Silosy są dla wielu przedsiębiorstw zajmujących się przetwarzaniem materiałów sypkich niezbędnym elementem zapewniającym wewnętrzne zaopatrzenie w produkty i zapobiegającym niedoborom dostaw. Obecnie silosy zintegrowane z systemami komputerowymi nie tylko magazynują materiały potrzebne do produkcji, ale również decydują o logistyce dostaw.
Nowoczesne technologie silosowe dostarczają w czasie rzeczywistym ważne informacje potrzebne do monitorowania procesów produkcyjnych oraz do sterowania nimi i przepływem materiałów. Oprócz funkcji służących właściwemu celowi produkcyjnemu operatorzy muszą również zapewnić zgodność silosów z przepisami dotyczącymi ochrony środowiska i bezpieczeństwa pracy. Wymagania dotyczące funkcjonalności i ekonomiczności komponentów silosów są zatem wysokie.
Przy wyborze odpowiednich komponentów silosu decydujące znaczenie ma przede wszystkim produkt przechowywany w silosie. Właściwości fizyczne i chemiczne materiału sypkiego, takie jak płynność, ścieralność lub skłonność do zbrylania się i zagęszczania, mają ogromny wpływ na to, jakie komponenty są niezbędne do sprawnego działania silosu, jaki zakres funkcji oferują i z jakich materiałów muszą być wykonane.
Jako jeden z czołowych producentów urządzeń do transportu materiałów sypkich, firma WAM Polska Sp. z o.o. oferuje szeroką gamę komponentów do silosów, które nadają się do prawie wszystkich materiałów sypkich i środowisk produkcyjnych oraz obejmują każdy aspekt zarządzania silosami.
URZĄDZENIA BLOKUJĄCE DO STEROWANIA PRZEPŁYWEM MATERIAŁÓW
Przepływ masowy materiałów sypkich z silosu jest zazwyczaj kontrolowany przez elementy odcinające, takie jak klapy lub zasuwy. Dzięki nim można regulować natężenie przepływu podczas wysypu z silosu lub przerywać i uruchamiać przepływ masowy.
Oprócz charakterystyki produktu wybór odpowiedniego elementu odcinającego zależy od innych czynników, takich jak:
- panujące ciśnienie w silosie;
- rodzaj uszczelnienia;
- wymagany przepływ przy całkowicie otwartym zaworze odcinającym lub ewentualne ograniczenia dotyczące całkowitych wymiarów zaworu odcinającego.
Najczęściej stosowanymi elementami odcinającymi są przede wszystkim przepustnice motylowe, zawory sferyczne i zasuwy nożowe.
RYS. 1 Zawory odcinające WAM® są dostępne w różnych wersjach, w zależności od zastosowania – również z certyfikatem ATEX i certyfikatem dla produktów spożywczych lub, w przypadku produktów ściernych, z odpornym na zużycie polimerem SINT®
Do sterowania zaworami odcinającymi można stosować różne napędy obrotowe i siłowniki, w zależności od potrzeb. Za pomocą pokręteł lub dźwigni ręcznych można ręcznie obsługiwać zasuwy i klapy. Natomiast elektryczne lub pneumatyczne siłowniki umożliwiają centralne i kontrolowane „zdalne sterowanie” zaworami odcinającymi silosów – co jest ważnym warunkiem automatyzacji sterowania przepływem materiałów między silosami magazynowymi a produkcją.
Podczas gdy elementy odcinające, takie jak klapy obrotowe lub zasuwy płaskie, sterują przepływem produktu już przechowywanego w silosie, zawory zaciskowe są stosowane głównie podczas procesu napełniania. W pozycji otwartej wewnętrzny przekrój zaworu odpowiada przekrojowi podłączonego przewodu napełniającego. Poprzez podanie sprężonego powietrza do wewnętrznego mankietu przez boczny otwór gwintowany w obudowie, zostaje on odkształcony w taki sposób, że otwór przepływowy zostaje hermetycznie zamknięty, uniemożliwiając przepływ materiału przez rurociąg. Zawory zaciskowe są zatem skutecznym mechanizmem zapobiegającym nieprawidłowemu napełnianiu silosu. Operator może w ten sposób, np. z centrum sterowania, zezwolić na uruchomienie przewodów napełniających dopiero wtedy, gdy ma pewność, że właściwy silos zostanie napełniony właściwym produktem.
