部降温处理。
经过局部谷冷及结合采取一系列人工处理措施后，至11月3日，该中心点1号电缆S8层最高粮温降到17.2℃，S9层降到16.8℃。
6.1 平仓工作量对比
6.1.1 对照仓b仓分析 常规对照仓b仓，由于没有安装防分级布料器，从仓顶进粮口高空单点入粮，进仓时自动分级现象较为严重，大部分的杂质、破碎粒及粉尘集中在粮堆的中心部位，特别是靠近粮堆中间区域中心点粮面往下10 m～15 m深度的粮食易形成柱状体的杂质聚集区，需采用人工套筒加扦插PVC管等措施处理该中心部位杂质后，才能符合粮食入仓验收质量要求。但该部位处理难度极大，且也只解决了上层6 m左右粮堆的问题，粮堆中下部杂质、破碎粮粒聚集圆柱体仍存在，机械通风、充氮气调、熏蒸杀虫等十分困难，隐患点处于粮堆中下部，处理难度大且不易操作。不仅费时费力费物，而且后期日常储粮保管难度大。
6.1.2 试验仓a仓分析 a仓安装布料器后，入库后仓内杂质、破碎不完善粒分布较为均匀，仓内粮堆中心点无圆柱状的杂质聚集区，进仓结束后粮面呈现8个圆锥形的小粮堆，平整粮面工作量与未安装布料器前减少了50%左右。
6.2 仓廒通风使用时间、效果对比
6.2.1 试验对比 试验仓a仓，此次冬季降温通风从2022年12月11日开始，由于天气原因，其间断通风至2023年1月18日，共耗时396 h，整仓平均粮温降至13.1℃，局部最高点为15.0℃，整仓各层下降幅度均趋于一致，已达到降温目的。
而对照仓b仓也是从12月11日开始通风，至2023年1月18日，整仓平均粮温仍达14.9℃，局部最高点为18.4℃，未达到降温目的，粮堆中心点1号测温点S10层附近2 m左右，距离粮面6 m～7 m以上最高粮温仍偏高，继续通风至1月30日止，比a仓多用了3 d～5 d。
6.2.2 试验分析 通风降温前，试验仓a仓高温点在仓内分布相对分散，而对照仓b仓则主要集中在粮堆中部区域。由于粮堆是热的不良导体，粮堆对热的传入和输出都很缓慢，当粮堆内出现局部积热，如没有借助外部条件，粮堆内特别是中心部位由于杂质聚集通风不畅，形成发热导致出现高温情况时，要彻底降温。如当时气候不允许，就必须采用大功率机械设备进行通风降温，如谷物冷却机，这样不但会增加能耗，也会造成水分减量。
通风过程中：试验仓a仓整体粮温是均匀下降的，而对照仓b仓粮堆中心杂质聚集区温度下降比较缓慢[4]。
6.3 储粮技术措施及费用对比
试验仓a仓在进仓后，日常储粮期间仓内没有发生过局部发热现象，只采用了空调控温、充氮气调及秋冬季机械通风储粮技术。
而对照仓b仓在储粮期间也采用了上述储粮措施，进仓结束后除首次使用谷冷外，由于气调拆封前粮堆中心点局部发热，该点位于较深的中部杂质聚集区，不易处理，因而b仓再次采用了谷物冷却等措施进行通风降温，用时170 h，电耗16350 kW·h，总费用为10630元，两者比较，试验仓a仓节约费用10630元。
6.4 装粮效果比对
浅圆仓安装八口布料器后，仓内粮食的落料点从原来的高空单点增加至8个点，减缓了入仓过程中自动分级现象的产生，粮堆各区质量状况基本相近，粮堆孔隙变大，增加透气性，便于机械通风、谷物冷却、环流熏蒸、充氮气调等“四合一”及绿色储粮技术的应用。粮食在仓内形成的8个小粮堆，其高度差小，与单点落粮相比，平仓量和劳动强度大大降低，提高了平仓效率，也节约了平仓费用，降低了仓廒人工成本。
6.5 投资成本及成效对比
“器字型”防分级八口布料器，每套设备材料及安装费等约需4.4万元，价格便宜，使用方便，每次进粮时可重复多次使用，一次投资长期使用，且每年分摊成本低。以试验仓a仓使用10年来计算，分摊每年仅4400元。
而没有安装布料器的仓房，进仓时采用高空单点落料的方式，在储粮过程中中下层粮堆中心柱状体的杂质聚集区通风不畅，透气性差，易发热结露，以对照仓b仓为例，储粮期间粮堆中心点发热采用谷物冷却等降温措施，耗费1.06万元。两仓对比，正常情况下a仓比b仓节约0.62万元，节约58%的费用。
仓廒“器字型”防分级八口布料器采用自然分流、多点均匀布料的入仓方式，使粮堆中心点杂质、破碎的聚集区域由原来的集中圆柱状分布变为分散分布，提高了粮堆的通透性，改善了整仓通风、气调、熏蒸气体均匀性，消除了粮堆中心点发热板结的储粮安全隐患，从而大大地改善了粮食的仓储品质，且减小粮食出仓过程中由于粮堆中心区域大范围发热板结而带来的危险性，大大降低了清仓作业风险。同时，对加强粮食供给安全，提高抗灾害能力，增强企业竟争力及综合效益，促进地方经济发展具有重要的意义。
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