The preliminary study of lower crushing device in Grain silo field

◎李留亮，閔學(xué)習(xí)（中糧工程科技（鄭州）有限公司，河南　鄭州　450053）

散糧立筒倉(cāng)降碎裝置的初步研究

The preliminary study of lower crushing device in Grain silo field

◎李留亮，閔學(xué)習(xí)
（中糧工程科技（鄭州）有限公司，河南鄭州450053）

Li Liuliang，Min Xuexi
（COFCO Engineering&Technology（Zhengzhou）CO.,Ltd.，Zhengzhou 450053,China）

摘要：對(duì)于糧食從倉(cāng)頂高空落下造成破碎率增高的課題，目前國(guó)內(nèi)針對(duì)立筒倉(cāng)的散糧降碎裝置還沒(méi)有專項(xiàng)研究和普及.本文在淺圓倉(cāng)降碎裝置的基礎(chǔ)上，提出新的立筒倉(cāng)降碎裝置的設(shè)想，希望能對(duì)立筒倉(cāng)降碎裝置的推廣和普及起到積極的推動(dòng)作用.

關(guān)鍵詞：散糧；立筒倉(cāng)；降碎裝置；破碎率

Abstract：The crushing rate problem of bulk grain is an important issue in bulk grain circula?tion field, this paper put forward its structure on the basis of lower crushing device in Grain silo field, proposes two new bulk grain lower crushing devices which can effectively reduce the grain force and speed when flowing into the silo, thereby reduce the broken rate of bulk grain.It also helps to Standardization design of lower crushing device, reduce the actual manufacture and in?stallation difficulty.

Key words：bulk grain；silo；lower crushing device；broken rate

1　概述

糧食行業(yè)對(duì)于筒倉(cāng)的劃分通常分為淺圓倉(cāng)、立筒倉(cāng)和高大筒倉(cāng)（有時(shí)也把高大筒倉(cāng)并入淺圓倉(cāng)的范疇中）3種.淺圓倉(cāng)直徑一般為25 m~30 m，檐高在15 m左右；立筒倉(cāng)直徑一般為6 m~12 m，裝糧高度30 m左右；高大筒倉(cāng)直徑一般為25 m~30 m，檐高在30 m左右.淺圓倉(cāng)突出了長(zhǎng)期倉(cāng)儲(chǔ)功能，立筒倉(cāng)突出了高效中轉(zhuǎn)功能，高大筒倉(cāng)兼有長(zhǎng)期倉(cāng)儲(chǔ)和高效中轉(zhuǎn)的功能.

2　立筒倉(cāng)降碎裝置的初步研究

散糧立筒倉(cāng)具有使用范圍廣、高度落差大、中轉(zhuǎn)頻率高、倉(cāng)內(nèi)空間小等特點(diǎn)，為了降低糧食中轉(zhuǎn)損耗、增加經(jīng)濟(jì)效益，因此進(jìn)行散糧立筒倉(cāng)專用降碎裝置的研究是很有必要的.

淺圓倉(cāng)和高大筒倉(cāng)的降碎裝置一般采用折返式溜槽降碎裝置，散糧在進(jìn)倉(cāng)過(guò)程中沿倉(cāng)壁在溜槽中反復(fù)的折返流至倉(cāng)底，解決散糧進(jìn)倉(cāng)時(shí)直接從倉(cāng)頂落入倉(cāng)內(nèi)產(chǎn)生的破碎問(wèn)題.

我們?cè)跍\圓倉(cāng)降碎裝置的基礎(chǔ)上，提出了以下3種立筒倉(cāng)降碎裝置的初步研究方案.

2.1立筒倉(cāng)折返溜槽降碎裝置

立筒倉(cāng)折返溜槽降碎裝置沿用了淺圓倉(cāng)折返溜槽降碎裝置的設(shè)計(jì)方案.詳見(jiàn)立筒倉(cāng)折返溜槽降碎裝置（圖1）.

圖1　立筒倉(cāng)折返溜槽降碎裝置圖

該方案的優(yōu)點(diǎn)是安裝完成后可長(zhǎng)期使用，可靠性高，除定期更換耐磨襯板外不需要保養(yǎng)，也不需消耗動(dòng)力.

該方案的缺點(diǎn)如下：①立筒倉(cāng)底部沒(méi)有降碎裝置和工人進(jìn)入的通道，因此淺圓倉(cāng)降碎裝置的施工方案（底部進(jìn)入，卷?yè)P(yáng)機(jī)吊裝的方案）行不通.②該裝置的橫截面積大于倉(cāng)上部人孔的面積，因此必須在立筒倉(cāng)頂封閉前吊裝進(jìn)入倉(cāng)內(nèi)，存在嚴(yán)重的交叉施工情況，施工難度較大.③立筒倉(cāng)直徑較小，底部為斜坡；所以工人在倉(cāng)內(nèi)安裝施工的難度和危險(xiǎn)性都較大.④該裝置大部分部件需要現(xiàn)場(chǎng)焊接固定，沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)制作，現(xiàn)場(chǎng)施工的工作量很大.⑤該裝置自重較大，對(duì)于立筒倉(cāng)側(cè)壁的受力分析需要復(fù)核.⑥材料耗用量大，成本較高.

2.2立筒倉(cāng)方斗自平衡降碎裝置

立筒倉(cāng)方斗自平衡降碎裝置的原理如圖2所示.

