Бункеры ворошители для сыпучих грузов, их классификация и описание принципа действия
Бункеры ворошители для сыпучих грузов необходимы в тех случаях, когда при истечении сыпучих грузов, предназначенных для перемещения, возникает образование сводов. Образование сводов из сыпучих материалов, размещённых внутри бункеров, возникает вследствие технических характеристик материала, а также их изменения в течение времени. Кроме того, на образование сводов влияют и параметры самого применяемого бункера.
Бункеры ворошители для сыпучих грузов применяются с целью предотвращения образования сводов за счёт правильного выбора конструкции бункера и применения специальных механических побудителей сыпучих материалов. Бункеры ворошители для сыпучих грузов включают в свой состав специальные механические ворошители. Именно эти ворошители поддерживают материал в хорошо сыпучем состоянии.
В общем виде характер выхода сыпучего материала из ёмкости отличается от характера выхода жидкости. В первую очередь это связано из-за различной закономерности распределения давления сыпучего материала и жидкости по высоте ёмкости. Прочность, приобретаемая сыпучим грузом в любой точке ёмкости, является функцией наибольшего давления в этой точке. Для определения показателей плотности сыпучего материала требуется знать распределение вертикального уплотняющего давления по общей высоте ёмкости и соотношение между вертикальным и боковым давлением сыпучего материала.
С учётом факта неизменного установившегося давления, гидростатического давления равного функции от высоты емкости и колебательного давления в качестве изменяемых величины, можно сказать, что давление вышележащих слоёв сыпучего материала оказывает влияние на степень подвижности материала при его выходе из бункера. С целью получения установившегося давления рекомендуется выбирать угол наклона стенки бункера к вертикали равной 30. Выбор этого угла наклона подтвержден практически при работе с такими материалами, как кварцевый песок, суперфосфат, льняное семя, пшеница и овёс.
В бункерах устанавливаются стабилизаторы, которые воспринимают давление вышележащих слоев и создают постоянное давление в нижней части бункера. Стабилизаторы устанавливаются у выходного отверстия бункеров. Кроме того, установлено, что для уменьшения действия изменяющегося столпа материала, размещенного во внутренние части бункера, необходимо применить специальную форму выходного отверстия.
Форма выходного отверстия должна быть выбрана такая, чтобы кромки выходного окна бункера находились на одной вертикальной прямой, а питатель был смещён относительно оси бункера. В качестве простейшего стабилизатора, расположенного во внутренней части бункера может выступать пластина, а также двухскатный козырёк.
Пластина устанавливается в центральной части выпускной воронки бункера. Этот стабилизатор предназначен для опоры материала и в то же самое время стабилизатор делит массу материала на две части по горизонтали. Давление в нижней зоне определяется только весом материала.
При работе бункеров могут возникать встряхивающие и вибрационные воздействия. Эти воздействия в подавляющем большинстве случаев повышают объёмную массу и превращают сыпучие материалы псевдотвердое тело. С целью ликвидации описанных явлений, а также с целью улучшения общей сыпучести материала, используются различного типа разрыхлители материала. Эти разрыхлители в основном характеризуются способом, местом и интенсивностью разрыхления.
Разрыхлители также называют побудителями. В качестве основного побудителя разрыхляющего материал используются механические рыхлители, размещённые во внутренней части бункера. Бункеры ворошители для сыпучих грузов являются наиболее распространенными из всех существующих побудителей. На втором месте по распространенности стоят вибрационные разрыхлители материала, которые устанавливаются на стенках бункера или внутри его, а также в некоторых случаях применяются аэрационные рыхлители.
Бункеры ворошители для сыпучих грузов в первую очередь применяются для полного устранения образования сводов и улучшения выхода сыпучего материала. Также бункеры ворошители для сыпучих грузов можно использовать и для стабилизации плотности выходящего материала с целью увеличения точности работы питателей.
В случаях использования бункеров ворошителей для сыпучих грузов в питателе за счёт разницы скорости свободного истечения и скорости движения рабочего органа может происходить циклическое истечение и соответственно в случае применения разрыхлителя вибрационного типа в определённый момент материал уплотняется, а в другой момент разрыхляется. Применение вибрационных разрыхлителей оправдано для улучшения истечения различных зернистых материалов.
