1  多功能減壓管的結(jié)構(gòu)分析

1.1  立筒倉多功能通風(fēng)熏蒸減壓管

1.1.1  安裝方式

立筒倉內(nèi)的安裝形式是支承與吊掛相結(jié)合，即管道的上端固定于倉頂板（或梁）上，下端支承在倉底錐斗部位（見圖 1 ）。承受管道重力的主要部位是倉底。

1.1.2  結(jié)構(gòu)分析

如圖1，多功能通風(fēng)熏蒸降碎減壓裝置，其結(jié)構(gòu)采用中心導(dǎo)流上層卸料的獨(dú)特方式。其結(jié)構(gòu)主要有上部固定裝置、匯風(fēng)懸掛裝置、標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)出糧減壓管裝置、通風(fēng)過渡裝置、下部支承裝置和進(jìn)風(fēng)投藥底盤裝置等。

整套裝置全部安裝在倉內(nèi)，上下固定采用兩級固定聯(lián)結(jié)，不改變和影響倉內(nèi)外原有設(shè)施，幾乎不占倉容，無需單獨(dú)操作，安全可靠。

1.1.3  對倉頂倉底增加的荷載分析

對倉頂倉底的荷載有管道本身的重量、裝糧時(shí)由于糧食的壓縮下沉而對管道形成的向下的摩擦力及出倉時(shí)的徑向力。經(jīng)計(jì)算與實(shí)際驗(yàn)證，管道的總載荷約為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格管道自身重量的5～7倍，管道的載荷僅占其承受糧食重量的1/100～1/50，對倉頂倉底是安全的。

1.1.4  與進(jìn)出倉設(shè)備的銜接問題

立筒倉多功能減壓管上端進(jìn)料口通過一個直溜管或兩個斜溜管與倉頂埋刮板輸送機(jī)卸料口相連（溜管上裝有手動自動閘閥門），下端出口通過直溜管（裝有手動自動閘門）與倉底氣墊輸送機(jī)進(jìn)料口相連。

1.2  淺圓倉多功能熏蒸防破碎減壓管

1.2.1  安裝方式

如圖2上所示，淺圓倉的安裝形式是采用吊掛與活支承相結(jié)合的方式，將管道的上端用四個連接板吊掛在倉頂預(yù)制件上，使上部處于自由懸掛狀態(tài)，補(bǔ)償出入糧時(shí)動載荷引起的輕微擺動，下中部用四根鋼絲繩吊掛在倉頂與倉壁結(jié)合處的圈梁上，下端采用活動的支承。在出入糧時(shí)，將活動的支架支在減壓管的下端，承受管道的部分重力，減輕倉頂載荷，活動支架（底部5米）可以移開，便于安裝清倉設(shè)備或進(jìn)行倉內(nèi)設(shè)施維修。承受管道重力的主要部位是倉頂與倉壁結(jié)合處的圈梁。

1.2.2  結(jié)構(gòu)分析

多功能降碎減壓管，其結(jié)構(gòu)采用中心導(dǎo)流進(jìn)料、下部卸料方式，整體結(jié)構(gòu)組成大致同立筒倉多功能減壓管，主要有上部固定部分、匯風(fēng)懸掛部分、標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)出糧減壓裝置、下部支承裝置等組成。其不同之處主要是頂部固定采用套裝鉸接方式，中部穩(wěn)定調(diào)節(jié)裝置、下部采用可移動式支承裝置，這主要是根據(jù)淺圓倉倉型特點(diǎn)確定的。由于淺圓倉的高徑比≤1.5，糧食出倉形式有所改變，其次是淺圓倉底部是平底，糧食出倉不能全部自流，近1/3的糧食靠清倉絞龍和裝倉機(jī)以及人工清理出倉，所以下支承裝置采用可移動支承裝置，不影響清倉設(shè)備的使用。

 

1.2.3  對倉頂倉底增加的荷載分析

對淺圓倉倉頂、倉底的荷載，主要有該裝置的自重力和糧食沉降時(shí)對該裝置的摩擦力以及出倉時(shí)的徑向力。由于淺圓倉的長徑比≤1.5，糧食在沉降過程中不象立筒倉那樣出現(xiàn)整體下移，而淺圓倉的糧食沉降時(shí)不是沿半徑方向全部作用到該裝置上，僅有部分徑向力作用在該裝置上。由于該裝置頂部采用的是套裝鉸接式，允許有部分位移，所以，整個受力傳到倉頂上的力是很小的。

1.2.4  與進(jìn)出倉設(shè)備的銜接問題

淺圓倉多功能減壓管上端通過直溜管與倉頂氣墊輸送機(jī)斜料口相接，下端出口正對著倉底中部卸料口。

2  多功能減壓管的作用原理

2.1  降低糧食入倉時(shí)的破碎率

河南國家糧食儲備庫立筒倉及淺圓倉裝糧高度25米左右，入倉時(shí)，糧食自倉頂卸糧口呈自由落體運(yùn)動攜帶空氣一起向下運(yùn)動，下落速度很快，糧食在落到倉底或糧堆時(shí)要承受很大的沖擊力。如圖3所示，糧食在入倉時(shí)，多功能減壓管將糧食限制在豎直管內(nèi)下落，通過其中的溢流緩沖器和導(dǎo)向緩沖器，采用溢流緩沖和導(dǎo)流緩沖，使糧食呈曲線狀下落，減緩了物料的下落速度，實(shí)際降低了糧食的單程降落高度，溢流緩沖器上存有的糧食減緩了糧食直接沖擊力，這些均對降低糧食入倉時(shí)的破碎率起到了至關(guān)重要的作用，經(jīng)實(shí)際檢測，平均增碎率小于1%。減壓管原理圖見圖3

