全自动降破碎防偏仓保粮筒仓的研究与开发

◎ 赵祥涛

（中粮工程科技（郑州）有限公司，河南 郑州 450053）

粮食的破碎率是反映粮食品质的重要指标，同时破碎的粮食也不易储存和买卖，降破碎是粮食入仓亟待解决的关键技术难题。高大筒仓直径一般为25～30 m，檐高在30 m左右，甚至高达40 m。由于粮食经仓顶输送设备卸料口后从高处落下，垂直落差大、垂直速度快、碰撞力大，落差达40～50 m，易造成自动分级和严重破碎。经入仓和发放，粮食的破碎率普遍增加8%～10%，玉米的破碎率增加10%～30%，甚至高达50%以上，造成玉米品质严重下降，既增加了粮食的保管难度，也增加了粮库等企业的经济损失，严重影响粮食的安全储存和安全生产。

当前散装粮食筒仓的粮食防破碎，通常采用侧壁折返溜槽方式，粮食在溜槽中沿仓壁反复折返流至仓底是目前粮食筒仓运用较多的一种降碎装置，存在安装施工难度大、设备造价高、粮食下落过程经过多次折返撞击、易产生大量粉尘、采用侧壁折返溜槽装粮过程偏仓严重、易造成粮食中的杂质聚集、储藏过程容易引起粮仓局部发热等问题。进粮过程采用动力布粮装置布粮，粮食高空落下破碎十分严重，并且易造成偏仓。同时，在粮食抛出过程中，由于粮食中粉尘大量存在，大量粉尘四处弥漫，不仅污染环境，危害身体，还有粉尘爆炸的危险，给进仓带来较大风险。另外，目前的浅圆仓、钢板仓自动化程度较低，保粮成本高，粉尘污染大，严重影响企业的运营成本和安全生产。

1 筒仓的结构特点

全自动降破碎防偏仓粮食筒仓的基本结构包括筒仓仓体、顶部进粮机构、降碎装置、仓底出粮机构、侧壁发放溜管、通风机构和保护气体环流机构，筒仓仓体顶部为锥形结构，也可以是球面结构或平面结构，顶部进粮机构固定安装于筒仓仓体的进粮口处，筒仓仓体底部均匀设置有多个倒锥形的出粮锥筒，且每个出粮锥筒下面设置有仓底出粮机构[1]。筒仓仓体内部中心处竖直设置有降碎装置，筒仓底部出粮锥筒外部设置有通风机构和保护气体环流机构，筒仓仓体顶部有料位检测装置和圆周均布固定有测温装置，测温装置从仓顶竖直延伸至筒仓仓体底部，所述测温装置的信号反馈给控制室，控制室控制通风机构运行或停止。全自动降破碎防偏仓粮食筒仓结构如图1所示。

图1 全自动降破碎防偏仓粮食筒仓结构示意图

2 筒仓关键保粮技术研究

（1）降破碎防偏仓技术研究。降碎装置竖直设置在筒仓仓体中心，降碎装置由固定支架和螺旋溜槽组成。螺旋溜槽的顶部位于进粮机构的正下方，螺旋溜槽的底部延伸到筒仓中心的底部。降碎装置的优点在于粮食由仓顶中心自动沿螺旋溜槽滑落到粮仓底部，粮食始终处于中心自滑进粮状态，落料点轨迹为环形并沿螺旋溜槽呈螺旋线上升。有效降低破碎，减少粉尘弥漫，防止粮食偏仓，避免造成粮食杂质聚集自动分级，防止粮仓局部发热。

（2）储粮机械通风技术研究。全自动降破碎防偏仓粮食筒仓顶部均布设置有自然通风孔和机械通风孔，筒仓底部均匀设置有环形风管，筒仓内部锥筒上均匀设置有通风地笼，环形风管同通风地笼连通，移动式离心风机或谷物冷却机通过筒仓底部设置的环形风管衔接，能对粮食进行自然通风、机械通风、谷物冷却，通风气调，保持筒仓内粮食通风过程气流的均匀性，达到粮层均匀降温调质的作用，提高粮食储藏的稳定性。

（3）氮气储粮及环流熏蒸技术研究。全自动降破碎防偏仓粮食筒底部均布设保护气体环流机构，可注入惰性气体或磷化氢气体，惰性气体多选用氮气。注入氮气主要用于氮气储粮，阻止有害生物的新陈代谢活动，达到控制虫害的滋生和蔓延、抑制霉菌繁殖、降低粮食呼吸及生理代谢强度和延缓粮食品质陈化的目的[2]。注入磷化氢气体主要用于环流熏蒸，起到杀灭储粮害虫的作用。

（4）粮情测控系统研究。筒仓配备有先进的粮情测控系统，将温湿度、温度变送器安装于粮堆及粮仓空间，实现对粮堆内部温度、粮仓空气温湿度的实时检测，并对实时检测数据进行分析与预测，对异常粮情给出处理建议和控制措施，并对相关设备进行自动化控制，通过计算机技术实现对粮仓24 h不间断地全程监测与调控，为粮食的存放营造最合适的条件，达到长期、安全、有效保存粮食的效果。

（5）进出仓自动化系统研究。筒仓进出粮系统由进仓系统、降碎系统、出仓系统、侧壁发放系统组成。降碎系统无须动力驱动，靠自重由仓顶进粮口沿中心螺旋溜槽自动滑落仓底，出粮过程靠粮食自重从锥底出粮口自流到仓底皮带输送机或侧壁发放自流出仓，减少设备或人工清理，进出仓系统信号反馈给控制室实现粮食进出仓全部自动化。多个筒仓排列组合可形成工业自动化生产线，实现进出粮自动化控制，如图2所示。

图2 全自动降破碎防偏仓粮食筒仓工艺系统图

3 筒仓应用效果分析

全自动降破碎防偏仓粮食筒仓的降碎装置结构简单，粮食在重力作用下沿螺旋溜槽自滑落到筒仓仓底，不借助任何动力设备（旋转装置、伸缩装置、平仓装置等），粮食沿螺旋溜管将冲击落料变为滑动落料，在自滑过程中大大减少粮食冲击，大大降低新增破碎率，作业过程大量减少扬尘，避免造成粮食自动分级，有效防止粮食偏仓，大大降低粉尘爆炸事故的发生，节能减排、绿色环保。

筒仓所有进出粮口和通风、通气、检查门上均安装有气密阀门或气密门，能确保粮仓的气密性，隔热、防潮效果良好。有利于通风气调、谷物冷却、环流熏蒸、氮气储粮和粮情检测；有利于粮食保质保鲜，延缓陈化速度，抑制虫霉生长，减少化学试剂用量；有利于生态储粮、绿色储粮、科学储粮的实现。

全自动降破碎防偏仓粮食筒仓的主要优点：①减小撞击力，降低破碎率，避免粮食自动分级。②防止偏仓，降低杂质聚集，避免粮食局部发热。③降低粉尘污染，减少危害，避免生产风险。④全部自流出仓，无须清理，节能减排。⑤自动化程度高，保粮安全，效果显著。

4 结语

本文结合筒仓的结构特点，分析研究筒仓关键保粮技术，提出了全自动降破碎防偏仓保粮筒仓，确保进出仓全部自动化，降低储粮风险，达到安全储粮，科学储粮的目的。

参考文献：

[1]刘国辉.关于粮库筒仓降破碎装置的结构详解及其应用现状分析[J].粮食流通技术，2013（6）：15-16.

[2]王彦超，张来林，乔占民，等.筒式仓减少玉米入仓破碎的技术措施[J].粮食流通技术，2010（4）：17-20.