◎王斌興，荊海偉

（中糧工程科技（鄭州）有限公司，河南 鄭州 450053）

港口碼頭散糧筒倉進倉方案選擇

◎王斌興，荊海偉

（中糧工程科技（鄭州）有限公司，河南 鄭州 450053）

以南方某散糧碼頭為例，分別從多點卸料方式、設備布置、風網(wǎng)設計、可靠性和糧食破碎率等方面進行對比分析，得出各自的優(yōu)缺點，以供在工程設計或建設中根據(jù)實際情況進行合理配置。

港口碼頭；散糧筒倉；多點卸料皮帶機；刮板機

隨著我國糧食物流行業(yè)的快速發(fā)展，港口碼頭散糧物流基礎設施建設方興未艾。散糧碼頭的地理位置、接收發(fā)放能力、多客戶需求、多品種糧食同時到港中轉(zhuǎn)等，直接影響著散糧碼頭的發(fā)展。而多品種糧食同時到港、快速進倉，則是提升散糧碼頭競爭力的關鍵因素，散糧筒倉具備多個圓倉和星倉，不同單倉倉容有利于滿足多客戶、多品種儲存中轉(zhuǎn)要求，提高倉容利用率，因此散糧筒倉在各港口碼頭較為常見，如何使來糧快速入倉，減少輪船滯港時間，就需要采用機械化程度高的輸送設備及合理的工藝設計來滿足要求。

該文以南方某散糧碼頭為例，通過分析不同散糧進倉方案在進倉靈活性、工程造價、可靠性、糧食破碎率等優(yōu)劣，得出不同進倉方案的優(yōu)缺點，以供工程設計和建設參考。

1　進倉方案

（1）方案一。倉頂采用刮板機搭接卸料的方式。設計共3條作業(yè)線，每條線采用4臺刮板機搭接，其中南側(cè)2條線刮板機既能進筒倉，也能進星倉。

（2）方案二。倉頂采用犁式多點卸料皮帶機。設計共3條作業(yè)線，每條線采用1臺犁式多點卸料皮帶機，其中南側(cè)2條線皮帶機既能進筒倉，也要求能進星倉。

2　技術參數(shù)

（1）糧食品種：玉米、大豆、菜籽、小麥。

（2）設備作業(yè)能力：每條線1 000 t/h，能力按糧食容重0.75 t/m3計算。

（3）作業(yè)條件：年中轉(zhuǎn)量225萬t，最大3條線同時進倉作業(yè)。

（4）其他條件：2個方案均以相同的倉容量、進料口位置和作業(yè)環(huán)境作為參考條件，然后對比分析。

3　方案對比

3.1多點卸料方式

（1）方案一。刮板機的卸料是通過控制底板下的閘門開閉實現(xiàn)多點卸料的功能，可以在運行過程中切換卸料點，不需要停機或斷料。此外，在某些應用場合，可以同時開啟多個卸料口同時卸料，實現(xiàn)分料的功能。

（2）方案二。犁式多點卸料皮帶機是通過控制皮帶上的犁頭和皮帶下的托板升降，截斷料流，利用多個犁式卸料器，實現(xiàn)多點卸料的功能。該皮帶機可以在運行過程中順向切換卸料點，過程不需要停機或斷料；若要逆向切換入倉，則需要停機或斷料。

3.2設備布置

（1）方案一。刮板機卸料點的間隔無特殊要求，可以根據(jù)工藝需要進行調(diào)整。每個卸料點對應一個卸料口，卸料需通過短變徑調(diào)整至相應產(chǎn)量的溜管尺寸。

（2）方案二。犁式多點卸料皮帶機卸料點的間隔一般為6 m以上（以產(chǎn)量1 000 t/h為例），因此不適用于直徑太小的倉。每個卸料點共2個卸料口，一般在筒倉設計中，因筒倉與星倉的中心線距離較遠，為了實現(xiàn)筒倉和星倉的進料，需將2個卸料口的溜管匯集后再分別入倉，因此需要架設設備鋼平臺，滿足溜管匯集轉(zhuǎn)向所需的高度。

3.3除塵風網(wǎng)設計

（1）方案一。刮板機密封性好，卸料方式為重力自然卸料，卸料點揚塵小。因此，除塵吸風點一般設置在頭部和進料口處，除塵點少，布置簡單（見圖1）。

（2）方案二。犁式多點卸料皮帶機密封性好，卸料時，通過犁頭截斷皮帶機上的料流，使糧食改變方向，流入兩側(cè)的卸料口，會產(chǎn)生部分的揚塵。因此，需要在每個卸料點處設置除塵吸風點，并通過氣密蝶閥進行切換控制，實現(xiàn)多處單點除塵，風網(wǎng)布置較復雜，投資稍高（見圖2）。

