关于粮食工程设计发展方向的几点看法

柳轶明，李春雷

1.中粮工程装备无锡有限公司 (无锡 214035)2.益海嘉里(盘锦)粮油工业有限公司 (盘锦 154000)

关于粮食工程设计发展方向的几点看法

柳轶明1，李春雷2

1.中粮工程装备无锡有限公司 (无锡 214035)2.益海嘉里(盘锦)粮油工业有限公司 (盘锦 154000)

针对目前粮食行业工程设计的现状，对设计的发展方向提出了几点自己的看法。

粮食工程；设计；发展

目前国内粮食行业从事粮食工程设计的主要有以下几种类型的单位(个人)：粮机设备厂家；专业科研院校；行业设计院；知名专家(学者)。本人也从事粮食工程设计工作，对目前大多数粮食工程设计情况有所了解，下面就目前粮食行业工程设计的现状，对其发展方向提出自己的几点看法，以供同仁参考。

1 三维精确设计将推广与普及

粮食工程设计经历了从手工绘图设计到计算机平面绘图设计,由于绘图工具的改变,而大大提高了绘图效率。同时工程设计软件在提供绘图的同时还提供了辅助设计的功能，使设计更加简捷快速。但设计始终局限在二维的平面空间内，对工程实际的三维空间无法准确表达，容易在设计中出现不同视图对应不上，空中相错管道相碰等现象。而客户不能对设计有直观，感性的认识。随着计算机软硬件水平的发展，三维设计技术已经在机械设计，建筑装潢，动画制作等广大领域广泛而迅速的应用。而作为传统的粮食工程设计行业，因为缺少有吸收力的工资待遇和与时俱进有精神，在这而落在其它行业之后。但三维技术的优势是显而易见，主要在以下几个方面。

(1)可从任何位置查看设备布置效果。消除隐藏线并进行真实感着色,观察设计的实际效果,通过隐消等操作，从不同位置查看车间内设备的布置情况。这样无论米厂投资人，有无专业基础，均可通过直观的设计中看到不合自己要求的布置。便于设计承接方与米厂投资方，及时发现设计存在的分歧，并根据展示效果，提出更多的要求，保证设计更科学，更符合投资者的意愿。

(2)可通过三维模型，自动生成可靠的标准或辅助二维视图,且生成的各视图之间具有关联作用。设计好一个粮食加工厂立体模型，即可通过剪裁面对设计的立体模型进行剪裁，创建所要表达的视图，并能通过对实体的设置轮廓生成任意视角的平面图，如各楼层平面图，立面图，剖面图，轴侧图，风网图，非标件图等。因此，只要熟练撑握三维设计方法，其设计要比二维设计更方便快捷，设计速度比二维速度快。并且只要对模型中的设备(或管件等)进行更改，在所有的布局视图中都会随之改变，能保证各图纸的准确性。

(3)可创建二维剖面图。通过剖面图可更准确的表达设计及环境。

(4)干涉检验。可方便快捷地判断管道之间是否相交及设备、建筑之间有无相碰。还可利用管道与相交物(如厂房，料仓等)的干涉，准确的对相交物进行预留洞孔设计。

(5)提取工艺数据，进行精确设计。如，可通过对管道中心线的查询直接测出管道准确长度；对料仓的体积查询，准确算出料仓所需的材料量，不必一点点的进行材料计算等。

(6)进行工程分析。如，根据查询的型材、结构件的重心、力矩，来确定其固定，支撑点等。

(7)提取模型创建DWF或动画。作为一种宣传手段，直观的向客户展示设计效果与设计水平。

2 科学设计，用数据验收将得到认可

2.1 科学设计

2.1.1 工艺与设备

虽然多级轻碾已被认可，用于糙米整理的厚度分级机也有应用。但根据加工原料情况，定量设计的不多，新工艺不多，回砻谷单独处理、糙米调质、在线凉米、冷抛、含碎控制等工艺很少应用。工艺设计应根据实际情况，在能达到产品要求的情况下尽量减少工序，缩短流程。对于一些行之有效且投资少的新工艺，如先冷却后抛光，已被证明可显著提高抛光效果，所增加的费用少，值得推广。设备选型上，存在设备类型、产量不匹配的情况。如稻谷部分的提升机，没必要采用重力式卸料的无破碎类型；没有大的净谷仓做缓冲，清理部分的保险系数不易过大，以免影响设备正常工作效果，造成浪费。

2.1.2 设备布置

平台式米厂因其容易操作、方便管理、投资少、见效快得到广泛认同。但国内设计的米厂设备布置几乎都同出一辙，主机一条线，提升机一条线，设备紧密布置。这各布置便操作、较美观，但没有可扩展性，灵活性差。随着米厂的大型化，其要求不断提高，该布置方法应根据要求，不断改进。

