Как выгружают вагоны с цементом

Технология разгрузки вагонов с цементом

На железнодорожном транспорте для перевозки цемента, не упакованного в тару, используются специальные вагоны – хопперы. Кузов цельнометаллический, стенки по бокам выполнены из железа с гофрированием или без него (на новых моделях). Торцы выполняются с 50-градусным наклоном к вертикальной оси, что облегчает выгрузку материала. Хопперы оснащаются восемью люками (по четыре загрузочных и разгрузочных). В отдельных случаях могут использоваться другие типы контейнеров (цистерн), но хопперы наиболее распространены – технология разгрузки вагонов проста, существуют мобильные и стационарные решения.

Особенности процесса загрузки и разгрузки вагонов

Для загрузки материала в контейнер-хоппер на предприятиях, производящих сухие сыпучие материалы, оборудованы специальные участки, которые оборудованы бункерами накопителями большого объема, а также телескопическими загрузчиками и мощной системой промышленной аспирации. При данной технологической схеме заполнение вагонов хопперов материалом производится самотеком под воздействием сил гравитации – это очень эффективный способ, который обеспечивает чистоту процесса и очень низкие энергетические затраты на сам процесс. Некоторые материалы в строительной отрасли имеют очень высокую гигроскопичность (например, гипс,) поэтому подобные материалы часто загружают в вагоны хопперы при помощи мощных винтовых, а чаще ленточных транспортеров в защитном кожухе, без применения бункера накопителя. После заполнения вагона хоппера материалом, тара направляется на промышленные железнодорожные весы.

Разгрузка с приямком

Традиционный способ, применяющийся на протяжении нескольких десятков лет. Вагон останавливается над специальным приямком, в котором находятся металлические бункеры для выгружаемого материала. Далее цемент направляется в силосный склад (для этого задействуют насосы-монжусы с пневматическими камерами). В зависимости от технических условий, такие способы разгрузки вагонов варьируются по затрачиваемому времени. Например, если стандартный хоппер нужно освободить от цемента в течение 40 минут, параметры работы системы должны быть следующими:

• Мощность 200 кВт, перекачка воздуха – 30 кубометров в минуту.
• Давление 4-6 атмосфер.
• Ресивер 20 кубометров.

Если на разгрузку отводится в два раза больше времени (80 минут), мощность понижается до 110 кВт, а расход воздуха – до 16 кубометров в минуту. Ресивер при этом будет вдвое меньше – 10 кубометров.

При работе с цементом применяются два типа компрессоров:

• На дизельном топливе – их главным преимуществом является автономность работы, но по надежности такое оборудование несколько уступает системам, работающим от электросети. Главным недостатком является относительная дороговизна процесса за счет стоимости дизельного топлива.
• Электрические – надежные и производительные, но нуждаются в подключении к сети электропитания. Кроме того, необходимо учитывать параметры электросети. Винтовые компрессорные станции имеют большой ресурс и высокий КПД.

Разгрузка без приямка

Мобильные механические системы

Если по каким-либо причинам невозможно организовать «нижнюю» выгрузку с применение приемных бункеров и пневмотранспортеров, то альтернативой станет механическая разгрузка вагонов, с применением специализированных мобильных разгрузчиков. Основой конструкции является винтовой конвейер, по которому цемент направляется из вагона в автоцистерну (цементовоз) или к накопительному промежуточному бункеру с пневмотранспортером (для дальнейшей транспортировки в удаленные силоса) или с фасовочной машиной для дальнейшей упаковки в клапанные мешки или мешки МКР (биг-бэг)

Главное условие для применения разгрузчика – наличие под вагоном ровной твердой площадки. Конвейерные машины-разгрузчики характеризуются высокой производительностью, неприхотливостью в эксплуатации, надежностью. Метод также привлекателен с экономической точки зрения, ведь мобильная механическая система обходится значительно дешевле, чем стационарная пневматическая.

