浅圆仓智能化充氮气调储粮技术应用
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1.设计目的目前,世界各国对食品安全和环境保护越来越重视,世界粮农组织要求各成员国逐步减少直至全部禁止在粮食储藏过程中使用化学药剂,而气调是国际公认的绿色储藏技术,其中氮气气调具有杀虫、防虫、抑菌及保持粮食品质的作用。
所以本设计使用氮气气调。
2.设计方案氮气气调储粮,顾名思义,就是在密闭粮仓内冲入氮气,以达到杀虫、防虫、抑菌及保持粮食品质的目的。
2.1设备情况2.1.1 制氮系统非深冷氮氧分离工艺包括变压吸附碳分子筛制氮和中空纤维膜分离制氮,两种工艺关键材料或零部件大多从国外进口,在国内均有规模化的生产厂家,技术均成熟。
本方案采用变压吸附制氮,制氮系统由空压机、净化装置、冷干机、PSA吸附装置、检测装置、控制系统等组成。
2.1.2 检测设备氧浓度检测仪:通过采用测量氧浓度的方法,换算成氮气浓度。
氧浓度报警仪:防止检测人员在缺氧环境中发生窒息事故。
2.1.3 安全防护设备正压空气呼吸器:作为进仓检查的保护器械。
高压充气泵:数量:1台,充填压力:300Bar。
2.2 粮仓气密性处理2.2.1 查漏在650帕压力状态下检测仓房气密性,查找、统计和标识仓房漏气点位置。
经检查,仓房的主要漏气部位有:出料口、仓顶进人孔、进料口、各通风口,其中出料口和进料孔漏气严重。
2.2.2 气密性改造措施对仓顶自然通风孔、轴流风机口、仓底通风口和进人孔进行气密性改造,并在周边刷涂乳胶漆和贴胶带纸。
具体措施如下:仓门气密性改造:增设密封压槽和薄膜门;仓底各出粮口气密性改造:先松动闸板密封件及压紧装置,更换密封元件,关紧闸板,顶紧压紧装置;进人孔气密性改造:更换进人孔气密胶条,加贴软胶贴,拧紧气密螺钉;仓顶通风孔气密性改造:在气密胶条上增涂润滑脂等;仓底通风口气密性改造:在漏气部位涂中性硅酮胶。
2.2.3 气密性检测完成上述气密性改造后,充氮气前对仓房进行气密性检测。
2.3 气调方案首次充氮后我们可以测得其半衰期,这样方便后序补氮。
浅圆仓的储粮特性及改进方法①2z一222硼包.僻粮.1诘粮暂弛粮油仓储科技通讯2000(3)仓储技术浅圆仓的储粮特性及改进方法塑亟S习.;(安徽宿州国家粮食储备库234000)浅圆仓作为一种新的仓型,在新建250亿kg仓容中占的比例较小,在我国还没有广泛使用的经验,这给储粮工作者提出了新的要求.下面拟对浅圆仓的储粮特性及改进要求作一说明.浅圆仓具有造价低,施工期短,仓容大,占地面积小,储存量太,与工作塔配合使用可实现进出粮机械化,自动化,生产效率高等特点,比较适合粮食储存.浅圆仓仓壁为钢筋混凝土结构,厚度约为27era,其仓直径较大,一般为25~30m,檐高15m.装粮6i0o~9000t左右.建造时,采用钢筋混凝土结构,滑模浇铸.浅圆仓用双层仓门,~'l-fq为密闭防护门,内门为可多层开启的钢结构弧形挡粮门.挡粮门可根据仓内粮面高度变化分层开启和关闭.仓顶中心设一人粮口,通过仓顶埋刮板输送机朝仓内进粮.仓底设置一条输送通廊,沿通廊方向在仓底地坪上开设3 ~5个卸粮口.卸粮时,打开卸粮口,粮食自流出仓,再由通廊中输送机完成粮食出仓作业.仓内剩余粮食的清仓作业由扒谷机或清仓绞龙完成.