Статья.
Введение. В настоящее время сухие сыпучие материалы используются во многих сферах нашей жизни. К ним относятся песок, известняк и др. Хранят такие материалы обычно в специальных резервуарах или силосах. Однако зачастую при разгрузке данных резервуаров возникают трудности: в любом резервуаре или силосе поток материала гораздо быстрее движется в центре, чем по краям. Лишь немногие порошковые материалы очень легко сходят вниз. Подавляющее большинство таких материалов невозможно извлечь из силосов или бункеров без применения специальных технологий содействия движению.
Таких технологий существует множество, однако многие из них предполагают серьезную модернизацию самих бункеров, что является экономически невыгодным. Поэтому нами были рассмотрены наиболее компактные технологии: вибрационные пластины, жеклеры и виброаэраторы.
Наиболее подходящей технологией был выбран виброаэратор. На данный момент на Российский рынок их поставляют турецкая и итальянская фирмы. Стоимость одной единицы составляет порядка 4500 руб. Учитывая, что на каждую емкость необходимо в среднем 3-4 таких установки, а на производстве могут находится десятки емкостей, общая стоимость модернизации производства становится достаточно ощутимой. Таким образом, было решено создать виброаэратор для российского рынка, который отвечал бы реалиям российских производств.
Принцип действия. Внутри бункера поток сжатого воздуха выходит между мембраной и стенкой бункера. При этом возникают три процесса способствующих разрушению сводов. Во-первых, из-под мембраны поток сжатого воздуха направляется вдоль стенки бункера, тем самым отбрасывая продукт от стенки бункера. Во-вторых, в процессе выхода воздуха из-под эластичной мембраны возникает вибрация, которая передается непосредственно от мембраны, как самому продукту, так и стенке бункера и далее продукту. И наконец, происходит процесс аэрации (насыщение воздухом сыпучего материал), который увеличивает текучесть материала. Сочетание этих процессов обеспечивает очень эффективное сводоразрушение, при этом, не нанося ущерба самому бункеру. Избыточное давление создается за счет компрессора. Управляет работой виброаэраторов внешняя система управления, которая разрабатывается в соответствии с конкретными потребностями.
Установка. Виброаэраторы устанавливаются на стенки бункеров в местах залегания продукта, как правило, на нижних конусах. Возможно использование виброаэраторов и в другом технологическом оборудовании, где залегание продукта имеет место. Для установки виброаэратора необходимо сделать отверстие в стенке оборудования и установить виброаэратор, вставляя его с внутренней части бункера так, чтобы мембрана была плотно прижата к его стенке, и затянуть гайку с наружной стороны бункера.
Виброаэраторы имеют ряд преимуществ перед жеклерами и аэрационными пластинами.
Виброаэраторы имеют большую площадь действия нежели аэрационные пластины. Из под мембраны виброаэраторов воздух выходит так, что отслаивает материал от стенок. У пластин же поток воздуха направлен в глубь бункера и тем самым теряется эффект отслаивания материала.
Дополнения в конструкции.
Как уже было сказано ранее, мы делаем продукт ориентированный на российский рынок, поэтому мы внесли ряд изменений в стандартную конструкцию виброаэратора. Как правило на бункер устанавливаются несколько виброаэраторов на разных высотах. За счет столба материала высотой Н возникает избыточное давление на виброаэраторы, находящиеся в нижней части бункера. Из-за этого необходимо подавать воздух под более высоким давлением на нижние аэраторы, нежели на верхние. В связи с этим была добавлена расходная шайба. Это цилиндрическая вставка в фитинг с отверстием, контролирующим пропускную способность фитинга. Таким образом подобрав шайбы для аэраторов на разных высотах мы добьемся одинакового давления во всех аэраторах. То есть отпадает необходимость повышать давление во всей системе.
В систему был добавлен пружинный клапан. Такое дополнение было внесено в связи с возможностью проникновения материала в систему. При работе аэраторов в бункере создается избыточное давление, которое может заставить материал пойти в систему через нижние аэраторы. (картинка)
Преимущества.
…(будет в презентации вместо/вместе дополнений в конструкции)
Основным спонсором является компания Engineering of New Systems Group
Полученные результаты: Таким образом, было создано устройство, с помощью которого возможно проводить аэрацию сухих сыпучих продуктов и очистку бункеров от их залегания.