Стационарные механические системы

Большой популярностью пользуются стационарные механические системы, так как они позволяют производить быструю разгрузку вагонов хопперов в автоцистерны или, с применением промежуточного бункера и пневмотранспортера, в удаленные силоса. Преимуществом стационарной механической системы является возможность применения больших винтовых транспортеров с большой производительностью, простота в обслуживании и относительно быстрое введение объекта в эксплуатацию по сравнению с системами с применением пневмотранспортеров с приямком. Такой способ разгрузки может быть интересен предприятиям, которые загружают автомобили «с колес» т.е. непосредственно из вагона в цементовозы.

При всем разнообразии существующих технологий разгрузки вагонов хопперов, каждый из представленных способ, имеет свои сильные стороны, которые могут быть применимы в зависимости от технических условий и целей наших партнеров. Лучшую и наиболее подходящую технологию лучше всего разрабатывать со специалистами производственной компании и технологом предприятия, которое планирует реализовать у себя проект.

Источник

Перевозка цемента. Технология и оборудование

Перевозка цемента. Технология и оборудование. Цемент—наиболее используемый строительный материал при возведении зданий и сооружений и его доставка, от завода изготовителя до места применения, является одной из задач технологического цикла строительства.

Перевозка цемента, в настоящее время осуществляется различными способами: в мягких контейнерах разового использования (МКР), в бумажных крафтовых мешках и без упаковки, насыпью.

Перевозка цемента в МКР

МКР –надёжная мягкая тара для перевозки цемента железнодорожным и автомобильным транспортом. Она выполнена из полипропилена и рассчитана на нетто в одну или полторы тонны. В ней можно не только перевозить цемент, но и хранить его после перевозки, на приёмной площадке стройки, в течении длительного времени.

Материал МКР защищает содержимое от внешних погодных условий (влажности и изменений температуры).
Гружёные МКР перевозят различными видами транспорта: морскими баржами, железнодорожными полувагонами, кузовными автомобилями с прицепами.
МКР снабжён двумя или четырьмя (в зависимости от грузоподъёмности) погрузочными лямками, которые цепляются за крюк грузоподъёмного механизма любой конструкции и могут перемещаться им сразу по нескольку штук.

Однако, этот вид упаковки имеет некоторые недостатки: легко повреждается от внешних механических воздействий и обладает достаточно высокой стоимостью, которую должны оплачивать заказчики перевозимых грузов, а тара безвозвратно теряется и должна утилизироваться, что также увеличивает расходы покупателей.

Перевозка цемента в бумажных мешках.

Бумажные мешки для перевозки цемента изготавливают из многослойной крафтовой бумаги с высокой прочностью стенок. Развес нетто в этих мешках колеблется от 5 кг до 1,5 тонн.
Крафт- мешки обладают целым рядом преимуществ перед МКР: они стоят гораздо меньше, погрузка и разгрузка для этих мешков не требует специальных лямок и захватов, разгрузка бумажных мешков не большой массы позволяет применять некоторые ручные операции.

Для перевозок пылевых материалов в крафт- мешках применяют автомобильный транспорт, железнодорожные вагоны и морские суда. Недостатками этой тары являются: высокая проницаемость влаги, как из воздуха, так и дождевой. Хранить цемент в этих мешках на стройке можно только под крышей в сухих помещениях.

Перевозка цемента без упаковки.

Такой вид перевозки применяется при больших объёмах доставки цемента на стройку, что значительно удешевляет расходы на эту часть технологии строительства, т.к. отсутствуют стоимость самой упаковки и затраты на процесс затаривания на заводе производителе.

Для этой цели применяют специальные виды транспорта:

на железной дороге это вагоны хопперы или цистерны;
на автомобильном транспорте применяются цементовозы и автомобили с прицепом, на котором устанавливается цистерна, из неё цемент можно выгрузить только компрессором, являющимся неотъемлемым оборудованием цементовоза.

Самым массовым способом перевозки бестарного цемента, от завода изготовителя до строительной площадки, является транспортирование его с помощью автомобильных цементовозов (АЦВ). Они предназначены для транспортировки цемента на расстояние не более 150км, а других пылевидных материалов –более чем на 500км.

Существует два типа АЦВ :

с пневматической разгрузкой ;
с пневматической самозагрузкой и саморазгрузкой.

