淺圓倉“眾”字形防破碎無動力勻料入倉布料器試驗*

劉育森 徐擎宇 張孟華 連建清 張 勇

(1 中央儲備糧長樂直屬庫有限公司)(2 中儲糧成都儲藏研究院有限公司 610091)

淺圓倉具有占地面積小，單倉儲存數量大，結構受力合理，抗震能力強，密閉性能好，糧食出入庫機械化、自動化程度高等優點[1]。在近年來的建倉任務中，淺圓倉比例越來越大，福建轄區擴建或新建的倉型全部都是淺圓倉。

稻谷、玉米、小麥、大豆都是非均質顆粒聚集體，糧堆里有糧粒、雜質和蟲霉等，糧粒也有輕重、大小、完整度不同，因此在糧食入倉過程中，彼此散落性、受力情況不同，會自然引起糧堆組分重新分布，形成自然分級現象[2]。以長樂直屬庫有限公司為例，淺圓倉的入倉方式為常見的倉頂定點進糧，當糧食從高處自然落下入倉流散時，由于自動分級現象導致較重雜質、粉雜、無機雜及飽滿顆粒集中在糧堆圓錐中心部位，而輕雜則下滑至圓錐邊緣并最終散落聚集在倉壁處。雜質集聚部位孔隙小、吸濕強、帶菌多，既容易發熱霉變，又影響通風降溫、熏蒸殺蟲和充氮氣調等儲糧技術的應用，存在較大的糧食儲藏安全隱患。

此外，為減少入倉糧食破碎率，附壁折板式入倉是應用在現有淺圓倉的一種常見糧食入倉方式。根據我司的長期使用經驗，這種入倉方式主要存在落料點少、雜質聚集。附壁折板式淺圓倉僅兩處落料點，在入倉過程中，由于糧食的自動分級現象，使得雜質沿著側壁垂直集中散落，聚集于側壁部位，形成圓柱狀的雜質聚集區，影響通風降溫、熏蒸殺蟲、氣調儲糧效果及糧堆內微氣流的正常運動，不利于儲糧安全。

目前，查閱相關資料，減輕淺圓倉自動分級現象的方法多為使用入倉布料器，增加糧食落點使入倉糧食分散。而市場上現有入倉布料設備單一、體積大、造價高、維護不便。為有效解決淺圓倉糧食入倉存在的熱點、難點、痛點問題，中央儲備糧長樂直屬庫有限公司以“眾”字為理念，設計了淺圓倉“眾”字形糧食防破碎無動力勻料入倉布料器，如圖1所示。

圖1 “眾”字形無動力布料器模型圖

通過對該布料器進行糧食入倉試驗，觀察試驗過程并對所形成的糧堆進行檢驗分析，在實踐中驗證該布料器對減少自動分級現象的成效，為淺圓倉糧食安全儲藏奠定基礎。

1 試驗準備

1.1 糧食倒倉準備

長樂直屬庫有限公司一期淺圓倉于2014年投入使用，一期、二期工藝設備經過PLC系統集成，在工作塔二樓的中控室集中遠程操控，實現了流程智能化。成套工藝設備設計流量800 t/h，主要由輸送系統、除塵系統、真空清掃系統、收放系統和控制系統組成，為本庫淺圓倉進出倉提供設備支撐。淺圓倉設計倉容8330 t，直徑25 m，檐高25 m。

本次試驗，選用正在進倉的102號淺圓倉作為試驗倉。以未進倉的2000 t小麥作為試驗對象，將其中300 t小麥倒入汽車接發站卸糧坑，其余小麥貨柜于卸糧坑外等待卸貨。

1.2 試驗設備與器材

以102號淺圓倉原有附壁折板及“人”字形溜槽為主體，通過在兩側溜槽處各開3個0.5 m×0.5 m的落料口，每個落料口下方安裝臂長0.3 m、夾角為90°的“人”字形雙口分配器，使得糧食入倉的落料點由原先的2個增加到12個，改造成淺圓倉“眾”字形防破碎無動力勻料入倉布料器。

