新疆南疆地区储粮企业清理设备选型探讨

王晓菡，王文越*，周 刚，李哲军

（1.新疆工业经济学校（新疆经济贸易技师学院），乌鲁木齐 830000；2.新疆粮油科学研究所,乌鲁木齐 830000）

粮食发热和虫害[1-2]是影响储粮安全的重大问题，新疆南疆地区储粮中的害虫主要有三个来源：一是粮食收获时感染的害虫；二是入仓环节感染的害虫；三是储藏期间感染的害虫。南疆地区粮食收储企业粮仓主要以平房仓为主，现有粮食清理设备质量及清粮效果参差不齐，其主要类型有振动清理筛、圆筒清理筛等，处理能力从10 t/h～100 t/h不等，且同一企业不同清理设备性能存在很大差异。遇到夏粮收购高峰期、人员紧缺等关键时期，清理及输送设备的使用功能短板显露无遗，无法保质保量完成清理任务，因此导致储存粮食质量下降，害虫滋生严重。

优质粮食工程中，粮食产后服务中心建设要求粮食企业提供专业化的清理、干燥、分类等服务，分等定级、分仓储存和精细化功能需求逐步扩大，以促进提质进档，推动节粮减损。因此对清粮设备有了更高的要求，选用高效、环保、节能、智能的设施设备，是粮食企业未来的需求方向。

为规范南疆地区绿色储粮、科学储粮，提高南疆地区储粮企业储藏粮食质量、储藏水平，我们对清理设备的实际清理能力等指标进行实地现场测试。测试的目的是为储粮企业在设备选型时提供参考标准和依据，方便储粮企业改进现有清理工艺，进一步推动企业节能降耗。另外设备测试也可推动设备制造企业不断改进提升设备功能、提高个性化服务能力。

本次现场测试，紧紧围绕新疆南疆地区粮食储藏实际需求和清理环节中出现的亟待解决的问题，以喀什地区作为需求典型代表，在喀什国家粮食储备库设置测试点，邀请了在南疆地区使用较多的内地及我区知名清理设备生产企业共三家，携设备进行实地处理能力等指标综合测试。

1 设备测试

1.1 设备选择

测试所用粮食初清设备：湖北叶威（集团）粮油机械有限公司的YW180型自动行走粮食清理中心、安徽云龙粮食机械有限公司的TQLZ型振动清理筛和新疆农达清选机械技术有限公司生产的5XFZ型复式清选机。

1.2 测试方法及内容

1.2.1 测试方法

随机抽选装载原粮车辆上的粮食，使用不同厂家清粮设备卸粮清理测试，在每条清粮运输线周边设置13个测试点测试不同指标，包括清理技术指标、环保指标、能耗指标等三类共14项测试指标，记录测试结果并计算数据：

1.2.2 测试内容

（1）清理技术指标：清理数量、清理时长、测试产量、原粮含杂率、净粮含杂率、杂质去除量及下脚含完整粮粒率。

（2）环保指标：噪声指标、粉尘指标、背景数据及修正值。

（3）能耗指标：单位能耗、单位用电成本。

1.3 清理技术测定

（1）采样：由检验人员按国家抽样标准对车辆装载原粮进行抽样，每份样品不得少于2 kg，检验样品分别装入密封性能良好、清洁、无污染的样品袋内。将密封样品送至实验室，每个样品分为两份，一份实验用，一份存档备查。按照国家标准，每份样品最少做1个平行样，每辆车粮食清理前、后共取两次样，记录4个数据。

（2）清理数量（T）：取现场测试实际清理量：拉运车辆满载原粮过磅读取数值T1，卸粮完毕后再复称读取数值T2，清理数量T=T1-T2。

（3）清理时长（h）：取现场测试实际清理时长：当输送机将粮送上清粮机开始计时，当清理机处理完整车粮后结束计时，计时精确至秒（s）；若清理过程中发生不可控意外需停机时技术人员应及时停表，待处理完意外情况后再重新启动计时；清理完成后将时间折算为小时（h）报送至现场记录处。

