散糧輸送工藝設備分析

張 雨，許先凱

（中交機電工程局有限公司，北京 100088）

1 碼頭裝卸設備的選擇

目前碼頭裝卸工藝設備中適用于糧食物料的氣力卸船機也稱為吸糧機，適用于運量不大的散糧輸送，目前一般可做到輸送能力500～600 t/h左右，而門座式起重機設計、制造經驗國內比較豐富，已經完全國產化，搭配多臺門座式起重機可使輸送糧食能力達到2 000 t/h以上，被大多數港口使用。本文介紹某項目中使用的碼頭帶斗門座式起重機與覆蓋帶式輸送機配合使用能力達到1 600 t/h，目前使用狀況良好，此工藝具有一定的參考借鑒意義。

2 輸送設備的選擇

散糧輸送工藝設備一般有氣墊式輸送機、埋刮板輸送機、斗式提升機、螺旋輸送機以及DTⅡ(A)型帶式輸送機等。因綠色港口及環保部門相關要求，氣墊式輸送機、埋刮板輸送機、斗式提升機因具備封閉結構，且無大量粉塵外溢而被廣泛應用。

氣墊式輸送機是從普通輸送機發展而來，其工作原理主要是依靠風機給氣室輸送氣源，在膠帶與氣室盤槽之間形成一條穩定的氣膜，用以支撐膠帶運行，具有阻力小，維護少等優點[1]。氣墊式輸送機運量不宜過大，最好不要超過2 000 t/h。

2.1 氣墊式輸送機壓帶輪的設計

氣墊輸送機在設計中應盡量避免使用凹弧段，因為凹弧段會帶來膠帶飄帶或摩擦氣室的可能，但是因場地及工藝流程限制不可避免地會使用到凹弧段，凹弧段經常會在起弧段處設置壓帶輪，我公司根據傳統DTⅡ(A)型帶式輸送機使用的壓帶輪進行設計改進優化，增加防護罩密封裝置與氣墊輸送機蓋板設計為一體，并且軸承外置，起到了壓帶、密封、方面維護等優點。如圖1所示。

圖1 氣墊式輸送機壓帶輪斷面

2.2 氣墊式輸送機頭部除塵點的設置

本文示例項目的多個糧食輸送系統中多在氣墊輸送機的受料點位置設置除塵系統，但在運行過程中發現，頭部卸料點亦是容易引起粉塵及積灰的部位，應同時在氣墊輸送機頭部設置除塵點，除塵點的設置應綜合考慮頭罩（上部）位置及回程（下部）位置。回程積灰不容易被受到重視，并且清理困難，應在設計過程中加入，即使不考慮回程吸塵點的設置，回程位置也應該設置真空清掃系統接口，減少回程粉塵堆積，可減少設備檢修頻率以及降低粉塵爆炸的可能性。

2.3 氣墊式輸送機重載跑偏問題

氣墊式輸送機在運行過程中，由于物料的轉接經常會發生膠帶跑偏，跑偏會造成膠帶的磨損，并降低輸送運量。在實際設計過程中主要是利用受料部位的受料靴進行調節，此處應在受料靴處增加可調節的擋板，對物料可進行動態調整，使用調節擋板可以有效保證物料的對中性。在大運量輸送過程中，應盡量在上部轉接溜管中增加緩沖鎖氣器，提前將物料進行對中處理，實際使用效果明顯。

2.4 埋刮板輸送機與閘門配合問題

埋刮板輸送機是一種封閉的可水平亦可傾斜輸送粉狀、小顆粒及小塊物料的連續輸送設備[2]。埋刮板輸送機具有體積小、效率高、工藝布置靈活、可多點卸料、多點進料等特點。

埋刮板輸送在工藝上主要是通過閘門的配合便于進行多點進料和多點卸料，但是與閘門的配合經常會出現閘門位置積料等情況的發生。因為埋刮板輸送機與溜管及閘門一般不屬于同一制造商，接口上容易出現問題，但因為貨主貨源的不同，同一設備需針對不同物料進行分類存儲，主觀上要求在物料傳輸過程中不能發生貨種與貨種交界處的貨物相混。

傳統設計中埋刮板輸送機與閘門之間、閘門上表面與閘門基座之間均存在間隙，容易造成上述“混票”的情況發生，并且長期在間隙中存在的物料容易發生變質導致物料品質的降低，為解決上述問題，此技術應運而生。

