散糧輸送工藝設(shè)備分析

張 雨，許先凱

（中交機(jī)電工程局有限公司，北京 100088）

1 碼頭裝卸設(shè)備的選擇

目前碼頭裝卸工藝設(shè)備中適用于糧食物料的氣力卸船機(jī)也稱為吸糧機(jī)，適用于運(yùn)量不大的散糧輸送，目前一般可做到輸送能力500～600 t/h左右，而門座式起重機(jī)設(shè)計(jì)、制造經(jīng)驗(yàn)國內(nèi)比較豐富，已經(jīng)完全國產(chǎn)化，搭配多臺(tái)門座式起重機(jī)可使輸送糧食能力達(dá)到2 000 t/h以上，被大多數(shù)港口使用。本文介紹某項(xiàng)目中使用的碼頭帶斗門座式起重機(jī)與覆蓋帶式輸送機(jī)配合使用能力達(dá)到1 600 t/h，目前使用狀況良好，此工藝具有一定的參考借鑒意義。

2 輸送設(shè)備的選擇

散糧輸送工藝設(shè)備一般有氣墊式輸送機(jī)、埋刮板輸送機(jī)、斗式提升機(jī)、螺旋輸送機(jī)以及DTⅡ(A)型帶式輸送機(jī)等。因綠色港口及環(huán)保部門相關(guān)要求，氣墊式輸送機(jī)、埋刮板輸送機(jī)、斗式提升機(jī)因具備封閉結(jié)構(gòu)，且無大量粉塵外溢而被廣泛應(yīng)用。

氣墊式輸送機(jī)是從普通輸送機(jī)發(fā)展而來，其工作原理主要是依靠風(fēng)機(jī)給氣室輸送氣源，在膠帶與氣室盤槽之間形成一條穩(wěn)定的氣膜，用以支撐膠帶運(yùn)行，具有阻力小，維護(hù)少等優(yōu)點(diǎn)[1]。氣墊式輸送機(jī)運(yùn)量不宜過大，最好不要超過2 000 t/h。

2.1 氣墊式輸送機(jī)壓帶輪的設(shè)計(jì)

氣墊輸送機(jī)在設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避免使用凹弧段，因?yàn)榘蓟《螘?huì)帶來膠帶飄帶或摩擦氣室的可能，但是因場(chǎng)地及工藝流程限制不可避免地會(huì)使用到凹弧段，凹弧段經(jīng)常會(huì)在起弧段處設(shè)置壓帶輪，我公司根據(jù)傳統(tǒng)DTⅡ(A)型帶式輸送機(jī)使用的壓帶輪進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)優(yōu)化，增加防護(hù)罩密封裝置與氣墊輸送機(jī)蓋板設(shè)計(jì)為一體，并且軸承外置，起到了壓帶、密封、方面維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。如圖1所示。

圖1 氣墊式輸送機(jī)壓帶輪斷面

2.2 氣墊式輸送機(jī)頭部除塵點(diǎn)的設(shè)置

本文示例項(xiàng)目的多個(gè)糧食輸送系統(tǒng)中多在氣墊輸送機(jī)的受料點(diǎn)位置設(shè)置除塵系統(tǒng)，但在運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)，頭部卸料點(diǎn)亦是容易引起粉塵及積灰的部位，應(yīng)同時(shí)在氣墊輸送機(jī)頭部設(shè)置除塵點(diǎn)，除塵點(diǎn)的設(shè)置應(yīng)綜合考慮頭罩（上部）位置及回程（下部）位置?；爻谭e灰不容易被受到重視，并且清理困難，應(yīng)在設(shè)計(jì)過程中加入，即使不考慮回程吸塵點(diǎn)的設(shè)置，回程位置也應(yīng)該設(shè)置真空清掃系統(tǒng)接口，減少回程粉塵堆積，可減少設(shè)備檢修頻率以及降低粉塵爆炸的可能性。

