散糧發(fā)放計(jì)量抑塵系統(tǒng)研發(fā)與應(yīng)用

◎任守華，鄧小易，原富林，徐川川

（1.鄭州中糧科研設(shè)計(jì)院有限公司，河南 鄭州 450001；2.東莞深赤灣港務(wù)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(guó)是糧食生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，年生產(chǎn)并消費(fèi)糧食近6 億t，糧食從主產(chǎn)區(qū)到主銷區(qū)抑或是進(jìn)口的糧食運(yùn)輸?shù)絿?guó)內(nèi)都需要經(jīng)過(guò)多次的接收和發(fā)放環(huán)節(jié)，內(nèi)陸運(yùn)輸多以散糧汽車為主。筒倉(cāng)或發(fā)放倉(cāng)在進(jìn)行散糧發(fā)放裝車時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵，易導(dǎo)致環(huán)境污染、危害作業(yè)人員健康且存在粉塵爆炸危險(xiǎn)。此外，在散糧發(fā)放裝車時(shí)由于裝車過(guò)程中沒(méi)有計(jì)量裝置，僅由裝車工作人員憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行裝糧，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)裝多或裝少的情況，經(jīng)地磅稱重后要進(jìn)行補(bǔ)裝或卸料，有時(shí)需要進(jìn)行幾次往返調(diào)整，效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大。因此，散糧裝車作業(yè)長(zhǎng)期存在的粉塵污染及無(wú)法準(zhǔn)確控制裝車量的問(wèn)題，已經(jīng)成為了行業(yè)急需解決的痛點(diǎn)問(wèn)題。

1 散糧發(fā)放計(jì)量抑塵系統(tǒng)

針對(duì)上述問(wèn)題，深入了解行業(yè)的痛點(diǎn)和客戶的需求，我們聯(lián)合攻關(guān)，研究開發(fā)了散糧發(fā)放計(jì)量抑塵系統(tǒng)（已申報(bào)發(fā)明專利）。系統(tǒng)產(chǎn)量可達(dá)100～500 t/h，綜合計(jì)量誤差不超過(guò)1%，抑塵效果≥85%（常規(guī)天氣），較好的解決了散糧汽車發(fā)放環(huán)節(jié)準(zhǔn)確控制汽車裝車量的同時(shí)抑制粉塵的污染，保證良好的工作環(huán)境。

1.1 結(jié)構(gòu)形式

散糧發(fā)放計(jì)量抑塵系統(tǒng)主要由手動(dòng)閘門、氣動(dòng)閘門、計(jì)量秤、無(wú)動(dòng)力抑塵斗及出口氣動(dòng)閘門等組成（如圖1 所示）。

圖1 散糧發(fā)放計(jì)量抑塵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式圖

1.2 產(chǎn)品特點(diǎn)

1.2.1 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(wú)需改造土建結(jié)構(gòu)，尤其在側(cè)壁發(fā)放處使用時(shí)依靠溜管自身強(qiáng)度基本可以滿足要求。整體采用密閉結(jié)構(gòu)，防塵防雨。

1.2.2 作業(yè)效率高、抑塵效果好，可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定量連續(xù)發(fā)放

產(chǎn)量100 t/h～500 t/h，綜合計(jì)量誤差不超過(guò)1%，抑塵效果≥85%（常規(guī)天氣），通過(guò)系統(tǒng)可設(shè)定裝車量，達(dá)到預(yù)設(shè)的裝車量后自動(dòng)停止作業(yè)，實(shí)現(xiàn)定量發(fā)放，整個(gè)發(fā)放過(guò)程連續(xù)無(wú)間斷。

1.2.3 運(yùn)行及維保成本低

該裝置無(wú)需配備動(dòng)力裝置及吸風(fēng)除塵系統(tǒng)，運(yùn)行成本低。產(chǎn)品活動(dòng)構(gòu)件少，故障點(diǎn)少，維修保養(yǎng)成本低。

1.2.4 可通過(guò)遠(yuǎn)程控制實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守自動(dòng)裝車

1.3 技術(shù)方案

1.3.1 整體方案

計(jì)量秤進(jìn)口處設(shè)手動(dòng)閘門及氣動(dòng)閘門，手動(dòng)閘門進(jìn)口與筒倉(cāng)或發(fā)放倉(cāng)出口溜管連接，計(jì)量秤出口與無(wú)動(dòng)力抑塵斗進(jìn)口連接，無(wú)動(dòng)力抑塵斗出口設(shè)氣動(dòng)閘門。

系統(tǒng)開始作業(yè)時(shí)，先將手動(dòng)閘門打開到初始位置（根據(jù)產(chǎn)量實(shí)際調(diào)整），再打開氣動(dòng)閘門，糧食從筒倉(cāng)或發(fā)放倉(cāng)內(nèi)流出，進(jìn)入計(jì)量秤，經(jīng)計(jì)量作業(yè)后進(jìn)入無(wú)動(dòng)力抑塵斗。抑塵斗出口的氣動(dòng)閘門預(yù)設(shè)一定的延時(shí)后打開，開始裝車作業(yè)。

