全自動降破碎防偏倉保糧筒倉的研究與開發

◎ 趙祥濤

（中糧工程科技（鄭州）有限公司，河南 鄭州 450053）

糧食的破碎率是反映糧食品質的重要指標，同時破碎的糧食也不易儲存和買賣，降破碎是糧食入倉亟待解決的關鍵技術難題。高大筒倉直徑一般為25～30 m，檐高在30 m左右，甚至高達40 m。由于糧食經倉頂輸送設備卸料口后從高處落下，垂直落差大、垂直速度快、碰撞力大，落差達40～50 m，易造成自動分級和嚴重破碎。經入倉和發放，糧食的破碎率普遍增加8%～10%，玉米的破碎率增加10%～30%，甚至高達50%以上，造成玉米品質嚴重下降，既增加了糧食的保管難度，也增加了糧庫等企業的經濟損失，嚴重影響糧食的安全儲存和安全生產。

當前散裝糧食筒倉的糧食防破碎，通常采用側壁折返溜槽方式，糧食在溜槽中沿倉壁反復折返流至倉底是目前糧食筒倉運用較多的一種降碎裝置，存在安裝施工難度大、設備造價高、糧食下落過程經過多次折返撞擊、易產生大量粉塵、采用側壁折返溜槽裝糧過程偏倉嚴重、易造成糧食中的雜質聚集、儲藏過程容易引起糧倉局部發熱等問題。進糧過程采用動力布糧裝置布糧，糧食高空落下破碎十分嚴重，并且易造成偏倉。同時，在糧食拋出過程中，由于糧食中粉塵大量存在，大量粉塵四處彌漫，不僅污染環境，危害身體，還有粉塵爆炸的危險，給進倉帶來較大風險。另外，目前的淺圓倉、鋼板倉自動化程度較低，保糧成本高，粉塵污染大，嚴重影響企業的運營成本和安全生產。

1 筒倉的結構特點

全自動降破碎防偏倉糧食筒倉的基本結構包括筒倉倉體、頂部進糧機構、降碎裝置、倉底出糧機構、側壁發放溜管、通風機構和保護氣體環流機構，筒倉倉體頂部為錐形結構，也可以是球面結構或平面結構，頂部進糧機構固定安裝于筒倉倉體的進糧口處，筒倉倉體底部均勻設置有多個倒錐形的出糧錐筒，且每個出糧錐筒下面設置有倉底出糧機構[1]。筒倉倉體內部中心處豎直設置有降碎裝置，筒倉底部出糧錐筒外部設置有通風機構和保護氣體環流機構，筒倉倉體頂部有料位檢測裝置和圓周均布固定有測溫裝置，測溫裝置從倉頂豎直延伸至筒倉倉體底部，所述測溫裝置的信號反饋給控制室，控制室控制通風機構運行或停止。全自動降破碎防偏倉糧食筒倉結構如圖1所示。

圖1 全自動降破碎防偏倉糧食筒倉結構示意圖

2 筒倉關鍵保糧技術研究

（1）降破碎防偏倉技術研究。降碎裝置豎直設置在筒倉倉體中心，降碎裝置由固定支架和螺旋溜槽組成。螺旋溜槽的頂部位于進糧機構的正下方，螺旋溜槽的底部延伸到筒倉中心的底部。降碎裝置的優點在于糧食由倉頂中心自動沿螺旋溜槽滑落到糧倉底部，糧食始終處于中心自滑進糧狀態，落料點軌跡為環形并沿螺旋溜槽呈螺旋線上升。有效降低破碎，減少粉塵彌漫，防止糧食偏倉，避免造成糧食雜質聚集自動分級，防止糧倉局部發熱。

（2）儲糧機械通風技術研究。全自動降破碎防偏倉糧食筒倉頂部均布設置有自然通風孔和機械通風孔，筒倉底部均勻設置有環形風管，筒倉內部錐筒上均勻設置有通風地籠，環形風管同通風地籠連通，移動式離心風機或谷物冷卻機通過筒倉底部設置的環形風管銜接，能對糧食進行自然通風、機械通風、谷物冷卻，通風氣調，保持筒倉內糧食通風過程氣流的均勻性，達到糧層均勻降溫調質的作用，提高糧食儲藏的穩定性。