2.3 氣墊式輸送機(jī)重載跑偏問題

氣墊式輸送機(jī)在運(yùn)行過程中，由于物料的轉(zhuǎn)接經(jīng)常會(huì)發(fā)生膠帶跑偏，跑偏會(huì)造成膠帶的磨損，并降低輸送運(yùn)量。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中主要是利用受料部位的受料靴進(jìn)行調(diào)節(jié)，此處應(yīng)在受料靴處增加可調(diào)節(jié)的擋板，對(duì)物料可進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，使用調(diào)節(jié)擋板可以有效保證物料的對(duì)中性。在大運(yùn)量輸送過程中，應(yīng)盡量在上部轉(zhuǎn)接溜管中增加緩沖鎖氣器，提前將物料進(jìn)行對(duì)中處理，實(shí)際使用效果明顯。

2.4 埋刮板輸送機(jī)與閘門配合問題

埋刮板輸送機(jī)是一種封閉的可水平亦可傾斜輸送粉狀、小顆粒及小塊物料的連續(xù)輸送設(shè)備[2]。埋刮板輸送機(jī)具有體積小、效率高、工藝布置靈活、可多點(diǎn)卸料、多點(diǎn)進(jìn)料等特點(diǎn)。

埋刮板輸送在工藝上主要是通過閘門的配合便于進(jìn)行多點(diǎn)進(jìn)料和多點(diǎn)卸料，但是與閘門的配合經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)閘門位置積料等情況的發(fā)生。因?yàn)槁窆伟遢斔蜋C(jī)與溜管及閘門一般不屬于同一制造商，接口上容易出現(xiàn)問題，但因?yàn)樨浿髫浽吹牟煌?，同一設(shè)備需針對(duì)不同物料進(jìn)行分類存儲(chǔ)，主觀上要求在物料傳輸過程中不能發(fā)生貨種與貨種交界處的貨物相混。

傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中埋刮板輸送機(jī)與閘門之間、閘門上表面與閘門基座之間均存在間隙，容易造成上述“混票”的情況發(fā)生，并且長期在間隙中存在的物料容易發(fā)生變質(zhì)導(dǎo)致物料品質(zhì)的降低，為解決上述問題，此技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

常見裝配關(guān)系及容易發(fā)生積料的位置如圖2。

圖2 埋刮板機(jī)與閘門容易積料的位置

修改后的裝配斷面如圖3所示，將閘門上移刮板機(jī)底板位置，在刮板機(jī)兩側(cè)增加法蘭，由于閘門閘板與埋刮板輸送機(jī)底部平齊連接，避免了物料在閘門處積料的可能，有效控制了“混票”情況的發(fā)生，提高了作業(yè)效率，減少了人工清理的工作量，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

圖3 修改后的埋刮板機(jī)與閘門斷面

2.5 斗式提升機(jī)畚斗截止裝置

斗式提升機(jī)是連續(xù)垂直或大傾角提升粉狀物料的輸送機(jī)械，具有結(jié)構(gòu)簡單、能耗低、維護(hù)方便、體積小、占地面積少、封閉輸送對(duì)環(huán)境污染小等特點(diǎn)。斗式提升機(jī)主要是應(yīng)用于物料倉儲(chǔ)邊的轉(zhuǎn)運(yùn)站中，用于垂直輸送環(huán)節(jié)。目前國內(nèi)生產(chǎn)的斗式提升機(jī)運(yùn)送糧食可達(dá)1 600 t/h，能夠滿足基本的糧食中轉(zhuǎn)需求。

在實(shí)際項(xiàng)目的運(yùn)作過程中，斗式提升機(jī)除了按照標(biāo)準(zhǔn)常規(guī)配置以外，還應(yīng)在適當(dāng)位置設(shè)畚斗脫落截止裝置及取出口。具體做法為：將斗式提升機(jī)出料口位置與下部溜管結(jié)構(gòu)中間增設(shè)一個(gè)鋼格柵法蘭接口，結(jié)構(gòu)型式如圖4。

設(shè)計(jì)畚斗截止裝置時(shí)應(yīng)在保證畚斗不掉落的情況下盡量保證孔的最大尺寸，并應(yīng)在法蘭沖擊位置覆蓋耐磨襯板。成本上幾乎不增加多少費(fèi)用，但是可以實(shí)現(xiàn)若畚斗脫落及時(shí)發(fā)現(xiàn)并能夠快速取出的功能。

