立筒倉(cāng)高料位的研究與調(diào)整

◎王小楠，張 平

（錦州港現(xiàn)代糧食物流有限公司，遼寧 錦州 121007）

1 高料位傳感器及其工作原理

在散糧入倉(cāng)作業(yè)過(guò)程中，筒倉(cāng)內(nèi)糧面高度會(huì)隨著入倉(cāng)作業(yè)量的增加而上升，此時(shí)需將倉(cāng)內(nèi)糧面高度控制在一定范圍內(nèi)，否則可能因關(guān)閘不及時(shí)造成散糧冒倉(cāng)事故。依靠人為觀察倉(cāng)內(nèi)情況來(lái)確定關(guān)閘時(shí)間顯然不太現(xiàn)實(shí)，在企業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的時(shí)代也顯得十分落后。所以高料位傳感器在這一過(guò)程中起到了至關(guān)重要的作用。

高料位傳感器能感應(yīng)到糧筒倉(cāng)內(nèi)散糧糧面是否到達(dá)設(shè)定的高度（此高度位置即為“高料位”），并將信息反饋給中央控制系統(tǒng)進(jìn)行判斷。高料位傳感器本質(zhì)為一個(gè)水銀傾斜開(kāi)關(guān)，此傳感器位于筒倉(cāng)倉(cāng)體內(nèi)部，尾部由一根一定長(zhǎng)度的鋼索連接，由其自身的重力作用，自然垂直懸掛于倉(cāng)頂。同時(shí)信號(hào)電纜長(zhǎng)度要大于鋼索長(zhǎng)度，保證無(wú)應(yīng)力作用于信號(hào)電纜本身。隨著入倉(cāng)作業(yè)量的逐漸增加，當(dāng)倉(cāng)內(nèi)散糧高度與傳感器最低點(diǎn)高度達(dá)到一致時(shí)，糧面與傳感器開(kāi)始互相接觸，產(chǎn)生相互作用力。此后，若入倉(cāng)作業(yè)量繼續(xù)增加，上升的糧面會(huì)將原本垂直的傳感器逐漸托起，使傾傳感器產(chǎn)生角度持續(xù)增大的傾斜，當(dāng)傳感器自身軸線偏離垂直方向15°以上時(shí)開(kāi)關(guān)內(nèi)部的水銀觸點(diǎn)動(dòng)作，常閉觸點(diǎn)打開(kāi)。與傳感器相連的信號(hào)電纜會(huì)將這一信號(hào)反饋給中央控制系統(tǒng)，中央控制系統(tǒng)會(huì)根據(jù)信號(hào)判斷該倉(cāng)的料位位置高度即將到達(dá)極限，隨即自動(dòng)將該入倉(cāng)流程起點(diǎn)的電動(dòng)閘門(mén)關(guān)閉，待皮帶糧入倉(cāng)后，流程結(jié)束，從而保證不會(huì)再有過(guò)多的散糧隨流程進(jìn)入倉(cāng)內(nèi)，避免了散糧冒倉(cāng)。

2 高料位調(diào)整的必要性

錦州港現(xiàn)代糧食物流有限公司共有立式筒倉(cāng)3組，其中每組筒倉(cāng)包括圓倉(cāng)21個(gè)，星倉(cāng)10個(gè)，3組筒倉(cāng)共計(jì)有圓倉(cāng)63個(gè)，星倉(cāng)30個(gè)。其中，圓倉(cāng)設(shè)計(jì)容量4 500 t，星倉(cāng)設(shè)計(jì)容量1 000 t。在以往的入倉(cāng)作業(yè)過(guò)程中，中控員采取“掐量”的方式進(jìn)行，即按照入倉(cāng)散糧稱(chēng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行累加，當(dāng)該倉(cāng)的入倉(cāng)作業(yè)量達(dá)到設(shè)計(jì)容量標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，便停止進(jìn)行該倉(cāng)的入倉(cāng)作業(yè)。從理論上來(lái)看，這種方法安全可行、十分準(zhǔn)確。但是在實(shí)際作業(yè)中發(fā)現(xiàn)，有些倉(cāng)裝載量未達(dá)到設(shè)計(jì)噸位時(shí)，高料位傳感器就報(bào)警；而有些倉(cāng)裝載量達(dá)到設(shè)計(jì)噸位時(shí)，其上方還有一大部分的可利用空間。累計(jì)起來(lái)可以看到空間的浪費(fèi)率時(shí)很高的。這主要是料位器位置設(shè)置不合理造成的。所以為提高倉(cāng)容，應(yīng)對(duì)料位器進(jìn)行調(diào)整，利用料位報(bào)警控制入倉(cāng)作業(yè)的停止，使倉(cāng)容的空間利用率達(dá)到最大化。