2.2  減少糧食出倉時(shí)對倉壁形成的動壓力

糧食“結(jié)拱”是由多種因素引起的復(fù)雜現(xiàn)象，在糧食出倉時(shí)，倉內(nèi)的糧食由于受到較大的壓力以及糧食顆粒間存在微小的粘結(jié)性（自動分級引起局部雜質(zhì)積聚或局部濕熱積聚會加劇這種粘結(jié)性），因卸料不均等因素在糧食內(nèi)部形成“料拱（架橋）”，卸糧時(shí)，料拱突然坍塌造成其上免的糧食急劇下沉，這種快速整體流動現(xiàn)象對倉體造成突然間的載荷，這就是動壓，在卸糧過程中，料拱不斷地形成，又不斷地坍塌，動壓也就不斷地出現(xiàn)，該壓力一般是靜態(tài)壓力的3～10倍，能使筒倉（淺圓倉）內(nèi)壁開裂和倉壁表面磨損，使倉內(nèi)測溫電纜和固定設(shè)施損壞，直接影響筒倉（淺圓倉）的使用壽命和儲糧穩(wěn)定性。而多功能減壓管位于筒倉（淺圓倉）的中心部位，正對著出料口。當(dāng)倉底閘門打開后，頂部的糧食首先從減壓管中流出，而不是整體流動，管內(nèi)糧食向下流動，管外糧食因糧食內(nèi)部壓力作用會在減壓管管壁的排料孔周圍形成小的料拱，阻止了糧食直接向管內(nèi)流動（如圖 5所示）。同時(shí)在糧食的表層，由于糧食呈松散狀，可以通過排料孔進(jìn)入減壓管內(nèi)，補(bǔ)充管內(nèi)已卸出的糧食，因此所有的糧食均是從糧堆表面流進(jìn)減壓管，再由減壓管卸出，避免了嚴(yán)重結(jié)拱現(xiàn)象的發(fā)生，有效消除動壓力（如圖3B所示）。

2.3  減緩糧食的自動分級

立筒倉及淺圓倉糧食入庫時(shí)，由于落差大，糧食和雜質(zhì)出現(xiàn)嚴(yán)重的自動分級現(xiàn)象，在含雜集中的部位糧食易發(fā)生霉變蟲害等問題。采用減壓管進(jìn)糧時(shí)，如圖 3 A所示，破壞了自動分級形成的條件，使自動分級現(xiàn)象大為減弱，雜質(zhì)區(qū)主要

集中在減壓管重雜區(qū)、筒壁輕雜區(qū)，糧食入倉結(jié)束后，可以將減壓管內(nèi)糧食倒出經(jīng)工作塔設(shè)備二次篩理除雜后重新入倉，有利于糧食安全儲藏。

 

2.4  利用多功能減壓管進(jìn)行內(nèi)環(huán)流熏蒸

如圖3D所示，立筒倉及淺圓倉利用多功能管梅花管部分（減壓管剖面圖見圖6所示），作為環(huán)流管道進(jìn)行內(nèi)環(huán)流熏蒸是按照環(huán)流風(fēng)機(jī)正壓端（空氣及磷化氫混合氣體）→環(huán)流箱管道→多功能管梅花管部分→淺圓倉地槽風(fēng)網(wǎng)（立筒倉立式風(fēng)網(wǎng)即多功能管通風(fēng)段）→糧堆滲透擴(kuò)散→倉內(nèi)空間→環(huán)流箱負(fù)壓端—環(huán)流風(fēng)機(jī)，形成一個循環(huán)，內(nèi)環(huán)流熏蒸操作簡便，毒氣分布均勻，避免了毒氣泄漏，能夠保證熏蒸效果。

2.5  立筒倉利用多功能管通風(fēng)段（立式風(fēng)網(wǎng)）進(jìn)行通風(fēng)降溫降濕

如圖 1 、圖3C所示，倉底有4個進(jìn)風(fēng)口，采用法蘭盤連接密閉，減壓管在立筒倉錐斗部位大約有5米高 的一段立式風(fēng)網(wǎng)，采用上行吸出式通風(fēng)方式，也就是梅花管部分底部5米為徑向通風(fēng)，5米以上氣流向上運(yùn)動，氣流自倉底進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入減壓管通風(fēng)段，之后進(jìn)入糧堆，由倉頂風(fēng)機(jī)排出，達(dá)到通風(fēng)降溫降濕換氣的目的。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，1998年11月23日至1999年2月3日累計(jì)通風(fēng)242小時(shí)，降溫11.4℃，費(fèi)用為0.024元/T. ℃；淺圓倉2005年12月至2006年元月累計(jì)通風(fēng)65小時(shí)，降溫6.3℃，費(fèi)用為0.037元/T. ℃。 