圖4 畚斗截止裝置示意

3 電子散料秤設(shè)備

電子散料秤主要用于在不中斷物料料流的情況下測(cè)量出物料的重量，這一重量值在企業(yè)內(nèi)部可用來計(jì)算庫存量和進(jìn)行貿(mào)易結(jié)算，其精確度可達(dá)到0.2級(jí)[3]。目前散料秤的工作能力可達(dá)到2 000 t/h。在進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)過程中，必須在散料秤的下游設(shè)置手動(dòng)閘門或自動(dòng)閘門，若設(shè)置自動(dòng)閘門，閘門應(yīng)具備多級(jí)調(diào)節(jié)的功能。因?yàn)殡娮由⒘铣訉儆诜沁B續(xù)累計(jì)秤，稱量完畢后放料門會(huì)將稱量的幾十噸物料一次放出，若不設(shè)置閘門進(jìn)行調(diào)節(jié)，下游設(shè)備會(huì)受到巨大的沖擊導(dǎo)致設(shè)備損壞或堵料情況的發(fā)生。通過閘門開度的調(diào)節(jié)可實(shí)現(xiàn)流量的能力調(diào)節(jié)，調(diào)整到匹配的下游設(shè)備工作能力后做好標(biāo)記。

4 溜管設(shè)備

溜管作為工藝輸送過程中不可缺少的部分，起著銜接所有設(shè)備的功能。根據(jù)我公司多個(gè)項(xiàng)目承建的經(jīng)驗(yàn)，溜管應(yīng)設(shè)置為方便拆卸的結(jié)構(gòu)形式，有助于進(jìn)行內(nèi)部襯板的更換和檢修，參考型式如圖5。

圖5 溜管斷面示意

5 粉塵防爆的認(rèn)證

散糧行業(yè)因其物料的特殊性，容易產(chǎn)生粉塵并可能會(huì)引發(fā)粉塵爆炸，我國對(duì)散糧輸送行業(yè)電氣設(shè)備有強(qiáng)制性要求，電氣設(shè)備必須具備粉塵防爆認(rèn)證。依據(jù)《糧食加工、儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)粉塵防爆安全規(guī)程》（GB 17440-2008），首先粉塵防爆根據(jù)使用條件的不同區(qū)分為20區(qū)、21區(qū)和22區(qū)[4]。

在進(jìn)行國內(nèi)散糧行業(yè)設(shè)計(jì)及采購過程中應(yīng)特別注意電氣設(shè)備的認(rèn)證是否為粉塵防爆認(rèn)證，并應(yīng)注意適用的區(qū)域，以免影響后續(xù)的驗(yàn)收工作。

對(duì)于工藝設(shè)備而言，需要注意以下幾點(diǎn)：

1）一般要求設(shè)備制造商提供全國工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)許可證。

2）推薦采用軸承外置式傳動(dòng)且密封結(jié)構(gòu)。

3）電機(jī)選用粉塵防爆類型，防護(hù)等級(jí)一般以IP65或者IP55為主。

4）保護(hù)開關(guān)形式一般有拉繩開關(guān)、跑偏開關(guān)、堵料開關(guān)、限位開關(guān)、失速開關(guān)等。對(duì)于粉塵防爆而言，尤其是粉塵防爆21區(qū)要求，很多保護(hù)開關(guān)廠商不能全部包含以上所有設(shè)備，應(yīng)同時(shí)提供各種保護(hù)開關(guān)的資質(zhì)證書。

5）電氣設(shè)備需根據(jù)粉塵危險(xiǎn)分區(qū)采用相應(yīng)的粉塵防爆型設(shè)備，在糧食行業(yè)主要包括防爆配電箱、防爆手操箱、防爆照明裝置、防爆開關(guān)、防爆接線盒等等，需注意的是，在粉塵危險(xiǎn)區(qū)域，所有電纜與設(shè)備的連接處應(yīng)采用防爆金屬軟管加以保護(hù)。

6 結(jié) 語

根據(jù)對(duì)散糧輸送行業(yè)多個(gè)項(xiàng)目的實(shí)際執(zhí)行經(jīng)驗(yàn)，對(duì)工藝設(shè)備進(jìn)行了研究和分析，提出了有利于工藝流程的合理化建議，解決了工藝設(shè)備在運(yùn)行中存在的共性問題，對(duì)于工程的設(shè)計(jì)及施工具有重要的借鑒意義。