浅析平房仓粮食进出仓作业系统产能匹配问题

◎ 王 松

（中国储备粮管理集团有限公司，北京 100080）

1 平房仓进出仓概述

平房仓具有单仓容量大、设备利用率高、保粮措施简单等优点，被广泛使用。粮食收购环节，时间紧、任务重，要求粮食进出仓工艺流程简捷合理、输送机械设备配置得当，对装仓效果、设备选型、输送路线等要求更高。当前，平房仓进出仓作业中，虽已运用了各种机械设备，但机械化程度仍然较低，导致人工成本高且效率低[1]。因此，对现有粮食机械设备及输送工艺进行优化整合，制定合理先进的粮食输送工艺，对提高工作效率、降低物流成本，极其重要。

2 平房仓散粮进出仓工艺与设备的现存问题及研究现状

2.1 效率低、工作环境安全性低

当前，平房仓进出仓作业，虽配置了较为先进的移动式机械设备，但实际作业时仍需较多的人力，效率较低。同时，散粮中有较多粉尘、杂质，且大部分设备都处于露天作业状态，易对操作人员和周边环境造成危害。

2.2 自动化程度低、产能不匹配

随着我国粮仓机械行业的快速发展，装备总量虽然快速增加，但是自动化、智能化水平仍然较低。目前，我国大部分仓型属于早期建设的机械化程度较低的仓型，如果完全利用全机械化仓型进行替代，成本高，且不现实。

2.3 国内进出仓工艺和设备配置研究现状

目前，国内研究主要集中在改造设备、改善设备搭配、优化进出仓工艺，以及提高机械化水平和作业效率上。例如，沈一清[2]针对设备占地面积大、劳动力需求多等问题，设计了可固定安装的仓内自动控制粮食进出仓设备系统，提高了作业效率，降低了综合成本；陈全权[3]等人在老式仓房中增设了方便调度的可移动式接收输送设备，改进了进出仓工艺流程，改造后的出入库工作仅需2 名人员操作，达到了降本增效；孙有功[4]等人将智能化出仓机、自动伸缩和转向皮带机、环保装车机和远程综合控制，组合成一套高大平房仓环保智能出仓系统，可有效降低环境污染，提高设备安全性和出仓作业效率。此外，叶维林[5]等人采用移动式高效环保无尘的卸粮、输送、清理设备，降低了进仓作业环境的粉尘浓度，提高了粮食入库清理效率；向金平[6]等人对清理筛数量的选择以及皮带输送机移动方式进行了探索，改进了进出仓的设备搭配，提升了“四散”流通能力。总体来看，大多研究都在一定程度上提高了机械化效率。

3 粮食进出仓作业系统的产能匹配

粮仓机械设备的配置，应遵循安全可靠、高效低耗的原则，选用符合工艺要求、适应各地仓储条件并与产量相匹配的机械设备。同时，需根据实际作业量与作业要求，进行进出仓工艺设计，保证粮仓正常运转。

3.1 进出仓工艺

3.1.1 进仓工艺

开展粮食入仓作业时，根据粮源类型、杂质情况和入仓质量要求，所需工艺和设备类型有所不同。一般来说，进仓工艺主要有“一筛”作业和“二筛”作业。其中，常规“一筛”作业的工艺流程如图1 所示。在此基础上，为有效控制进入杂质清理设备的流量，有时会增加一个进料缓冲斗，其工艺流程如图2 所示。对于“一筛”作业，在确保作业量和杂质清除率的前提下，清理设备可以为振动组合清理筛、双层圆筒初清筛或风选组合清理筛，具体情况需根据粮食类型、杂质情况和入仓质量要求选择。

图1 常规“一筛”作业工艺流程图

图2 使用缓冲斗的“一筛”作业工艺流程图

常规“二筛”作业的工艺流程如图3 所示。有时，在“二筛”作业工艺中会增加进料缓冲斗，其工艺流程如图4 所示。“二筛”作业中的第一清理设备必须为风选组合清理筛或双层圆筒初清筛，第二清理设备推荐采用振动组合清理筛或双层圆筒初清筛。第一、第二清理设备推荐选择不同类型的清理筛，具体应根据粮源类型、杂质情况和入仓质量要求选择。