2.1.3 风网设计

目前随着对环境保护要求的提高，米厂设计中的风网组数增多，吸风量越来越大。风网的计算、风管的安装成了米厂设计的难点，风管、溜管经常在空中相碰，采用三维设计的方法虽然可以避免，但给设计带来很大难度。因此在风网设计时，应采用密闭为主、吸风为辅，一风多用的设计原则，此外还应积极的应用循环风和集中风网，如对风量比较敏感的设备，如去石机、谷壳分离机等可采用循环风，以减少单独风网组数、占地、动耗及投资等。

2.1.4 管路及仓

(1)溜管

玻璃溜管耐磨损、易观察、所需溜角小，但国外先进国家设计的米厂和大多生产品牌米的厂家都不敢使用玻璃溜管，因为玻璃易碎，混入物料中不易去除(除去石机和先进的色选机外其它设备对于“并肩玻璃”是无能为力的)，而且有的厂家采用角钢为框架，再划玻璃、粘玻璃，很多管道要现场制作，制作、安装费时费工，而且并不美观。有些米厂在白米部分用白铁皮溜管，采用风管的加工方式，翻边咬合。这种溜管壁太薄，在米流动速度快的转弯处用不了太久就会出现磨穿现象，而且咬边的缝隙处易积糠，不易清理干净。更有的厂家溜管的连接居然用拉铆连接，拉铆会刮伤内部流动的米，降低产品档次。

笔者认为在稻谷部分可以用玻璃溜管，但最好是采用外购的圆玻璃溜管，易安装，且美观。溜管最好是以厚钢板为材料进行预制，输送稻谷的溜管，在内壁衬耐磨材料。

(2)残料、积糠等细节

有些米厂的一些设备和管件的连接存在残料、积糠问题。进入碾米工序后，米糠极易附在管内壁，特别是有棱角处，而且时间长了会糊结、变质、生虫，当其脱落混入米中，会影响后序设备的正常工作及成品质量。国内碾米企业在这方面还不重视，但随着竞争激烈，产品档次的提高，这些问题会日趋显著。在设计中只要保证物料不堆积，能完全自溜。

(3)仓

目前采用平台式的米厂越来越多，各种仓的容量也越来越小、数量越来越少，对于用户的生产管理不利，如当生产中需换胶辊时，因糙米仓容小，以致后序都要停机，降底了生产效率，造成浪费。因此在米厂设计中应尽可能的增加仓容，特别是毛谷仓、净糙仓和成品仓。采用平台是结构的米厂，可以通过“溢流仓”来增加仓容，这样可以节省提升机。

2.1.5 增碎

糙米(白米)失去了稻壳的保护，容易破碎、爆腰。因此要处处对其 “温柔”，减少因碰撞、温差、湿差所造成的增碎。防碎主要措施是要控制三度：速度、温度、湿度。速度是指米的流动速度，无论在溜管内还是入仓，都应降低米流的速度，在管道的末端米速度高处可加设缓冲装置，在高的米仓内可加设折淌板入仓。温度是指米粒的升温及温度变化，应减少米的升温，及时将米温降低，避免长时间积温。但在凉米时不能让米粒的温变化太快，应让米温逐步降低。湿度是指米粒的水分不能太低，否则在湿度较高的环境中，米很容易吸湿产生裂纹，进而成为产生碎米的一个原因。

2.1.6 电气

国内设计的米厂连锁控制的应用很少。集中的空气压缩系统很少应用，使设备自动化缺少动力，设备清洁烦琐。此外电柜、模拟屏之间的一些控制线、信号线的连接完全可以做成电脑数据线一样的接头，便于安装、防止出错、减少现场调试工作。每台单机设备的电控应作为设备的一部分，设计单机时一并考虑，如象砻谷机、米机、抛光机的电流表、各种控制开关都应做在设备上。所有单机设备都应设急停按钮，以防发生事故或做检修时使用。

2.2 验收

目前工程竣工后虽然也有验收，但是验收多只是看产量是否达标，成品效果是否达标，设备工作是否正常。没有真正把验收量化，数字化。例如每台设备的运行数据与设备厂家提供的参数是否相符，只有数据相符才能保证设备的使用寿命及产品稳定及效果最佳。更主要是的风网系统的验收，如吸风点的实际吸风量是否与设计吸风量相符；风机提供的风压，风量是否在合理的参数范围内；尾气排放是否达标等。

科学的设计，验收不仅是对客户负责，也是对设计者自己负责，只有科学、严谨的作风才能保证设计真正达到设计预期的效果，既保证最佳的生产使用效果，又保证设计沿着正确的方向的可持续性发展。