（3）氮氣儲糧及環流熏蒸技術研究。全自動降破碎防偏倉糧食筒底部均布設保護氣體環流機構，可注入惰性氣體或磷化氫氣體，惰性氣體多選用氮氣。注入氮氣主要用于氮氣儲糧，阻止有害生物的新陳代謝活動，達到控制蟲害的滋生和蔓延、抑制霉菌繁殖、降低糧食呼吸及生理代謝強度和延緩糧食品質陳化的目的[2]。注入磷化氫氣體主要用于環流熏蒸，起到殺滅儲糧害蟲的作用。

（4）糧情測控系統研究。筒倉配備有先進的糧情測控系統，將溫濕度、溫度變送器安裝于糧堆及糧倉空間，實現對糧堆內部溫度、糧倉空氣溫濕度的實時檢測，并對實時檢測數據進行分析與預測，對異常糧情給出處理建議和控制措施，并對相關設備進行自動化控制，通過計算機技術實現對糧倉24 h不間斷地全程監測與調控，為糧食的存放營造最合適的條件，達到長期、安全、有效保存糧食的效果。

（5）進出倉自動化系統研究。筒倉進出糧系統由進倉系統、降碎系統、出倉系統、側壁發放系統組成。降碎系統無須動力驅動，靠自重由倉頂進糧口沿中心螺旋溜槽自動滑落倉底，出糧過程靠糧食自重從錐底出糧口自流到倉底皮帶輸送機或側壁發放自流出倉，減少設備或人工清理，進出倉系統信號反饋給控制室實現糧食進出倉全部自動化。多個筒倉排列組合可形成工業自動化生產線，實現進出糧自動化控制，如圖2所示。

圖2 全自動降破碎防偏倉糧食筒倉工藝系統圖

3 筒倉應用效果分析

全自動降破碎防偏倉糧食筒倉的降碎裝置結構簡單，糧食在重力作用下沿螺旋溜槽自滑落到筒倉倉底，不借助任何動力設備（旋轉裝置、伸縮裝置、平倉裝置等），糧食沿螺旋溜管將沖擊落料變為滑動落料，在自滑過程中大大減少糧食沖擊，大大降低新增破碎率，作業過程大量減少揚塵，避免造成糧食自動分級，有效防止糧食偏倉，大大降低粉塵爆炸事故的發生，節能減排、綠色環保。

筒倉所有進出糧口和通風、通氣、檢查門上均安裝有氣密閥門或氣密門，能確保糧倉的氣密性，隔熱、防潮效果良好。有利于通風氣調、谷物冷卻、環流熏蒸、氮氣儲糧和糧情檢測；有利于糧食保質保鮮，延緩陳化速度，抑制蟲霉生長，減少化學試劑用量；有利于生態儲糧、綠色儲糧、科學儲糧的實現。

全自動降破碎防偏倉糧食筒倉的主要優點：①減小撞擊力，降低破碎率，避免糧食自動分級。②防止偏倉，降低雜質聚集，避免糧食局部發熱。③降低粉塵污染，減少危害，避免生產風險。④全部自流出倉，無須清理，節能減排。⑤自動化程度高，保糧安全，效果顯著。

4 結語

本文結合筒倉的結構特點，分析研究筒倉關鍵保糧技術，提出了全自動降破碎防偏倉保糧筒倉，確保進出倉全部自動化，降低儲糧風險，達到安全儲糧，科學儲糧的目的。

參考文獻：

[1]劉國輝.關于糧庫筒倉降破碎裝置的結構詳解及其應用現狀分析[J].糧食流通技術，2013（6）：15-16.

[2]王彥超，張來林，喬占民，等.筒式倉減少玉米入倉破碎的技術措施[J].糧食流通技術，2010（4）：17-20.