Применение аэрации материала посредством сжатого воздуха разрыхляет его и приводит в текучее, как бы псевдожидкое состояние. Аэрация нейтрализует технологические встряхивающие вибрационные воздействия и способна стабилизировать плотность материалов питателей. Применяются аэрационные разрыхлители с целью улучшения истечения порошкообразных материалов.
Механические ворошители используются для нейтрализации технологических воздействий на массу материалов в бункере питателе. Бункеры ворошители для сыпучих грузов предназначаются для нейтрализации технологического воздействия на массу материала в бункере питателя. Работу этих рыхлителей можно синхронизировать с работой питателя. Механические рыхлители применяются для улучшения общей сыпучести мелкозернистых и порошкообразных материалов, что в максимальной степени расширяет их эксплуатации в отличие от аэрационных разрыхлителей и вибрационных разрыхлителей.
Бункеры ворошители для сыпучих грузов, принцип действия и конструкция оборудования
Бункеры ворошители для сыпучих грузов работают, основываясь на перемешивании или смещении материала для уменьшения сил сцепления между отдельными частицами, а также предназначаются для нарушения равновесия свода материалов бункере.
Бункеры ворошители для сыпучих грузов механического типа представляют собой вал с лопатками, вращающийся с окружной скоростью, которая равна скорости питателя. Бункеры для сыпучих материалов отличаются простотой и малой энергоёмкостью в сравнении с другими типами. Самой простой конструкцией бункеров является мешалка с горизонтальным валом. Количество и форма расположение на валу лопаток и штырей, а также общий режим эксплуатации зависит от объёма воронки, и также от характеристики расположенного во внутренней части бункера материала.
Расстояние оси вала мешалки от плоскости разгрузочного окна выбирается таким образом, чтобы учесть физико-механические свойства размещенного во внутренней части бункера сыпучего материала, а также применяемой формы бункера. Установка перемешивающего вала с лопатками осуществляется в зоне образования сводов.
В случае неправильной установки мешалки эффективность перемешивания снижается в разы. Также неправильная установка перемешивающего устройства во внутреннем объёме бункера вне зоны образования сводов приводит к повышенному энергопотреблению. Для мелкозернистых материалов с размерами, варьирующимися от 0,5 до 2 мм, перемешивающее устройство устанавливается в воронке бункера над разгрузочным окном на высоте, не превышающей 350 мм.
Режим эксплуатации бункера с разрыхлителем должен быть идентичен режиму работы питателя. Выключенный разрыхлитель, в конечном счете, превращается в преграду на пути потока материала и становится причиной зависания груза при разгрузке бункера.
Лопасти, установленные на ворошителе механического типа, размещаются относительно друг друга с угловым смещением и работают как бы на осуществление последовательного среза общей массы выходящего из бункера материала каждой лопастью вдоль общей длины вала. Продукт в максимальной степени разрушает сцепления между соседними частицами и превращает материал в хорошо сыпучую субстанцию.
С целью максимального уменьшения потребления энергии механического разрыхлителя соседние лопасти, смонтированные на валу вдоль винтовой линии, располагаются с некоторым расстоянием друг от друга вдоль всей длины вала. Расстояние между лопастями не должно превышать размеры образующего свод отверстия. Минимальный показатель ширины лопасти выбирается в соответствии с размерами перемешиваемых частиц продукта. Каждая применяемая лопасть разрушает сцепление частицы соседней вертикальной плоскости. Однако же с другой стороны максимальная ширина лопасти выбирается с учётом способности общего разрыхления материала в определённом объёме.
В случаях, когда выбранная лопасть слишком широка, будет происходить перемещение массы материала без осуществления его разрыхления внутри объёма. В конечном счете, целью применения разрыхлителя в бункере ворошителе для сыпучих материалов является не перемещением материала, а его рыхление и в соответствии с этим требуется выбирать минимально возможную ширину лопасти.
Для оценки мощности требуемой для вращения, к примеру, в бункере с цементом одной лопасти шириной 160 мм и радиусом 800 мм при коэффициенте трения металла, а материал 0.1 и частоте вращения в 40 оборотов в минуту равен одному киловатту, что описывает общую энергоемкость оборудования.
С целью повышения точности выгрузки потока сыпучего материала, состоящего из мелких зерен независимо от уровня материала и равномерности его распределения по площади бункера, а также технологических встряхивающих вибрационных воздействий и степени плотности засыпаемого материала в нижней части расходного бункера требуется устанавливать двухскатный стабилизатор, который перекрывает по ширине входное отверстие бункера над питателем.