3 高料位的調(diào)整方法

對(duì)于料位器的調(diào)整重點(diǎn)是對(duì)料位器高度的調(diào)整。圓倉(cāng)和星倉(cāng)每個(gè)倉(cāng)均有兩個(gè)料位器，在調(diào)整后要使兩個(gè)料位器同時(shí)報(bào)警，增加料位器的可靠度。在空倉(cāng)入糧過(guò)程中，先入倉(cāng)的散糧會(huì)從倉(cāng)頂入糧口沿著倉(cāng)內(nèi)的防降碎溜管到達(dá)筒倉(cāng)最底部。隨后糧面高度從底部逐漸上升，碰觸料位器后，流程起點(diǎn)電動(dòng)閘門(mén)關(guān)閉，待流程皮帶糧（流程起點(diǎn)關(guān)閘后，整條流程皮帶上承載的糧食）入倉(cāng)后，該倉(cāng)即達(dá)到料位器控制下的滿(mǎn)倉(cāng)。所以，為提高倉(cāng)容應(yīng)將料位器高度提升，但同時(shí)不能提升過(guò)高，否則可能會(huì)因料位器報(bào)警后，倉(cāng)內(nèi)剩余空間不足，無(wú)法容納剩余皮帶糧，導(dǎo)致冒倉(cāng)事故。所以公司規(guī)定：在散糧入倉(cāng)結(jié)束后，錐形糧面的頂點(diǎn)應(yīng)與筒倉(cāng)倉(cāng)頂之間存在1.5～2.0 m的安全距離。

在調(diào)整過(guò)程中，首先參照中控的倉(cāng)容日?qǐng)?bào)，對(duì)每個(gè)容量達(dá)到設(shè)計(jì)噸位的倉(cāng)進(jìn)行實(shí)際觀察。在觀察中發(fā)現(xiàn),在同樣倉(cāng)型的前提下，兩倉(cāng)容量相差幾噸，但在同一位置測(cè)量實(shí)際糧面高度平均會(huì)相差3～5 m,個(gè)別情況高度差更大。究其原因，是糧質(zhì)的好壞（糧食密度）對(duì)于倉(cāng)容產(chǎn)生的影響。而料位器的調(diào)整是使該倉(cāng)的可利用空間（可用容積）到達(dá)最大，即保證了在同樣糧質(zhì)的前提下，倉(cāng)容質(zhì)量達(dá)到了最大值。

公司每個(gè)筒倉(cāng)倉(cāng)頂均配有兩個(gè)料位孔與一個(gè)入倉(cāng)孔，該孔為建倉(cāng)時(shí)預(yù)留孔洞，其中料位孔內(nèi)設(shè)有料位器；入倉(cāng)孔通過(guò)溜管與對(duì)應(yīng)皮帶機(jī)相連，用于散糧入倉(cāng)。每個(gè)圓倉(cāng)倉(cāng)頂?shù)膬蓚€(gè)料位孔與入倉(cāng)孔三孔相對(duì)位置均保持一致，星倉(cāng)亦同。選取滿(mǎn)倉(cāng)，對(duì)倉(cāng)頂料位口到倉(cāng)內(nèi)糧面高度進(jìn)行實(shí)際測(cè)量，測(cè)量顯示對(duì)于圓倉(cāng)近料位孔（與入糧口相對(duì)距離近的料位孔）到糧面的高度要比遠(yuǎn)料位孔（與入糧口相對(duì)距離遠(yuǎn)的料位孔）的高度低1 m；星倉(cāng)近料位孔到糧面的高度要比遠(yuǎn)料位孔的高度低60 cm，且理論上這一數(shù)據(jù)不會(huì)隨糧面高度的變化而變化。在調(diào)整中，保證這一高度差不變，對(duì)料位器高度以0.5 m為單位進(jìn)行調(diào)整，每上調(diào)0.5 m，觀察滿(mǎn)倉(cāng)后的倉(cāng)內(nèi)狀態(tài)，經(jīng)過(guò)數(shù)次調(diào)整后，可確定在圓倉(cāng)兩料位器高度分別為5 m和4 m，而星倉(cāng)高度分別為6 m和5.4 m時(shí)，滿(mǎn)倉(cāng)達(dá)到了最佳狀態(tài)。并對(duì)調(diào)整后再有達(dá)到滿(mǎn)倉(cāng)的進(jìn)行逐一跟蹤，若該倉(cāng)還有可利用空間或錐面頂點(diǎn)與倉(cāng)頂距離過(guò)小時(shí)，繼續(xù)對(duì)料位器進(jìn)行調(diào)整，使用每個(gè)倉(cāng)的倉(cāng)容再保證質(zhì)量安全的前提下達(dá)到最優(yōu)。

4 調(diào)整結(jié)果

按上述方案對(duì)錦州港現(xiàn)代糧食物流有限公司二、三期筒倉(cāng)進(jìn)行料位器調(diào)整并進(jìn)行后期的跟蹤觀察與微調(diào)，經(jīng)過(guò)調(diào)整后，圓倉(cāng)與星倉(cāng)的倉(cāng)儲(chǔ)量均有大幅度的提升。其中星倉(cāng)倉(cāng)儲(chǔ)可提升120～300 t，圓倉(cāng)倉(cāng)儲(chǔ)可提升200～600 t。目前圓倉(cāng)出現(xiàn)最高容量已達(dá)到5100多t。二、三期筒倉(cāng)倉(cāng)儲(chǔ)總量可提升10 000～15 000 t。其帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益不言而喻。