图3 常规“风选筛+振动筛”作业工艺流程图

图4 使用缓冲斗的“风选筛+振动筛”作业工艺流程图

3.1.2 出仓工艺

平房仓散粮出仓的基础设备衔接流程如图5 所示，其工艺简单。然而，平房仓出仓具有作业面积大、输送距离长的特点，在实际工况中，通常将输送设备进行搭接组合成移动式机械作业线。扒粮机作为出仓作业的第一步，其产量直接决定了粮食的出仓效率，若输送设备随扒粮机的移动而频繁移动，则会严重增加出仓工作量。因此，使用移动方便的接料斗将两设备进行衔接，可以减少输送带的移动。另外，输送设备应具有较强的通用性和可调性，满足其在作业过程中的移动、转向、倾斜、升高和伸长，实现在不同跨度、不同高度、不同运距的粮库中进行粮食输送作业。更为重要的是，整条生产线上的各设备产能需匹配，这样才能提高生产效率，降低劳动强度，合理使用资源。

图5 散粮出仓设备衔接流程图

3.2 进出仓设备

3.2.1 输送机

平房仓面积大、储粮量大，输送设备应满足大范围、大产量的输送作业需求。移动式转向皮带输送机的进料口可灵活转动，其工作半径大、输送距离远、产量大，在一定范围内可自动升降，基本可实现平房仓的一次装满，减少粮食下落时的自动分级。其中，移动式胶带机在平房仓的进、出仓作业中，可以满足长短各种距离及一定高度的输送要求。目前，为了满足大产量的进出仓需求，市场上已经出现了输送量 300 t·h-1的移动带式输送机，大型机械的设计生产有利于降低劳动强度和人工成本，成为粮仓机械规模化发展的方向。

3.2.2 补仓机

当平房仓散粮入仓无法一次性装满时，需要通过门窗等进行补仓。补仓机应同时满足粮食垂直和水平输送的要求。①采用斗式提升机与短皮带机结合的补仓机，虽然可解决垂直提升问题，但存在高度不可调节，且补仓距离短的问题。②将液压升降平台与短皮带机结合，虽然可以实现补仓高度调整，但其进粮口太高，作业时需要移动式皮带机供料，操作不便且占地较大。③将大倾角皮带输送机与水平胶带输送机结合，不仅可随意调节高度，而且接料口位于底部，便于操作及保管，基本上可以弥补以上2 种补仓机的缺点。

3.2.3 扒谷机

扒谷机是散粮出仓清理的专用设备，也可用于粮堆的搬运。一般来说，国内常用的扒谷机有刮板、翼轮、螺旋等形式。其中，刮板扒谷机的扒谷部分可实现180°旋转，工作范围大且效率高；翼轮扒谷机的翼轮转速慢、扬尘少；螺旋扒谷机可连续作业，结构简单，易于操作。目前，我国多数粮库使用地上笼通风形式，限制了扒谷机的清仓速度。

3.2.4 移动式吸粮机

吸粮机与扒谷机的功能相似，其以罗茨风机为动力源对粮食进行气力输送，其吸粮嘴可灵活移动，对低处、深处、角落等其他机械难以作业的位置的粮食进行输送。其中，正负压结合式吸粮机可以实现直接装仓或装车作业，其工艺简洁且操作方便[7]。然而，吸粮机能耗高、产量低，难以实现大规模的散粮输送。

3.2.5 清理设备

清理是粮食入仓的重要工序，对粮食储藏品质影响重大。目前，入仓使用的清理设备主要有滚筒筛、振动筛、风选筛等，工艺流程包含一线一筛和一线两筛等方式[8]。清理效果与清理产量会互相影响，粮食进仓作业线中清理设备的参数及产量是决定整个生产线的关键因素，通过提高清理设备产量，可提高整个进仓作业线的产量。目前，清理筛的产量普遍为名义产量120 t·h-1，但在实际使用过程中，基本无法达到名义产量。

综上所述，粮食进出仓过程中影响产能的关键装备为扒谷机和清理设备，解决这2 种设备的技术瓶颈后，进出仓设备产能将大幅提升。因此，在进出仓设备采购中，相关管理人员应优先考虑这些设备的产能，在此基础上配备其他设备。

4 结论

本文总结了我国的粮食进出仓工艺流程、设备选型现状，分析了其存在的问题并给出相关建议，旨在为粮库进出仓作业工艺、设备的选型及配置提供理论支撑，为新建粮库的建设提供参考。