港口码头散粮筒仓进仓方案选择

◎王斌兴，荆海伟

（中粮工程科技（郑州）有限公司，河南 郑州 450053）

港口码头散粮筒仓进仓方案选择

◎王斌兴，荆海伟

（中粮工程科技（郑州）有限公司，河南 郑州 450053）

以南方某散粮码头为例，分别从多点卸料方式、设备布置、风网设计、可靠性和粮食破碎率等方面进行对比分析，得出各自的优缺点，以供在工程设计或建设中根据实际情况进行合理配置。

港口码头；散粮筒仓；多点卸料皮带机；刮板机

随着我国粮食物流行业的快速发展，港口码头散粮物流基础设施建设方兴未艾。散粮码头的地理位置、接收发放能力、多客户需求、多品种粮食同时到港中转等，直接影响着散粮码头的发展。而多品种粮食同时到港、快速进仓，则是提升散粮码头竞争力的关键因素，散粮筒仓具备多个圆仓和星仓，不同单仓仓容有利于满足多客户、多品种储存中转要求，提高仓容利用率，因此散粮筒仓在各港口码头较为常见，如何使来粮快速入仓，减少轮船滞港时间，就需要采用机械化程度高的输送设备及合理的工艺设计来满足要求。

该文以南方某散粮码头为例，通过分析不同散粮进仓方案在进仓灵活性、工程造价、可靠性、粮食破碎率等优劣，得出不同进仓方案的优缺点，以供工程设计和建设参考。

1　进仓方案

（1）方案一。仓顶采用刮板机搭接卸料的方式。设计共3条作业线，每条线采用4台刮板机搭接，其中南侧2条线刮板机既能进筒仓，也能进星仓。

（2）方案二。仓顶采用犁式多点卸料皮带机。设计共3条作业线，每条线采用1台犁式多点卸料皮带机，其中南侧2条线皮带机既能进筒仓，也要求能进星仓。

2　技术参数

（1）粮食品种：玉米、大豆、菜籽、小麦。

（2）设备作业能力：每条线1 000 t/h，能力按粮食容重0.75 t/m3计算。

（3）作业条件：年中转量225万t，最大3条线同时进仓作业。

（4）其他条件：2个方案均以相同的仓容量、进料口位置和作业环境作为参考条件，然后对比分析。

3　方案对比

3.1多点卸料方式

（1）方案一。刮板机的卸料是通过控制底板下的闸门开闭实现多点卸料的功能，可以在运行过程中切换卸料点，不需要停机或断料。此外，在某些应用场合，可以同时开启多个卸料口同时卸料，实现分料的功能。

（2）方案二。犁式多点卸料皮带机是通过控制皮带上的犁头和皮带下的托板升降，截断料流，利用多个犁式卸料器，实现多点卸料的功能。该皮带机可以在运行过程中顺向切换卸料点，过程不需要停机或断料；若要逆向切换入仓，则需要停机或断料。

3.2设备布置

（1）方案一。刮板机卸料点的间隔无特殊要求，可以根据工艺需要进行调整。每个卸料点对应一个卸料口，卸料需通过短变径调整至相应产量的溜管尺寸。

（2）方案二。犁式多点卸料皮带机卸料点的间隔一般为6 m以上（以产量1 000 t/h为例），因此不适用于直径太小的仓。每个卸料点共2个卸料口，一般在筒仓设计中，因筒仓与星仓的中心线距离较远，为了实现筒仓和星仓的进料，需将2个卸料口的溜管汇集后再分别入仓，因此需要架设设备钢平台，满足溜管汇集转向所需的高度。

3.3除尘风网设计

（1）方案一。刮板机密封性好，卸料方式为重力自然卸料，卸料点扬尘小。因此，除尘吸风点一般设置在头部和进料口处，除尘点少，布置简单（见图1）。

（2）方案二。犁式多点卸料皮带机密封性好，卸料时，通过犁头截断皮带机上的料流，使粮食改变方向，流入两侧的卸料口，会产生部分的扬尘。因此，需要在每个卸料点处设置除尘吸风点，并通过气密蝶阀进行切换控制，实现多处单点除尘，风网布置较复杂，投资稍高（见图2）。

图1　刮板机风网布置示意图

图2　犁式多点卸料皮带机风网布置示意图

3.4可靠性

（1）方案一。刮板机为最常见的输送设备，常用在粮油加工厂和部分港口设施中，技术成熟，运行较稳定。随着不断的优化改进，板材材质和制造精度的提高，已能有效缓解卸料不净、噪音大等问题，除了进口合资的设备，国产设备的可靠性也得到了市场认可。刮板机相对于其他输送设备，因其过载能力强、适用性强，常用于卸粮坑、接料斗等地方，但在使用过程中，仍需把好清理关，防止诸如砖块等硬质杂质进入设备，避免发生卡链、断链等问题。

（2）方案二。犁式多点卸料皮带机是在单托辊皮带机的基础上开发的设备，安全可靠，产量大，并经过这几年的发展，初期出现的撒料、跑偏等问题均已得到改善，目前已在部分大型港口及储备库推广使用。但是，由于其卸料方式特殊，同时需考虑皮带的耐用性，会存在皮带上的灰卸不净，残留的灰聚集在设备头部的问题。因此，一般在设计时，会考虑在头部卸料口处设单独的灰仓；或在运行过程中，临时使用位于头部卸料口的仓，作为临时灰仓，存放一定量后，通过仓下皮带机回流。

