李長浩, 肖志剛

(1. 東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品學(xué)院, 哈爾濱 150030; 2. 黑龍江省糧食設(shè)計(jì)院, 哈爾濱 150018)

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糧食平房倉工藝設(shè)計(jì)探討

李長浩1,2, 肖志剛1

(1. 東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品學(xué)院, 哈爾濱 150030; 2. 黑龍江省糧食設(shè)計(jì)院, 哈爾濱 150018)

糧庫在進(jìn)行日常運(yùn)轉(zhuǎn),糧食的中轉(zhuǎn)、輪換和倒運(yùn)過程中及糧庫來糧、檢驗(yàn)、計(jì)量、進(jìn)倉出倉、出庫發(fā)糧等環(huán)節(jié)中,其中糧食的進(jìn)倉出倉是不可缺少的重要流通階段。根據(jù)糧食平房倉的倉型要求和糧庫的實(shí)際情況,對糧食平房倉工藝流程、出倉進(jìn)倉作業(yè)系統(tǒng)及作業(yè)過程中的設(shè)備進(jìn)行合理的配置,對糧食輸送所用的設(shè)備進(jìn)行選配,并對不同長度的、不同功率的輸送設(shè)備進(jìn)行合理擺布和搭配,從而可有效提高設(shè)備的利用率,使工藝過程達(dá)到最大連續(xù)化、優(yōu)越化,并能對其他專業(yè)提供一定的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),確保單位能耗利用最小化。根據(jù)以往在規(guī)劃糧庫設(shè)計(jì)工作中的經(jīng)驗(yàn),現(xiàn)對糧食平房倉糧食進(jìn)倉出倉工藝流程過程及所使用的設(shè)備進(jìn)行簡要敘述,并提出幾點(diǎn)說明及建議,對糧庫工藝設(shè)計(jì)具有參考價(jià)值。

糧庫; 糧食平房倉; 進(jìn)倉出倉; 工藝設(shè)計(jì); 設(shè)備

0 引 言

從20世紀(jì)90年代起,隨著全國18個(gè)機(jī)械化骨干糧庫和世界銀行貸款項(xiàng)目的全面建設(shè),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(qū)散糧流通體系。特別是在1998年開始的1 000億斤中央直屬儲(chǔ)備庫的建設(shè),把糧庫建設(shè)推到一個(gè)新的高度。倉型設(shè)計(jì)全面化、機(jī)械化、自動(dòng)化都達(dá)到較高水平[1]。同時(shí)為糧食物流系統(tǒng)補(bǔ)充了一部分散糧接收發(fā)放設(shè)施,擴(kuò)大了糧食“四散化”的經(jīng)營規(guī)模,提高了糧食中轉(zhuǎn)能力,降低了糧食流通成本[2]。黑龍江省為推廣“四散”技術(shù),建設(shè)了一大批現(xiàn)代化大型儲(chǔ)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(shè)不僅僅是建造能夠儲(chǔ)存糧食的倉房,而且還必須具備完善的儲(chǔ)存條件,安全的儲(chǔ)存因素,合理的作業(yè)流程和良好的勞動(dòng)環(huán)境等。要達(dá)到上述的目的,就必須有一套合理而詳細(xì)的工藝設(shè)計(jì)思路。糧庫建設(shè)應(yīng)根據(jù)糧庫功能(收納庫、中轉(zhuǎn)庫、儲(chǔ)備庫或綜合庫)、糧倉進(jìn)糧出糧方式、倉型等條件確定工藝流程,根據(jù)工藝流程選配機(jī)械設(shè)備,從而提高糧庫的機(jī)械化水平,降低糧食流通費(fèi)用。因此,在糧倉工藝設(shè)計(jì)中合理設(shè)置工藝環(huán)節(jié)顯得尤為重要。本文是對就糧庫建設(shè)所采用的糧食平房倉、淺圓倉、立筒倉等幾種倉型的設(shè)計(jì)工作的總結(jié)研究,對糧食平房倉工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備進(jìn)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(chǔ)備庫中的一種投資少、倉容量大、設(shè)備利用率高的一種倉型。糧食平房倉按其結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(yè)過程基本相同。

