全自動降破碎防偏倉保糧筒倉的研究與開發(fā)

◎ 趙祥濤

（中糧工程科技（鄭州）有限公司，河南 鄭州 450053）

糧食的破碎率是反映糧食品質(zhì)的重要指標(biāo)，同時破碎的糧食也不易儲存和買賣，降破碎是糧食入倉亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)難題。高大筒倉直徑一般為25～30 m，檐高在30 m左右，甚至高達(dá)40 m。由于糧食經(jīng)倉頂輸送設(shè)備卸料口后從高處落下，垂直落差大、垂直速度快、碰撞力大，落差達(dá)40～50 m，易造成自動分級和嚴(yán)重破碎。經(jīng)入倉和發(fā)放，糧食的破碎率普遍增加8%～10%，玉米的破碎率增加10%～30%，甚至高達(dá)50%以上，造成玉米品質(zhì)嚴(yán)重下降，既增加了糧食的保管難度，也增加了糧庫等企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重影響糧食的安全儲存和安全生產(chǎn)。

當(dāng)前散裝糧食筒倉的糧食防破碎，通常采用側(cè)壁折返溜槽方式，糧食在溜槽中沿倉壁反復(fù)折返流至倉底是目前糧食筒倉運(yùn)用較多的一種降碎裝置，存在安裝施工難度大、設(shè)備造價高、糧食下落過程經(jīng)過多次折返撞擊、易產(chǎn)生大量粉塵、采用側(cè)壁折返溜槽裝糧過程偏倉嚴(yán)重、易造成糧食中的雜質(zhì)聚集、儲藏過程容易引起糧倉局部發(fā)熱等問題。進(jìn)糧過程采用動力布糧裝置布糧，糧食高空落下破碎十分嚴(yán)重，并且易造成偏倉。同時，在糧食拋出過程中，由于糧食中粉塵大量存在，大量粉塵四處彌漫，不僅污染環(huán)境，危害身體，還有粉塵爆炸的危險，給進(jìn)倉帶來較大風(fēng)險。另外，目前的淺圓倉、鋼板倉自動化程度較低，保糧成本高，粉塵污染大，嚴(yán)重影響企業(yè)的運(yùn)營成本和安全生產(chǎn)。

1 筒倉的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

全自動降破碎防偏倉糧食筒倉的基本結(jié)構(gòu)包括筒倉倉體、頂部進(jìn)糧機(jī)構(gòu)、降碎裝置、倉底出糧機(jī)構(gòu)、側(cè)壁發(fā)放溜管、通風(fēng)機(jī)構(gòu)和保護(hù)氣體環(huán)流機(jī)構(gòu)，筒倉倉體頂部為錐形結(jié)構(gòu)，也可以是球面結(jié)構(gòu)或平面結(jié)構(gòu)，頂部進(jìn)糧機(jī)構(gòu)固定安裝于筒倉倉體的進(jìn)糧口處，筒倉倉體底部均勻設(shè)置有多個倒錐形的出糧錐筒，且每個出糧錐筒下面設(shè)置有倉底出糧機(jī)構(gòu)[1]。筒倉倉體內(nèi)部中心處豎直設(shè)置有降碎裝置，筒倉底部出糧錐筒外部設(shè)置有通風(fēng)機(jī)構(gòu)和保護(hù)氣體環(huán)流機(jī)構(gòu)，筒倉倉體頂部有料位檢測裝置和圓周均布固定有測溫裝置，測溫裝置從倉頂豎直延伸至筒倉倉體底部，所述測溫裝置的信號反饋給控制室，控制室控制通風(fēng)機(jī)構(gòu)運(yùn)行或停止。全自動降破碎防偏倉糧食筒倉結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 全自動降破碎防偏倉糧食筒倉結(jié)構(gòu)示意圖

2 筒倉關(guān)鍵保糧技術(shù)研究

（1）降破碎防偏倉技術(shù)研究。降碎裝置豎直設(shè)置在筒倉倉體中心，降碎裝置由固定支架和螺旋溜槽組成。螺旋溜槽的頂部位于進(jìn)糧機(jī)構(gòu)的正下方，螺旋溜槽的底部延伸到筒倉中心的底部。降碎裝置的優(yōu)點(diǎn)在于糧食由倉頂中心自動沿螺旋溜槽滑落到糧倉底部，糧食始終處于中心自滑進(jìn)糧狀態(tài)，落料點(diǎn)軌跡為環(huán)形并沿螺旋溜槽呈螺旋線上升。有效降低破碎，減少粉塵彌漫，防止糧食偏倉，避免造成糧食雜質(zhì)聚集自動分級，防止糧倉局部發(fā)熱。

（2）儲糧機(jī)械通風(fēng)技術(shù)研究。全自動降破碎防偏倉糧食筒倉頂部均布設(shè)置有自然通風(fēng)孔和機(jī)械通風(fēng)孔，筒倉底部均勻設(shè)置有環(huán)形風(fēng)管，筒倉內(nèi)部錐筒上均勻設(shè)置有通風(fēng)地籠，環(huán)形風(fēng)管同通風(fēng)地籠連通，移動式離心風(fēng)機(jī)或谷物冷卻機(jī)通過筒倉底部設(shè)置的環(huán)形風(fēng)管銜接，能對糧食進(jìn)行自然通風(fēng)、機(jī)械通風(fēng)、谷物冷卻，通風(fēng)氣調(diào)，保持筒倉內(nèi)糧食通風(fēng)過程氣流的均勻性，達(dá)到糧層均勻降溫調(diào)質(zhì)的作用，提高糧食儲藏的穩(wěn)定性。