3  多功能減壓管的實(shí)際應(yīng)用方法

3.1  糧食入庫

糧食自倉頂刮板機(jī)或氣墊機(jī)卸出，經(jīng)卸料管流入減壓管，如圖5 、 圖 6可見，糧食為減壓管導(dǎo)流卸糧，即糧食首先落入減壓管，之后由減壓管上的排料孔流出，多個排料孔卸料，既降低了糧食垂直下落的高度，減少了破碎，減少了自動分級。

3.2  糧食出庫

打開倉底卸料口閘門（淺圓倉有多個卸料口，先打開減壓管下方卸料口），糧食自減壓管卸出，見圖4A 、圖4B ，減壓管出糧的特點(diǎn)是上部糧食先卸出，如2.2敘述，這種出糧方式可以有效地降低結(jié)拱現(xiàn)象的發(fā)生，對于淺圓倉來說，尤其要注意出糧前期一定要先出減壓管糧食，待減壓管部位糧食全部卸出，露出地坪上的卸糧隔柵，此時(shí)再打開與之相鄰的左右兩個卸料口出糧，依次類推。

3.3  內(nèi)環(huán)流熏蒸

如圖 4D 所示，在做好倉房密閉準(zhǔn)備工作的基礎(chǔ)上，倉頂環(huán)流風(fēng)箱與倉內(nèi)減壓管及空間相連，將倉頂安裝環(huán)流風(fēng)機(jī)與環(huán)流風(fēng)箱相連接，在糧面投藥，采用動態(tài)潮解法，投藥后第一次環(huán)流24小時(shí)以上，之后每天環(huán)流8～12小時(shí)，并監(jiān)測磷化氫濃度變化，內(nèi)環(huán)流熏蒸氣流運(yùn)行路線見圖 4D ，如2.4所述。

3.4  通風(fēng)

在冬季低溫季節(jié)， 立筒倉利用倉頂軸流風(fēng)機(jī)或離心風(fēng)機(jī)采用上行吸出式通風(fēng)進(jìn)行通風(fēng)降溫，通風(fēng)降溫示意圖見圖 4B ，從實(shí)際應(yīng)用來看，選用離心風(fēng)機(jī)通風(fēng)較軸流風(fēng)機(jī)降溫效率更高，但從緩速降溫的角度講，前者的費(fèi)用高于后者。

4  對多功能減壓管應(yīng)用的效果評價(jià)及建議

4.1  多功能減壓管應(yīng)用的效果評價(jià)

4.1.1  多功能減壓管在立筒倉及淺圓倉中應(yīng)用可以起到：a、采用減壓管導(dǎo)流或溢流緩沖和導(dǎo)流緩沖，降低糧食下落速度，減少糧食破碎率；b、減少自動分級，消除倉堆內(nèi)雜質(zhì)比較集中等不穩(wěn)定的因素；c、減少糧食出倉時(shí)，糧堆整體移動產(chǎn)生的動載荷，保護(hù)倉內(nèi)設(shè)施，延長筒倉及淺圓倉使用壽命。

4.1.2  采用內(nèi)環(huán)流新技術(shù)，熏蒸殺蟲徹底?？朔送猸h(huán)流管由于晝夜溫差大，造成管內(nèi)糧堆溫差大，形成微循環(huán)和結(jié)露，環(huán)流管道暴露時(shí)間長因熱脹冷縮形成的漏氣現(xiàn)象，以及紫外線、腐蝕性氣體、雨水、風(fēng)沙等對管道的侵蝕。

4.1.3  立筒倉采用立式風(fēng)網(wǎng)徑向通風(fēng)中心對稱分布，通風(fēng)降溫均勻。解決了立筒倉錐斗處臥式風(fēng)道時(shí)間長容易堵塞不通、出倉時(shí)糧食殘留等問題。   

4.1.4  多功能減壓管本身體積所占儲糧空間很小，基本上不影響整倉倉容。     同時(shí)進(jìn)一步完善了立筒倉和淺圓倉儲糧性能，有助于儲糧穩(wěn)定性的提高。保證了立筒倉和淺圓倉長期儲糧工作的開展。

4.2  有關(guān)建議

4.2.1  入倉結(jié)束后，將中心管內(nèi)糧食倒出利用工作塔除雜設(shè)備進(jìn)行二次篩理，之后重新入倉，以降低中心管內(nèi)及中心管區(qū)域的糧食雜質(zhì)含量，確保儲糧安全。

4.2.2  根據(jù)近幾年的儲糧經(jīng)驗(yàn)，每年冬季在通風(fēng)降溫作業(yè)前后應(yīng)將減壓管內(nèi)糧食進(jìn)行自循環(huán)倒倉，每倉倒出糧食量約5－20噸，以松動減壓管內(nèi)及表層糧食，防止出倉時(shí)堵塞現(xiàn)象發(fā)生，并方便于表層糧食的防護(hù)劑拌施、防蟲。