糧食平房倉工藝設計探討

李長浩, 肖志剛

(1. 東北農業大學 食品學院, 哈爾濱 150030; 2. 黑龍江省糧食設計院, 哈爾濱 150018)

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糧食平房倉工藝設計探討

李長浩1,2, 肖志剛1

(1. 東北農業大學 食品學院, 哈爾濱 150030; 2. 黑龍江省糧食設計院, 哈爾濱 150018)

糧庫在進行日常運轉,糧食的中轉、輪換和倒運過程中及糧庫來糧、檢驗、計量、進倉出倉、出庫發糧等環節中,其中糧食的進倉出倉是不可缺少的重要流通階段。根據糧食平房倉的倉型要求和糧庫的實際情況,對糧食平房倉工藝流程、出倉進倉作業系統及作業過程中的設備進行合理的配置,對糧食輸送所用的設備進行選配,并對不同長度的、不同功率的輸送設備進行合理擺布和搭配,從而可有效提高設備的利用率,使工藝過程達到最大連續化、優越化,并能對其他專業提供一定的基礎數據,確保單位能耗利用最小化。根據以往在規劃糧庫設計工作中的經驗,現對糧食平房倉糧食進倉出倉工藝流程過程及所使用的設備進行簡要敘述,并提出幾點說明及建議,對糧庫工藝設計具有參考價值。

糧庫; 糧食平房倉; 進倉出倉; 工藝設計; 設備

0 引 言

從20世紀90年代起,隨著全國18個機械化骨干糧庫和世界銀行貸款項目的全面建設,形成我國3大糧食流通走廊(東北走廊、長江走廊、西南走廊)和京津地區散糧流通體系。特別是在1998年開始的1 000億斤中央直屬儲備庫的建設,把糧庫建設推到一個新的高度。倉型設計全面化、機械化、自動化都達到較高水平[1]。同時為糧食物流系統補充了一部分散糧接收發放設施,擴大了糧食“四散化”的經營規模,提高了糧食中轉能力,降低了糧食流通成本[2]。黑龍江省為推廣“四散”技術,建設了一大批現代化大型儲備糧庫,所采用的倉型主要有糧食平房倉、淺圓倉、立筒倉等幾種。

糧庫工程建設不僅僅是建造能夠儲存糧食的倉房,而且還必須具備完善的儲存條件,安全的儲存因素,合理的作業流程和良好的勞動環境等。要達到上述的目的,就必須有一套合理而詳細的工藝設計思路。糧庫建設應根據糧庫功能(收納庫、中轉庫、儲備庫或綜合庫)、糧倉進糧出糧方式、倉型等條件確定工藝流程,根據工藝流程選配機械設備,從而提高糧庫的機械化水平,降低糧食流通費用。因此,在糧倉工藝設計中合理設置工藝環節顯得尤為重要。本文是對就糧庫建設所采用的糧食平房倉、淺圓倉、立筒倉等幾種倉型的設計工作的總結研究,對糧食平房倉工藝設計和設備進行了探討,提出了新思路,以供參考。

1 工藝概述及工藝流程

1.1 工藝概述

糧食平房倉是主要建于收納庫、儲備庫中的一種投資少、倉容量大、設備利用率高的一種倉型。糧食平房倉按其結構形式的不同,可分為折線形屋架糧食平房倉、門式鋼架糧食平房倉、彩鋼板屋架蓋糧食平房倉、拱板糧食平房倉[3]。糧食平房倉的結構形式不同,跨度可分為24、30、36 m,采用6 m柱距,長度可為60、90、120 m等。但無論何種形式,何種長度和跨度的糧食平房倉,其工藝作業過程基本相同。

糧食平房倉基本作業有糧食接收、儲存和發放。接收、儲存作業:糧食通過鐵路、公路運到庫內后,經汽車衡計量,取樣化驗確定品種、水分、等級。若來糧食是包糧,則需人工拆包后先由移動式清理篩篩選,然后多臺移動式膠帶輸送機組合搭接輸送入倉,局部用移動式液壓裝倉機從倉房窗口處補倉進糧,最后需人工扒平。卸糧后空車返回汽車衡計量,核定每車糧食實際重量,累計進倉糧食總數。

發放作業:將倉門擋糧板上的2個手動閘門打開,自流出部分糧食,然后再將擋糧板移去,糧食經取樣化驗,由移動式出倉機,移動式膠帶輸送機組合搭接,將散糧直接裝車,經汽車衡計量出庫。需包裝發放時,經移動式自動灌包機打包后,經包散兩用移動式膠帶輸送機聯合作業,裝車,經汽車衡計量發放。

1.2 工藝流程

通常采用以下的工藝作業流程進行:1) 糧食入倉作業,見圖1; 2)糧食出倉作業,見圖2。

圖1 糧食入倉作業流程圖

圖2 糧食出倉作業流程圖

2 設備選型及配置

由于糧食平房倉單位面積裝糧少,占地面積大,糧食周轉次數少,而且根據我省的實際情況,糧食收購任務往往在幾個月內完成,時間緊、任務大,所以糧食平房倉工藝流程的設計是否合理、是否優越簡捷,輸送機械配置是否適宜,在整個糧庫糧食的運轉過程中顯得尤為重要[4]。鑒于此,工藝設備采用固定式機械設備是不經濟的,宜采用移動式機械設備。

