散糧發放計量抑塵系統研發與應用

◎任守華，鄧小易，原富林，徐川川

（1.鄭州中糧科研設計院有限公司，河南 鄭州 450001；2.東莞深赤灣港務有限公司，廣東 東莞 523000；3.中糧工科茂盛裝備（河南）有限公司，河南 開封 475200）

我國是糧食生產和消費大國，年生產并消費糧食近6 億t，糧食從主產區到主銷區抑或是進口的糧食運輸到國內都需要經過多次的接收和發放環節，內陸運輸多以散糧汽車為主。筒倉或發放倉在進行散糧發放裝車時會產生大量的粉塵，易導致環境污染、危害作業人員健康且存在粉塵爆炸危險。此外，在散糧發放裝車時由于裝車過程中沒有計量裝置，僅由裝車工作人員憑經驗進行裝糧，經常會出現裝多或裝少的情況，經地磅稱重后要進行補裝或卸料，有時需要進行幾次往返調整，效率低，勞動強度大。因此，散糧裝車作業長期存在的粉塵污染及無法準確控制裝車量的問題，已經成為了行業急需解決的痛點問題。

1 散糧發放計量抑塵系統

針對上述問題，深入了解行業的痛點和客戶的需求，我們聯合攻關，研究開發了散糧發放計量抑塵系統（已申報發明專利）。系統產量可達100～500 t/h，綜合計量誤差不超過1%，抑塵效果≥85%（常規天氣），較好的解決了散糧汽車發放環節準確控制汽車裝車量的同時抑制粉塵的污染，保證良好的工作環境。

1.1 結構形式

散糧發放計量抑塵系統主要由手動閘門、氣動閘門、計量秤、無動力抑塵斗及出口氣動閘門等組成（如圖1 所示）。

圖1 散糧發放計量抑塵系統結構形式圖

1.2 產品特點

1.2.1 結構簡單、自重輕、體積小、密閉性能好

該裝置體積小、自重輕，適用于狹小空間的安裝，基本無需改造土建結構，尤其在側壁發放處使用時依靠溜管自身強度基本可以滿足要求。整體采用密閉結構，防塵防雨。

1.2.2 作業效率高、抑塵效果好，可實現精準定量連續發放

產量100 t/h～500 t/h，綜合計量誤差不超過1%，抑塵效果≥85%（常規天氣），通過系統可設定裝車量，達到預設的裝車量后自動停止作業，實現定量發放，整個發放過程連續無間斷。

1.2.3 運行及維保成本低

該裝置無需配備動力裝置及吸風除塵系統，運行成本低。產品活動構件少，故障點少，維修保養成本低。

1.2.4 可通過遠程控制實現無人值守自動裝車

1.3 技術方案

1.3.1 整體方案

計量秤進口處設手動閘門及氣動閘門，手動閘門進口與筒倉或發放倉出口溜管連接，計量秤出口與無動力抑塵斗進口連接，無動力抑塵斗出口設氣動閘門。

系統開始作業時，先將手動閘門打開到初始位置（根據產量實際調整），再打開氣動閘門，糧食從筒倉或發放倉內流出，進入計量秤，經計量作業后進入無動力抑塵斗。抑塵斗出口的氣動閘門預設一定的延時后打開，開始裝車作業。

計量秤上方的氣動閘門負責糧流的打開或關閉，用于控制裝車發放及停止發放作業，手動閘門用來調節糧食流量。

無動力抑塵斗出口的氣動閘門主要用于保證系統啟停時的抑塵效果和緊急情況的停止作業。

現場設置粉塵防爆型稱重儀表箱，可設定裝車量，并顯示實時產量、已裝量、剩余量信息。當發放量達到系統設定的值后，會自動關閉實現裝車定量發放。儀表箱可通過光纖或通訊協議與中控系統對接，也可在中控室設置工控機進行獨立遠程控制。再通過配備視頻監控及聲光報警系統，可實現散糧裝車發放無人值守作業。

1.3.2 計量秤

為節約計量秤的體積和重量，且此處的計量僅用于裝車量的控制以避免汽車往返過磅補卸，并不用于商業貿易結算，因此計量秤摒棄了皮帶秤和非連續累計料斗秤的方案，采用溜管式連續計量的結構形式，綜合計量精度不超過1%。

物料流過滑槽后被相應位置的傳感器感知，通過特殊的算法生成與質量流量成正比的流量信號輸出，經過復雜的數學運算得出物料流量，并通過儀表顯示裝置顯示出稱量結果。

1.3.3 抑塵斗

為節約運行成本，降低產品重量和體積，該系統的抑塵斗采用無動力抑塵斗，結構形式見圖2。

圖2 無動力抑塵斗結構示意圖

經計量秤稱重后的糧食進入無動力抑塵斗，在其內部結構的作用下，混雜在散糧中的空氣被排出，同時保證了裝載物料均勻，防止物料分級。出口采用內縮的結構設計能夠使糧流形成密實料柱，阻止粉塵飛揚，達到發放過程抑塵的效果。

2 項目應用

本產品在東莞深赤灣港務有限公司已經得到了應用，系統產量400 t/h。表1 為裝車作業的實測數據。

表1 400t/h 散糧發放計量抑塵系統實測數據表

從圖3 項目現場使用情況來看，設備運行平穩，抑塵效果良好，產品計量精度控制在0.2%～0.8%之間，設備可靠性高，受到了業主的好評。

圖3 現場安裝及使用實物圖

3 筒倉側壁發放專用計量抑塵系統

相比于發放倉直上直下式的作業工況，筒倉的側壁發放大部分的溜管主要為傾斜布置，如圖4 所示。若在垂直段溜管處安裝計量抑塵系統，會導致下方高度空間不夠使得車輛無法通過。因此，我們專門針對筒倉側壁的實際工況，研發設計了側壁發放專用計量抑塵系統，如圖5 所示。該產品可充分利用筒倉側壁的傾斜段溜管空間來節約安裝高度，保證車輛的通過性。產品重量輕，利用溜管自身強度基本可以滿足安裝使用要求。

圖4 筒倉側壁發放溜管示意圖

圖5 筒倉側壁發放專用計量抑塵系統圖

4 結語

散糧發放計量抑塵系統的研制成功，較大程度解決了糧食在發放裝車過程中裝車量不易控制、效率低、工作環境差、勞動強度大等問題。本裝置體積小、重量輕、結構簡單、性能穩定，并可實現裝車發放無人值守作業，在項目實際應用中效果良好，有助于推進綠色智能糧庫建設。