3.5粮食破碎率

（1）方案一。目前，东北玉米全部为烘干玉米，其易碎的特性使得刮板机的应用受到怀疑，在经过多年的实测后证实，玉米的增碎环节中，刮板机输送也仅是其中的影响因素之一，而影响刮板机增碎的原因，主要与其线速度、制造精度及设计经验等有关系。因此，为了降低该输送环节的破碎，刮板机厂家也做了很多相应的改进措施，如：降低刮板线速度，提高运行稳定性，是控制破碎率最有效的措施；提高设备制作精度，减少刮板与底板的间隙，保证底板的平整度，降低因跳链、挤压引起增碎；增设链条清扫装置，扫除滞留在刮板上的粮食，避免在机头时刮板与齿轮啮合使粮食破碎；增设和改进回料装置，及时清理因卸料不净，聚集在头部的粮食。

（2）方案二。采用犁式多点卸料皮带机运送烘干后的东北玉米时，为较理想的输送方式，但在选型时，同样要考虑降低粮流冲击速度和延长冲击接触时间等问题。在设备选型时，带速不宜过快，一般皮带的线速度应低于3.15 m/s。同时，需在机头抛料罩里内衬缓冲材料，或增加减速帘，以减轻粮食抛料碰撞引起的增碎。

针对如何降低和解决玉米破碎的问题，其实是一个系统工程，输送环节也只是其中一部分，同时也与粮食品质、流程设置、入仓条件等有关系。本项目在设计中，已充分考虑了降碎的问题，除了设备的选型、流程的优化，同时也在筒仓中设置降碎溜槽，将影响破碎的因素降到最低。此外，考虑到粮食自身特性和品质，在实际运营过程中，应充分利用港区的仓型搭配，玉米首选入离码头最近的机械化平房仓或浅圆仓，这样可以减少粮食提升和转运的次数，降低破碎。

3.6能耗分析

（1）方案一。按仓顶刮板机的装机容量

1 761（160×3+185×3+132×3+110×3）kW，年中转量225万t计算。由于仓顶刮板机采用搭接方式进仓，在计算耗电量时应采用分组计算，即按四组筒仓（筒仓排列顺序为3×3+4×3+3×3+3×3）递进式计算，计算公式如下：

其中：Q为年中转量（万t）；q为入仓效率（t/h）；k为来粮不平衡系数；W为年耗电量（度）；T为入仓时间（h）；P为刮板机功率（kW）；η为功率平均系数。具体计算数据如表1所示。

表1　方案一仓顶设备年耗电量表

经计算，方案一年耗电90.14万度。建议在项目运营时，入仓应根据不同的需求，合理安排进出仓计划，适当提高近端筒仓的中转量，能有效控制能耗，降低运营成本。

（2）方案二。按犁式多点卸料皮带机的装机容量

480（160×3=480）kW，年中转量225万t计算。计算如下：

其中：Q为年中转量（万吨）；q为入仓效率（t/h）；k为来粮不平衡系数；W为年耗电量（度）；T为入仓时间（h）；P为刮板机功率（kW）；η为功率平均系数。

经对比，按每年中转225万t计算，方案二比方案一节省48.15万度电。

3.7后期维护

（1）方案一。刮板机在运行过程中，底板、侧板内侧长期受粮食和刮板的接触摩擦，加上外侧也受环境影响造成的腐蚀，往往用了多年后需要更换以上部件，为了解决这个问题，目前国内及合资的大产量刮板机除了使用高品质钢板、增设耐磨衬板、加强防腐措施外，机壳均使用模块化设计，所有部件都由螺栓固定，易于后期拆卸和组装。

（2）方案二。犁式多点卸料皮带机的维护主要是皮带的磨损和托辊轴承的损耗，其中托辊轴承的损坏造成托辊停转，会存在很大的安全隐患。因此，要设置检修巡视通道，加强运营中的巡视检查，相对提高了该部分的人工成本。鉴于此问题，目前市场上已经开发出多点连续轴承温度监控系统，可以通过安装检测光缆实时监控轴承的温度，能提前预警，并指示该温升轴承的位置，虽然增加了投资，但可以减少人工成本，及时发现问题，排除隐患。

3.8综合对比表

进仓方案综合对比结果见表2。

表2　进仓方案综合对比表

4　结论

综上所述，以上两种方案均合理、可靠、可行。方案一的特点是投资较低，入仓操作更简化，后期维护更简单，但动力大、运行成本高，破碎率相对方案二略高。方案二则动力小，运行稳定，运营成本低，增碎少；缺点是投资较高，入仓操作有一定的局限性，后期维护需操作人员巡视。若项目投资较紧张和侧重操作灵活性，建议采用方案一。在实施过程中可以通过优选设备制造商、控制设备质量等措施，降低动力配备、控制增碎率，同时在后期运营过程中，提高管理水平，合理安排入仓计划，降低运营成本。若考虑设备运营成本和稳定性，建议采用方案二。可以通过运营时的工作协调，合理安排入仓计划。同时，配备多点连续轴承温度监控系统，提高效率，减少人工成本。

[1]陈宏斌.粮食仓库输送设备的选择[J].粮食流通技术.2006，12（5）：14-17.

[2]张明学，兰延坤，李文红，等.粮库玉米破碎因素初探[J].粮食流通技术，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

王斌兴（1981-），男，工程师；专业方向为粮食仓储物流工艺和工程。