◎任守華，鄧小易，原富林，徐川川

（1.鄭州中糧科研設計院有限公司，河南 鄭州 450001；2.東莞深赤灣港務有限公司，廣東 東莞 523000；3.中糧工科茂盛裝備（河南）有限公司，河南 開封 475200）

我國是糧食生產(chǎn)和消費大國，年生產(chǎn)并消費糧食近6 億t，糧食從主產(chǎn)區(qū)到主銷區(qū)抑或是進口的糧食運輸?shù)絿鴥榷夹枰?jīng)過多次的接收和發(fā)放環(huán)節(jié)，內陸運輸多以散糧汽車為主。筒倉或發(fā)放倉在進行散糧發(fā)放裝車時會產(chǎn)生大量的粉塵，易導致環(huán)境污染、危害作業(yè)人員健康且存在粉塵爆炸危險。此外，在散糧發(fā)放裝車時由于裝車過程中沒有計量裝置，僅由裝車工作人員憑經(jīng)驗進行裝糧，經(jīng)常會出現(xiàn)裝多或裝少的情況，經(jīng)地磅稱重后要進行補裝或卸料，有時需要進行幾次往返調整，效率低，勞動強度大。因此，散糧裝車作業(yè)長期存在的粉塵污染及無法準確控制裝車量的問題，已經(jīng)成為了行業(yè)急需解決的痛點問題。

1 散糧發(fā)放計量抑塵系統(tǒng)

針對上述問題，深入了解行業(yè)的痛點和客戶的需求，我們聯(lián)合攻關，研究開發(fā)了散糧發(fā)放計量抑塵系統(tǒng)（已申報發(fā)明專利）。系統(tǒng)產(chǎn)量可達100～500 t/h，綜合計量誤差不超過1%，抑塵效果≥85%（常規(guī)天氣），較好的解決了散糧汽車發(fā)放環(huán)節(jié)準確控制汽車裝車量的同時抑制粉塵的污染，保證良好的工作環(huán)境。

1.1 結構形式

散糧發(fā)放計量抑塵系統(tǒng)主要由手動閘門、氣動閘門、計量秤、無動力抑塵斗及出口氣動閘門等組成（如圖1 所示）。

圖1 散糧發(fā)放計量抑塵系統(tǒng)結構形式圖

1.2 產(chǎn)品特點

1.2.1 結構簡單、自重輕、體積小、密閉性能好

該裝置體積小、自重輕，適用于狹小空間的安裝，基本無需改造土建結構，尤其在側壁發(fā)放處使用時依靠溜管自身強度基本可以滿足要求。整體采用密閉結構，防塵防雨。

1.2.2 作業(yè)效率高、抑塵效果好，可實現(xiàn)精準定量連續(xù)發(fā)放

產(chǎn)量100 t/h～500 t/h，綜合計量誤差不超過1%，抑塵效果≥85%（常規(guī)天氣），通過系統(tǒng)可設定裝車量，達到預設的裝車量后自動停止作業(yè)，實現(xiàn)定量發(fā)放，整個發(fā)放過程連續(xù)無間斷。

1.2.3 運行及維保成本低

該裝置無需配備動力裝置及吸風除塵系統(tǒng)，運行成本低。產(chǎn)品活動構件少，故障點少，維修保養(yǎng)成本低。

1.2.4 可通過遠程控制實現(xiàn)無人值守自動裝車

1.3 技術方案

1.3.1 整體方案

計量秤進口處設手動閘門及氣動閘門，手動閘門進口與筒倉或發(fā)放倉出口溜管連接，計量秤出口與無動力抑塵斗進口連接，無動力抑塵斗出口設氣動閘門。

系統(tǒng)開始作業(yè)時，先將手動閘門打開到初始位置（根據(jù)產(chǎn)量實際調整），再打開氣動閘門，糧食從筒倉或發(fā)放倉內流出，進入計量秤，經(jīng)計量作業(yè)后進入無動力抑塵斗。抑塵斗出口的氣動閘門預設一定的延時后打開，開始裝車作業(yè)。