2 試驗方法

2.1 倒倉過程

2.1.1 做好糧食倒倉前的準備工作 將凹面填平，整倉糧面平整，調試工藝設備及PLC系統集成，根據規范要求做好通風道的檢查、糧情檢測系統的檢查、氣密性能檢查及倉儲設施、設備的清掃及消毒工作等[3]。

2.1.2 開啟設備流程，確保流程所含設備全部啟動運行平穩。

2.1.3 逐步開啟卸料斗閘門，卸糧坑內小麥隨設備運行入倉，運行過程中繼續于卸糧坑內倒入小麥。觀察設備所示流量讀數，以100 t/h～200 t/h的逐漸增速的流量將糧食輸送至102號倉。

2.2 試驗觀測

試驗過程中，在倉內入人口平臺對入倉糧食流動情況及落料分布位置進行觀察攝像；試驗后，對倉內12處糧堆抽樣，根據GB 1351-2008對小麥雜質與破碎粒指標進行檢測；使用紅外線測距儀對糧堆體積進行測定。

3 試驗結果

3.1 入倉糧食流動情況

糧食經分配器后分為12股流量基本一致的糧食流入倉內。

3.2 糧食分布情況

糧食呈內、中、外三圈分布于倉內，各圈分為東南西北四處糧堆，糧堆大小由內圈至外圈逐漸減小，各圈四處糧堆大小基本一致。根據GB 1351-2008對小麥雜質與不完善粒指標進行檢測，12堆糧食的檢驗結果如表1及圖2所示?？梢?2處糧食不完善粒指數較為接近，雜質分布均勻一致。

表1 糧堆質量分布情況表(雜質，不完善粒) (單位：%)

圖2 糧堆位置分布情況圖

4 改進建議

試驗過程中發現，糧堆大小由內圈至外圈逐漸減小，分流不夠均勻。且糧堆位置較為聚集，距離倉壁較遠，分布不夠分散。

因此，通過進一步研究，將原有布料器改造為頂部485 mm×485 mm的落料口從而減少內圈、中圈分流的糧食，進一步均衡各處糧堆大小。每個落料口下方安裝臂長1.2 m、夾角為90°的“人”字形雙口分配器，使糧食流經分配器可以拋射更遠，各處糧堆更加遠離倉房中心，進一步分散糧堆分布位置。改進后淺圓倉“眾”字形防破碎無動力勻料入倉布料器，如圖3所示，并已成功申請專利，專利號202022045906.9。

圖3 布料器改進后入倉糧堆位置分布情況圖

5 結論

5.1 試驗布料器可實現糧食在倉內位置均勻且分散分布，且12處糧食數量與質量基本一致。

5.2 傳統附壁折板式淺圓倉改裝為“眾”字形防破碎無動力均料入倉布料器并改進后，糧食分流成12股入倉，從而在倉內形成12個落料點，使原先糧倉中心的重雜聚集區分散，顯著降低自動分級現象。由于糧堆的雜質分布相對均勻，提高了糧堆的通透性，能夠有效通風降溫，避免大范圍板結，從而大大地改善了糧食的儲存品質，同時減小糧食出倉過程中由于大范圍板結而帶來的危險。

5.3 糧食流經布料器均料后，由45°斜向下溜管流出，呈拋物線入倉形成糧堆，避免糧食在布料器內受到沖擊，也使糧食不會垂直沖入倉內，減少糧食垂直方向的動力勢能從而減少糧食落地的沖力，降低糧食破碎率，且裝置內不會有糧食殘留。

5.4 該布料器不需要氣動管道或電氣設備，安裝完成后可隨時投入使用，無控制信號故障風險，排除了由電火花帶來的各類安全隱患，環保耐用，符合綠色儲糧要求。

5.5 糧食經由溜槽滑落式布料，避免撞擊產生二次破碎。

5.6 該布料器安裝成本低，保養維護簡單。

通過本次試驗，雖然在解決淺圓倉入倉防分級問題上取得了初步成果，但在進一步增加落料點減少糧食自動分級現象方面仍有改進的空間，仍要堅持科技儲糧、改革創新，針對本地區氣候和倉房特點，優化入倉措施，降低后期可能出現的儲糧管理風險。今后將不斷進行裝置改進、試驗研究，總結并積累經驗，持續發明減少糧食入倉防分級現象的新方法。