◎ 董良太,楊東方,胡 松,李瑞松,李繼軍,邢 萌
(日照港裕廊股份有限公司,山東 日照 276826)
目前,筒倉正逐漸成為港口糧食倉儲和物流的主要倉型,其中鋼板筒倉(簡稱鋼板倉)因糧層深、倉容大、可擴容、可拆卸以及檢修和取樣方便等特點,已廣泛被作為暫存?zhèn)}、中轉(zhuǎn)倉和長期存儲糧食使用。日照港裕廊股份有限公司是全國最大的糧食進口分撥基地,是國內(nèi)較早建設(shè)使用鋼板倉的港口企業(yè),目前已建成并投入使用36座萬噸級的鋼板筒倉群,港區(qū)倉儲能力超過150萬t,位居中國沿海港口前列。
通風是保證鋼板筒倉儲糧安全的重要手段,鋼板筒倉常采用的機械通風方式是在鋼板筒倉底設(shè)置通風機,通過通風管道將外界干燥的空氣或冷卻的氣體導(dǎo)入倉內(nèi)的通風地槽(或通風地籠、通風管等),擴散的氣體不斷與倉內(nèi)糧堆間濕熱空氣進行熱交換,在倉頂設(shè)置的軸流風機(或倉頂自然透氣孔)協(xié)同作用下,能及時排出倉內(nèi)糧面的濕熱空氣[1]。風道作為用于倉內(nèi)糧食通風降溫的重要通道,其效果直接影響倉內(nèi)物料板結(jié)程度,篩板覆蓋在風道上,承載風道上方物料,篩板上布滿篩孔,用來給篩板上方物料通風降溫,為提高其承載能力,篩板下放置圓鋼作為支撐,壓條固定在篩板兩端,其安裝方式如圖1所示。
圖1 筒倉風道結(jié)構(gòu)模型圖
在多年使用過程中頻繁出現(xiàn)風道篩板和壓條因塑性變形翹起,卷入清倉機螺旋造成設(shè)備停機并由此引發(fā)的電氣設(shè)備過載而損壞,而鋼板倉內(nèi)部屬于有限空間,金屬之間摩擦產(chǎn)生火花容易產(chǎn)生重大安全隱患。
由于進倉后物料和微生物的呼吸作用釋放熱量和水分,在倉內(nèi)積累造成局部溫度和水分過高,從而造成局部板結(jié)。通風是保證鋼板倉安全儲糧最基本的條件,鋼板倉安裝通風系統(tǒng),可排除糧堆內(nèi)的積熱,縮小內(nèi)外溫差,防止糧堆中因濕熱擴散造成水分轉(zhuǎn)移,平衡糧食溫濕度,達到降溫降濕效果,提高糧食儲藏的穩(wěn)定性[2],篩板上的篩孔溝通風道,配合倉外鼓風機等設(shè)備達到通風降溫的效果。在對糧食進行清理與輸送的過程中,將產(chǎn)生大量的糧食伴生粉塵和雜質(zhì),部分粉塵和雜質(zhì)通過篩孔(孔徑2 mm)進入風道,長時間積聚會堵塞風道,降低通風效果,如圖2所示。
圖2 風道粉塵堆積圖
因其安裝結(jié)構(gòu)、壓條焊接在風道內(nèi)側(cè)框架上,清理風道中的粉塵、更換損壞的篩板都必須拆卸壓條,在倉內(nèi)實施維修動火作業(yè)危險性較高,存在粉塵爆炸風險,而且頻繁的檢修作業(yè)也破壞了其原有結(jié)構(gòu),造成篩板和壓條高低不平。所以篩板固定安裝方式存在缺陷,不利于日常檢修和風道清理。
我國目前建造的鋼板原料倉中,鋼板倉的高度達到38.4 m,螺旋倉單倉容可達6 500 t、裝配倉可達16 000 t。原有篩板厚度只有1.2 mm,長1 080 mm,寬108 mm,整體結(jié)構(gòu)強度較低,除受到倉內(nèi)物料的壓力外,還要承載清倉設(shè)備的動載荷,即使后期通過改造,在篩板下支撐,仍出現(xiàn)大量變形,如圖3所示。根據(jù)多年使用情況判斷,篩板結(jié)構(gòu)強度不足是造成篩板變形的主要原因。
圖3 篩板變形圖
通過咨詢筒倉安裝設(shè)計單位并借鑒其他倉儲企業(yè)篩板使用情況,決定采用新型框型篩板,其結(jié)構(gòu)平面圖如圖4所示。新篩板長度不變,減小了寬度,厚度也增加到2.5 mm,新篩板采用框型結(jié)構(gòu),使篩板整體結(jié)構(gòu)強度大大提高。同時為減少在使用過程中粉塵、雜質(zhì)進入風道,將原先直通孔改為橋型孔。
圖4 新篩板結(jié)構(gòu)平面圖
為解決篩板維修更換比較困難的問題,將原先壓條固定的方式改為活動安裝方式,即將10張篩板通過卡扣相連接,外側(cè)使用角鋼作為框架固定,如圖5所示。實施改造后,新篩板結(jié)構(gòu)未發(fā)生形變,整體使用效果比改造前大幅提高,如圖6所示。
圖5 新篩板組合圖
圖6 清倉后的篩板圖
通過分析鋼板倉篩板使用情況,從篩板安裝方式和篩板結(jié)構(gòu)分析了變形原因,得出篩板結(jié)構(gòu)強度不足是造成篩板變形的主要原因。通過選用新型篩板,實施篩板安裝新工藝,能夠有效降低風道內(nèi)粉塵數(shù)量,增強篩板整體結(jié)構(gòu)強度,保障倉內(nèi)人員和設(shè)備安全,也為其他筒倉糧食機械改造了提供參考。