АЦВ с пневматической разгрузкой (рис.1)

АЦВ состоит из автомобиля тягача и цистерны, закреплённой на полуприцепе. Цистерна установлена на полуприцепе с наклоном к горизонтали в 7-9О в сторону разгрузки. В вверху цистерны расположены загрузочные люки с крышками, снабжёнными резиновыми уплотнениями и винтовой прижим крышки к седлу люка, обеспечивающий герметичность внутреннего объёма цистерны.

Внутри цистерны установлены боковые откосы и аэролоток, представляющий собой натянутую вдоль оси цистерны мелкоячеистую сетку, или перфорированный стальной лист, с закрепленной на сетке или листе, многослойной пористой хлопчатобумажной тканью. В задней части, по ходу движения цистерны, установлен разгрузочный патрубок с краном и форсункой для продувки. С помощью крана регулируется величина расхода выгружаемой пыли и создание избыточного давления во внутреннем объёме цистерны, непосредственно перед разгрузкой.

На автомобильном тягаче установлен компрессор ротационного типа, привод которого осуществляется от блока отбора мощности двигателя, через передаточный вал и клиноремённую передачу. Компрессор оснащён фильтром для воздуха и предохранительным клапаном. Расходный патрубок компрессора соединён с цистерной быстроразъёмным соединением.

Как работает АЦВ с пневматической разгрузкой?

На заводе производителе, перед отправкой, цемент хранится в заводских силосах с дозаторами. АЦВ подъезжает на загрузочную рампу под ними и, через верхний люк, загружается определённым объёмом материала.

После перевозки цемента на строительную площадку, он разгружается на подготовленные для приёма насыпного материала, карманы. Разгрузка осуществляется следующим образом.
Включается компрессор 4, установленный на АЦВ и сжатый воздух , через влаго маслоотделитель 3 и воздухораспределитель 2 подаётся внутрь цистерны к аэролотку 5 и к форсунке 6, через трубопровод, оснащённый обратным клапаном. Сжатый воздух проникает сквозь сетку и пористую ткань, смешивается с цементом и эта смесь стекает по аэролотку, к блоку разгрузки, где цемент увлекаемый потоком воздуха из форсунки, по шлангу большого диаметра, разгружается на подготовленное место на стройплощадке.

АЦВ с пневматической саморазгрузкой и загрузкой (рис.2).

Для загрузки АЦВ не из силоса, пылевидным материалом, свободно лежащего на поверхности бетонной площадки, применяются АЦВ с пневматической самозагрузкой. Для этой цели, для всасывания материала, необходимо создать разрежение внутри цистерны, что реализуется тем же компрессором.

Рукав2 цистерны 3 отделяют от компрессора 1 и подсоединяют к всасывающему патрубку цистерны. Включают компрессор и выкачивают воздух из цистерны, создавая в ней вакуум.
Заборное устройство 5, внедряют в глубину свободно лежащего материала и поворачивают кран, после чего материал, под действием разницы давления наружного воздуха и разрежения внутри, засасывается в цистерну и заполняет её объём до уровня, фиксируемого датчиком сигнализатором.

Заброс цемента в компрессор предотвращается наличием тканевого фильтра в цистерне и в рукаве.
Процесс разгрузки из таких АЦВ, осуществляется вышеописанным способом.
Техническая характеристика АЦВ.
Грузоподъёмность, кг от 8000 до 22000;
Собственная масса, кг от 3300 до 7850;
Геометрический объём цистерны, м 3 от 8,87 до 21;
Эксплуатационный объём, м 3 от 7 до 20;
Производительность самозагрузки, т/мин от 0,5 до 1;
Производительность разгрузки, т/мин от о 5 до 1

Пневматическая разгрузка железнодорожных цистерн (рис.3)

Разгрузка цемента из железнодорожных цистерн пневматическим способом, аналогична разгрузке автомобильных цистерн.
Железнодорожная цистерна загружается цементом на заводе производителе через люки в верхней её части и перемещается на стройплощадку на большие расстояния.
После установки цистерны в месте разгрузки, к ней подсоединяют компрессор роторного типа, приводимый от электродвигателя.

Сжатый воздух от компрессора, через распределительное устройство, подаётся в пространство цистерны над слоем материала в ней и, одновременно, в пространство под аэролотками , установленными внутри цистерны.