（4）测试产量（T/h）：此数值为清理数量 T与清理时长h的比值。

（5）原粮含杂率（%）：此数值取本次现场测试前的原粮检测杂质含量。

（6）净粮含杂率（%）：此数值取本次现场清理后检测的入仓粮食原粮杂质含量。

（7）清理效率（%）：此数据包含杂质去除率、下脚含完整粮粒率两个数据。杂质去除率为清理出来的杂质占清理前粮食中所含杂质的质量分数；下脚含完整粮粒率为清理出来的杂质中所含完整粮粒食占清理出杂质总量的质量分数。

1.4 环保指标

1.4.1 粉尘测定

粉尘排放：被测试设备排放粉尘浓度按照GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》和GB/T15432-1995《环境空气 总悬浮颗粒的测定 重量法》规定执行。

（1）测尘点采样位置的确定。单台设备设两个测尘点，采样位置位于下风浓度最高处、距地面1.5m左右。输送带也是常见的产尘点，在其进料端设测尘点1个，采样位置选择浓度最高处、距地面1.5 m左右，在其测试点的位置如图1所示：

图1 设备测尘点位置示意

（2）检测类别：背景粉尘指标、负载粉尘指标。空载指标：全部设备停机时，清理设备及输送进料端带处。负载指标：全部设备开机投料工作时，测尘点测量指标。

（3）检测次数：空载指标：全部设备停机时检测1次。负载指标，测尘点、参考点测量每10 min 1次，约4次。

（4）测量指标修正：以两个测尘点中负载浓度（先与空载浓度修正）最高测值与参考点浓度（先与空载浓度修正）之差计值。

1.4.2 噪音测定

噪声排放：厂界噪声执行GB 12348-2008《工业企业厂界环境噪声排放标准》中3类标准。3类标准适用于工业区：昼间65 dB，夜间55 dB。

（1）现场检测：常用普通声级计 （标智仪表GM1351型）检测设备的噪音。

（2）检测位置：现场检测时，首先估算设备尺寸，然后确定测点的位置。设被检测的设备最大尺寸为D。D＞1 m时，测试点离设备侧面为3 m。

一般设备，要选4个测试点。测试高度一般为：小设备为设备高度的2／3处；中设备为设备高度的1／2处；大设备为设备高度的1／8处。

（3）检测类别：背景噪声指标、负载噪声指标。背景指标：清理设备停机，前后端输送设备开机时。负载指标：全部设备开机投料工作时。

（4）检测次数：背景指标：前后端输送设备开机后检测1次。负载指标，每10 min 1次，约4次。

（5）测量结果修正。噪声测量值与背景噪音值相差大于10 dB时，噪声测量值不做修正。

噪声测量值与背景噪音值相差在3～10 dB之间时，噪声测量值与背景噪音值的差值取整后，按表1进行修正。

表1 噪音测量修正值

1.5 能耗测定

（1）单位能耗：取现场测试实际清理时所耗电量数值与清理量之间的比值。清理能耗值C的数据获取方法为：在每台清粮机前端安装电表，当输送机将粮送上清粮机开始工作时读取电表数值C1，当清理机处理完整车粮后结束计时读取电表数值C2，清理所耗电能C=C2-C1。

（2）单位用电成本：现场测试实际清理时所耗电量与清理量之间的比值，再乘以电费的实时价格，其单位为元/t。

2 结果与讨论

2.1 结果

各项测试指标结果见表2。

由表2可以看出：

表2 现场测试各项指标值

（1）经3个测试样机清理后的粮食，其含杂质量均达到国家规定GB 1351-2008《小麦》的粮食入仓不超过1%含杂指标；并呈现净粮含杂率越低，下脚含完整粮粒率越高、去除杂质量越多趋势。

（2）所有清理设备工作时产生的噪声均高于GB12348-2008《工业企业厂届环境噪声排放标准》中要求噪声≤65 dB的规定。所有清理设备工作时产生的粉尘量均低于GB 16297-1996《大气污染物综合排放标准》中最高允许排放浓度150 mg/m3的上限标准。现场测试时，由于2号清理设备配备了前端汽车卸粮接收皮带机和输送皮带机，并加装除尘设备、做密闭处理，因此现场粉尘值最低。