糧食平房倉基本作業(yè)有糧食接收、儲(chǔ)存和發(fā)放。接收、儲(chǔ)存作業(yè):糧食通過鐵路、公路運(yùn)到庫內(nèi)后,經(jīng)汽車衡計(jì)量,取樣化驗(yàn)確定品種、水分、等級(jí)。若來糧食是包糧,則需人工拆包后先由移動(dòng)式清理篩篩選,然后多臺(tái)移動(dòng)式膠帶輸送機(jī)組合搭接輸送入倉,局部用移動(dòng)式液壓裝倉機(jī)從倉房窗口處補(bǔ)倉進(jìn)糧,最后需人工扒平。卸糧后空車返回汽車衡計(jì)量,核定每車糧食實(shí)際重量,累計(jì)進(jìn)倉糧食總數(shù)。

發(fā)放作業(yè):將倉門擋糧板上的2個(gè)手動(dòng)閘門打開,自流出部分糧食,然后再將擋糧板移去,糧食經(jīng)取樣化驗(yàn),由移動(dòng)式出倉機(jī),移動(dòng)式膠帶輸送機(jī)組合搭接,將散糧直接裝車,經(jīng)汽車衡計(jì)量出庫。需包裝發(fā)放時(shí),經(jīng)移動(dòng)式自動(dòng)灌包機(jī)打包后,經(jīng)包散兩用移動(dòng)式膠帶輸送機(jī)聯(lián)合作業(yè),裝車,經(jīng)汽車衡計(jì)量發(fā)放。

1.2 工藝流程

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

圖1 糧食入倉作業(yè)流程圖

圖2 糧食出倉作業(yè)流程圖

2 設(shè)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(zhuǎn)次數(shù)少,而且根據(jù)我省的實(shí)際情況,糧食收購任務(wù)往往在幾個(gè)月內(nèi)完成,時(shí)間緊、任務(wù)大,所以糧食平房倉工藝流程的設(shè)計(jì)是否合理、是否優(yōu)越簡捷,輸送機(jī)械配置是否適宜,在整個(gè)糧庫糧食的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中顯得尤為重要[4]。鑒于此,工藝設(shè)備采用固定式機(jī)械設(shè)備是不經(jīng)濟(jì)的,宜采用移動(dòng)式機(jī)械設(shè)備。

2.1 單條作業(yè)線設(shè)備配備

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

移動(dòng)作業(yè)設(shè)備一條作業(yè)線的生產(chǎn)能力為50 t/h,可單線或多線同時(shí)工作,以滿足不同作業(yè)面和進(jìn)出糧時(shí)間的需要[7]。單條作業(yè)線進(jìn)出倉工藝設(shè)備配備如表1所示。

表1 單條作業(yè)線進(jìn)出倉工藝設(shè)備表

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

2.1.1 作業(yè)參數(shù)的確定

一般糧庫儲(chǔ)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]?？紤]糧庫實(shí)際運(yùn)營情況,既有儲(chǔ)備糧,也有中轉(zhuǎn)等經(jīng)營糧,設(shè)計(jì)參數(shù)儲(chǔ)備糧輪換年限按2年計(jì)算,每年中轉(zhuǎn)量以總倉容量的1/2計(jì);進(jìn)出糧輪換天數(shù):90 d,進(jìn)糧、出糧各45 d計(jì);作業(yè)不均勻系數(shù):1.3～1.5(倉容小于5萬噸時(shí)取大值)[9];設(shè)備效率:70%;工作時(shí)間:按8 h/d計(jì);單條作業(yè)線作業(yè)能力:50 t/h。

2.1.2 作業(yè)線數(shù)量和作業(yè)能力的確定

原糧作業(yè)線數(shù)量=(總倉容量/2/進(jìn)(出)倉天數(shù)/設(shè)備效率/每日作業(yè)時(shí)間/單條線作業(yè)能力) ×作業(yè)不均勻系數(shù)。

2.1.3 總作業(yè)能力確定

作業(yè)能力=單條線作業(yè)能力×作業(yè)線數(shù)量。

不同倉容量進(jìn)出倉工藝設(shè)備作業(yè)線數(shù)量如表2所示。

表2 不同倉容量進(jìn)出倉工藝設(shè)備作業(yè)線數(shù)量表

2.2 設(shè)備選型

2.2.1 輸送設(shè)備

包散兩用型移動(dòng)式膠帶輸送機(jī)可用于散糧、包裝糧的輸送、堆垛、裝卸車等作業(yè),這種機(jī)型具有快、慢2種輸送速度,兩側(cè)設(shè)置有安全護(hù)欄,可避免刮袋[10]。依據(jù)糧庫的實(shí)際情況和糧倉的建設(shè)倉容大小,每個(gè)糧庫都可配備不同長度規(guī)格的輸送機(jī)數(shù)臺(tái),以滿足糧食的輸送。