（3）氮?dú)鈨Z及環(huán)流熏蒸技術(shù)研究。全自動降破碎防偏倉糧食筒底部均布設(shè)保護(hù)氣體環(huán)流機(jī)構(gòu)，可注入惰性氣體或磷化氫氣體，惰性氣體多選用氮?dú)狻Ｗ⑷氲獨(dú)庵饕糜诘獨(dú)鈨Z，阻止有害生物的新陳代謝活動，達(dá)到控制蟲害的滋生和蔓延、抑制霉菌繁殖、降低糧食呼吸及生理代謝強(qiáng)度和延緩糧食品質(zhì)陳化的目的[2]。注入磷化氫氣體主要用于環(huán)流熏蒸，起到殺滅儲糧害蟲的作用。

（4）糧情測控系統(tǒng)研究。筒倉配備有先進(jìn)的糧情測控系統(tǒng)，將溫濕度、溫度變送器安裝于糧堆及糧倉空間，實(shí)現(xiàn)對糧堆內(nèi)部溫度、糧倉空氣溫濕度的實(shí)時檢測，并對實(shí)時檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與預(yù)測，對異常糧情給出處理建議和控制措施，并對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行自動化控制，通過計算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對糧倉24 h不間斷地全程監(jiān)測與調(diào)控，為糧食的存放營造最合適的條件，達(dá)到長期、安全、有效保存糧食的效果。

（5）進(jìn)出倉自動化系統(tǒng)研究。筒倉進(jìn)出糧系統(tǒng)由進(jìn)倉系統(tǒng)、降碎系統(tǒng)、出倉系統(tǒng)、側(cè)壁發(fā)放系統(tǒng)組成。降碎系統(tǒng)無須動力驅(qū)動，靠自重由倉頂進(jìn)糧口沿中心螺旋溜槽自動滑落倉底，出糧過程靠糧食自重從錐底出糧口自流到倉底皮帶輸送機(jī)或側(cè)壁發(fā)放自流出倉，減少設(shè)備或人工清理，進(jìn)出倉系統(tǒng)信號反饋給控制室實(shí)現(xiàn)糧食進(jìn)出倉全部自動化。多個筒倉排列組合可形成工業(yè)自動化生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)進(jìn)出糧自動化控制，如圖2所示。

圖2 全自動降破碎防偏倉糧食筒倉工藝系統(tǒng)圖

3 筒倉應(yīng)用效果分析

全自動降破碎防偏倉糧食筒倉的降碎裝置結(jié)構(gòu)簡單，糧食在重力作用下沿螺旋溜槽自滑落到筒倉倉底，不借助任何動力設(shè)備（旋轉(zhuǎn)裝置、伸縮裝置、平倉裝置等），糧食沿螺旋溜管將沖擊落料變?yōu)榛瑒勇淞希谧曰^程中大大減少糧食沖擊，大大降低新增破碎率，作業(yè)過程大量減少揚(yáng)塵，避免造成糧食自動分級，有效防止糧食偏倉，大大降低粉塵爆炸事故的發(fā)生，節(jié)能減排、綠色環(huán)保。

筒倉所有進(jìn)出糧口和通風(fēng)、通氣、檢查門上均安裝有氣密閥門或氣密門，能確保糧倉的氣密性，隔熱、防潮效果良好。有利于通風(fēng)氣調(diào)、谷物冷卻、環(huán)流熏蒸、氮?dú)鈨Z和糧情檢測；有利于糧食保質(zhì)保鮮，延緩陳化速度，抑制蟲霉生長，減少化學(xué)試劑用量；有利于生態(tài)儲糧、綠色儲糧、科學(xué)儲糧的實(shí)現(xiàn)。

全自動降破碎防偏倉糧食筒倉的主要優(yōu)點(diǎn)：①減小撞擊力，降低破碎率，避免糧食自動分級。②防止偏倉，降低雜質(zhì)聚集，避免糧食局部發(fā)熱。③降低粉塵污染，減少危害，避免生產(chǎn)風(fēng)險。④全部自流出倉，無須清理，節(jié)能減排。⑤自動化程度高，保糧安全，效果顯著。

4 結(jié)語

本文結(jié)合筒倉的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分析研究筒倉關(guān)鍵保糧技術(shù)，提出了全自動降破碎防偏倉保糧筒倉，確保進(jìn)出倉全部自動化，降低儲糧風(fēng)險，達(dá)到安全儲糧，科學(xué)儲糧的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉國輝.關(guān)于糧庫筒倉降破碎裝置的結(jié)構(gòu)詳解及其應(yīng)用現(xiàn)狀分析[J].糧食流通技術(shù)，2013（6）：15-16.

[2]王彥超，張來林，喬占民，等.筒式倉減少玉米入倉破碎的技術(shù)措施[J].糧食流通技術(shù)，2010（4）：17-20.