圖1　刮板機風網(wǎng)布置示意圖

圖2　犁式多點卸料皮帶機風網(wǎng)布置示意圖

3.4可靠性

（1）方案一。刮板機為最常見的輸送設備，常用在糧油加工廠和部分港口設施中，技術成熟，運行較穩(wěn)定。隨著不斷的優(yōu)化改進，板材材質(zhì)和制造精度的提高，已能有效緩解卸料不凈、噪音大等問題，除了進口合資的設備，國產(chǎn)設備的可靠性也得到了市場認可。刮板機相對于其他輸送設備，因其過載能力強、適用性強，常用于卸糧坑、接料斗等地方，但在使用過程中，仍需把好清理關，防止諸如磚塊等硬質(zhì)雜質(zhì)進入設備，避免發(fā)生卡鏈、斷鏈等問題。

（2）方案二。犁式多點卸料皮帶機是在單托輥皮帶機的基礎上開發(fā)的設備，安全可靠，產(chǎn)量大，并經(jīng)過這幾年的發(fā)展，初期出現(xiàn)的撒料、跑偏等問題均已得到改善，目前已在部分大型港口及儲備庫推廣使用。但是，由于其卸料方式特殊，同時需考慮皮帶的耐用性，會存在皮帶上的灰卸不凈，殘留的灰聚集在設備頭部的問題。因此，一般在設計時，會考慮在頭部卸料口處設單獨的灰倉；或在運行過程中，臨時使用位于頭部卸料口的倉，作為臨時灰倉，存放一定量后，通過倉下皮帶機回流。

3.5糧食破碎率

（1）方案一。目前，東北玉米全部為烘干玉米，其易碎的特性使得刮板機的應用受到懷疑，在經(jīng)過多年的實測后證實，玉米的增碎環(huán)節(jié)中，刮板機輸送也僅是其中的影響因素之一，而影響刮板機增碎的原因，主要與其線速度、制造精度及設計經(jīng)驗等有關系。因此，為了降低該輸送環(huán)節(jié)的破碎，刮板機廠家也做了很多相應的改進措施，如：降低刮板線速度，提高運行穩(wěn)定性，是控制破碎率最有效的措施；提高設備制作精度，減少刮板與底板的間隙，保證底板的平整度，降低因跳鏈、擠壓引起增碎；增設鏈條清掃裝置，掃除滯留在刮板上的糧食，避免在機頭時刮板與齒輪嚙合使糧食破碎；增設和改進回料裝置，及時清理因卸料不凈，聚集在頭部的糧食。

（2）方案二。采用犁式多點卸料皮帶機運送烘干后的東北玉米時，為較理想的輸送方式，但在選型時，同樣要考慮降低糧流沖擊速度和延長沖擊接觸時間等問題。在設備選型時，帶速不宜過快，一般皮帶的線速度應低于3.15 m/s。同時，需在機頭拋料罩里內(nèi)襯緩沖材料，或增加減速簾，以減輕糧食拋料碰撞引起的增碎。

針對如何降低和解決玉米破碎的問題，其實是一個系統(tǒng)工程，輸送環(huán)節(jié)也只是其中一部分，同時也與糧食品質(zhì)、流程設置、入倉條件等有關系。本項目在設計中，已充分考慮了降碎的問題，除了設備的選型、流程的優(yōu)化，同時也在筒倉中設置降碎溜槽，將影響破碎的因素降到最低。此外，考慮到糧食自身特性和品質(zhì)，在實際運營過程中，應充分利用港區(qū)的倉型搭配，玉米首選入離碼頭最近的機械化平房倉或淺圓倉，這樣可以減少糧食提升和轉(zhuǎn)運的次數(shù)，降低破碎。

3.6能耗分析

（1）方案一。按倉頂刮板機的裝機容量

1 761（160×3+185×3+132×3+110×3）kW，年中轉(zhuǎn)量225萬t計算。由于倉頂刮板機采用搭接方式進倉，在計算耗電量時應采用分組計算，即按四組筒倉（筒倉排列順序為3×3+4×3+3×3+3×3）遞進式計算，計算公式如下：