移動(dòng)式液壓裝倉機(jī)是膠帶輸送機(jī),液壓升降系統(tǒng)的組合。該設(shè)備是近些年糧庫普遍使用的一種新型的組合式倉儲(chǔ)機(jī)械,該機(jī)輸送部分有伸縮架可以前后伸縮,能對散糧進(jìn)行倉內(nèi)裝倉,倉外補(bǔ)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(jī)以滿足不同距離的裝倉要求。既能在糧食平房倉內(nèi)完成散糧的輸送、裝卸、作囤、堆糧等作業(yè),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(nèi),進(jìn)行散糧的補(bǔ)倉作業(yè)。利用移動(dòng)式液壓裝倉機(jī)從窗進(jìn)糧將糧堆至7 m,完成補(bǔ)倉作業(yè)。該設(shè)備集裝倉,補(bǔ)倉于一體,具有強(qiáng)度大,產(chǎn)量高,移動(dòng)方便,能耗少等優(yōu)點(diǎn)。

移動(dòng)式出倉機(jī)是由雙向螺旋絞龍鏟料斗、輸送機(jī)、液壓系統(tǒng)等部件組成。該機(jī)設(shè)有檔位變速裝置,能電動(dòng)行走。取糧用雙螺旋喂料,效率高,可減少后續(xù)輸送設(shè)備的移動(dòng)次數(shù)。輸送機(jī)與螺旋部位,根據(jù)現(xiàn)場需要,可通過手動(dòng)液壓系統(tǒng)升降,能在地上進(jìn)行取糧,以便清出地上籠。獨(dú)特的取糧方式,使作業(yè)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(jī)采用全封閉式,出糧時(shí)基本無粉塵。扒糧部分可隨糧面高度變化調(diào)整工作面,靈活的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)使取糧面積和效率提高。為與其他輸送機(jī)連接方便,隨機(jī)配備移動(dòng)式膠帶輸送機(jī),糧食發(fā)放時(shí)將倉內(nèi)擋糧板上的2個(gè)手動(dòng)閘門打開,自動(dòng)流出部分糧食,然后再將擋糧板移去,由移動(dòng)式出倉機(jī)和移動(dòng)式膠帶輸送機(jī)聯(lián)合作業(yè),輸送至汽車經(jīng)汽車衡計(jì)量后散糧發(fā)放。

2.2.2 清理設(shè)備

清理設(shè)備采用帶輕雜分離器的清理篩,對雜質(zhì)含量超標(biāo)的糧食進(jìn)行初步清理,除去糧食所含大雜、細(xì)雜、輕雜質(zhì),減少糧食的含雜量,有利于糧食儲(chǔ)藏。如果來糧雜質(zhì)含量符合儲(chǔ)糧標(biāo)準(zhǔn),可不使用清理篩。

2.2.3 計(jì)量設(shè)備

利用高精度稱重傳感電子計(jì)量汽車衡對汽車來糧接收或發(fā)放進(jìn)行計(jì)量。

2.2.4 其他設(shè)備

糧庫可依據(jù)實(shí)際需要,出糧時(shí)可配備移動(dòng)式自動(dòng)灌包機(jī),將散糧打包儲(chǔ)存或運(yùn)輸,以備糧食在發(fā)生突變事故時(shí)緊急調(diào)運(yùn)之需要。

為保證糧食儲(chǔ)備安全,確保糧庫儲(chǔ)備糧、輪換糧、中轉(zhuǎn)糧的質(zhì)量,現(xiàn)代化糧庫應(yīng)配置整套常規(guī)檢化驗(yàn)設(shè)備,同時(shí)配備專業(yè)的持證上崗人員對每批糧食進(jìn)行取樣檢驗(yàn),符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)才能驗(yàn)收,并做到分品種、分等級(jí)收納入庫,確保糧食安全。

3 幾點(diǎn)說明及建議

1) 工藝總平面上應(yīng)本著“安全儲(chǔ)糧、投資節(jié)省、效率提高”的原則,統(tǒng)一規(guī)劃,統(tǒng)一設(shè)計(jì),合理設(shè)計(jì)糧食的流向,避免糧食因多次搬倒造成浪費(fèi),提高糧庫進(jìn)出庫區(qū)的機(jī)械化作業(yè)能力。