Аэролотки установлены с уклоном к средней части цистерны и, цементно- воздушная смесь, образовавшаяся в зоне над лотками, начинает с двух сторон, смещаться в сторону разгрузки. Через люк в средине цистерны цемент, отделённый от воздуха, попадает в коллектор и оттуда выгружается в подготовленные ёмкости или насыпается свободно.

При пневматической разгрузке цемента всеми вышеописанными способами, может возникнуть обстановка повышенного запыления рабочей зоны вредной цементной пылью, поэтому, персоналу необходимо выполнять все требования инструкций по разгрузке и строго соблюдать нормы санитарии.

Опубликовано в категории ДОРОЖНАЯ и СТРОИТЕЛЬНАЯ

Источник

Как разгружают сыпучие материалы

Пневмовакуумные системы разгрузки вагонов

Традиционными системами разгрузки хопперов считаются системы на базе приямков, в которых материал естественным образом высыпается из нижних разгрузочных люков вагонов в расположенный под путями бункер и далее, с помощью различного типа оборудования, подается на силосный склад.

Однако, вот уже не одно десятилетние, параллельно развиваются системы с пневмовакуумным принципом работы. В таких системах сыпучий материал под действием разрежения отбирается из вагона с помощью осадительной камеры, соединенной с вакуумной откачной установкой. Камера, по сути, является пневмокамерным насосом, загружаемым не гравитационным методом из вышерасположенной емкости, а посредством вакуумирования внутреннего объема. Из осадительной камеры материал подается на склад. Распространены два типа установок: непрерывного и циклического действия, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки.

В установках непрерывного действия материал из осадительной камеры подается на склад с помощью пневмовинтового насоса или роторного питателя.

В установках циклического действия материал из осадительной камеры вытесняется с помощью избыточного давления, которое обеспечивается компрессором, циклически подключаемым к системе вместо вакуумного насоса.

Рис.1 Пневморазгрузчик непрерывного действия

Пневмовакуумные системы разгрузки вагонов получили широкое распространение в странах Западной Европы и США. В качестве заборного устройства (устройства, по которому материал под действием разрежения поступает из вагона в камеру пневмовакуумного разгрузчика) могут быть использованы лотки для нижней разгрузки или манипуляторы для верхней разгрузки, а так же гибкие рукава для вагонов-цистерн с возможностью саморазгрузки.

Рис.2 Пневморазгрузчик циклического действия

В середине прошлого века в Советском Союзе начали внедряться установки непрерывного действия, которые использовались для разгрузки полувагонов. Они продолжают выпускаться некоторыми заводами до сих пор без существенных изменений. Однако, в нашей стране такие установки не получили широкого распространения в силу ряда причин:

• крайне неудобное и энергоемкое заборное устройство в виде дистанционно управляемой самоходной тележки с механическим рушителем и пневмовинтовым насосом, пригодной только для работы с полувагонами;
• невозможность использования заборного устройства для разгрузки хопперов, которые стали основным транспортным средством для доставки сыпучих грузов;
• применение пневмовинтовых насосов и роторных питателей, которые не могут надежно работать с материалом, имеющим инородные включения (части мелющих тел, куски арматуры, комья слежавшегося материала и т.п.), при попадании которых они выходят из строя;
• необходимость в частых регламентных работах сложных пневмовинтовых насосов и роторных питателей, подвергающихся постоянному износу при работе с абразивными материалами, такими как цемент, песок, гипс;
• использование низкобарных водокольцевых или роторно-пластинчатых насосов и компрессоров, не всегда позволяющих обеспечить большую высоту и дальность подачи материала;
• серьезные эксплуатационные ограничения на применяемые водокольцевые насосы при отрицательных температурах;
• высокая концентрация паров воды и масла – неизбежное следствие применения водокольцевых и роторно-пластинчатых насосов и компрессоров;
• постоянный износ трущихся деталей роторно-пластинчатых компрессоров, влекущий за собой необходимость проводить регулярные ремонтно-восстановительные работы с привлечением высококвалифицированных специалистов;
• отсутствие технических решений, позволяющих эффективно разгружать ж/д хопперы с помощью пневомвакуумных разгрузчиков.