計(jì)量秤上方的氣動(dòng)閘門負(fù)責(zé)糧流的打開或關(guān)閉，用于控制裝車發(fā)放及停止發(fā)放作業(yè)，手動(dòng)閘門用來(lái)調(diào)節(jié)糧食流量。

無(wú)動(dòng)力抑塵斗出口的氣動(dòng)閘門主要用于保證系統(tǒng)啟停時(shí)的抑塵效果和緊急情況的停止作業(yè)。

現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置粉塵防爆型稱重儀表箱，可設(shè)定裝車量，并顯示實(shí)時(shí)產(chǎn)量、已裝量、剩余量信息。當(dāng)發(fā)放量達(dá)到系統(tǒng)設(shè)定的值后，會(huì)自動(dòng)關(guān)閉實(shí)現(xiàn)裝車定量發(fā)放。儀表箱可通過(guò)光纖或通訊協(xié)議與中控系統(tǒng)對(duì)接，也可在中控室設(shè)置工控機(jī)進(jìn)行獨(dú)立遠(yuǎn)程控制。再通過(guò)配備視頻監(jiān)控及聲光報(bào)警系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)散糧裝車發(fā)放無(wú)人值守作業(yè)。

1.3.2 計(jì)量秤

為節(jié)約計(jì)量秤的體積和重量，且此處的計(jì)量?jī)H用于裝車量的控制以避免汽車往返過(guò)磅補(bǔ)卸，并不用于商業(yè)貿(mào)易結(jié)算，因此計(jì)量秤摒棄了皮帶秤和非連續(xù)累計(jì)料斗秤的方案，采用溜管式連續(xù)計(jì)量的結(jié)構(gòu)形式，綜合計(jì)量精度不超過(guò)1%。

物料流過(guò)滑槽后被相應(yīng)位置的傳感器感知，通過(guò)特殊的算法生成與質(zhì)量流量成正比的流量信號(hào)輸出，經(jīng)過(guò)復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算得出物料流量，并通過(guò)儀表顯示裝置顯示出稱量結(jié)果。

1.3.3 抑塵斗

為節(jié)約運(yùn)行成本，降低產(chǎn)品重量和體積，該系統(tǒng)的抑塵斗采用無(wú)動(dòng)力抑塵斗，結(jié)構(gòu)形式見圖2。

圖2 無(wú)動(dòng)力抑塵斗結(jié)構(gòu)示意圖

經(jīng)計(jì)量秤稱重后的糧食進(jìn)入無(wú)動(dòng)力抑塵斗，在其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的作用下，混雜在散糧中的空氣被排出，同時(shí)保證了裝載物料均勻，防止物料分級(jí)。出口采用內(nèi)縮的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠使糧流形成密實(shí)料柱，阻止粉塵飛揚(yáng)，達(dá)到發(fā)放過(guò)程抑塵的效果。

2 項(xiàng)目應(yīng)用

本產(chǎn)品在東莞深赤灣港務(wù)有限公司已經(jīng)得到了應(yīng)用，系統(tǒng)產(chǎn)量400 t/h。表1 為裝車作業(yè)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。

表1 400t/h 散糧發(fā)放計(jì)量抑塵系統(tǒng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表

從圖3 項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)使用情況來(lái)看，設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，抑塵效果良好，產(chǎn)品計(jì)量精度控制在0.2%～0.8%之間，設(shè)備可靠性高，受到了業(yè)主的好評(píng)。

圖3 現(xiàn)場(chǎng)安裝及使用實(shí)物圖

3 筒倉(cāng)側(cè)壁發(fā)放專用計(jì)量抑塵系統(tǒng)

相比于發(fā)放倉(cāng)直上直下式的作業(yè)工況，筒倉(cāng)的側(cè)壁發(fā)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(jì)量抑塵系統(tǒng)，會(huì)導(dǎo)致下方高度空間不夠使得車輛無(wú)法通過(guò)。因此，我們專門針對(duì)筒倉(cāng)側(cè)壁的實(shí)際工況，研發(fā)設(shè)計(jì)了側(cè)壁發(fā)放專用計(jì)量抑塵系統(tǒng)，如圖5 所示。該產(chǎn)品可充分利用筒倉(cāng)側(cè)壁的傾斜段溜管空間來(lái)節(jié)約安裝高度，保證車輛的通過(guò)性。產(chǎn)品重量輕，利用溜管自身強(qiáng)度基本可以滿足安裝使用要求。

圖4 筒倉(cāng)側(cè)壁發(fā)放溜管示意圖

圖5 筒倉(cāng)側(cè)壁發(fā)放專用計(jì)量抑塵系統(tǒng)圖

4 結(jié)語(yǔ)

散糧發(fā)放計(jì)量抑塵系統(tǒng)的研制成功，較大程度解決了糧食在發(fā)放裝車過(guò)程中裝車量不易控制、效率低、工作環(huán)境差、勞動(dòng)強(qiáng)度大等問(wèn)題。本裝置體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定，并可實(shí)現(xiàn)裝車發(fā)放無(wú)人值守作業(yè)，在項(xiàng)目實(shí)際應(yīng)用中效果良好，有助于推進(jìn)綠色智能糧庫(kù)建設(shè)。