简仓的机械化程度高.由于简仓顶部与底部均有输送设备,简仓群的工作塔内设有提升,检斤,清理, 除尘,控制等设备,简仓的工艺流程使其能迅速完成粮食进出仓操作,有利于提高八库粮质,实现现代化管理.新的浅圆仓配置了粮温检测,通风降温,环流熏蒸与谷物冷却系统.测温系统可以及时发现粮温的异常变化;通风系统可以迅速降温散湿,均衡粮温,防止湿热扩散而造成局部粮食结露霉变;熏蒸系统可以促使毒气环流,在仓内均匀分布,提高药效,杀死害虫;谷物冷却系统可以迅速降低稍高水分的粮温,使之保持在相对低温状态,维持粮食原有品质,减少了因强制通风引起粮食水分降低所造成的粮食重量的减少,这些配套设施为浅圆仓安全储粮提供了可靠保证.1浅圆仓的特点1.1由于采用钢筋混凝土等建筑材料.滑模施工方法,底部锥斗与出粮口高于地面. 所以具有良好的密闭,防潮,防虫,防鼠和防火性能,有利于粮食安全储藏.4.2.4防鼠效果显着,有较好的经济效益.根据白银市粮食局的统计,鼠害每年对露天储粮造成的损失较大,按现存露天储粮计算,采取该防鼠法每年可减少储粮损失i5万kg,减少经济损失2O多万元. 若从全省乃至全国的情况看,采取该防鼠法可减少的损失就更可观了.(收稿日期2000一O1—08)仓储技术浅圆仓的储粮特性及改进方法1.2我国以前所建筒仓一般用作粮食中转,缺乏相应的储粮配套设施.一旦粮食出现问题只有采用应急措施倒仓解决,这样做储粮既不安全,而且费用较高.而新建仓中都设置测温与通风系统.可以及时发现粮食发热.采取通风措施.降温散湿, 均衡粮温;有的还有熏蒸系统,环流熏蒸能有效杀死害虫,确保储粮安全.1,3筒仓筒体高,进粮时会形成严重的自动分级现象,在筒壁处形成环状的轻型杂质区,在落粮点处形成柱状重型杂质区,会给安全储粮带来隐患.所以粮食入仓前一定要清理,入粮时要采用散粮器或中心进粮管.能减缓进粮时的自动分级现象. 1.4筒仓多功能通风熏蒸装置集通风降温,环流熏蒸,减缓自动分级,减压出仓等多功能于一体.可以解决筒仓通风降温散湿,深粮层熏蒸杀虫,减缓进出粮的自动分级现象和卸粮减载等问题,可以降低保管费用,提高粮食储藏稳定性.因此.筒仓多功能通风熏蒸装置是目前较为完善的筒仓储粮配套设施.2存在的问题2.1我国长期以房式仓储粮为主,缺乏深粮层,大容量浅圆仓的储粮经验,所以应加强对浅圆仓储粮技术的研究和相应的配套设施.2.2国外粮食质量如水分,杂质等经多次清理,处理.粮质好且多来自于大型农场, 粮质均匀,我国由于农村种植规模较小.同一仓粮食可能来自于千家万户,不同批次,不同品种,不同等级的粮食混装会给安全储粮带来隐患.2.3钢混结构的仓壁易于导热,很容易造成表层和靠近仓壁处由于水分转移而结露,进而出现结顶或挂壁现象,严重时导致整仓发热.3解决办法3.1借鉴外国成熟的浅圆仓储粮经验,并在国内组织科研人员及时对这种仓出现的问题加以研究解决.3.2在调粮入仓时,尽量做到"五分开,进仓之前做好清理整晒工作,保证粮质均一,稳定.3.3加强"四散"工作.提高粮库的机械化程度.3.4降低仓壁的导热性能,仓壁可采取发泡技术,在墙体上喷涂以树脂为原料,加入一定量的发泡荆等辅助材料,经加热发泡膨胀而制成的隔热材料;也可在仓外壁使用铝箔波纹纸板,减少仓壁对热辐射的吸收.(收稿日期2oo0一o4—03)。
