浅圆仓、立筒仓散粮接发系统分类及产能模数选择

◎ 叶 坚，袁育芬，魏克娴

（郑州中粮科研设计院有限公司，河南 郑州 450053）

目前，现有粮库散粮接发和进出仓输送装备广泛存在着设备规格不统一、产能不匹配、能源浪费、维修维护成本高以及存在安全隐患等突出问题，严重影响着粮库散粮接发作业效率，制约着粮食物流系统的高效化发挥。需要提出多渠道解决方案。本文通过研究浅圆仓、立筒仓主要仓型散粮接发设备标准化产能模数、优化设备配置和衔接，提高作业效率和设备利用率，提高粮食物流效率，配套服务于“北粮南运”物流通道建设。

1 散粮接发系统分类

接发系统种类很多，针对不同的运输工具，接发系统差别很大。按运粮工具，浅圆仓、立筒仓接发系统分为汽车接发系统、火车接发系统、船舶接发系统。

2 浅圆仓、立筒仓系统产能模数选择

2.1 汽车散粮接发系统产能模数选择

2.1.1 汽车接发系统要求

（1）汽车散粮接收发放系统，应根据当地的散粮流通品种、汽车货运量、车型和作业要求等因素确定。

（2）汽车散粮接发系统主要有移动和固定两种类型。固定式汽车散粮接收系统一般包括汽车卸粮坑、辅助卸车装置、固定输送线等。固定汽车散粮发放设施一般包括装车仓、装车装置、作业罩棚等，以浅圆仓、立筒仓为主的粮库、节点多采用固定式系统。移动式汽车接收发放系统一般由移动式输送线及移动装卸车设备组合构成，以平房仓为主的粮库、节点，多用移动式系统。

（3）汽车运输宜优先采用散粮专用车、自卸车或散粮集装箱专用车辆。

（4）汽车装卸车作业所需的工位数量由每天的最大散粮接收量、作业品种、设计车型及载重量以及卸车时间等因素确定。

2.1.2 汽车散粮接发系统产能模数计算方法

汽车散粮装卸车最大日作业量，按照公式（1）计算。

式（1）中：Qd—汽车散粮站的散粮最大日作业量（t）；Qy—每年（或区间时间段）由汽车运输的散粮作业量（t）；ty—每年的工作天数（d），一般取值为300天。集中作业区间时间作业天数由物流分析确定。

KBq—汽车运输散粮接收发放的不平衡系数；一般取值为1.1～1.3。

汽车散粮最大日车辆数量按公式（2）计算：

式（2）中：Qd—一个代表车型日最大作业量；Nq—车辆数量；qq—设计车型的载重量（t）。

单个汽车卸粮工位接收系统产能Ct，可用式（3）计算：

式（3）中：Kt—输送线综合效率，可取Kt=0.70～0.85。tq1—从车厢卸料门开启始，到车厢内的散粮全部卸完的时间（min）；tq2—从车厢内的散粮卸完始到粮食通过格栅全部进入料斗的时间（min）；tq3—从粮食通过格栅全部进入料斗始，到后继车辆到工位并开启车厢卸料门的时间（min）。

2.2 火车散粮接发系统产能模数选择

2.2.1 火车接发系统要求

（1）火车散粮接收发放系统，应根据散粮流通的品种、流向、数量和铁路线的性质（即粮食铁路专用线或散杂货铁路专用线）等因素综合确定。

（2）铁路运输优先采用散粮专用车皮或集装箱，火车接收发放系统应满足设计车型的装卸要求。

（3）火车散粮接收系统主要有移动式、固定式两类。移动式主要通过移动式接料机、移动式皮带机等设备组合作业，实现火车散粮接收；固定式由火车卸粮坑、固定输送设备构成。

（4）火车卸车站所需的卸车工位数量由每天的最大散粮接收量、卸车时间和调车时间等因素决定。

（5）对于装车量大的装车站宜采用大型料斗秤计量，对于装车量小的装车站宜采用工作塔内的自动累加料斗秤计量或静态轨道衡进行计量。

（6）近年来散粮集装箱火车运输量正在逐步增长，以往粮食流通企业建设多数未考虑集装箱装卸。出现了集装箱到门以后，装卸手段落后，易出现无法与现有输送线无缝衔接的问题。因此在火车散粮接收发放设施设计时，应对集装箱装卸的专用机械设备统一考虑，根据需要选用。此类设备包括门式起重机、双梁式起重机、集装箱翻装机、正面吊集装箱桥式起重机。

2.2.2 火车散粮接发系统产能模数计算方法

（1）火车卸车站建设规模应保证一个散粮车列的卸车时间小于铁路部门商定卸车时间。

式（4）中：tX—需与铁路部门商定的一个散粮车列的卸车时间（h）；Nhx—卸车工位；M—一个车列的车皮数量（辆）；M应根据铁路专用线的有效长度确定；th1—每组车皮从开底门到散粮卸完的时间（min）；th2—关底门和清理轨道、格栅的时间（min）；th3—每一个卸车组的调车时间（min）。

