張鵬

（中交機(jī)電工程局有限公司，北京 100088）

散糧筒倉降碎裝置應(yīng)用分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)研究

張鵬

（中交機(jī)電工程局有限公司，北京 100088）

糧食的收購以及質(zhì)量衡量的標(biāo)準(zhǔn)就是破損率，破損率決定糧食的買賣過程中價(jià)格的高低，破損的糧食也會(huì)給存儲(chǔ)帶來不便。由于糧食在運(yùn)輸過程中受力以及所受重力加速度的影響都會(huì)給糧食帶來或多或少的破損，造成糧食的損失。因此在散糧筒倉內(nèi)部設(shè)置降碎裝置來減少糧食的破損率，從而高效存儲(chǔ)糧食，提高散糧筒倉的存儲(chǔ)性能。本文闡述采用降碎裝置對糧食存儲(chǔ)的必然性，又對降碎裝置的不同設(shè)計(jì)方案進(jìn)行應(yīng)用分析比較，重點(diǎn)對扶壁折返溜槽降碎裝置進(jìn)行深入計(jì)分析并對其進(jìn)行優(yōu)化，從而更進(jìn)一步降低糧食的破損率。

降碎裝置；對比分析；扶壁折返式

20世紀(jì)90年代開始，我國開始大量修建糧倉，但是由于當(dāng)時(shí)社會(huì)的技術(shù)發(fā)展不夠先進(jìn)，致使當(dāng)時(shí)的糧倉沒有設(shè)置降碎裝置，導(dǎo)致糧食在儲(chǔ)存過程中沒有經(jīng)過一定程序的設(shè)備進(jìn)行處理，難以保證糧食的破損率。相關(guān)調(diào)查顯示，對于糧倉而言，安裝降碎裝置對糧食的經(jīng)濟(jì)效益起著決定性作用。因此，在對糧食進(jìn)行儲(chǔ)存的過程中，要根據(jù)糧倉的實(shí)際情況安裝相應(yīng)的降碎裝置，從而保證糧食的儲(chǔ)存良好。在糧食儲(chǔ)存過程中，造成糧食產(chǎn)生破損情況的原因一部分是由于糧食提升機(jī)在運(yùn)輸過程中速度過高導(dǎo)致糧食破損，一部分是由于輸送機(jī)在輸送過程中對糧食反復(fù)擠壓，導(dǎo)致糧食破損，還有一些重力加速度方面的原因等，這些情況的出現(xiàn)都會(huì)導(dǎo)致糧食的破損。因此要通過糧食筒倉內(nèi)設(shè)置降碎裝置來減少糧倉的破損率。

1 糧食儲(chǔ)存采用降碎裝置的必然性

在對糧食儲(chǔ)存裝置糧倉的設(shè)計(jì)中，針對降碎裝置的安裝實(shí)驗(yàn)早在2001年就開始實(shí)行，當(dāng)時(shí)國內(nèi)修建了大量的散糧筒倉。在建成之后才發(fā)現(xiàn)，由于沒有降碎裝置的安裝，導(dǎo)致糧食在運(yùn)輸儲(chǔ)藏過程中存在著嚴(yán)重的破損現(xiàn)象。據(jù)當(dāng)年調(diào)查結(jié)果顯示，某地的糧食倉庫實(shí)際測量玉米的入倉破損率竟然達(dá)到了19.15%，增碎9.65%。根據(jù)相關(guān)規(guī)定，糧食不能超過5%的蟲粒、霉粒、芽粒等不完整粒，從而導(dǎo)致玉米的破損率嚴(yán)重超標(biāo)。

從這一事件中我們可以看出糧食破損率超標(biāo)引發(fā)的問題。由于糧食質(zhì)量等級(jí)在運(yùn)輸過程中大幅度下降，導(dǎo)致不符合糧食的質(zhì)量要求，從而造成大量的經(jīng)濟(jì)損失；糧食造成破損情況之后，在儲(chǔ)存運(yùn)輸?shù)倪^程中會(huì)致使糧食發(fā)生質(zhì)量上的改變，比如變霉、長芽等的產(chǎn)生，因此需要及時(shí)給糧倉進(jìn)行通風(fēng)工作，與糧食破損率較低的糧倉相比，破損率高的糧倉大大增加了通風(fēng)工作的次數(shù)，不僅浪費(fèi)了工作資源，還加快了設(shè)備的磨損問題以及糧食的破損現(xiàn)象；糧食的大量破損使得糧食在存儲(chǔ)過程中，增加了系統(tǒng)作業(yè)中的危險(xiǎn)性。