Food Science And Technology And Economy粮食科技与经济2023 年12月第48卷 第6期Dec. 2023V ol.48, No.6浅圆仓是我国20世纪90年代从国外引进的仓型,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”储粮新技术可以保证大多数浅圆仓的安全储粮[1-2]。
福建地处我国东南沿海属亚热带湿润气候区,全年大部分时间处于高温高湿环境条件下,特别是夏季气温很高,最高可达40 ℃以上,因此害虫活动频繁,常规的储粮方法不利于安全储粮。
充氮气调是先进的绿色储粮技术,通过人为调节粮仓储藏环境中氮气、氧气的比例,减少害虫和微生物的生长,提高粮食储存时限,具有无公害、无污染的特点[3-7]。
但因浅圆仓筒粮堆体积较大、粮堆高、充氮作业时间长,需要仓储人员人工巡查设备、检测氧气浓度、开闭充氮管路等,操作繁琐,且无法及时发现氮气浓度的下降,无法保证储粮过程中粮堆氮气浓度的均匀和稳定[8]。
充氮气调储粮智能管理是将先进的充氮气调储粮技术工艺编成计算机程序,采用先进的自动化控制及检测技术对仓库的充氮气调储粮工作流程进行智能控制。
预先设置气调仓的目标氮气浓度、目标仓压、充入氮气的数量及环流时间,系统自动完成充氮气调智能控制管理系统在浅圆仓中的应用郑秉照,林 涛,林小龙(中央储备粮莆田直属库有限公司,福建 莆田 351158)摘要:将充氮气调储粮智能控制管理系统应用于浅圆仓储粮,试验了储粮过程中仓内氮气浓度分布及变化、仓内温度变化、杀虫效果,探讨了该体统使用的气密性、成本以及工艺问题。
结果表明,充氮气调储粮智能控制管理系统可以确保充进的氮气浓度达到浅圆仓廒所需的工艺浓度要求,破坏害虫及霉菌的生存环境,延缓粮食品质陈化,实现绿色储粮。
该系统性能稳定,工艺简单实用,具有先进、安全、高效的特性,能有效控制仓内氮气浓度,减少仓储人员工作量,提高充氮效率。
浅圆仓储粮技术及工艺在长期的保粮实践中,仓储工作者总结出一套符合我国国情、行之有效的科学储粮制度,并以“粮情检测与分析”、“粮堆机械通风降温”、“充氮气调与环流熏蒸”、“控温储粮与补冷均温”等先进储粮技术和配套的机械设备的应用为基础,结合当地气候变化,总结出不同季节储粮管理的侧重点,即“春季注重低温粮的隔热密闭和高水分粮的通风降水;夏季注重气调与熏蒸杀虫、粮堆控温和防汛工作;秋季注重多阶段防结露通风;冬季注重通风冷却、改善粮食品质”。
但我国传统的储粮仓型主要是平房仓,浅圆仓是目前我国粮库新仓建设的主流仓型,其在配套设施、储粮性能、粮情变化规律等方面与平房仓有较大差异,且目前粮食储藏的目标正在由保证粮食数量安全向保证质量安全转变,要求安全与效益并重。
因此,在浅圆仓储粮过程中,仓储管理工作者要积极主动将目前的储粮新技术与传统储粮技术相结合,将储粮日常管理与季节性重点管理相结合,完善浅圆仓大粮堆储粮的管理模式,从预防和综合治理着手,改变以往“夏季繁忙,冬季清闲”的储粮管理规律和“只讲储粮效果,不计储粮成本”的做法,采用科学的管理手段狠抓储粮措施的落实,向管理要效益,尽可能维持储粮生态系统的稳定和粮食品质,降低储粮成本,在提高仓储企业经济效益的同时达到绿色储粮的目的进出仓系统浅圆仓进出仓方式有多种,其产量、投资和工作效率各不相同,设计时需根据进出粮的规模与速度,选用合适的进出仓系统,降低工程造价、提高工作效率[15]。