計量秤上方的氣動閘門負責糧流的打開或關閉，用于控制裝車發(fā)放及停止發(fā)放作業(yè)，手動閘門用來調節(jié)糧食流量。

無動力抑塵斗出口的氣動閘門主要用于保證系統(tǒng)啟停時的抑塵效果和緊急情況的停止作業(yè)。

現(xiàn)場設置粉塵防爆型稱重儀表箱，可設定裝車量，并顯示實時產(chǎn)量、已裝量、剩余量信息。當發(fā)放量達到系統(tǒng)設定的值后，會自動關閉實現(xiàn)裝車定量發(fā)放。儀表箱可通過光纖或通訊協(xié)議與中控系統(tǒng)對接，也可在中控室設置工控機進行獨立遠程控制。再通過配備視頻監(jiān)控及聲光報警系統(tǒng)，可實現(xiàn)散糧裝車發(fā)放無人值守作業(yè)。

1.3.2 計量秤

為節(jié)約計量秤的體積和重量，且此處的計量僅用于裝車量的控制以避免汽車往返過磅補卸，并不用于商業(yè)貿易結算，因此計量秤摒棄了皮帶秤和非連續(xù)累計料斗秤的方案，采用溜管式連續(xù)計量的結構形式，綜合計量精度不超過1%。

物料流過滑槽后被相應位置的傳感器感知，通過特殊的算法生成與質量流量成正比的流量信號輸出，經(jīng)過復雜的數(shù)學運算得出物料流量，并通過儀表顯示裝置顯示出稱量結果。

1.3.3 抑塵斗

為節(jié)約運行成本，降低產(chǎn)品重量和體積，該系統(tǒng)的抑塵斗采用無動力抑塵斗，結構形式見圖2。

圖2 無動力抑塵斗結構示意圖

經(jīng)計量秤稱重后的糧食進入無動力抑塵斗，在其內部結構的作用下，混雜在散糧中的空氣被排出，同時保證了裝載物料均勻，防止物料分級。出口采用內縮的結構設計能夠使糧流形成密實料柱，阻止粉塵飛揚，達到發(fā)放過程抑塵的效果。

2 項目應用

本產(chǎn)品在東莞深赤灣港務有限公司已經(jīng)得到了應用，系統(tǒng)產(chǎn)量400 t/h。表1 為裝車作業(yè)的實測數(shù)據(jù)。

表1 400t/h 散糧發(fā)放計量抑塵系統(tǒng)實測數(shù)據(jù)表

從圖3 項目現(xiàn)場使用情況來看，設備運行平穩(wěn)，抑塵效果良好，產(chǎn)品計量精度控制在0.2%～0.8%之間，設備可靠性高，受到了業(yè)主的好評。

圖3 現(xiàn)場安裝及使用實物圖

3 筒倉側壁發(fā)放專用計量抑塵系統(tǒng)

相比于發(fā)放倉直上直下式的作業(yè)工況，筒倉的側壁發(fā)放大部分的溜管主要為傾斜布置，如圖4 所示。若在垂直段溜管處安裝計量抑塵系統(tǒng)，會導致下方高度空間不夠使得車輛無法通過。因此，我們專門針對筒倉側壁的實際工況，研發(fā)設計了側壁發(fā)放專用計量抑塵系統(tǒng)，如圖5 所示。該產(chǎn)品可充分利用筒倉側壁的傾斜段溜管空間來節(jié)約安裝高度，保證車輛的通過性。產(chǎn)品重量輕，利用溜管自身強度基本可以滿足安裝使用要求。

圖4 筒倉側壁發(fā)放溜管示意圖

圖5 筒倉側壁發(fā)放專用計量抑塵系統(tǒng)圖

4 結語

散糧發(fā)放計量抑塵系統(tǒng)的研制成功，較大程度解決了糧食在發(fā)放裝車過程中裝車量不易控制、效率低、工作環(huán)境差、勞動強度大等問題。本裝置體積小、重量輕、結構簡單、性能穩(wěn)定，并可實現(xiàn)裝車發(fā)放無人值守作業(yè)，在項目實際應用中效果良好，有助于推進綠色智能糧庫建設。