Оборудование для приемки, хранения и транспортирования сырья

Оборудование складов

На предприятие сырье поступает упакованным в мешки из крафт-бумаги или полиэтилена массой по 25 кг; контейнеры эластичные массой 200 кг; цистерны емкостью 30-50 м³. Сырье, поступающее в мешках или контейнерах, растаривается непосредственно возле перерабатывающего оборудования или устройствах для растаривания цехового склада сырья. Разгрузка цистерн производится пневмотранспортом с гибкими патрубками. Внутрь цистерн подается сжатый воздух под давлением 2 атм. Основное оборудование, предназначенное для хранения сыпучих ингредиентов, составляют бункера (силосы), которые в зависимости от назначения подразделяются на бункера складского хранения и расходные бункера систем автоматического дозирования. Емкость и число бункеров, устанавливаемых на заводском складе, определяется мощностью предприятия, поскольку запас сырья на складе должен обеспечивать 10—15-суточную работу предприятия. Емкость бункера составляет от 100 М³ и более.

Рис. 1

Бункер складского хранения (рис.1) представляет собой сварной цилиндр 1 из листового дюралюминия диаметром до 5 м и высотой 10-15 м. К нижней части цилиндра приваривается коническое днище 2. Отверстие в днище, диаметром примерно 1 м перекрывается шлюзовым затвором 3, через который материал поступает к питателю 4. Верхняя часть цилиндра перекрывается конической крышкой, внутри или над которой располагается циклон-отделитель 5 системы пневмотранспорта. Контроль за уровнем находящегося в бункере сырья может производиться с помощью радиационных уровнемеров или по весу с помощью тензометрических силоизмерителей, определяющих нагрузку в опорных стойках бункера.

Угол наклона стенок днища бункера не должен превышать 20° по от ношению к вертикали во избежание сводообразования и зависания в нем сыпучего сырья.

Непосредственно под бункером устанавливается разгрузочное устройство – секторный дозатор (рис.2). Работа секционного питателя основана на отборе материала из бункера, установленного над питателем, с помощью ряда отсеков в роторе 2, вращающегося в корпусе 1. Дозируемый материал из бункера через загрузочный патрубок 3 поочередно заполняет отсеки ротора и после поворота его на определенный угол выгружается из отсека под действием собственной силы тяжести.

Для выгрузки из бункера материалов, склонных к слеживаемости, применяют аэрацию материала потоком воздуха и вибрационные устройства.

Рис. 2

В аэрационных питателях (рис. 3) подачей воздуха под давлением через распределительную заслонку 3 и перфорированное днище 2 в нижнюю часть бункера 1 материал в бункере частично или полностью переводят в псевдоожиженное состояние. При этом под действием силы тяжести материал перемещается в соответствующую точку технологического процесса (или на дозирование) по наклонным перфорированным лоткам-трубопроводам 4 (где также поддерживается в псевдоожиженном состоянии) или трубопроводу 5 (рис. 3, б). Производительность последнего регулируют заслонкой 3 или стандарт­ной арматурой.

а) б)

Рис. 3.

Для уменьшения расхода воздуха и снижения его давления используют виброаэрационные питатели (рис.3, б), в которых выгрузку материала облегчают сообщением колебаний от вибраторов 6 всему бункеру, закрепленному на пружинящих опорах.

Расход рассмотренных питателей определяется площадью проходного сечения, конструктивными особенностями и размерами, параметрами процесса псевдоожижения и др. При этом, из-за сильного влияния на расход высоты слоя материала, находящегося в бункере, расход изменяется во времени.

Механические вибрационные устройства, так называемые «активаторы» или «побудители», можно устанавливать как снаружи бункера, так и внутри его и включать в работу только во время истечения материала: в противном случае происходит лишь дополнительное уплотнение материала. Вибраторы, создающие колебание стенок бункера, предельно просты, экономичны, безопасны в работе при относительно низкой стоимости. Однако они менее эффективны, чем вибрационные устройства, расположенные внутри материала в выходной зоне бункера.

Разгрузочное вибрационное устройство с двойным вибрирующим конусом (рис. 4, а) включает в себя конический приемник, закрепленный на стяжках 2 через виброизоляционные прокладки 3 на выходном патрубке бункера 4. Герметичность соединения обеспечивается эластичным уплотнением 5. Приемник 7 и установленный в нем конус-рассекатель 9 приводятся в колебательное движение с амплитудой 10 мм и частотой до 500 Гц с помощью механического или гидравлического вибратора 6. Высыпающийся из бункера материал выгружается через разгрузочный патрубок 8 с эластичным уплотнением 7. При работе вибратора приемник 1 колеблется в горизонтальной плоскости. Благодаря этому материал не зависает в выходном конусе бункера, ликвидируется его уплотнение и создаются оптимальные условия для его свободного и равномерного движения по поверхности конуса рассекается от его центра к периферии.

а) б)

Рис. 4.

Кроме аэрационных разгрузочных устройств и вибросит в некоторых случаях применяют червячные разгрузочные устройства (рис. 4, б). При вращении червяка 1 материал, находящийся в приемном окне бункера захватывается его витками и перемещается к разгрузочному патрубку 3. Для регулирования и стабилизации производительности перед разгрузочным патрубком располагают цилиндрический участок длиной не менее одного диаметра червяка.

Зазор 6 между желобом и кромкой витков является важным конструктивным параметром, влияющим на работу шнека. Величина δ должна компенсировать возможные неточности сборки и прогиб шнека во избежание соприкосновения металлических поверхностей. Важно также предотвратить защемление частиц, так как это может вызывать возникновение больших контактных давлений и моментов сопротивления.

Характер заполнения горизонтальных шнеков и перемещение в них сыпучего материала под уплотняющим воздействием материала, находящегося в бункере, определяются следующим: достигается такое уплотнение материала, при котором сдвиг в материале, захваченном шнеком, прекращается, и материал перемещается как твердая пробка, разрушающаяся на выходном участке. Основываясь на таком механизме перемещения и допуская, что силы тяжести малы, а также, что частица, под действием винтовой поверхности шнека перемещается в направлении, соответствующем углу трения на этой поверхности, независимо от нормальной загрузки. Производительности за один оборот рассматриваемого питателя будет

где

здесь – внешний радиус цилиндрической поверхности нарезки шнека;

– шаг винтовой нарезки;

– угол трения материла о поверхность шнека,

– угол подъема винтовой нагрузки на среднем радиусе витка .

Трение в зазоре между материалом и кромкой витка червяка и между материалом и желобом проявляется по-разному. При гладкой цилиндрической поверхности желоба материал скользит по ней; при этом эффективная площадь сечения транспортируемого материала увеличивается, а производительность несколько возрастает. Шероховатая поверхность и большой зазор приводят к сдвигу материала по цилиндрической поверхности радиусом . При этом на стенке желоба образуется слой практически неподвижного материала.