常見裝配關系及容易發生積料的位置如圖2。

圖2 埋刮板機與閘門容易積料的位置

修改后的裝配斷面如圖3所示，將閘門上移刮板機底板位置，在刮板機兩側增加法蘭，由于閘門閘板與埋刮板輸送機底部平齊連接，避免了物料在閘門處積料的可能，有效控制了“混票”情況的發生，提高了作業效率，減少了人工清理的工作量，具有良好的經濟效益。

圖3 修改后的埋刮板機與閘門斷面

2.5 斗式提升機畚斗截止裝置

斗式提升機是連續垂直或大傾角提升粉狀物料的輸送機械，具有結構簡單、能耗低、維護方便、體積小、占地面積少、封閉輸送對環境污染小等特點。斗式提升機主要是應用于物料倉儲邊的轉運站中，用于垂直輸送環節。目前國內生產的斗式提升機運送糧食可達1 600 t/h，能夠滿足基本的糧食中轉需求。

在實際項目的運作過程中，斗式提升機除了按照標準常規配置以外，還應在適當位置設畚斗脫落截止裝置及取出口。具體做法為：將斗式提升機出料口位置與下部溜管結構中間增設一個鋼格柵法蘭接口，結構型式如圖4。

設計畚斗截止裝置時應在保證畚斗不掉落的情況下盡量保證孔的最大尺寸，并應在法蘭沖擊位置覆蓋耐磨襯板。成本上幾乎不增加多少費用，但是可以實現若畚斗脫落及時發現并能夠快速取出的功能。

圖4 畚斗截止裝置示意

3 電子散料秤設備

電子散料秤主要用于在不中斷物料料流的情況下測量出物料的重量，這一重量值在企業內部可用來計算庫存量和進行貿易結算，其精確度可達到0.2級[3]。目前散料秤的工作能力可達到2 000 t/h。在進行工藝設計過程中，必須在散料秤的下游設置手動閘門或自動閘門，若設置自動閘門，閘門應具備多級調節的功能。因為電子散料秤屬于非連續累計秤，稱量完畢后放料門會將稱量的幾十噸物料一次放出，若不設置閘門進行調節，下游設備會受到巨大的沖擊導致設備損壞或堵料情況的發生。通過閘門開度的調節可實現流量的能力調節，調整到匹配的下游設備工作能力后做好標記。

4 溜管設備

溜管作為工藝輸送過程中不可缺少的部分，起著銜接所有設備的功能。根據我公司多個項目承建的經驗，溜管應設置為方便拆卸的結構形式，有助于進行內部襯板的更換和檢修，參考型式如圖5。

圖5 溜管斷面示意

5 粉塵防爆的認證

散糧行業因其物料的特殊性，容易產生粉塵并可能會引發粉塵爆炸，我國對散糧輸送行業電氣設備有強制性要求，電氣設備必須具備粉塵防爆認證。依據《糧食加工、儲運系統粉塵防爆安全規程》（GB 17440-2008），首先粉塵防爆根據使用條件的不同區分為20區、21區和22區[4]。

在進行國內散糧行業設計及采購過程中應特別注意電氣設備的認證是否為粉塵防爆認證，并應注意適用的區域，以免影響后續的驗收工作。

對于工藝設備而言，需要注意以下幾點：

1）一般要求設備制造商提供全國工業產品生產許可證。

2）推薦采用軸承外置式傳動且密封結構。

3）電機選用粉塵防爆類型，防護等級一般以IP65或者IP55為主。

4）保護開關形式一般有拉繩開關、跑偏開關、堵料開關、限位開關、失速開關等。對于粉塵防爆而言，尤其是粉塵防爆21區要求，很多保護開關廠商不能全部包含以上所有設備，應同時提供各種保護開關的資質證書。

5）電氣設備需根據粉塵危險分區采用相應的粉塵防爆型設備，在糧食行業主要包括防爆配電箱、防爆手操箱、防爆照明裝置、防爆開關、防爆接線盒等等，需注意的是，在粉塵危險區域，所有電纜與設備的連接處應采用防爆金屬軟管加以保護。

6 結 語

根據對散糧輸送行業多個項目的實際執行經驗，對工藝設備進行了研究和分析，提出了有利于工藝流程的合理化建議，解決了工藝設備在運行中存在的共性問題，對于工程的設計及施工具有重要的借鑒意義。