Application of Air Cannon in Discharging Grain from Squat Silo

◎李玉戈（中储粮日照粮油储备库，山东　日照　276800）

LI Yuge（Sinograin Rizhao Oil And Grain Reserves Depot，Rizhao 276800，China）

空气炮在浅圆仓出仓中的应用

Application of Air Cannon in Discharging Grain from Squat Silo

◎李玉戈
（中储粮日照粮油储备库，山东日照276800）

1　概述

由于浅圆仓储存现阶段仍未彻底解决入仓粉尘分级问题，结果在浅圆仓保管过程中出现局部高温，造成灰尘杂质结块，在出仓作业过程中，出现大块杂质堵塞仓底出仓口的现象，受现场设备局限，人工捅捣破碎不易操作，且劳动强度较高、工作环境很差，并具有高风险性，因此需要采用一种自动化或半自动化设备代替人工操作。从出仓过程中发现该大块杂质质地较松散，且分布相对集中，结合高大立筒仓、煤炭、水泥行业出仓经验，因此决定在出仓口安装空气炮清堵器（或称助流器），间歇性操作破堵。

2　空气炮的工作原理及特点

空气炮清堵器是在消化吸收国外先进技术的基础上，近年开发的一种高效节能的料仓破拱、清堵助流的理想装置。它由储气罐、充气及放气装置、喷射管和程序控制柜等组成，其控制方式可采用电控、气控或手控等。

空气炮的工作原理是：压缩空气从储气罐的喷射管中突然喷出，产生强大的气流，直接冲入储存散装物料的阻塞滞留区域;压缩空气在料仓的阻塞滞留区域急剧膨胀，所产生的能量克服了物料因静摩擦而形成的起拱或黏壁，使仓内物料恢复重力流动，从而保证物料输送和生产的连续性。

空气炮清堵器具有以下特点。

2.1效率高

气流直接作用于料仓内容易起拱、积料部位的物料，清堵效率高。

2.2使用安全

空气炮清堵器按照国家规定的压力容器规范设计制造，压缩空气从压力容器中瞬时喷出的气量有限，不会对仓壁和管道造成冲击。

2.3清堵效果好

空气炮清堵器是利用储存在储气罐中的气体突然爆发所产生的气流冲击力，成功地防止和排除物料起拱和堵塞，清堵效果好。

2.4能耗低

由于空气炮清堵器是间歇工作，每次释放的压缩空气量不大，能耗大大低于其他清堵助流装置。

2.5噪声低

空气炮清堵器释放压缩空气的声音几乎全部被仓中的物料所吸收，且是间歇工作，因此噪声低。

2.6维修方便

空气炮清堵器结构简单、合理，安装、拆卸方便，便于保养，维修工作量少。

3　浅圆仓结构及出仓口堵塞原因

浅圆仓是一种仓体高度与直径比小于1.5的圆筒式地上粮仓，多为平底仓，粮食从仓顶直接落地，通过在仓中心设置的一条深3 m的地下输粮通廊，作为粮食出仓的通道。出仓口均布在仓中心线上，通过溜管与输送机相连，每个出仓口都装有闸板阀，可以随时调节流量大小，出仓口多为方形，边长1.5～ 1.8 m，每个浅圆仓设有7个出仓口，出仓时先出中心口，等到不能自然流出后，再对称开两侧出仓口，防止出仓过程造成偏载，对仓体造成危害。

每个出仓口与地面平齐都盖有格栅，防止人员或设备掉入出口，另外出仓口与输送机之间的溜管也设有可调格栅，调节入料方向，以免对输送机造成冲击，这两层格栅会拦截大于15 cm的杂质，当杂质块较多时，就会造成堵塞，影响出仓速度。还有一种情况就是出仓口上方物料结块，形成拱顶，物料不能自然流动，一般情况这就需要清仓机械进仓作业，但如果堵塞的是靠近仓门的出仓口，仓门也无法打开，清堵就比较困难了。