2.1 單條作業線設備配備

根據糧食平房倉的基本尺寸(最大跨度、倉門數量及位置、倉間距及倉外道路寬度等)進行合理匹配[5]。倉型特點和跨度要求以及糧食平房倉作業面的操作間距大于18 m[6],采用10、15 m長度的移動式膠帶輸送機進行組合,既能滿足設備的搬運,又能滿足糧食進出倉作業需求。

移動作業設備一條作業線的生產能力為50 t/h,可單線或多線同時工作,以滿足不同作業面和進出糧時間的需要[7]。單條作業線進出倉工藝設備配備如表1所示。

表1 單條作業線進出倉工藝設備表

注:依糧庫要求及裝糧品種,移動式液壓裝倉機可將散糧堆高到6～8 m;移動式清理篩篩孔參數依糧食種類而定。

2.1.1 作業參數的確定

一般糧庫儲存的小麥輪換年限為5年,玉米和水稻輪換年限為3年,大豆為2年[8]。考慮糧庫實際運營情況,既有儲備糧,也有中轉等經營糧,設計參數儲備糧輪換年限按2年計算,每年中轉量以總倉容量的1/2計;進出糧輪換天數:90 d,進糧、出糧各45 d計;作業不均勻系數:1.3～1.5(倉容小于5萬噸時取大值)[9];設備效率:70%;工作時間:按8 h/d計;單條作業線作業能力:50 t/h。

2.1.2 作業線數量和作業能力的確定

原糧作業線數量=(總倉容量/2/進(出)倉天數/設備效率/每日作業時間/單條線作業能力) ×作業不均勻系數。

2.1.3 總作業能力確定

作業能力=單條線作業能力×作業線數量。

不同倉容量進出倉工藝設備作業線數量如表2所示。

表2 不同倉容量進出倉工藝設備作業線數量表

2.2 設備選型

2.2.1 輸送設備

包散兩用型移動式膠帶輸送機可用于散糧、包裝糧的輸送、堆垛、裝卸車等作業,這種機型具有快、慢2種輸送速度,兩側設置有安全護欄,可避免刮袋[10]。依據糧庫的實際情況和糧倉的建設倉容大小,每個糧庫都可配備不同長度規格的輸送機數臺,以滿足糧食的輸送。

移動式液壓裝倉機是膠帶輸送機,液壓升降系統的組合。該設備是近些年糧庫普遍使用的一種新型的組合式倉儲機械,該機輸送部分有伸縮架可以前后伸縮,能對散糧進行倉內裝倉,倉外補倉。綜合糧食平房倉的跨度要求,可選擇不同伸縮長度的裝倉機以滿足不同距離的裝倉要求。既能在糧食平房倉內完成散糧的輸送、裝卸、作囤、堆糧等作業,又能在糧食平房倉外將其懸臂從糧食平房倉的窗口插入倉內,進行散糧的補倉作業。利用移動式液壓裝倉機從窗進糧將糧堆至7 m,完成補倉作業。該設備集裝倉,補倉于一體,具有強度大,產量高,移動方便,能耗少等優點。

移動式出倉機是由雙向螺旋絞龍鏟料斗、輸送機、液壓系統等部件組成。該機設有檔位變速裝置,能電動行走。取糧用雙螺旋喂料,效率高,可減少后續輸送設備的移動次數。輸送機與螺旋部位,根據現場需要,可通過手動液壓系統升降,能在地上進行取糧,以便清出地上籠。獨特的取糧方式,使作業后的工作面基本無存糧,而且可降低糧食的破碎率。取糧輸送機采用全封閉式,出糧時基本無粉塵。扒糧部分可隨糧面高度變化調整工作面,靈活的轉向機構使取糧面積和效率提高。為與其他輸送機連接方便,隨機配備移動式膠帶輸送機,糧食發放時將倉內擋糧板上的2個手動閘門打開,自動流出部分糧食,然后再將擋糧板移去,由移動式出倉機和移動式膠帶輸送機聯合作業,輸送至汽車經汽車衡計量后散糧發放。

2.2.2 清理設備

清理設備采用帶輕雜分離器的清理篩,對雜質含量超標的糧食進行初步清理,除去糧食所含大雜、細雜、輕雜質,減少糧食的含雜量,有利于糧食儲藏。如果來糧雜質含量符合儲糧標準,可不使用清理篩。

2.2.3 計量設備

利用高精度稱重傳感電子計量汽車衡對汽車來糧接收或發放進行計量。

2.2.4 其他設備

糧庫可依據實際需要,出糧時可配備移動式自動灌包機,將散糧打包儲存或運輸,以備糧食在發生突變事故時緊急調運之需要。

為保證糧食儲備安全,確保糧庫儲備糧、輪換糧、中轉糧的質量,現代化糧庫應配置整套常規檢化驗設備,同時配備專業的持證上崗人員對每批糧食進行取樣檢驗,符合國家有關標準才能驗收,并做到分品種、分等級收納入庫,確保糧食安全。

