大豆入倉、出倉過程及清倉機的操作
 
對于食用油脂的油籽壓榨加工廠，當原料進廠后，要馬上輸送到立式原料筒倉或平房倉中。本文以平底，且直徑較大的立式筒倉為例，探討大豆原料被輸送進筒倉和出倉加工時的過程，以及在此過程中可能出現的問題和解決方法。
1.  大豆進入筒倉Soybean silo loading in
 
在如圖-1所示，大豆一般由筒倉頂部的入口輸入筒倉。大豆垂直下落致地面后，在倉底的位置開始形成圓錐形堆積。同時，大豆中混入的雜質和粉塵與飛濺出的大豆顆粒在倉底各處散落。隨著大豆不斷的進入筒倉，以及雜質的自動分級，倉底面上堆積的雜質和粉塵會增多，形成一層由大豆、粉塵和雜質混合形成的雜質層。直至整個底面被大豆鋪滿，如圖-2所示。這個雜質層，如果不能定期清理，經過一段時間后，由于水分、壓力、溫度等因素的作用，可能變硬，較難清除。
隨著大豆的持續進倉，其中的雜質，在自動分級的作用下，大多數流向了倉壁。如圖-3所示，使靠近倉壁處的大豆中的雜質含量大大高于中部大豆中的雜質含量。這也是所謂部分大豆掛壁的起因之一。
 
2.  大豆自流出倉Soybean discharging by gravity
 
 
如平底筒倉一般會沿直徑方向在倉底設計一排出料口。按筒倉直徑的大小，出料口的數量可能有5個，7個或9個。出料時，應首先打開靠近中間的出料口，以避免在出料過程中，倉內大豆對倉壁所產生的側壓力失衡，造成筒體損壞。在出料過程中，位于大豆會自上而下首先出倉，形成倒錐形出料，如圖-4所示。
當大豆流出到某種程度時，聚集在倉壁處、并裸露出的雜質開始以不規則的形態或大或小，成團的、且不定時的流向倒錐的中部，并隨著倒錐體中的大豆出倉，如圖-5所示。當這些成團的雜質流動到出料口時，可能會阻礙大豆的正常出倉。若阻

發生，則需要(yao)操作工及時到現(xian)場疏通(tong)，避免影響正常的生產加工。

阻(zu)礙(ai)大(da)豆(dou)正(zheng)常出(chu)倉(cang)的(de)(de)(de)(de)原因，除少量(liang)雜(za)質的(de)(de)(de)(de)尺寸較大(da)外，還(huan)與(yu)出(chu)料閥(fa)的(de)(de)(de)(de)設(she)計(ji)有關。現有的(de)(de)(de)(de)筒倉(cang)出(chu)料閥(fa)大(da)多(duo)是按(an)正(zheng)方形(xing)閘板(ban)閥(fa)設(she)計(ji)的(de)(de)(de)(de)，尺寸多(duo)為(wei)300mm X 300mm，或(huo)(huo)400mm X 400mm，如圖(tu)6所(suo)示。大(da)豆(dou)出(chu)倉(cang)時，按(an)所(suo)需流(liu)量(liang)的(de)(de)(de)(de)大(da)小(xiao)，閘板(ban)的(de)(de)(de)(de)開度(du)可能在(zai)(zai)80mm – 130mm之間，使出(chu)料的(de)(de)(de)(de)有效面積成長(chang)方形(xing)，如圖(tu)-6中(zhong)陰影所(suo)示。由(you)(you)于(yu)閘板(ban)在(zai)(zai)其運動方向的(de)(de)(de)(de)開度(du)較小(xiao)，就容易使雜(za)質團(tuan)中(zhong)較大(da)尺寸的(de)(de)(de)(de)雜(za)質在(zai)(zai)通(tong)過時受到阻(zu)擋，造成出(chu)料阻(zu)礙(ai)。為(wei)消除因為(wei)雜(za)質團(tuan)在(zai)(zai)出(chu)料口造成的(de)(de)(de)(de)阻(zu)礙(ai)，須對(dui)出(chu)料閥(fa)門(men)進行設(she)計(ji)改進、或(huo)(huo)對(dui)現有的(de)(de)(de)(de)閥(fa)門(men)進行改裝。關鍵是將出(chu)料口有效面積的(de)(de)(de)(de)形(xing)狀由(you)(you)較細的(de)(de)(de)(de)長(chang)方形(xing)盡量(liang)變(bian)為(wei)近似(si)于(yu)方形(xing)或(huo)(huo)圓形(xing)。

對于現有的閘板閥，改進方法之一，是在閘板閥的框架上，再固定一個U形板，如圖-7所示；在閘板的前沿割出半圓形，如圖-8所示。圓的半徑的大小，應按生產所需流量確定。開閘時，出料口變成圓形或橢圓形，避免了在某一方向的開度過小所造成的阻礙；方法之二，只是將圖-7中的固定U形板換成上下各固定一塊長條板，而閘板的形狀不變，其效果與圓形出口類似。對于新安裝的筒倉，只要將出料閥由正方形設計成長方形的即可。例如：將上下尺寸由300mm變為200-250mm。
倉中部出料口流出大豆結束后，操作工應依次輪流、依次打開其兩側的出料口，使盡量多的大豆依靠自身重量自流出倉。
 