在糧食儲(chǔ)存作業(yè)中產(chǎn)生的粉塵多分布在糧倉的進(jìn)出口以及運(yùn)輸機(jī)的轉(zhuǎn)接處等地方，如果粉塵的濃度接近爆炸濃度數(shù)據(jù)，那么粉塵就會(huì)導(dǎo)致爆炸。因此，為了減少糧食的破損率，減少粉塵爆炸所帶來的危險(xiǎn)，對糧倉安裝降碎裝置很有必要。

2 降碎裝置設(shè)計(jì)安裝方案對比分析

給糧倉安裝降碎裝置主要有兩種方式，一種是安裝可伸縮活動(dòng)的降碎裝置，一種是固定于糧倉扶壁式的溜槽降碎裝置。

2.1 可伸縮性降碎裝置

可伸縮性互動(dòng)的降碎裝置是由多個(gè)可以折疊的緩沖小斗組合而成的，各個(gè)小斗之間由各種絲繩組合連接，做伸縮性動(dòng)作，通過固定于糧倉頂部的卷揚(yáng)機(jī)來得以實(shí)現(xiàn)。降碎裝置的下端安裝有傳感器，以此來確保降碎裝置隨著糧倉糧食表面的高低而進(jìn)行相應(yīng)伸縮。其具備多種優(yōu)點(diǎn)，比如降碎裝置的負(fù)重量是由糧倉頂部來承受的，對糧倉的扶壁沒有任何影響；由于降碎裝置是安裝于糧倉中心頂上的，因此不會(huì)發(fā)生糧食一邊倒的情況；此降碎裝置可以隨著糧倉的糧食層面的高度變換而伸縮，因此不會(huì)被埋沒于糧食下邊。

可伸縮性降碎裝置在具有多種優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，也具備其缺點(diǎn)，比如各個(gè)小斗之間由于其重疊式的構(gòu)造，使得糧食中的雜物會(huì)對其造成堵塞，在糧倉中難以清理；可伸縮性降碎裝置需要借助動(dòng)力設(shè)備和料位傳感器完成降碎工作，因此當(dāng)出現(xiàn)電力問題或者機(jī)器故障的時(shí)候，糧倉內(nèi)的部分都會(huì)難以得到維修；伸縮管在使用過程中可以縮到最短位置，但是也一定會(huì)占用糧倉的高度，從而影響糧倉的糧食儲(chǔ)存利用率。

2.2 固定式溜槽降碎裝置

固定式溜槽降碎裝置區(qū)別于可伸縮性降碎裝置，其優(yōu)點(diǎn)在于不需要借助電力動(dòng)力，設(shè)置的結(jié)構(gòu)較為簡單，在運(yùn)作過程中，很難出現(xiàn)問題，使用故障率較低，這種固定式降碎裝置一般分為糧倉的筒倉中央固定式以及倉邊的固定扶壁式兩種。

筒倉中央固定式的降碎裝置的優(yōu)點(diǎn)有，它的降碎裝置的載重量是由糧倉的頂部和錐底所承受的，對糧倉扶壁來說不會(huì)產(chǎn)生直接的影響；裝載糧食也會(huì)比較均勻，不會(huì)導(dǎo)致糧食出現(xiàn)一邊倒的現(xiàn)象，使得糧倉的扶壁受力均衡，其具備的缺點(diǎn)就是降碎裝置的安裝截面相對來說會(huì)比較大，與糧食的接觸面也會(huì)很大，因此流動(dòng)的糧食會(huì)對降碎裝置產(chǎn)生很大的摩擦拉力，所以就要求該降碎裝置的承載能力很大。

糧倉倉邊固定式降碎裝置所表象的優(yōu)點(diǎn)就是由糧倉和底部圈梁所承受，以此扶壁式降碎裝置最大的優(yōu)點(diǎn)就是在糧倉流動(dòng)的時(shí)候，裝置的向下拉力較小，因此基礎(chǔ)的設(shè)置造價(jià)就低于中央固定式，其缺點(diǎn)在于裝糧食時(shí)極易造成糧食偏向一邊的情況。

3 扶壁折返溜槽降碎裝置

3.1 降碎裝置設(shè)置安裝

扶壁折返溜槽式降碎裝置的主要構(gòu)成部分是溜管、導(dǎo)料溜管、溜槽以及鋼結(jié)構(gòu)四部分，主要運(yùn)用時(shí)呈現(xiàn)的特點(diǎn)是通過鋼結(jié)構(gòu)衍架來支持溜管或者溜槽的降碎過程。在使用過程中，降碎效果較為明顯，質(zhì)量也比較有保障，在對此降碎裝置進(jìn)行安裝之后，使用的期限較長，且操作簡便使用較為方便，不需要對其進(jìn)行定期保養(yǎng)，也不需要耗費(fèi)人力資源。但是在安裝時(shí)所投資的一次性費(fèi)用較高，但是由于此種裝置的降碎功能顯著，且利于后期維護(hù)，也不需要耗費(fèi)其他動(dòng)力資源，因此在糧倉降碎裝置設(shè)置中已廣泛采用這種裝置。