3 幾點說明及建議

1) 工藝總平面上應本著“安全儲糧、投資節省、效率提高”的原則,統一規劃,統一設計,合理設計糧食的流向,避免糧食因多次搬倒造成浪費,提高糧庫進出庫區的機械化作業能力。

2) 根據糧食的流通發展和糧庫項目的功能定位及項目規劃的方案,為滿足糧食的集散、中轉和儲存的需要,以及根據糧食平房倉的結構形式不同,對長度60 m以上的糧食平房倉可設雙廒間。工藝設備配置以單廒間的單條作業線為標準而配置,即進倉以不同長度的移動膠帶輸送機各2臺,交替搭接組成,同時配合補倉機和移動式清理篩,所用最大功率48.4 kW,出倉以移動式出倉機和膠帶輸送機組合,最大功率30.7 kW。實際情況而定,出倉與進倉不可能同時進行,而且進倉與補倉也不可能同時進行,所以配置單條作業線的最大功率可定為48.4 kW,雙條作業線為96.8 kW,可為電氣設計提供有利數據參數。

3) 設計時應根據糧庫規模,糧食接收及發放等具體情況確定工藝流程、糧食進出庫作業方式;根據倉容量配備糧庫所需的各種設備型號、產量和數量。

4) 由于糧食平房倉工藝作業流程簡單,但因為其作業面積大、輸送距離長,所以建議糧庫在選擇工藝設備的配置上應依糧庫具體情況而定,8、10、15 m不同長度的包散兩用移動式輸送機組合搭配完成輸送,對于擴建糧倉項目,可利用原有設備,可節約項目的建設成本費用。

5) 糧食平房倉工藝設計上還應考慮通風、冷卻及熏蒸工藝,并配備先進的糧情自動檢測系統,對人工扦樣發現一次熏蒸后局部害蟲復發的情況,人工投管投藥熏蒸易污染糧食且不安全,考慮到食品的儲藏安全性,建議糧庫在工藝設計中可配備移動式吸糧機佐以沉管將危情糧食吸到一密閉空間內酌情處理。

[ 1 ]國家糧食局. 糧食工程建設標準解讀[M]. 北京:中國物資出版社, 2010:3-4.

[ 2 ]吳子丹. 綠色生態低碳儲糧新技術[M]. 北京:中國科學技術出版社, 2011:381.

[ 3 ]李建萍. 平房倉的工藝設計與設備配置[J]. 糧食科技與經濟, 2001(3):40-42.

[ 4 ]程傳秀. 儲糧新技術教程[M]. 中國商業出版社, 2001:411-413.

[ 5 ]張聯農,俞蘭苓. 糧庫工藝設計中若干問題的探討[J]. 糧食與飼料工業, 2001(8):15-16.

[ 6 ]國家糧食局. GB 50320—2014糧食平房倉設計規范[S]. 北京:中國計劃出版社, 2014:14-15.

[ 7 ]中國糧油學會. 糧油加工手冊[M]. 北京:北京科學技術出版社, 1990:528-532.

[ 8 ]中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局,中國國家標準化管理委員會. GB/T 29890—2013糧油儲藏技術規范[S]. 北京:中國標準出版社, 2013:14.

[ 9 ]張務達. 糧食工廠設計原理[M]. 南昌:江西人民出版社, 1985:152-155.

[10]劉四麟. 糧食工程設計手冊[M]. 鄭州:鄭州大學出版社, 2002:845-850.

Discussion about process design of grain storehouse

LIChanghao1,2,XIAOZhigang1

(1. College of Food Science, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China;2. Grain Design Institute of Heilongjiang Province, Harbin 150018, China)

Grain into and out of the warehouse is an important circulation stage, show up as grain deposit operation, as grain transition, rotation and transship, as grain stocks and checkouts, measure and warehousing and storage, grain discharge and delivery and so on. According to requirements of type of grain storehouse and grain deposit’s realities of situation, we take proper placement in grain storehouse’s technological process, grain into and out of the warehouse operating system, operating equipment; we choose grain conveying equipments, match different longitudinal and power conveying equipments, which can make utilization ratio of equipment and improve effectively. It also makes technical process reached the maximum continuous and superior insure that unit energy consumption minimize, meanwhile it provides some basic data to other majors. According to experiences of grain deposit design we narrate to grain into and out of the warehouse of storehouse’s technological process and equipment briefly, and we also put forward some instructions and suggestions which has practical value to the process design of grain storehouse.

grain depot;grain storehouse;into and out of the warehouse;process design;equipment.

2015-04-22。

黑龍江省教育廳科學技術研究重點項目(12511z006); 哈爾濱市優秀學科帶頭人基金資助項目(2012RFXXN107)。

李長浩(1982-),男,河北獻縣人,東北農業大學碩士研究生,黑龍江省糧食設計院工程師; 通信作者: 肖志剛(1972-),男,黑龍江慶安人,東北農業大學教授,博士研究生導師。

1673-5862(2015)03-0373-04

S767.5; TU2671

A

10.3969/ j.issn.1673-5862.2015.03.012