ODPYLANIE SILOSÓW: EKSPLOATACJA SILOSÓW BEZ ZAPYLENIA W CELU OCHRONY ŚRODOWISKA
Systemy filtrów silosowych odpylają silosy i zapobiegają przedostawaniu się pyłów z silosów do atmosfery. Filtry odpylające wnoszą zatem istotny wkład w ochronę środowiska i dlatego są niezbędne podczas eksploatacji silosów magazynowych.
Filtry są zazwyczaj instalowane na dachu silosu. Powietrze sprężone zawierające pył, niezbędne do napełnienia silosu, przepływa w górę do otwartej od dołu obudowy filtra. Cząsteczki pyłu są zatrzymywane podczas przepływu przez elementy filtracyjne, natomiast oczyszczone powietrze wydostaje się z komory czystego gazu w górnej części obudowy filtra. Czyszczenie elementów filtra odbywa się w regularnych cyklach – w przypadku czyszczenia pneumatycznego poprzez podanie sprężonego powietrza do znajdujących się poniżej elementów filtra, a w przypadku czyszczenia mechanicznego poprzez wibracje lub ruchy drgające. Cząsteczki pyłu przylegające do elementów filtra opadają następnie przez otwór filtra z powrotem do silosu.
RYS. 2 Specjalnie zaprojektowane do odpylania silosów, filtry okrągłe WAM® SILOTOP® są produkowane od roku 1998 . Wyprodukowano ich już ponad 300 000 sztuk
Wybór odpowiedniego systemu odpylania zależy od szeregu różnych czynników, a mianowicie:
- właściwości fizycznych i chemicznych produktu;
- wielkości przepływu objętościowego i powierzchni filtra;
- temperatury i wilgotności przepływu objętościowego;
- środowiska użytkowania silosu (w budynkach lub na zewnątrz), szczególnych warunków środowiskowych – takich jak kwasy, rozpuszczalniki, sole lub ekstremalnie niskie temperatury robocze – a także sposobu napełniania silosu, zainstalowanego systemu transportowego, obszarów zagrożonych, takich jak strefy zagrożone wybuchem, które wymagają specjalnych mechanizmów bezpieczeństwa w systemie filtrującym.
Najważniejszym elementem systemu filtracyjnego są przede wszystkim media filtracyjne. Różnią się one kształtem, powierzchnią filtracyjną i materiałem filtracyjnym, z którego są wykonane. Na przykład plisowane elementy filtracyjne oferują czterokrotnie większą powierzchnię filtracyjną przy tej samej objętości filtra niż gładkie elementy filtracyjne, jednak nie są one odpowiednie do wszystkich materiałów. Pyły zagęszczające mogą osadzać się w fałdach i nie da się ich już oczyścić, a materiały ścierne z czasem uszkadzają elementy plisowane, przez co nie można zagwarantować skutecznej filtracji. W takich przypadkach zaleca się zatem stosowanie mediów filtracyjnych o gładkiej powierzchni.
RYS 3 WAM® – media filtracyjne nadają się do prawie wszystkich materiałów sypkich
Kolejnymi aspektami, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze filtrów odpylających, są kształt obudowy filtra, rodzaj czyszczenia i akcesoria. W zależności od zastosowania firma WAM® dostarcza filtry okrągłe, prostokątne lub wielokątne z czyszczeniem pneumatycznym lub mechanicznym.