3 团队协作设计将取代单兵作战，成为发展方向

目前粮食工程设计，大都是“单兵作战”，即一个设计人员进行工程设计的所有工作内容。而目前工程项目正向大规格发展，工期却要求越来越短，而且要求设计精确，细仔入微，这样才能保证非标件的预制准确及安装迅速。而这样的高要求，对于一个设计人员来说是很难完成的，因此设计要求组一个团队，分工协作，共同完成设计任务。这种细分设计也符合目前工作细化，精化的发展方向。下面就团队协作完成三维设计一个米厂进行简单介绍。笔者将米厂设计分为以下步骤。

3.1 初步方案

(1)准备。主要进行资料的收集，整理；包括工艺流程的确定；设备立体模型的收集；土建资料的收集；非标制作标准的确定(如溜管弯头的回转半径，单节弯头的角度等规定)；风机资料等。

(2)建立厂房模型。根据(土建)设计的方案，建立厂房的三维模型，并应根据情况明确按层或构件分层，管理。

(3)组建提升机模型。根据提升机高度，型号，单节中间机筒高度，观察窗位置，组建提升机模型。

(4)主要非标模型草图。非标标准以外的主要非标的建模，如钢结构平台，大的非标仓等初步模型的建立。

(5)设备布置。将提升机、主机、风网设备，辅助设备(电气设备，空压设备等)按工艺要求，进行布置，并校核溜角。

3.2 细化设计

(1)设计风网管路的走向。根据工艺中风网的组合的要求，确定风网管路的走向。并绘出其中心线，必要时还要对设备布置，风网组合等进行适当的调整，设计时应预先考虑风管尽可能避开溜管与线槽。

(2)计算绘制风网图。根据绘好的风网中心线，选取适当的风速，计算风管的管径，根据实际情况，绘制三通、弯头、变形管等，根据计算选取除尘设备、风机。

(3)设计绘制溜管。根据工艺流程的物料流向，非标制造标准及溜角的要求进行溜管的设计。必要时进行调整处理。

(4)设计，绘制气路。气路包括压缩气路及脉冲气路，根据空压机(鼓风机)位置，需气点，需气量，进行空压设备的选型，管路走向设计，根据管路规格进行气路绘制出图。

(5)绘制洞孔图。利用管道，设备与厂房的交集来制作洞孔，并适当将洞孔放大、调整、出图。

(6)细化主要非标。对于公司非标标准件中没有的非标进行细化出图，指导制作安装。如钢结构平台进行细化，设计，绘制结构骨架。并保证主形材避开穿过平台的管道；大的非标仓的设计，细化，出图。统计非标所需的材料。

3.3 设计出图

(1)风网标注、出图、统计。依照风网组合，对每段风管、弯头、变形管进行标注、出图，最后将同一管径风管进行归类统计，结果交给工程队制作。

(2)溜管中非标出图与溜管统计。对溜管的特殊非标件进行细化出图，统计不同管径的直管、弯头(不同角度)、合流管的数量，结果交给工程队制作。

(3)布置图的标注、出图。同立体模型生成平面图，立面图，侧剖图，立体示意图等，进行标注出图。

(4)图纸、资料的整理、编号。

团队协作设计时应有项目的设计负责人，负责人负责设计初步方案，组织、协调分工与最终图纸审查工作。分工主要是在细化设计时，因为此时主机及输送机已基本就位，其它细化的工作可以同时进行，如风网系统由一人负责，仓斗及溜管由一人负责，气路、水路由一人负责，电气由一人负责，由一人负责文档资料整理及进度跟进。所有细化工作均以初步方案为参照文件进行下一步的工作。工作人员定期进行设计讨论及设计组合，以便及时发现设计中出现的关联问题。当各部分设计工作完成，并确认各部分衔接均无问题时，各自对各自的设计内容进行标注出图。通过所有设计与厂房模型之间的干涉来绘制土建的洞孔图，并最终进行图纸审查、资料的整理、编号工作。

分工协作设计中肯定会出现冲突与矛盾，但正是这样才能避免在安装及以后生产中出现问题。而且分工人员各思其责，对于精通各自工作，提高工作效率会有很大提高。由于主要工作量(设计细化与设计出图)工作由大家一起同时完成，因此在保证设计质量的前提下周期会大大缩短。

Some viewpoints on the development direction of grain engineering design

Liu Yiming1, Li Chunlei2

1. Wuxi COFCO Engineering Equipment Co., Ltd. (Wuxi 214035)2. Yihai Kerry (Panjin) Grain & Oil Industry Co., Ltd. (Panjin 154000)

Some personal ideas about the development direction of design were put forward for the current situation of the present food industry engineering.

grain engineering; design; development

2017-06-05

柳轶明,男，1977年出生,主要从事粮油设备机械营销工作。

TS201

A

1672-5026(2017)04-009-03