4　轻型空气炮清堵器在浅圆仓中的应用

4.1空气炮在浅圆仓中的安装方案

安装方案如下：①根据浅圆仓结构及出仓形式，为每个仓加装2台空气炮，即中心口加装1台，靠近大门的出料口加装1台，可尽量增加自然流动出仓量，减少机械清仓工作量，节省成本。②控制系统每排共6个浅圆仓，采用2个控制柜对12个下料口集中控制，可根据单个下料口的料流情况，启动相应位置的空气炮，进行物料疏通。③空气炮采用卧式吊挂安装在仓底地下通廊顶壁上，从顶壁与闸门间钢制短接处开口插入DN100钢制喷管，至溜管中心，钢管端部盲堵，上下均开口，开口位置正对下料口中心，上口较大，下口较小，防止堵管，同时钢管上下杂物均能破碎。空气炮的安装示意见图1。

图1　安装示意图

4.2空气炮选型

一般空气炮清堵器的选型原则是根据应用对象的安装空间和安装方便性而定的，料仓的不同型式对空气炮的清堵效果没有影响。容积为15～30 L的轻型空气炮清堵器适用于容积及截面积较小的储仓，且要求物料密度较小、流动性较好。因此，在浅圆仓中选用KQP-100轻型空气炮清堵器，其主要技术参数如下：储气罐容积100 L；喷射管直径100 mm；进气管规格G1/2″；工作压力0.4～0.8 MPa；冲击力980～2 940 N。

4.3安装要点

安装要点如下：①安装时要保证支架或吊环焊接牢固可靠，角焊缝脚高等于较薄件厚度，并全部焊连接。②气源管道各个接头部位及管路不得漏气，气源管道在和空气炮连接使用前，必须先把管道内部的杂质吹除干净，使用的压缩空气必须是过滤的、稳定的、干燥的、压力在0.4～0.8 Mpa之间。③空气炮的排污孔应向下，便于排污。炮体距地面或操作平台过高不便操作，且气源的水分过大，可从排污孔引出管路至便于操作处装一阀门，确保定期排水。④空气炮未牢固安装在料仓上之前禁止放炮。⑤安装电磁阀时，要确保气流方向与电磁阀箭头保持一致。

4.4使用注意事项

使用注意事项内容如下：①空气炮安装完毕认真检查电路，气源管路，确保合格，方可使用。②空气炮应有专人负责，禁止随意操作。③空气炮操作前，应确保料口闸门已打开。④使用时要确保空气炮的压力达到0.4～0.8 Mpa。⑤使用时人员要远离落料口。⑥物料正常流动时，不可启动空气炮，避免将物料夯实，造成堵塞。⑦手动控制时，操作按钮时间应不低于1秒。同一台空气炮操作时间间隔应在1分钟以上。⑧空气炮维护保养或检修时，应确认炮体内无压缩空气，控制电源已断开。

4.5使用效果

经过设计论证和施工，每个浅圆仓在中心口和靠近大门的下料口都安装了KQP-100L轻型空气炮清堵器。经2年生产实践证明，空气炮清堵器清堵效果良好，确保了浅圆仓出仓顺利，节省了机械清仓的费用，没有对仓体和溜管及设备造成损害，且运行能耗低、维修简便。

5　结论

在浅圆仓出仓过程中，为了尽量增加自然流出量，减少机械清仓量，一般当下料口堵塞时，采取人工捅捣的方式清堵，由于操作空间限制，操作难度极大，且有很大的危险性，在浅圆仓出仓过程中采用轻型空气炮清堵器，清堵效果好，彻底解决了料仓下料口堵塞影响出仓进度的问题，并且减少了机械清仓的费用，生产安全性大大提高，对粮食仓储物流行业具有一定借鉴价值。

李玉戈（1972-），男，工程师；专业方向为机械设备。

LI Yuge
（Sinograin Rizhao Oil And Grain Reserves Depot，Rizhao 276800，China）

摘要：在浅圆仓出仓过程中，结块或杂质堵塞出料口问题是普遍令人头痛的问题。空气炮清堵器具有能耗低、投资小、易维护等特点，是一种理想的破拱、清堵设备。生产实践证明，在浅圆仓出仓中采用轻型空气炮清堵器，清堵效果良好，能彻底解决出仓困难、速度慢等问题。

关键词：浅圆仓；空气炮；出仓；应用

Abstract：Experience of air cannon used for discharging grain from squat silo was in⁃troduced; it’s an annoying problem that agglomerate or impurities block off the discharge port while discharging grain from squat silo; the main feature of air cannon is low energy consumption, low investment and easy to maintain; practice proved that air cannon is a kind of ideal arch breaker.

Key words：squat silo；air cannon；discharging；application

作者简介：

收稿日期：2015-10-09

中图分类号：S229