圖2　方斗自平衡降碎裝置原理圖

散糧從上經(jīng)過(guò)方斗向下流動(dòng)，在方斗內(nèi)被分成A和B兩股糧流；方斗截面積逐步縮小，散糧由于輕微擁堵而減速流動(dòng)；三角平衡塊可以左右擺動(dòng)，當(dāng)一側(cè)的散糧多于另一側(cè)時(shí)，平衡塊旋轉(zhuǎn)，加大多糧側(cè)的面積，減小少糧側(cè)的面積，從而起到自動(dòng)平衡散糧流速的作用.

這里以1 000 t入倉(cāng)產(chǎn)量的立筒倉(cāng)為例，設(shè)計(jì)了方斗自平衡降碎裝置圖（見(jiàn)圖3）.方斗上口為1 400×1 400 mm，便于接收上斗散落的糧流；方斗內(nèi)截面積最小處為700×700 mm，便于將糧流減速；方斗下口為760×760 mm，便于將糧流重新聚攏到中心；三角平衡塊（底部寬）300×500 mm（高）（三角平衡塊的具體尺寸需要經(jīng)過(guò)試驗(yàn)測(cè)定）；在方斗內(nèi)部和三角平衡塊表面滿加耐磨襯板.

圖3　方斗自平衡降碎裝置圖

立筒倉(cāng)整體方斗自平衡降碎裝置詳見(jiàn)圖4.整體支撐結(jié)構(gòu)完全采用立筒倉(cāng)折返溜槽降碎裝置的結(jié)

構(gòu)；方斗間距為4 m，不易造成糧食破碎；整倉(cāng)采用7個(gè)方斗自平衡降碎裝置.

比較立筒倉(cāng)方斗自平衡降碎裝置和立筒倉(cāng)折返溜槽降碎裝置可以發(fā)現(xiàn)，立筒倉(cāng)方斗自平衡降碎裝置有以下優(yōu)點(diǎn)：①可靠性高，不需消耗動(dòng)力.②方斗自平衡裝置可以標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)螺栓固定，安裝施工容易.③材料耗用量小，自重較輕.④材料用料節(jié)省，成本較低.

該方案的缺點(diǎn)：①需要定期維護(hù)軸承.②該裝置的橫截面積大于倉(cāng)上部人孔的面積，因此必須在立筒倉(cāng)頂封閉前吊裝進(jìn)入倉(cāng)內(nèi)，存在嚴(yán)重的交叉施工情況，施工難度較大.③立筒倉(cāng)直徑較小，底部為斜坡；所以工人在倉(cāng)內(nèi)安裝施工的難度和危險(xiǎn)性都較大.

圖4　立筒倉(cāng)方斗自平衡降碎裝置圖

2.3立筒倉(cāng)斗式皮帶降碎裝置

立筒倉(cāng)斗式皮帶降碎裝置借鑒了斗式提升機(jī)的結(jié)構(gòu)，斗式提升機(jī)的畚斗一般采用高分子聚乙烯材料，耐磨性好；斗提機(jī)的輸送帶多采用4~5層的聚酯輸送帶（EP輸送帶），具有強(qiáng)度高、耐沖擊、耐磨損、耐腐蝕、徑向延伸率低等特點(diǎn).

該降碎原理和折返式溜槽完全相同.整體布局見(jiàn)圖5.該裝置采用2條聚酯輸送帶代替折返式溜槽裝置中的鋼柱支撐結(jié)構(gòu)，輸送帶上端懸掛在倉(cāng)頂預(yù)埋件上，下端采用配重塊重力張進(jìn)裝置；同時(shí)采用定制的緩沖畚斗代替折返式溜槽結(jié)構(gòu)，緩沖畚斗用畚斗螺栓固定在輸送帶上；并采用固定拉繩（間隔4 m）減少2條輸送帶的擺動(dòng).

該裝置同時(shí)具有立筒倉(cāng)折返溜槽降碎裝置和立筒倉(cāng)方斗自平衡降碎裝置的所有優(yōu)點(diǎn)，而且還有施工快捷、施工難度小和危險(xiǎn)性較小的特點(diǎn).為了進(jìn)一步降低施工難度，也可將進(jìn)料口擴(kuò)大，將裝配完成的輸送帶從倉(cāng)頂進(jìn)糧口放入倉(cāng)內(nèi)即可.

圖5　立筒倉(cāng)斗式皮帶降碎裝置圖

3　總結(jié)

根據(jù)散糧立筒倉(cāng)的倉(cāng)型特點(diǎn)，本文借鑒淺圓倉(cāng)散糧降碎裝置的原理進(jìn)行了針對(duì)性的改進(jìn)和大膽設(shè)想，重點(diǎn)考慮了適用性、性價(jià)比、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)、降低安裝難度、降低安裝維修風(fēng)險(xiǎn)等因素.

以上散糧立筒倉(cāng)降碎裝置方案還處于初步研究階段，還需要通過(guò)試驗(yàn)測(cè)定和實(shí)際使用的效果來(lái)不斷完善.希望本文能對(duì)散糧立筒倉(cāng)降碎裝置的推廣和普及起到很好的推動(dòng)作用.

作者簡(jiǎn)介：李留亮（1973-），男，工程師；專業(yè)方向?yàn)榧Z食倉(cāng)儲(chǔ)物流工藝設(shè)計(jì)和項(xiàng)目管理.閔學(xué)習(xí)（1984-），男，助理工程師；專業(yè)方向?yàn)榧Z食倉(cāng)儲(chǔ)物流工藝設(shè)計(jì).

收稿日期：2015-04-30

中圖分類號(hào)：S229＋.2