В станах Запада данных проблем удалось избежать по причине широкого внедрения вагонов-цистерн с возможностью саморазгрузки, а так же иной конструкции хопперов, часто оснащаемых патрубком для подсоединения вакуумного откачного материалопровода. Так же, зарубежные хопперы, как правило, имеют очень большие загрузочные люки (а порой и один, на всю длину вагона), которые позволяют эффективно применять манипуляторы для верхней разгрузки вагонов. Кроме того, они имеют иную конструкцию нижних люков, позволяющую просто и герметично подсоединять к ним лотки, располагаемые на рельсах. Существенно и то, что в странах Западной Европы и США действуют более жесткие требования к качеству материалов, что, в купе с более широким распространением пневмовакуумных установок циклического действия, позволило развиваться именно пневматическим системам разгрузки.

Рис.3 Зарубежные откачные системы разгрузки вагонов

В настоящее время в нашей стране иногда можно встретить пневморазгрузчики непрерывного действия. Это, в основном, либо старое отечественно оборудование, либо его копии, подвергшиеся незначительным модернизациям, со всеми присущими этой схеме недостатками.

Однако, можно увидеть примеры использования в разгрузке хопперов и системы циклического действия — это привычные нам автоцементовозы, имеющие функцию самозагрузки. При разгрузке вагонов таким методом, шланг автоцементовоза подается через верхние люки хоппера. Полная разгрузка 60-ти тонного вагона занимает не менее 3-х часов.

Рис.4 Полуприцеп-цементовоз с функцией самозагрузки

В настоящее время в нашей стране иногда можно встретить пневморазгрузчики непрерывного действия. Это, в основном, либо старое отечественно оборудование, либо его копии, подвергшиеся незначительным модернизациям, со всеми присущими этой схеме недостатками.

Однако, можно увидеть примеры использования в разгрузке хопперов и системы циклического действия — это привычные нам автоцементовозы, имеющие функцию самозагрузки. При разгрузке вагонов таким методом, шланг автоцементовоза подается через верхние люки хоппера. Полная разгрузка 60-ти тонного вагона занимает не менее 3-х часов.

Применение автоцементовозов для разгрузки хопперов — попытка решить проблему логистики на временной площадке или арендованной территории, не имеющей приямка. И эта схема оправдана, но тогда, когда речь идет о малых объемах перевалки и когда загруженный цементовоз, по сути, является потребителем. Производительность такого способа невелика. Например, типичные 30т/ч — это производительность загрузки или выгрузки, но следует учитывать полный цикл перекачки материала и указанные 30 т/ч нужно разделить на два. Кроме того, по своей сути автоцементовоз является автотранспортным средством и не рассчитан на постоянную перекачку больших объемов материала, а так же существенную высоту и дальность подачи. Однако, даже в условиях некрупного склада или узла перевалки может стоять задача обеспечить высокую производительность и возможность подать материал в высокий силос на удалении 50 метров и более. В таких условиях использование автоцементовоза существенно усложняет процесс перевалки, снижается производительность, растет трудоемкость и стоимость работ.

Общее описание систем пневмовакуумной разгрузки компании НПК «МЕТАЛТЕК»

Компания НПК «МЕТАЛТЕК» давно присутствует на рынке логистики сыпучих материалов и предлагает широкий спектр технологического оборудования, системы автоматики и металлоконструкции. Нами накоплен богатый опыт в организации и изготовлении различных складов инертных и сыпучих материалов, оборудования для растаривания мягких контейнеров, оборудования для пневмотранспорта цемента, узлов разгрузки железнодорожных хопперов. Коллективом Компании построено и модернизировано значительное количество узлов разгрузки хопперов на базе приямка (более 85 объектов), и нам хорошо известны сопутствующие таким работам проблемы, начиная от высоких грунтовых вод и заканчивая сроками реализации и большой стоимостью объекта.

Рис.5 Грунтовые воды – одна из проблем при строительстве приямка

На основании опыта многолетнего общения с заказчиками и анализа сложившейся в России и странах СНГ системы логистики сыпучих материалов руководством ООО НПК «МЕТАЛТЕК» было принято решение начать развивать пневовакуумные системы разгрузки хопперов, как более дешевую и быстрореализуемую альтернативу существующим системам на базе приямков.