（2）卸粮坑下接收输送系统产能Ct可用式（5）确定：

式（5）中：Ct—接收输送系统产能（t/h）；qh—每节车皮装载的散粮量（t）；Kt—输送线效率，可取Kt=0.70～0.85。

接收输送系统产能一般不宜小于300 t·h-1

（3）装车仓上发放输送系统产能Ct可用式（6）确定：

式6中：Nhz—同一股道上的装车工位数量；发放输送线能力一般不宜小于300 t·h-1。

2.3 船舶散粮接发系统产能模数选择

2.3.1 船舶接发系统要求

（1）船舶散粮接收发放系统应满足散粮的码头周转、各环节生产能力匹配和降低营运成本的要求。

（2）船舶散粮接收发放系统基本作业应包括散粮卸船、装船、码头栈桥输送等。根据使用要求，还可设置船船直取、车船直取作业。

（3）码头散粮装卸设备应根据装卸工艺要求配置，保证作业安全顺畅。

（4）船舶散粮接收发放设施的布置，应符合下列要求：①轨道式装船设备和卸船设备与顺岸输送栈桥的间距，应保持装卸设备在操作和维修时互不妨碍。②装船设备和卸船设备及顺岸输送栈桥的下部空间，若有车辆通过要求时，其净空高度应不小于5.0 m。③当船舶散粮采用车辆直接转运时，进出码头的通道不应少于2车道，每车道宽度不宜少于4.5 m。④装船设备和卸船设备的选型应根据装卸作业量、设计船型、水位和码头工艺布置等因素比较确定，并应综合考虑技术先进、经济合理、安全可靠和节能环保等要求。⑤对年卸船作业量大、卸船设备完好性要求高的大型散粮专用码头宜设两台连续卸船机，可与两条码头接收输送线配合作业。⑥卸船设备的主要参数应根据设计船型载重量、卸船作业时间要求等因素确定，其工作幅度应满足卸船作业要求。⑦专业化装船泊位宜采用效率高、台数少的工艺。装船系统设计宜对装船机在换舱移机过程中引起的作业中断采取措施。⑧目前常见散粮卸船设备有埋刮板式卸船机、夹带式卸船机、波纹挡边带式卸船机、螺旋式卸船机、气力式卸船机以及门座起重机（或带斗门座起重机）等。根据调研情况，目前大型散粮专用码头卸船作业多采用2台卸船机配2条输送线的技术方案，其优点是保证码头快速接卸作业，作业方式灵活、效率高。也有卸船机与带斗门机的组合配机方案。条件允许的情况下，配置一定数量的门座起重机，辅助清舱作业，提高综合卸船效率。在特殊条件下，可以采用装卸一体机。

2.3.2 船舶散粮接发系统产能模数计算方法

（1）船舶散粮接发系统产能即水运行业的船时效率。船时效率应根据散粮船舶年运量、船型、设备能力、作业线数和运营管理等因素综合考虑，若已知装卸一艘设计船型所需的时间，可按照式（7）计算：

式（7）中：p—设计船时效率（t·h-1）；G—设计船型的散粮装载量（t）；tz—装/卸一艘满载散粮的设计船型所需的时间（h）。

（2）泊位设计通过能力应根据泊位性质和设计船型，按公式（8）计算：

式（8）中：Pt—泊位设计年通过能力（t）；T—年日历天数，取365；ρ—泊位利用率（%）；G—设计船型的散粮装载量（t）；tz—装/卸一艘满载散粮的设计船型所需的时间（h）；td—昼夜的小时数（h），取24 h；Σt—昼夜的非工作时间之和，包括工间休息、吃饭及交接班时间，应根据各港实际情况确定，海港码头可取2～4 h；河港码头三班作业可取4.5～6 h。tf—船舶的装卸辅助作业、技术作业以及船舶靠离泊时间等各单项作业时间之和（h）。当无统计资料时，河港码头内河船tf可取0.75～2.5 h，进江海船可取2.5～4 h。

2.4 浅圆仓、立筒仓接发系统产能模数

接发设备产能模数的选择考虑以下因素：①产能模数不能太多。②产能模数便于企业选用。③便于计算统计，选10的整倍数，没有完整的采用R5或R10或R20的数列。④考虑粮库的现状，大部分粮库的移动式接发设备使用50 t·h-1，所以保留50 t/h的产能模数，其余均为100 t·h-1以上。⑤粮食流量大，散粮接发系统有大规模发展的趋势。考虑到设备和系统的发展空间，按照100的整数倍增加。产能大于1 000 t·h-1时，按200的整数倍增加，目前单机最大产量为2 000 t·h-1，而系统最大产能为4 000 t·h-1。则需要两条 2 000 t·h-1结合的作业线来完成。以后，根据粮食物流的发展，逐步拓展模数系列。