Также следует установить механический побудитель потока порошкообразного материала, проходящего по боковым отверстиям между стенками бункера и краями рассекателя. Выбираемый угол наклона стабилизатора рассекателя и расстояние от него до боковых стенок бункера выбирается так, чтобы обеспечить при работе механического разрыхлителя свободный проход материала к питателю без возникновения сводов.
В соответствии с условиями эксплуатации конструкция бункеров ворошителей для сыпучих грузов отличается друг от друга, но общий принцип работы, несмотря на многообразие различных конструкций неизменно одинаков. С целью предотвращения зависания мелкого влажного материала можно использовать шнековые устройства. Эти устройства представляют собой двухвитковый вертикальный конусный шнек, который размещается в зоне образования свода.
С целью ликвидации возникающих сводов сыпучего материала в бункере применяют колеблющуюся стенку, которая изготавливается из секции, монтируемой на каждой внутренней наклонной стенке бункера. Эта стенка состоит из металлического листа, к которому по контуру металлическими планками и болтами герметично закреплена слабо натянутая футерованная фильтрующая ткань. Поверх этой ткани располагаются отрезки транспортерной ленты, закреплённые в верхней части наклонной стенки бункера.
Для выхода зависшего во внутреннем объёме бункера материала под фильтровальную ткань вводят сжатый воздух через патрубок, который монтируется в металлический лист. В случаях, когда бункеры ворошители для сыпучих материалов предназначаются для хранения таких грузов, как глинистые горные породы и подобных грузов при его опорожнении с течением времени может наращиваться слой материала и, в конечном счете, данное накопление приведёт к прекращению выхода материала полностью.
Для ликвидации подобного рода эффекта во внутренней области бункера устанавливается воронкообразная гибкая корзина, которая состоит из металлических цепей, смонтированных по взаимно пересекающимся спиральным линиям. Цепи соединяются между собой в точках пересечения и крепятся верхними концами по периметру обечайки. При этом каждая последняя кинематически может быть связана с приводом, который сообщает ей возвратно вращательное движение.
Вокруг этой корзины расположен гибкий кожух из плотной обрезиненной ткани, которая имеет в нижней части продольный гофр или складки. Эти складки позволяют изменять величину проходного окна в нижней части бункера и соответственно позволяют предотвратить рассеивание мелких частиц материала, проникающих через отверстия в стенках корзины.
Привод позволяет обечайке совершать возвратно вращательные движения. Возвратно-вращательное же движение вместе с ней совершает и корзина. Вследствие деятельности инерционных сил звеньев цепи и соприкасающегося с ним движущегося продукта происходит периодическое и переменное по направлению угловое смещение корзины относительно обечайки.
Бункеры ворошители для сыпучих грузов, материал изготовления и заказ оборудования на предприятии
Бункер ворошители для сыпучих грузов в зависимости от характеристик, размещенных во внутреннем пространстве бункера материалов, места эксплуатации и требований к оборудованию могут быть изготовлены из чёрной стали, из нержавеющей стали как технических марок, так и марок, предназначенных для контакта с пищевыми продуктами. Кроме того, бункеры ворошители для сыпучих грузов могут быть изготовлены из оцинкованной стали. Выбор того или другого материала определяется перемещаемым грузом и пожеланиями заказывающий бункерное оборудование стороны.
Распространено изготовление бункеров ворошителей с механическим приводом дополнительно оснащенных вибрационным оборудованием, предотвращающим попадание во внутреннее пространство бункера крупных частей груза. Для расчета бункера ворошителя для сыпучих грузов необходимо сообщить объем оборудования, требуемый для технологической операции, наименование продукта и описать условия эксплуатации, крепление бункера накопителя в случае установки его над ленточным питателем или прочими типами питателей.
В случае применения бункеров накопителей для сыпучих грузов как отдельных единиц для хранения сыпучих продуктов требуется описать месторасположение бункера и способ отведения груза из зоны разгрузки.
Все типы бункеров, предназначенные для хранения сыпучих грузов, изготавливаются нашим предприятием.
Будем рады помочь вашему предприятию в оснащении надёжным и долговечным оборудованием.