這種降碎裝置的工作使用原理主要分為三種各不相同的降碎過程。每種之間的降碎原理是一樣的，都是為了達(dá)到揚(yáng)灑糧食以及防止糧食破損的情況出現(xiàn)。當(dāng)糧食需要入儲(chǔ)糧倉時(shí)，通過將糧食導(dǎo)流入糧倉的倉口，然后通過降碎裝置的溜管進(jìn)行分糧過程，在這一過程進(jìn)行中不能由外喂糧，因此糧食會(huì)分為兩路流至糧倉的兩側(cè)。通過保證喂料的草甸距離糧倉內(nèi)糧食堆積最高點(diǎn)的距離相差在防破損的高度之內(nèi)，隨著溜管流入折返兩次后降落糧食的高度，在保證糧食滑落到一定高度之后，保證糧食進(jìn)入糧倉。因此，當(dāng)糧食溜槽被覆蓋無法繼續(xù)輸送糧食時(shí)，在第二級(jí)以及第三級(jí)被糧食在溜管中堆積，在第三級(jí)向第二級(jí)溜槽喂料的時(shí)候，同上給溜槽進(jìn)行喂料，直到完成糧食入倉的全過程。

3.2 降碎裝置優(yōu)化改進(jìn)

優(yōu)化改進(jìn)后的扶壁折返溜槽降碎裝置其工作原理與傳統(tǒng)的折返溜槽降碎裝置原理有所不同，如圖1所示。

圖1

改進(jìn)型折返溜槽降碎裝置與傳統(tǒng)的有所不同，分為三級(jí)降碎的過程，在每一級(jí)工作的原理都是相同的，都是利用溜管的落料高度來達(dá)到減少糧倉飛塵以及防止糧食破損，最終通過糧食喂料的溜槽完成整個(gè)入料程序。

工作順序?yàn)?，糧倉處于空倉狀態(tài)下，糧食從倉口進(jìn)入，經(jīng)過溜管對糧食進(jìn)行分料之后經(jīng)第一級(jí)喂料溜管將糧食流到兩側(cè)，之后沿著溜管的豎直向下繼續(xù)折返至第二級(jí)倒料溜管，達(dá)到落料高度之后，向第三級(jí)喂料溜槽出料進(jìn)而入倉。當(dāng)糧食堆積高度已經(jīng)與第三級(jí)溜槽完全覆蓋的時(shí)候，第三極喂料溜槽就不能再進(jìn)行喂料，二級(jí)一級(jí)的喂料情況也如上。依據(jù)同樣的原理，當(dāng)?shù)诙?jí)喂料完成之后由第一級(jí)喂料溜槽進(jìn)行喂料，最終完成糧食入倉的整個(gè)過程。此種降碎裝置大大降低了折返時(shí)所產(chǎn)生的飛塵，也由于折返次數(shù)較多，使得傳統(tǒng)的降碎裝置明顯減少，從而提高糧倉的防破碎效果。

4 結(jié)語

糧倉的降碎裝置可以有效減少糧食破損率，在實(shí)際情況中，要根據(jù)糧倉的特點(diǎn)，設(shè)置與實(shí)際情況相符的降碎裝置，使用具有適用性、性價(jià)比較高、降低操作難度、減少后期維修風(fēng)險(xiǎn)的降碎裝置。因此需要通過不斷的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行完善，推動(dòng)糧倉的降碎裝置進(jìn)一步發(fā)展。

[1]李留亮, 閔學(xué)習(xí). 散糧立筒倉降碎裝置的初步研究[J]. 糧食流通技術(shù), 2015(12):27-29.

[2]陳付生. 港口散糧筒倉設(shè)備防塵防爆工藝及措施探討[J]. 城市建設(shè)理論研究:電子版, 2015(1).

[3]王斌興, 荊海偉. 港口碼頭散糧筒倉進(jìn)倉方案選擇[J]. 糧食流通技術(shù), 2016(8):78-81.

[4]余保發(fā). 關(guān)于筒倉結(jié)構(gòu)和出口孔位置在筒倉中的作用[J]. 糧食與飼料工業(yè)， 1988(05).

[5]張來林，王彥超，李守根，張艷玲，莊亞. 糧食筒倉的通風(fēng)口設(shè)計(jì)[J]. 糧食與飼料工業(yè)， 2011(11).

S379.3

A

1671-0711（2017）06（下）-0048-02