粮食仓储设施设备工艺设计分析

唐翔宇　王威远

摘 要：本文依据粮食仓储设施设备工程实际，从粮食仓储设施的设计特殊工艺性角度进行剖析并提出了合理工艺设计方案。

关键词：粮食仓储设施设备工艺设计；粮食仓储设施设备工艺设计方分析

1.概述

粮食是特殊商品，粮食生产的季节性和消费的常年性，便是其特殊性之一。因此，粮食收获后必须要有一个储存阶段。

我国目前粮食仓储企业基本都存在着仓储设施规模不大，无法满足市场需求，设施陈旧老化，年久失修，急需更新换代。各个省均需根据现阶段国家粮食规划增加及技术提升粮食仓储设施设备，来满足粮食储存及物流贸易的需要。

为了使粮食仓储设施设备在设计及安装中避免一些重复错误，依据工程实际，对粮食仓储设施设备设计特殊工艺性角度进行总结是非常有必要的。

2.粮食仓储设施设备的主要构成及工艺设计分析

2.1.钢结构

作为粮食输送的主要承载，钢结构的设计及安装除满足国标规定的设计规范、焊接规程、工艺规程、工程施工质量验收规范外，针对粮食仓储产品的特殊性应注意以下问题。

2.1.1.主体钢结构沿粮食输送方向倾斜角度应小于粮食物料静休止角。

2.1.2.粮食和粉尘可能积聚的地方，避免边角、死角，能够用水或其他工具清理有粉尘表面。避免粉尘积聚造成安全隐患。

2.1.3.由于粮食仓储设施用于物流多建于临海区域，本身使用工况多粉尘，多高空作业，钢结构的表面喷涂和保护处理需加以重视。

2.1.4.粮食仓储设施钢结构多高空安装就位，安装前必须对土建预埋件进行复核校准，详细编制施工方案，避免二次吊装。

2.1.5.由于工期较长，钢结构吊装后需对破损表面进行补漆，避免钢结构锈蚀。

2.1.6.粮库属于一级防火区域，在安装前对进行高温作业的工序需与业主进行沟通并进行安全防护，编制动火方案。

2.2 .粮食输送溜管

粮食输送溜管为连接两条皮带机之间输送、粮食出入粮仓的管道。在满足强度的同时应考虑以下细节。

2.2.1.溜管的最小坡角应适合于所输送粮食品种。

2.2.2.溜管内部安装耐磨衬板，内表面不得有任何会引起粮食堆积的突出部分。

2.2.3.溜管应分段制造，考虑安装及更换耐磨衬板的需要每段长度不应超过2米。

2.2.4.在粮流转向处，垂直下落高度（溜管中心线之间垂直距离）不少于使粮食自由下落溜管宽度的两倍。弯头和衬管的设计应保证在最大设计流量时粮流能顺畅通过。

2.2.5.溜管的垂直段应在适合的间隔（不少于6米）处装有“缓冲箱”以降低粮食流速，减少溜管的磨损及粮食的破碎。缓冲箱的设计应能自身清理，不滞积粮食。

2.2.6.外安装的溜管及法兰连接、螺栓连接处（包括耐磨衬板的螺栓）必须带防水垫圈，完全防雨水渗入。所有焊接应为连续式，以保证粉尘不外泄。

2.2.7.所有检查门应尽可能大，不应在易冲击或飞溅处安设检查门。

2.2.8.在安装时对所有法兰连接密封。多采用橡胶密封垫进行密封。

2.3. 闸门和阀门

粮食仓储设施设备中闸阀门多采用电动齿轮齿条、气动控制的滑板、气动控制双插板型式及手动蝶阀、手动板阀。所有闸阀门的滑板应适当地支撑在连在闸门或阀门侧板上的钢柱或凸滚子上，平导条或凹形导向板都不能采用（避免高温产生粉尘爆炸）。