3.  清倉機掃料出倉Silo sweep augers operation
 

 大(da)豆(dou)(dou)依靠自重(zhong)從各(ge)個出(chu)料口自流出(chu)倉后，仍然有部分大(da)豆(dou)(dou)會存留(liu)在倉底(di)兩側，如(ru)圖-9所示。需要(yao)人工(gong)、或(huo)使用(yong)鏟(chan)車、或(huo)使用(yong)清倉機輔助，才能徹(che)底(di)清理干凈。用(yong)人工(gong)或(huo)鏟(chan)車清理時(shi)，工(gong)人須進入到倉內作業。

因倉內的光照和空氣質量較差，會有一定的風險。另外，由于存放一段時間后，倉內大豆可能發生板結，其堆積角度大大超過自流角，甚至出現結拱。如果派遣操作工進入倉內清理，稍有不慎，極易造成板結大豆的滑動，甚至坍塌，可能導致人員傷亡。為起見，建議各加工廠應采用清倉機自動清理，在清理期間，嚴格禁止任何人員進入筒倉。這樣做即安全，又可提高工作效率。（油脂工程師之家注：參見..，李健, 嚴濟: 散料出倉螺旋輸送裝置. 江蘇通惠機電設備有限公司, January 16, 2013: CN201210369076.2）
 
本文試圖以螺旋輸送設計（絞龍）的清倉機為例，探討筒倉清理的過程。
首先，清倉機的設計制作和選擇非常重要：
1）一定要確保行走機構堅實、可靠、耐用。即使負載較大，也能正常向前推進，而不會打滑，無需人員入倉輔助推進；
2）動力設計強勁，不易因過載而停機；
3）清倉機支架剛性足夠強大，以確保絞龍在旋轉過程中，即使底部出現較硬的雜質層時，也不會在垂直方向和水平方向產生彎曲；
4）絞龍軸本身的抗扭強度和螺旋葉片的厚度要足夠強大；
5）自控系統設計合理、有效，使絞龍的旋轉時的負荷大小與行走機構的配合恰到好處；
6）絞龍軸連接的吊軸承（和聯軸器）的設計、選型合理，減少物料在此處堆積的處理方式正確，以減少設備磨損和動力消耗等。（油脂工程師之家注：參見..：李健, 嚴濟: 一種用于豆粕出倉機的螺旋軸用聯軸器. 江蘇通惠機電設備有限公司, January 16, 2013: CN201210369091.7）
清倉機運行過程中，可能會遇到四種狀況：
（1）絞龍前方的大豆已清空，絞龍在空轉；
（2）進入螺旋葉片中的大豆占其體積容量的一半左右，正常工作；
       （3）進入螺旋葉片中的大豆全部占滿螺旋葉片的空間，使絞龍滿負荷運轉；

       （4）由于大(da)豆在筒(tong)倉(cang)中存(cun)放時間(jian)較長而(er)板(ban)結，使(shi)絞龍前方(fang)的大(da)豆不能靠自流(liu)進(jin)入(ru)到葉(xie)片輸送區，而(er)需(xu)行走機構的強(qiang)力推動，才能使(shi)絞龍葉(xie)片勉強(qiang)進(jin)入(ru)料堆，將大(da)豆“挖”下來。圖-10簡(jian)單(dan)標示了這四種狀況。

在實際操作中，若絞龍前方的大豆已清空，如圖-11所示，則絞龍旋轉電機的電流顯示為空轉電流。此時，行走機構應自動推進絞龍前行。當大豆進入到螺旋葉片中，正常操作時，如圖-12所示，行走機構的驅動電機應依據絞龍負載、或絞龍旋轉電機電流值的大小來判定應暫停或繼續推動前行,使工作能夠保持順利進行。圖-13表示，大豆充滿了整個絞龍空間，使絞龍滿負荷工作。這種狀態，可能造成絞龍因超載而停機或設備損壞。自控系統的設計要及時停止推進，防止絞龍的滿負荷運轉。實際操作中，大豆板結現象時有發生，過程中很可能出現圖-14所示的狀況。而且，板結大豆可能突然崩塌，甚至無法繼續工作。
假設發生坍塌，被埋而不能繼續工作，操作工須嚴格按照規程，采取措施，并經審批后進入倉內，靠人工將部過多的大豆清除，再讓行走機構適當后退，才能再次啟動絞龍旋轉電機。這樣操作，還是存在一定的風險。為防止大豆板結現象的發生，對于可能存放較久的大豆，除設計強制通風外，還應在筒倉的設計階段就考慮加裝自循環系統，并定期按照各出料口由中間向兩側的順序，依次進行循環倒倉，避免板結。對于已經使用的筒倉，建議根據各自筒倉群的布置，設法加裝自循環系統，或簡單采取用卡車在出口接料，再從原料接收進口處倒入筒倉的方式進行循環，以防不測。
——作者：嚴濟，原任邦基（Bunge）中國區CTO

文章來源：油脂工程(cheng)師之家