其中：Q為年中轉(zhuǎn)量（萬t）；q為入倉效率（t/h）；k為來糧不平衡系數(shù)；W為年耗電量（度）；T為入倉時間（h）；P為刮板機功率（kW）；η為功率平均系數(shù)。具體計算數(shù)據(jù)如表1所示。

表1　方案一倉頂設備年耗電量表

經(jīng)計算，方案一年耗電90.14萬度。建議在項目運營時，入倉應根據(jù)不同的需求，合理安排進出倉計劃，適當提高近端筒倉的中轉(zhuǎn)量，能有效控制能耗，降低運營成本。

（2）方案二。按犁式多點卸料皮帶機的裝機容量

480（160×3=480）kW，年中轉(zhuǎn)量225萬t計算。計算如下：

其中：Q為年中轉(zhuǎn)量（萬噸）；q為入倉效率（t/h）；k為來糧不平衡系數(shù)；W為年耗電量（度）；T為入倉時間（h）；P為刮板機功率（kW）；η為功率平均系數(shù)。

經(jīng)對比，按每年中轉(zhuǎn)225萬t計算，方案二比方案一節(jié)省48.15萬度電。

3.7后期維護

（1）方案一。刮板機在運行過程中，底板、側(cè)板內(nèi)側(cè)長期受糧食和刮板的接觸摩擦，加上外側(cè)也受環(huán)境影響造成的腐蝕，往往用了多年后需要更換以上部件，為了解決這個問題，目前國內(nèi)及合資的大產(chǎn)量刮板機除了使用高品質(zhì)鋼板、增設耐磨襯板、加強防腐措施外，機殼均使用模塊化設計，所有部件都由螺栓固定，易于后期拆卸和組裝。

（2）方案二。犁式多點卸料皮帶機的維護主要是皮帶的磨損和托輥軸承的損耗，其中托輥軸承的損壞造成托輥停轉(zhuǎn)，會存在很大的安全隱患。因此，要設置檢修巡視通道，加強運營中的巡視檢查，相對提高了該部分的人工成本。鑒于此問題，目前市場上已經(jīng)開發(fā)出多點連續(xù)軸承溫度監(jiān)控系統(tǒng)，可以通過安裝檢測光纜實時監(jiān)控軸承的溫度，能提前預警，并指示該溫升軸承的位置，雖然增加了投資，但可以減少人工成本，及時發(fā)現(xiàn)問題，排除隱患。

3.8綜合對比表

進倉方案綜合對比結(jié)果見表2。

表2　進倉方案綜合對比表

4　結(jié)論

綜上所述，以上兩種方案均合理、可靠、可行。方案一的特點是投資較低，入倉操作更簡化，后期維護更簡單，但動力大、運行成本高，破碎率相對方案二略高。方案二則動力小，運行穩(wěn)定，運營成本低，增碎少；缺點是投資較高，入倉操作有一定的局限性，后期維護需操作人員巡視。若項目投資較緊張和側(cè)重操作靈活性，建議采用方案一。在實施過程中可以通過優(yōu)選設備制造商、控制設備質(zhì)量等措施，降低動力配備、控制增碎率，同時在后期運營過程中，提高管理水平，合理安排入倉計劃，降低運營成本。若考慮設備運營成本和穩(wěn)定性，建議采用方案二?？梢酝ㄟ^運營時的工作協(xié)調(diào)，合理安排入倉計劃。同時，配備多點連續(xù)軸承溫度監(jiān)控系統(tǒng)，提高效率，減少人工成本。

[1]陳宏斌.糧食倉庫輸送設備的選擇[J].糧食流通技術.2006，12（5）：14-17.

[2]張明學，蘭延坤，李文紅，等.糧庫玉米破碎因素初探[J].糧食流通技術，2006,12（2）：20-22.

The Silos Intake Solution Selection for the Port Bulk Grain

Wang Binxing， Jing Haiwei
（COFCO Engineering & Technology （Zhengzhou） Co. Ltd.， Zhengzhou 450053， China）

In this paper， a bulk grain wharf in the south was taken for example， multi-point discharging methods， equipment layout， aspiration， reliability， grain crushing rate were analyzed to conclude the advantages and disadvantages of each solution. Taking this for reference， people can get reasonable configuration in engineering design and construction according to the actual situation.

Port and wharf； Bulk grain silo； Multi point unloading belt conveyor； Scraper

TS210.4

10.16736/j.cnki.cn41-1434/ts.2016.08.022

王斌興（1981-），男，工程師；專業(yè)方向為糧食倉儲物流工藝和工程。