3.1 进仓系统3.1.1 进仓系统的组成浅圆仓属集中进粮的大容量仓型,其进仓系统由卸粮坑、垂直提升、仓顶水平输送、仓内布料器等部分组成。
浅圆仓数较多时,通常配备工作塔,工作塔内设有垂直提升、清理、检斤、除尘等设备,工作塔旁设有卸粮坑,在卸粮坑的格栅下还设有活页避尘装置,避免卸粮时粉尘飞扬。
数量少的浅圆仓一般采用简易钢架提升粮食,配备垂直提升设备和入粮溜管等,清理与检斤设备需单独配置。
(1)输送设备。
檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱殗殗殗殗粮食储藏技术东南沿海浅圆仓储粮技术集成研究*蔡育池1 许国川1 李 卓1 付鹏程2 徐擎宇2 李 月2(1 中央储备粮泉州直属库有限公司 362800)(2 中储粮成都储藏研究院有限公司 610091) 摘 要 针对浅圆仓的仓型特点及储粮特性,介绍了我国东南沿海地区浅圆仓储粮管理情况,结合储粮安全生产要素,总结了浅圆仓配套设施及氮气气调、空调控温、动态气体隔热墙等储粮技术综合应用的效果。
实践证明,通过对浅圆仓配套设施的小改革和相关储粮技术的小创造,因地制宜综合应用各项技术,优势互补,实现了安全高效绿色储粮目标,取得了较好的社会效益和经济效益。
关键词 浅圆仓 粮食储藏 氮气气调 空调控温浅圆仓作为一种新仓型有自身优点,但储粮性能与平房仓有较大差别,粮食入仓,从仓顶垂直散落的高度约30m,粮粒相互碰撞导致破碎率增加,自动分级集中在仓中心形成柱状破碎、杂质区,这部分粮食容易发热;悬挂式测温电缆在粮食入仓过程中受侧压力影响,出现偏移、变形,影响粮温检测的可靠性;高达数十米的粮层,通风、谷冷需要克服更大的粮层阻力,时间长且不均匀性加大。
近年来,中央储备粮泉州直属库不断探索和试验浅圆仓储粮技术,对智能氮气气调、空调控温不断革新,创新实施了动态气体隔热墙等科技储粮技术,实现空调控温下的氮气气调储粮,有效提升了浅圆仓科技储粮水平。
1 浅圆仓基本情况及进出仓管理1.1 仓房结构和配套设施泉州直属库有限公司的浅圆仓为钢筋砼结构,顶高31.5m,檐口高度29.4m,内直径20m,仓体厚度260mm,堆粮线高26.5m,单仓设计容量6250t;仓顶60mm厚发泡聚氨酯隔热和3+3mm厚APP防水卷材,并涂刷白色反光涂料;仓顶设置4个自然通风口,4个轴流通风口,轴流风机功率1.5kW,并采用了翻板式气密闸门;仓底铺设四组“圭”字形地上通风笼;每仓配备25根可拆卸、可换芯测温电缆。
氮气储粮技术集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]氮气气调储粮技术气调防治储粮害虫有许多优点,许多年没有得到推广应用,主要是仓房气密性和处理成本较高造成的,目前这些也都已经得到解决。
被处理的商品中无残毒对工作人员安全对环境安全低氧具有抑霉效果;通过降低粮食的呼吸,有利于保持品质害虫产生抗性的风险低要求较高的气密性处理时间长增加储藏费用无警戒气味良好的仓房条件和密闭技术制氮技术的快速发展检测仪和报警仪成型一、气调防治储粮害虫1、产生的一些主要论述粮堆中氧浓度降低到2%~4%时,对大多数储粮害虫有致死作用,氧浓度进一步降低,将加速害虫死亡。
