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立筒仓出仓机技术应用实践

发布日期:2017-11-06 中国油脂网

 左青1,左晖2
 
(1.牧羊集团油脂事业部,江苏扬州225127;2.广州星坤机械有限公司,广州510800)
 
摘要:介绍了在豆粕立筒仓应用进口Laidig出仓机及在原料大豆立筒仓应用国产鸿瑞出仓机的技术,并对3种清仓形式进行对比。得出使用埋式螺旋清仓机比人工清仓和铲车清仓费用大幅降低。国产出仓机在设计和应用方面有待进一步改进。
 
关键词:立筒仓;出仓机;清仓机;豆粕
 
中图分类号:TS223;TQ643文献标识码:B
 
文章编号:1003-7969(2016)04-0108-03
 
随着人力资源和土地资源紧张,立筒仓作为中转仓或储备仓、散粕仓因其容量大、占地面积小、机械化操作的优点越来越受到油厂和粮食码头的重视。现代化的立筒仓群设计为10万t以上,单仓容量为1万t。出仓机械多用旋转绞龙清仓机,出料稳定、自动化程度高,达到原料快进快出,提高仓储的中转能力。
 
目前我国使用立筒仓清仓/出仓机械,根据不同的物料,有不同的称呼。对于流动性比较好的物料,包括大豆、玉米、油菜籽、稻谷等,物料出仓时,首先通过中心下料孔以及轴线上的多下料孔自流出仓,自流完毕后,由于物料的休止角,仓内远离下料口处有较多余料,这种情况下使用的清仓设备,称之为清仓机。清仓机通常停机在下料口轴线附近,在下次启动运行时,由于下料口处物料自流完毕,基本属于无额外负载启动。对于流动性比较差的物料,如豆粕、菜籽粕、DDGS等,物料在仓内极易板结、起拱与搭桥,无法通过自流出料,所有出仓、倒仓工作均通过出仓设备,该设备要求在满仓情况下能顺利工作,并能将仓内物料出仓,称之为出仓机。出仓机启动时承受满仓物料荷载,相比清仓机,出仓机属于重负载型设备。
 
我们用国产鸿瑞出仓机作为原料大豆立筒仓清仓机械、进口Laidig出仓机作为豆粕立筒仓的出仓机械,这两种出仓机都能满足各自的要求。本文旨在讨论我国油厂应用较多的Laidig出仓机和国产鸿瑞出仓机的装置水平,及对出仓机安装的配合要求。
 
1散粕立筒仓出仓机
 
油厂生产分级豆粕,为了方便出货、配送或回料,按产品品种和备用功能做成几个立筒仓,仓群采用行列式排列。豆粕立筒仓为混凝土仓,目前储存容量在1000~12000t之间,筒仓直径28m,豆粕立筒仓高径比为2∶1,物料高度小于等于32m(视为物料尖顶高度),采用机械出仓,出仓流量在30~500t/h,按仓容配置不同的出仓机械调节流量,仓顶结构多为平顶,仓间距宜大于2m,可直接在仓顶架设进料输送设备。立筒仓底层结构为架空式结构,四周宽敞,布置输送机空间好,通风和采光条件好。豆粕立筒仓底部设计为平底,豆粕出仓时经下部的卸料闸门由下部的输送机输送走。通常豆粕立筒仓体基础采用抬高式基础,避免使用地坑,以防积水,仓下面安装接料输送机,立筒仓基础的高度要考虑豆粕回收系统下的闸门、溜管、仓底刮板输送机或齿轮箱、电控减速器或安装行走系统液压组件等安装工艺要求。
 
对于直径小于等于20m的豆粕立筒仓,出仓机械公转行走机构埋在物料内,因此需要在仓壁上设计检修孔,检修孔底边距筒仓物料50~100mm,检修孔的平均中心距离宜小于等于2.5m,安装外开门,并安装挡料泄压板,其中一个检修孔要求宽1.6m、高0.95m,附工作平台及通道,用于出仓设备进入,其他检修门尺寸0.76m宽×0.76m高。
 
对于直径大于20m的豆粕立筒仓,仓内要求设计一圈三角形凸台,并在凸台的边缘预埋一圈钢板,设备安装完毕之后,在仓内采用钢板焊接一圈裙板,与仓壁之间形成夹层,公转机构在该夹层内运行,仓壁设置4个检修门,90°均布,主设备门尺寸2.5m宽×2.15m高,其他检修门尺寸0.92m宽×2.15m高,检修门外接平台及楼梯以方便进入夹层对公转机构进行检修。
 
豆粕立筒仓出仓机中心落料口与仓底刮板输送机之间的溜管要求下料顺畅,溜管不能设计收口,如果需要收口只能设计两侧收口以防止此处堵料。立筒仓下不宜使用皮带输送机,宜使用刮板输送机,出料口闸门不能半开,以防止堵死。立筒仓下刮板输送机内需安装一块挡料板,高度紧贴上刮板,挡料板的长度可以按照物料的自流角计算,物料从仓底落到加装的挡料板上被链条刮掉从而控制流量,刮板输送机要配置变频器控制物料自流量以控制出仓量,同时与出仓机实行同步变频控制,增加电气连锁。豆粕在立筒仓内密封储存,可存放6个月,仓内不需要测温电缆。
 