Elektroniczna jednostka sterująca z najważniejszymi funkcjami, takimi jak np. ustawianie cyklu czyszczenia, jest standardowym wyposażeniem wszystkich filtrów. Znacznie większą funkcjonalność zapewnia bardziej zaawansowana wersja płytki sterującej. Umożliwia ona ponadto automatyczne czyszczenie elementów filtracyjnych na podstawie zintegrowanego pomiaru różnicy ciśnień oraz połączenie z centralnymi systemami sterowania instalacji klienta w celu przesyłania ważnych parametrów systemu odpylania. Jeśli elementy filtracyjne są zatkane, np. z powodu nieprawidłowego czyszczenia, powietrze nie może swobodnie przepływać w obu kierunkach do i z silosu. Szczególnie w przypadku pneumatycznego napełniania silosu może dojść do powstania niebezpiecznego nadciśnienia lub podciśnienia w silosie, co stanowi zagrożenie dla konstrukcji silosu i oczywiście dla personelu obsługującego. Za pomocą zintegrowanego pomiaru różnicy ciśnień można wcześnie wykryć takie niebezpieczne sytuacje i automatycznie podjąć odpowiednie działania, takie jak terminowe czyszczenie elementów filtrujących.
Dodatkowe opcjonalne akcesoria to wentylatory do wkładów filtracyjnych, pierścienie spawane do silosów lub osłona zimowa.
ROZŁADUNEK SILOSÓW: PROBLEMY, ALTERNATYWNE KOMPONENTY WYŁADOWCZE I WSPOMAGANIE WYŁADOWCZE
Produkty przechowywane w silosach muszą być kontrolowane i równomiernie rozładowywane, aby można je było w możliwie kontrolowany sposób przesłać do dalszych procesów przetwarzania lub załadunku. Podczas gdy materiały sypkie o dobrych właściwościach płynięcia mogą być bez problemu i bez dodatkowych środków pomocniczych rozładowywane z silosu, materiały sypkie o trudnej płynności lub skłonności do zbrylania się i zagęszczania często powodują zakłócenia przepływu materiału wewnątrz silosu. Pod wpływem własnego ciężaru materiał może ulegać zagęszczeniu nad wylotem silosu i ostatecznie utwardzać się, tworząc „mostki”, które uniemożliwiają wypływanie materiału znajdującego się powyżej. Natomiast materiał zbrylający się przykleja się do ścianek silosu i nie może być już wyładowywany. W skrajnych przypadkach na ściankach gromadzi się tak dużo materiału, że produkt, który ma zostać wyładowany, może wypływać tylko przez „komin” pośrodku.
RYS. 4 Dwa mechanizmy blokujące przepływ materiałów w silosie
Aby zapewnić płynny przepływ materiałów nawet w przypadku trudnych produktów sypkich, podczas wyładunku produktu z silosu stosuje się specjalne elementy wyładowcze lub urządzenia wspomagające wyładunek, które zapobiegają tworzeniu się mostków lub kominów poprzez wibracje lub wdmuchiwanie sprężonego powietrza i poprawiają płynność trudnych produktów.
Dna wibracyjne
Dna wibracyjne są stożkami montażowymi, które są instalowane na skróconym wylocie silosu i poprzez wibracje ułatwiają przepływ masy z silosu. Specjalne zawieszenia sprężynowe i mankiet uszczelniający tworzą elastyczne połączenie między silosem a dnem wyładowczym. Silniki wibracyjne wprawiają dno wibracyjne w drgania za każdym razem, gdy uruchamiane jest kolejne urządzenie dozujące lub transportujące w celu rozładunku produktu. Podczas pracy dno wibracyjne wykonuje ruch okrężny, który przenoszony jest na materiał sypki w silosie. Rezultatem jest równomierny przepływ masy.
RYS 5 Rozładunek silosów z niemal wszystkich materiałów sypkich: WAM® – dno wibracyjne typu BA, dostępne w różnych rozmiarach i materiałach (z certyfikatem ATEX i certyfikatem dla przemysłu spożywczego) oraz z różnymi deflektorami w stożku wylotowym
Również firma WAM Polska zapewnia w ramach swojej oferty den wibracyjnych liczne możliwości dostosowania do charakterystyki produktu i wymagań technicznych produkcji. Klient może wybierać spośród różnych rozmiarów lub średnic, lub deflektorów w obszarze wylotu. Aby części mające kontakt z produktem nie powodowały jego zanieczyszczeń, firma WAM® dostarcza dna aktywne wykonane z różnych materiałów.