（3）清理同等粮食量，3号清粮机使用时间最长，清理效率最低。

（4）经测试三台清理设备都未达到其标称处理能力，实际清理量是标称清理量的一半左右。分析原因，每台清理设备都需配备相应作业线配套设备以达到标称清理量，因受制于现场测试条件，清理作业线上下游皮带机等附属设备处理能力不匹配，是造成未达标称处理能力的主要原因。

2.2 讨论

根据现场测试数据，结合实际清粮入仓情况和需要，推算不同清粮设备在清理装满一仓粮食时各项指标的变化，作横向对比，核算使用成本。

（1）1 号清理设备（标称处理量 150 t/h）：装满一个仓容为2 500 t的标准仓用时42.27 h；清理设备耗电 325 kW·h；按峰值时电价（0.72元/kW·h）计算清理设备能耗费用234元。

装满一个仓容为5 000 t的标准仓用时84.53h；清理设备耗电650 kW·h；按峰值时电价 （0.72元/kW·h）计算清理设备能耗费用468元。

（2）2 号清理设备（标称处理量 120 t/h）：装满一个仓容为2 500 t的标准仓时：用时54.14 h；清理设备耗电 600 kW·h；按峰值时电价（0.72元/kW·h）计算清理设备能耗费用432元。

装满一个仓容为5 000 t的标准仓用时108.27h；清理设备耗电1 200 kW·h；按峰值时电价（0.72元/kW·h）计算清理设备能耗费用864元。

（3）3 号清理设备（标称处理量 50 t/h）：装满一个仓容为2 500 t的标准仓时：用时110.57 h；清理设备耗电1275kW·h；按峰值时电价（0.72元/kW·h）计算清理设备能耗费用918元。

装满一个仓容为5 000 t的标准仓用时221.14h；清理设备耗电2 550 kW·h；按峰值时电价（0.72元/kW·h）计算清理设备能耗费用1 836元。

3 结论

从此次试验结果及分析可得出如下结论：

（1）清理作业线上下游配套设施设备的粉尘量控制，是影响整个现场作业场地粉尘量控制的重要因素。现场的清理设备都已配置除尘器，清理过程中粉尘排放量均符合国家相关标准要求，若整条清理作业线的上下游设备，如汽车卸粮接收皮带机、输送皮带机也都作密闭处理并配置除尘器，则粉尘含量会明显降低，在达到国家标准要求后，仍可进一步降低颗粒物排放浓度，将粉尘环境污染降至最低。

（2）粮食清理量基本相同时，清理设备处理能力越高，清理用时越少，清理效率越高，单位用电成本越低。额定处理量大的清理设备可有效降低清理环节费用，节省清理作业时间，节约清理环节成本。

（3）标称处理能力越小不一定越节省成本，标称处理能力越大也不一定越浪费。应结合仓储企业实际收储粮食量和装卸周期需求，选择适用性最佳的清理设备，综合考虑购买成本、使用频率、使用成本、环保成本等影响因素，以达到性价比、处理效率、消耗成本最优。

（4）新疆各区县应按实际收粮时的来粮量选择清理设备。如北疆大部分地区及南疆部分粮食主产区，持续大批来粮时建议选择处理能力大的清理设备，并配置同样处理能力的卸料、进料及进仓输送配套设备，可提高进仓效率、节省进仓时间，降低进仓费用，节约进仓成本。如南疆地区县乡级粮站，非粮食主产区，可选用处理量较小的清理设备，既满足了少量多批次清理来粮的需求，也节省了购置清理线配套设备的成本，可满足日常进粮操作。

（5）清理生产线整条线上下游设备选型要匹配。应尽量避免出现生产线上下游设备处理能力不匹配现象，以免影响整体进粮效率及清理效果。选配生产线设备时，也要充分考虑环保及噪声影响，做好整条清理生产线的粉尘防治、噪声防治等方面的配套设施的配备，以满足环保要求，降低生产成本，充分发挥生产线最大处理效率，真正达到安全储粮要求。