Для успешной реализации проекта специалистами Компании были решены проблемы, стоявшие на пути внедрения пневмовакуумных систем разгрузки:

• принято решение в пользу систем циклического действия, что позволило надежно работать с материалами, имеющими инородные включения, размер которых может достигать до 1/2 сечения материалопровода;
• применение системы циклического действия снизило энергозатраты ввиду исключения дополнительного энергопотребления пневмовинтовым насосом или роторным питателем;
• исключен из рассмотрения прежний подход к устройству приемных (заборных) устройств;
• разработаны новые технические решения, позволяющие разгружать существующие хопперы с помощью пневомвакуумных разгрузчиков, как через нижние, так и через верхние люки.

Специалистами Компании была проведена серьезная научно-исследовательская работа, результатом которой стала регистрация 5-и патентов и разработка нового типа оборудования -пневмовакуумного разгрузчика (далее ПВР). Реализованные в установках подходы базируются на серьезном конструкторском и производственном опыте коллектива Компании, а так же проверенных временем технологических решениях и известных физических принципах.

ПВР предназначен для выгрузки сыпучих материалов (гипс, цемент, песок, пластиковый гранулят, мука, сода, соль, и др.) из всех существующих в РФ типов ж/д вагонов без организации приямка и дальнейшей их подачи потребителю (склад хранения, автоцементовозы, технологический цех, сухогруз и т.п.). Установки так же могут применяться для разгрузки судов или сбора и перевалки сыпучих материалов на открытых площадках.

ПВР являются набором технологического оборудования, в общем случае включающим:

• модуль технологический;
• приемное (заборное) устройство для верхней или нижней разгрузки;
• модульную компрессорную.

Работа ПВР в целом, и его основной составной части — модуля технологического, основана на принципе пневмотранспортирования сыпучих материалов и их свойстве переноситься потоком воздуха.

Модуль технологический является основным рабочим элементом системы и включает набор технологического оборудования и автоматическую систему управления, обеспечивающие выполнение главного технологического процесса – пневмоперекачки сыпучего материала. Он представлен модификациями, базирующимися на общем наборе типового оборудования и различающимися климатическим исполнением. Модификации изделия отличаются тем, что могут изготавливаться в полностью закрытом контейнере (исполнение «К») со встроенной системой поддержания температуры или на открытой раме для установки под навесом или в помещениях (исполнение «Р»), а так же иметь варианты, как со встроенным основным технологическим компрессором, так и без него. Кроме того, возможна поставка изделия в виде комплекта технологического оборудования (исполнение «Т»), соответствующего исполнению «Р» для монтажа и соединения в единый агрегат на объекте. Так же компания готова работать по частным техническим заданиям.

Приемное устройство предназначено для забора материала в точке разгрузки (вагон-хоппер, баржа, емкость и т.п.) и его транспортировки к модулю технологическому под воздействием потока воздуха, формируемого встроенными вакуумными насосами.

ООО НПК «МЕТАЛТЕК» предлагает на выбор несколько вариантов приемных устройств:

• манипуляторы типа МВ на базе консольного крана специального исполнения для верхней разгрузки;
• манипуляторы типа МВГ на базе гидроманипулятора специального исполнения для верхней разгрузки;
• лоток стационарный (межшпальное заборное устройство) для нижней разгрузки вагонов-хопперов;
• лоток подвижный для нижней разгрузки вагонов-хопперов.

Манипуляторы для верхней разгрузки оснащены гибким материалопроводом и соплом с управляемой системой рыхления и аэрации.

Лотки, в зависимости от комплектации, могут оснащаться системой принудительной аэрации сжатым воздухом. Нижняя часть лотка устанавливается на шпалах, в межрельсовом пространстве, таким образом, что вагоны беспрепятственно проходят над ней. При установке вагонов под разгрузку они взаимно позиционируются относительно нижней части лотка, вслед за этим устанавливаются 4 стенки, плотно ограждающие пару люков. После этого можно осуществлять процесс разгрузки.

Для модулей технологических, не оснащенных встроенным основным технологическим компрессором, в качестве источника сжатого воздуха ООО НПК «МЕТАЛТЕК» предлагает использовать модульную компрессорную.