在粮食长期储存的仓储设施中，需对粮食进行熏蒸杀虫，在此类粮仓多采用气密闸门控制进出粮。此类闸门必须对每个闸门进行气密测试，一般多采用半衰期测试。

闸阀门的设计需考虑：

2.3.1.闸阀门应完全密闭防止粉尘外溢且在打开时能自我清理、去除闸板处所有的物料。

2.3.2.在有粮食冲击处的闸阀门滑板表面和壳体处应装有聚氨脂耐磨衬板。

2.3.3.闸阀门应装有标准钻模配钻的法兰与溜管法兰连接。

2.3.4.对闸阀门的所有维修，包括闸阀门滑板的拆卸，都应在不动闸阀门外壳的条件下能够进行。

2.3.5.当粮食流动或闸板上粮食堆积时（尤其是仓下及料斗下闸门），驱动电机应有足够大的功率保障正常操作。

2.3.6.须润滑的所有闸门部件应尽可能永久密封和/或润滑。

2.3.7.所有闸门和阀门都应能在动力失效时可单人手动操作（尤其是仓下及料斗下闸门）。

2.4. 带式输送机

粮食仓储设施设备中多采用托辊带式输送机、气垫带式输送机、多点卸料带式输送机三种形式。在按照国家标准设计输送机的同时，需注意以下几个工艺细节。

2.4.1.根据粮食物料特性，输送机在任何装粮点的倾角一般不得超过10°，在其他任何点的倾角一般不得超过11.5°。

2.4.2.在设计长度内应能满足不必拆卸任何溜管或进料槽就能对输送带进行热硫化连接。如有必要，可安装便于进行硫化连接的可拆卸盖。

2.4.3.置于地下廊道的输送机应在整个输送长度上装防尘盖板及可调橡胶边裙密闭。

2.4.4.输送带及边裙应符合认可的相关标准中关于“阻燃防静电”的要求。

2.4.5.所有可能受粮食冲击的机头抛料罩内的表面加皮带帘。应包括粉尘收集罩。

2.4.6.输送机卸料端应装有可调节的输送带清扫装置。

2.4.7.针对环保及安全使用考虑，为达到良好粉尘控制效果，做到防尘、防雨、防腐、露天工作，输送机多采用全密闭式结构。

2.4.8.考虑到实际使用，输送机的设计应考虑到维修方便，少采用焊接结构，多把装。

尽可能在所有粉尘易积聚，粮食受料处开观察、检修门。

2.5 .除尘器及除尘管路

粮食粉尘特性易受潮、易燃、易爆、粉尘颗粒轻。在设计粉尘输送设备和储存仓时，计算容积时，粉尘密度取200kg/m?，计算重量和动力时，密度为250kg/m?。

从安全角度出发，在粮库生产中，粉尘控制是安全管里中的重中之重。

从经济角度出发，粮食粉尘一般返回到相同的粮流中，并且在工艺流程上返回点应当处于粉尘收集点的下游或根据要求进入灰房。

除尘器应针对粮食粉尘特性进行选型，多为布袋除尘器。在考虑风量、压损时应按照不同的流程组成的设备提供一单独的粉尘收集系统计算。特别潮湿地区应考虑在除尘器机体上增加振动装置，避免粉尘板结。

2.5.1.除尘管路除按风量计算管径外，在安装过程中应注意：

2.5.2.应保证所有法兰和挠性连接处的接地的连续性。

2.5.3.在除尘管路直径尺寸变化处，坡角的过渡段锥形角度不超过15度。

2.5.4.竖直除尘管路倾斜角应小于粮食粉尘动休止角，一般取小于20°。避免造成管路堵塞。

2.5.5.在除尘管路拐角及易积灰处应增加观察口，注意观察口的密封。

2.6. 通风设备

通风设备一般包括仓底通风风机、通风盖板、仓顶通风风机、自然通风管道。

仓底通风风机设计应根据仓容，按应使每秒通过每吨粮食的风量不小于1.5升，且能穿过风管上最大的粮食厚度计算。用来通过设计的空气分配管道（多为土建结构）来控制仓内散粮温度。

仓顶通风风机用作仓顶部空间的换气和降低仓顶下部的结露危险等目的。位于仓顶的通风风机应均匀布置在以仓顶为中心的圆周上，其每小时总通风量应在仓顶空间（介于粮食表面和仓顶之间）体积的6倍或机械通风量的1.15倍之间取大者计算。

2.7. 电气设备

在粮食仓储设施设备中全部电气设备和部件必须是防尘的。临海区域需防尘防盐雾型的。另再设计选型中一定要注意在粉尘多的特殊区域需防尘防爆，设计要明确防护等级。

电气安装方法，接线装置，接线箱，电缆密封等等，在粉尘危险区中，必须按有关标准所划分区域来应用。

2.8. 熏蒸系统

在国储库需长期贮存及需远洋货运的粮食，一般需进行粮食熏蒸处理以除去虫害。现多采用动式仓外磷化氢发生器、固定式环流装置、便携式磷化氢检测仪及报警装置组成熏蒸系统。移动式仓外磷化氢发生器应按照国标GB/T17913—2007《粮食仓库磷化氢环流熏蒸装备》技术标准和要求生产。

磷化氢气体在空气中浓度达到一定比例时极易燃爆且有剧毒，故一定需保证固定式环流装置、粮仓本体、出入仓闸阀门的气密性，多采取半衰期实验确认。

2.9. 其他设备

如压缩空气系统、电动葫芦、手动葫芦等附属设备，按国家标准设计选型，其中特种设备按要求采购安装。

3. 结论

综上所述，在粮食仓储设施设备工艺设计中应从粮食物料特性、粉尘特性、生产工况等角度出发，从而保证生产中物料破碎、粉尘控制、防水及密封控制等主要参数达到良好的控制目标。