在温度较高的情况下,害虫呼吸更剧烈,耗氧量和失水量都大,死亡较快;在温度较低时,害虫呼吸速度下降,耗氧量和失水量都较小,死亡较慢;因此,氮气气体浓度应达到98%以上,保持时间依据粮温确定,温度在23℃以上时,需保持30天。
(澳大利亚研究表明,低氧对储粮害虫的致死作用,与温度密切相关。
水分含量12%以下的粮食中,当氮气中氧浓度在0~%时,温度在23℃时,需28天时间杀死所有的害虫,而在18℃时,则需要105天时间才能达到同样的杀虫效果。
)2、防治害虫的机理细胞水平的酸化导致生理作用的破坏。
对生物而言,乳酸发酵是在缺氧条件下最重要的提供能量的方式。
人们发现,当把一些昆虫暴露在纯氮或缺氧的环境中一段时间后,虫体内的乳酸水平显着提高。
害虫的死亡是由于体内大量乳酸聚积所致;有人认为其毒理影响归因于脱水和作为能量代谢底物甘油三酯的缺乏。
3、低氧对储粮害虫的防治效果不同试虫对低氧的忍耐能力差异显着。
氧气含量0%时,玉米象>米象>谷蠹>书虱>锯谷盗;氧气含量1%时,玉米象>米象>锯谷盗>书虱;氧气含量2%时,书虱>米象>玉米象>锯谷盗说明:①书虱对低氧环境的忍耐性较之鞘翅目的甲虫弱,且对环境中氧气含量的变化很敏感;②有氧气存在的低氧条件比无氧环境更易引起米象与玉米象的死亡。
氮气气调储粮技术气调防治储粮害虫有许多优点,许多年没有得到推广应用,主要是仓房气密性30有人认为其毒理影响归因于脱水和作为能量代谢底物甘油三酯的缺乏。
3、低氧对储粮害虫的防治效果不同试虫对低氧的忍耐能力差异显着。
氧气含量0%时,玉米象>米象>谷蠹>书虱>锯谷盗;氧气含量1%时,玉米象>米象>锯谷盗>书虱;氧气含量2%时,书虱>米象>玉米象>锯谷盗说明:①书虱对低氧环境的忍耐性较之鞘翅目的甲虫弱,且对环境中氧气含量的变化很敏感;②有氧气存在的低氧条件比无氧环境更易引起米象与玉米象的死亡。
4、低氧对储粮害虫的防治效果呼吸速率随着氧浓度由21%降低到1%的过程中,各虫态赤拟谷盗的呼吸速率均逐渐降低;当氧浓度≤10%时,赤拟谷盗幼虫的呼吸速率均受到显着抑制;当氧浓度≤5%时,赤拟谷盗卵和成虫的呼吸速率均受到显着抑制;当氧浓度≤3%时,赤拟谷盗蛹的呼吸速率均受到显着抑制。
呼吸速率的降低及降低的程度,与低氧环境对不同虫态赤拟谷盗的致死机理有密切关系。
5、低氧对储粮害虫的防治效果成虫能7、防治储粮害虫的浓度氧气浓度控制在2%以下,15天以上可有效防治储粮害虫。
具有快速致死作用,可用于害虫危害严重的储粮;氧气浓度控制在5%-10%,2个月以上可有效抑制储粮害虫,具有种群抑制作用,应用于害虫危害较轻或无虫的储粮。
影响因素1、仓房的气密性绵阳库,以14号高大平房仓为试验仓,气密性为-300Pa上升至-150Pa时半衰期为150秒,气密性较差;以12号二氧化碳气调仓为试验仓,正压500Pa降到250Pa所需时间为5分55秒。
气密性好的情况,30天杀虫效果100%气密性不好的情况下杀虫效果氮氧分离工艺包括:变压吸附碳分子筛制氮和中空纤维膜分离制氮,国内采用变压吸附氮工艺的占设备总量的90%左右。
四、固定式制氮设备配套工程--进仓供气管道磷化氢熏蒸仓外环流管道改造1、平房仓。
利用已有的磷化氢环流熏蒸管道作为向仓内充气的管道,在其上增加相应的接口和阀门。