2) 根據(jù)糧食的流通發(fā)展和糧庫項(xiàng)目的功能定位及項(xiàng)目規(guī)劃的方案,為滿足糧食的集散、中轉(zhuǎn)和儲(chǔ)存的需要,以及根據(jù)糧食平房倉的結(jié)構(gòu)形式不同,對長度60 m以上的糧食平房倉可設(shè)雙廒間。工藝設(shè)備配置以單廒間的單條作業(yè)線為標(biāo)準(zhǔn)而配置,即進(jìn)倉以不同長度的移動(dòng)膠帶輸送機(jī)各2臺(tái),交替搭接組成,同時(shí)配合補(bǔ)倉機(jī)和移動(dòng)式清理篩,所用最大功率48.4 kW,出倉以移動(dòng)式出倉機(jī)和膠帶輸送機(jī)組合,最大功率30.7 kW。實(shí)際情況而定,出倉與進(jìn)倉不可能同時(shí)進(jìn)行,而且進(jìn)倉與補(bǔ)倉也不可能同時(shí)進(jìn)行,所以配置單條作業(yè)線的最大功率可定為48.4 kW,雙條作業(yè)線為96.8 kW,可為電氣設(shè)計(jì)提供有利數(shù)據(jù)參數(shù)。

3) 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)糧庫規(guī)模,糧食接收及發(fā)放等具體情況確定工藝流程、糧食進(jìn)出庫作業(yè)方式;根據(jù)倉容量配備糧庫所需的各種設(shè)備型號(hào)、產(chǎn)量和數(shù)量。

4) 由于糧食平房倉工藝作業(yè)流程簡單,但因?yàn)槠渥鳂I(yè)面積大、輸送距離長,所以建議糧庫在選擇工藝設(shè)備的配置上應(yīng)依糧庫具體情況而定,8、10、15 m不同長度的包散兩用移動(dòng)式輸送機(jī)組合搭配完成輸送,對于擴(kuò)建糧倉項(xiàng)目,可利用原有設(shè)備,可節(jié)約項(xiàng)目的建設(shè)成本費(fèi)用。

5) 糧食平房倉工藝設(shè)計(jì)上還應(yīng)考慮通風(fēng)、冷卻及熏蒸工藝,并配備先進(jìn)的糧情自動(dòng)檢測系統(tǒng),對人工扦樣發(fā)現(xiàn)一次熏蒸后局部害蟲復(fù)發(fā)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(chǔ)藏安全性,建議糧庫在工藝設(shè)計(jì)中可配備移動(dòng)式吸糧機(jī)佐以沉管將危情糧食吸到一密閉空間內(nèi)酌情處理。

[ 1 ]國家糧食局. 糧食工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)解讀[M]. 北京:中國物資出版社, 2010:3-4.

[ 2 ]吳子丹. 綠色生態(tài)低碳儲(chǔ)糧新技術(shù)[M]. 北京:中國科學(xué)技術(shù)出版社, 2011:381.

[ 3 ]李建萍. 平房倉的工藝設(shè)計(jì)與設(shè)備配置[J]. 糧食科技與經(jīng)濟(jì), 2001(3):40-42.

[ 4 ]程傳秀. 儲(chǔ)糧新技術(shù)教程[M]. 中國商業(yè)出版社, 2001:411-413.

[ 5 ]張聯(lián)農(nóng),俞蘭苓. 糧庫工藝設(shè)計(jì)中若干問題的探討[J]. 糧食與飼料工業(yè), 2001(8):15-16.

[ 6 ]國家糧食局. GB 50320—2014糧食平房倉設(shè)計(jì)規(guī)范[S]. 北京:中國計(jì)劃出版社, 2014:14-15.

[ 7 ]中國糧油學(xué)會(huì). 糧油加工手冊[M]. 北京:北京科學(xué)技術(shù)出版社, 1990:528-532.

[ 8 ]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局,中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì). GB/T 29890—2013糧油儲(chǔ)藏技術(shù)規(guī)范[S]. 北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2013:14.

[ 9 ]張務(wù)達(dá). 糧食工廠設(shè)計(jì)原理[M]. 南昌:江西人民出版社, 1985:152-155.

[10]劉四麟. 糧食工程設(shè)計(jì)手冊[M]. 鄭州:鄭州大學(xué)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(xué)技術(shù)研究重點(diǎn)項(xiàng)目(12511z006); 哈爾濱市優(yōu)秀學(xué)科帶頭人基金資助項(xiàng)目(2012RFXXN107)。

李長浩(1982-),男,河北獻(xiàn)縣人,東北農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士研究生,黑龍江省糧食設(shè)計(jì)院工程師; 通信作者: 肖志剛(1972-),男,黑龍江慶安人,東北農(nóng)業(yè)大學(xué)教授,博士研究生導(dǎo)師。

1673-5862(2015)03-0373-04

S767.5; TU2671

A

10.3969/ j.issn.1673-5862.2015.03.012