在豆粕出仓时必须启动出仓机,不要让豆粕自流,防止仓内形成空洞,坍塌时可能会导致设备故障,并且由于物料自流,可能会产生分级,影响打包豆粕品质。巴西大豆热豆粕满仓时在2h后出仓机很难启动,出现板结,所以采取1h转动10~15min,另外高蛋白的豆粕容易板结。
 
2大豆立筒仓清仓机
 
原料大豆立筒仓清仓机主要包括轮胎式与轨道式,轮胎式清仓机在运行时存在爬坡、打滑等现象,因此从稳定性和安全性考虑,轨道式清仓机是性能相对比较好的清仓设备。
 
鸿瑞出仓机与Laidig出仓机相比,具有结构简单、造价低、传递效率高的特点;但可能会造成电机减速机过载。
 
因国产出仓机还处于开发阶段,其在材料选用、制作工艺等方面与Laidig出仓机存在差距。
 
3出仓机的经济效益分析
 
在平底仓自流下料后,余料一般为仓容量的15%~20%,需要清仓。传统的清仓作业主要有人工清仓、铲车清仓。用出仓机械代替人工可提高效率、生产安全。以下就人工清仓、铲车清仓、埋式清仓机清仓的工作情况进行分析。
 
3.1人工清仓
 
按余料1500t计算,若用工人8人,每人8h运料10t,大约需19d清完。清仓过程中刮板不停运作,耗电比较大,刮板磨损较快。
 
以某工厂为例:立筒仓清仓时同时需开启的下游设备总负荷为293kW(包括皮带输送机(产量600t/h)、功率37kW、斗提机90kW、除尘器122kW、除尘器222kW、刮板机122kW、刮板机245kW、刮板机355kW)。
 
则清理完1500t余料电耗为:293×8×19=44536(kW·h),按电费1.26元/(kW·h)计算,需电费44536×1.26=56115.36(元)。
 
人工费:150元/(d·人)×8人×19d=22800(元)
 
清理吨料费用:(56115.36+22800)/1500≈52.61(元/t)。
 
3.2铲车清仓
 
铲车清仓存在效率低、破碎率高、能耗高的问题。
 
以上述工厂设备配套为例,立筒仓出仓流程的装机容量为293kW,下游输送能力为600t/h。按余料1500t计算,发动机功率92kW的铲车平均清仓能力约为60t/h。在清仓作业时,清仓效率与仓底皮带输送机的出仓效率严重不匹配。
 
铲车清理完1500t余料,约需3.2d(每天工作8h),相对比人工清仓快,但效率仍然比较低。
 
清仓一次电耗为:(293+92)×8×3.2=9856(kW·h),按电费1.26元/(kW·h)计算,耗电费为9856×1.26=12418.56(元)。铲车油耗按80元/h计算,成本为3.2×8×80=2048(元)。合计费用为12418.56+2048=14466.56(元)。
 
人工费:200元/(d·人)×3.2d×1人=640(元)。
 
清理吨料费用:(14466.56+640)/1500≈1007(元/t)。
 
3.3埋式螺旋清仓机清仓
 
埋式螺旋清仓机产量根据仓下皮带输送机产能设计,产量相匹配,最高清仓产量可达300t/h,且产量稳定。埋式螺旋清仓机采用南阳或佳木斯防爆变频电机。埋式螺旋清仓机的螺旋叶片处于设备最前方,从而使板结的大豆直接与螺旋叶片接触,能较有效地解决小面积板结物料,并且避免停滞与爬坡,提高清仓效率。采用遥控技术,在仓外遥控操作设备。可及时停控设备,降低清仓作业的风险系数,且能降低出仓能耗。
 
同以上述工厂设备配套为例,立筒仓出仓流程的装机容量为293kW,出仓效率为600t/h,按余料1500t计算。
 
选用产量为300t/h的埋式螺旋清仓机,功率37kW。清理完1500t余料,需5h。
 
清仓一次电耗为:(293+37)×5=1650(kW·h)。按电费1.26元/(kW·h)计算,需电费1650×1.26=2079(元)。
 
人工清扫收尾费用:150元/(h·人)×5h×2人=1500(元)。
 
清理吨料费用:(2079+1500)/1500≈2.39(元/t)。
 
3.4效益比较
 
埋式螺旋清仓机比人工清仓吨料消耗费用节约50.22元/t,比铲车出仓节约7.68元/t,按每年出仓12次,清扫物18000t,则每年每台埋式螺旋清仓机相对于人工清仓和铲车清仓分别节约费用903960元和138240元。
 
4结束语
 
立筒仓的机械化、自动化、全封闭、储料量大适合国家的经济发展,在目前人力资源趋向紧张情况下是理想的选择。立筒仓可储存颗粒、粉状物料,包括粮食、饲料、水泥、甘蔗渣等固体物料,应用范围广。使用埋式螺旋清仓机比人工清仓与铲车清仓费用大幅降低。应注意的是如果储料水分高、易板结,需要周期性的启动出仓机,让其松动,保持一定的流动性,出料可以直接打包也可以倒仓。
 
致谢:感谢刘枫先生、韩维娜女士提供技术支持!

参考文献:
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