Для установки модуля технологического и лотков для нижней разгрузки на объекте не требуется никаких специальных строительно-монтажных работ и согласования РЖД, необходима лишь подготовленная ровная площадка, соответствующая габаритам установки.

Для установки манипуляторов для верхней разгрузки на объекте потребуется организация заглубленного ж/б основания для придания устойчивости устройству при его работе.

Возможна разработка и изготовление ПВР специальных исполнений в зависимости от потребностей заказчика.

Для организации разгрузки ж/д вагонов-хопперов без приямка НПК «МЕТАЛТЕК» предлагает использовать модули технологические с расчетной производительностью (по цементу) 30 или 90т/ч. Пиковая и средняя производительность изделий зависит от свойств материала, параметров пневмотрассы, квалификации персонала и комплектации пневмовакуумного разгрузчика определенными типами приемных устройств.

Рис.6 Модули технологические производства компании ООО НПК «МЕТАЛТЕК»

Модуль технологический для производительности 90тон/час представляет собой установку со смонтированными на ней вакуумными и компрессорными машинами, пневмокамерными насосами и фильтрами, сконфигурированными в две технологические линии «пневмокамерный насос-фильтр-вакуумный насос» и объединенными между собой системой трубопроводов с затворами, образующих единый комплекс для транспортировки сыпучих материалов посредством потока воздуха. Каждая линия образует независимую пневмотранспортную систему, обеспечивающую забор материала через приемное устройство и его подачу сжатым воздухом, производимым компрессором, потребителю. Обе линии работают в противофазе, обеспечивая непрерывную транспортировку материала. Вся система функционирует под управлением автоматической системы, синхронизирующей работу всех устройств изделия.

Модуль технологический для производительности 30т/ч представляет собой установку со смонтированными на ней вакуумной и компрессорной машинами, пневмокамерным насосом и фильтром, сконфигурироваными в технологическую линию «пневмокамерный насос-фильтр-вакуумный насос» и объединенными между собой системой трубопроводов с затворами, образующих единый комплекс для транспортировки сыпучих материалов посредством потока воздуха. Линия образует пневмотранспортную систему, обеспечивающую забор материала через приемное устройство и его подачу сжатым воздухом, производимым компрессором, потребителю. Она работает в циклическом режиме, попеременно, то набирая материал во внутренний объем пневмокамерного насоса, то вытесняя его, обеспечивая транспортировку материала. Вся система функционирует под управлением автоматической системы, синхронизирующей работу всех устройств изделия.

Рис.7 Осадительные камеры пневмовакуумного разгрузчика – серийные пневмокамерные насосы производства компании ООО НПК «МЕТАЛТЕК»

Сравнение систем пневмовакуумной (бесприямковой) разгрузки хопперов и комплексов разгрузки с приямком

Представленная система разгрузки на базе ПВР по сравнению с типовой разгрузкой в приямок обладает следующими преимуществами:

• финансовые затраты на организацию участка разгрузки и перевалки на базе ПВР до 40% ниже;
• время ввода участка разгрузки и перевалки цемента в эксплуатацию более чем в 2 раза ниже;
• время полной окупаемости бизнес-проекта складского участка перевалки на базе ПВР в 2 раза меньше ;
• мобильность, модульность и минимальное количество строительно-монтажных работ, не требуется согласование и разрешения РЖД.

Рис.8 Участок разгрузки извести из хопперов без приямка с лотком для нижней выгрузки

Основные сравнительные эксплуатационные показатели приведены в следующей таблице:

