Бункерные установки комплексного типа представляют собой сооружение для приёма, осуществления перегрузки, а также компенсации разницы между циклами проведения производства и перемещения, а также началом и окончанием перевозки и погрузки на транспортные средства, осуществляющие перемещение груза между точками применения.
В общем виде бункеры широко используются для осуществления выгрузки всего спектра сыпучих грузов из транспортных средств, например вагонов, автомобилей, вагонеток и прочих подобных средств перемещения сыпучего груза. Приёмные бункера компенсируют неравномерность подачи материала к месту переработки, а также обогащения или потребления.
Бункерные установки, в состав которых входят приёмные бункера, должны иметь достаточную вместимость и фронт разгрузки всего подвижного состава. Кроме того, приёмные бункера должны обеспечивать полную самотёчную подачу материалов для проведения производства или же подведения сыпучих грузов на склад. Максимально широкое использование приёмных бункерных устройств для осуществления выгрузки получило, например, для цемента из бункерных цементовозов к которым относятся вагоны типа Хопер цементовоз, а также для осуществления выгрузки минеральных удобрений из вагонов.
Также широкое применение нашли бункерные устройства для осуществления разгрузки с минерально-строительными материалами с плавучих средств. Кроме того, массовое применение приёмных бункеров осуществляется при разгрузке зерна из крытых вагонов, типа Хопер зерновоз.
Столь широкое использование бункерных установок позволяет унифицировать их конструкцию. Был разработан и запущен в производство основной ряд конструкций бункерных установок для различных типов грузов. Бункерные установки, предназначенные для приёма грузов, сооружают с одной ячейкой или состоящие из несколько ячеек. Кроме того, бункерные установки бывают закрытыми и открытыми, которые, в конечном счете, позволяют ввести наблюдения за истечением груза и проводить восстановление сыпучести размещенного в бункере материала в случае нарушения текучести.
Для этой цели производится разрыхление и проталкивание хранящегося в бункере материала. Приёмные бункеры могут быть изготовлены из железобетона ящичного или лоткового типа, а также изготавливаются щелевидные с карманами и многоступенчатые или же решётчатые с многократным обнажением материала. Поверхности применяемых в составе конструкции бункерных установок стенок внутри бункеров при перемещении груза (в первую очередь это касается абразивных грузов) в максимальной степени подвержены износу путём истирания.
При осуществлении разгрузки сыпучих материалов из вагонов, а также автомобилей, крупных кусков которые во время разгрузки падают с достаточно большой высоты возможно нанесение вреда стенкам и дну бункера предназначенного для хранения материала. С целью обеспечения максимальной защиты поверхности стенок и днищ бункерные установки футеруются металлическими листами или плитами.
Наиболее рационально использовать футеровку из плит каменного литья, которая укладывается на готовую поверхность бетона или в опалубку во время проведения изготовления сборных плит бетона. Прочность плит каменного литья превосходит прочность плиты изготовленной из Ст3. При остеклении поверхности коэффициент трения для материала меньше чем по стальной поверхности. Также такие плиты в достаточной степени стойки к кислотному воздействию.
Стоит отметить, что термическая стойкость подобного рода плит, изготовленных с использованием каменного литья, невысока. Во время проведения ряда испытаний выявлено, что каменное литьё выдерживает порядка 10 теплосмен до 100 и охлаждении в воде до 10C, но механическая прочность на ударной нагрузке достаточно невелика.
Используемая толщина стальной листовой футеровки зависит от размера кусков продукта, а также его абразивности и количества, которое проходит через бункер в течение определенного периода, например за год. Толщина листовой футеровки зависит от характера его воздействия на поверхность. Так при прохождении через бункер в течение срока равного 12 месяцев до 10 млн. тонн материала с крупностью кусков до 1500 мм, в зависимости от характера воздействия на поверхность, применяется толщина стальной листовой футеровки для малоабразивных материалов в пределах до 60 мм, для абразивных материалов до 120 мм, и для максимально абразивных материалов до 160 мм.
Изготовление плит толщиной до 60 мм производится из прокатной стали. Толщины больше 60 мм изготавливаются путём литья стальных плит. При этом обязательно под футеровкой литыми стальными плитами. Превышающими 60 мм требуется предусмотреть прослойку из твердой породы дерева, с толщиной, выбранной в пределах от 160 до 200 мм. Вертикальные стенки бункеров для осуществления хранения материалов крупностью менее 150 мм не подвергаются истирающему воздействию и соответственно не требуют футерования.
Стальные листы, применяемые в конструкции бункерных устройств с толщиной до 40 мм, соединяются электросваркой с закладными деталями. Футерование для прокатных листов или литых плит с толщинами, превышающими 40 мм, закрепляют к бетону болтами с потайными головками, которые располагаются по углам плиты.
Бункерные устройства должны обладать гладкой и не препятствующей движению проходящего через них материала внутренней поверхностью бункеров. Стандартные, унифицированные конструкции включают в свой состав изделия, изготовленные из сборного железобетона и комбинированные детали.
Стены бункеров изготавливаются призматические из плоских или ребристых железобетонных плит, которые опираются на колонны. Пирамидальная часть бункера может быть выполнена из сборного железобетона или в большинстве своем в виде стальной воронки. Общие габаритные размеры бункеров по длине и ширине в максимальной степени зависят от фронта погрузки, числа обслуживаемых погрузочных путей, расположения бункеров по отношению к этим путям (продольные или поперечные), и прочих местных условий произведения эксплуатации оборудования.
При устройстве бункеров с рядом железнодорожными путями или над ними ни одна часть бункера, который включается в погрузочные устройства, желоба и затворы не должна выступать за пределы линии габарита приближения к железнодорожным путям. Во время выбора размеров длины, и ширины, а также диаметра бункера высота его в максимальной степени зависит от заданной вместимости, а также от применяемых средств загрузки, угла наклона боковых стенок и обслуживаемого подвижного состава.
Бункерные установки большой вместимости в максимальной степени позволяют экономить материал, а также снижают стоимость сооружения. Кроме того, в изготовлении данный тип бункеров значительно проще.
Единого решение для выбора формы сечения бункера не существует. Вопрос по выбору формы сечения комплексный и решается в каждом отдельном случае с учётом всех внешних и внутренних факторов эксплуатации оборудования. При выборе строительных материалов для изготовления бункерного устройства обязательно стоит учесть тот факт, что железобетонные бункеры дают значительную экономию металла, но при этом возникает сложность при необходимости при перепланировке и переноске таких бункеров, так как при этом требуется полное её разрушение.
В некоторых случаях для временного размещения продуктов, бункерные установки изготавливаются из дерева, что удешевляет конструкцию для осуществления хранения. Кроме того, в бункерах большой вместимости легче снизить смерзаемость, хранящегося груза в холодное время года, в связи с тем, что осуществление прогрева и отопления в таких бункерах значительно проще. Критическое значение для нормальной работы имеет угол наклона боковых стенок и размеров разгрузочных окон. Принимается угол наклона рёбер, образуемых боковыми стенками треугольного бункера горизонту больше угла трения материалов о стенку бункера не менее, чем на 10%.
С другой стороны угол не должен быть слишком крутым, так как при проведении разгрузки бункера возможно возникновение затора в районе разгрузочного окна. Этот затор носит название монолитного клина. Монолитный клин в подавляющем большинстве случаев замечается во время разгрузки таких материалов, как фрезерный торф и при работе с прочими подобными, плохо сыпучими, волокнистыми материалами.
Наиболее широкое применение бункерные устройства находят при осуществлении разгрузки из всех типов транспортных средств сыпучих грузов, которые транспортируются насыпью.