Основные регламентные работыРасходные материалы, периодичность	Узел разгрузки с приямком на один ж/д хоппер	Узел разгрузки с ПВР90 на один ж/д хоппер
Замена фильтровальных рукавов пневмокамерных насосов (осадительных камер)	Фильтровальные рукава аэраторов 4 пневмокамерных насосов Периодичность 6-12 мес.	Фильтровальные рукава аэраторов 2 осадительных камер Периодичность 6-12 мес.
Замена фильтровальных рукавов на пневмовакуумных фильтрах системы вакуумирования	нет	Фильтровальные рукава 4 фильтров Периодичность 12-30 мес.
Замена клапанов-хлопушек насосов	Замена клапанов 4 пневмокамерных насосов Периодичность 6-12 мес.	нет
Замена уплотнений поворотных затворов материалопроводов	Замена 4 уплотнений Периодичность 3-6 мес.	Замена 4 уплотнений Периодичность 3-6 мес.
Замена корпусов, пневмоприводов и заслонок поворотных затворов материалопроводов**	Замена корпусов 8 затворов Периодичность 6-36 мес.	Замена 4 корпусов затворов Периодичность 6-36 мес.
Замена уплотнений и пневмоприводов поворотных затворов воздушных магистралей**	Замена 4 затворов Периодичность 6-36 мес.	Замена 10 уплотнений затворов Периодичность 6-36 мес.
Замена картриджей системы подготовки воздуха	Замена 2 картриджей Периодичность 6-12 мес.	Замена 3 картриджей Периодичность 6-12 мес.
Регламентные работы с вакуумным насосом	нет	Замена масла в редукторе привода кулачков 2х насосов. Периодичность 6-24 мес.
Восстановительные работы элементов материалопровода	4 места на материалопроводах Ду150мм(возможна поставка элементов трубопроводов как сменной части)	4 места на материалопроводах Ду200мм(возможна поставка элементов трубопроводов как сменной части)

* — периодичность работ определяется материалом и интенсивностью эксплуатации оборудования.
** — корпус и заслонка поворотного затвора при работе с абразивными материалами подвергается износу наряду с уплотнениями. Ресурс пневмоприводов ограничен и может составлять до 1,5 млн. срабатываний в зависимости от условий работы;
— сравнение приводилось на примере серийного модуля технологического К90.02 и типового приямка с 4 пневмокамерными насосами НПК50 производства ООО НПК «МЕТАЛТЕК».

Существует разница в энергопотреблении двух вариантов разгрузки вагонов. Согласно расчетам, энергопотребление вакуумной магистрали при разгрузке цемента из хопперов с помощью ПВР из лотка с производительностью 90т/ч составит порядка 28 кВт. При подаче цемента из приямка глубиной 6м с той же производительностью, энергопотребление будет около 20кВт. Энергозатраты на дальнейшую транспортировку материала в обоих вариантах одинаковы, поскольку из осадительных камер пневмовакуумного разгрузчика материал подается сжатым воздухом точно так же как и из пневмокамерных насосов, установленных в приямке. Мощность компрессорной, даже для небольшого склада может составить около 100кВт. Таким образом, разница в энергопотреблении двух способов разгрузки в общем балансе является несущественной.

В итоге, по сумме факторов, пневмовакуумные системы разгрузки хопперов без приямка выглядят гораздо привлекательнее приямков. Несколько большие энергозатраты вакуумного метода отбора материала с лихвой компенсируются весомой разницей в капиталовложениях на этапе строительства складского комплекса. Неоспоримое преимущество заключается в возможности оперативной организации мобильных и временных участков разгрузки.

Обеспечение экологических требований при разгрузке пылевидных сыпучих материалов

Пневмовакуумным разгрузчиком, в силу вакуумной откачки материала обеспечивается экологичный (беспылевой) отбор сыпучих материалов.

Очевидно, что при применении в качестве приемного устройства манипулятора пыление невозможно, так как материал начинает перемещаться только под действием вакуума уже непосредственно в материалопроводе, и его унос в атмосферу невозможен. В случае, если производится разгрузка больших открытых бункеров, таких как полувагоны или сухогрузы, при порывах ветра унос материала, конечно же, возможен. Однако, данная проблема в принципе не решается только системой разгрузки, не зависимо от принципа ее работы. В таких случаях требуемая экологичность может быть обеспечена только комплексно при обязательном условии строительства специальных сооружений.

При разгрузке хопперов с применением лотков для нижней разгрузки минимизация выбросов материала в атмосферу – задача, решаемая как конструктивными методами, так и организационными.

Рис.9 Лотки для нижней выгрузки хопперов без приямка производства компании ООО НПК «МЕТАЛТЕК»

Конструктивно, пыление ограничивается благодаря самой конструкции лотка, стенки которого довольно плотно ограждают разгрузочные люки вагона (см. рис.10). Согласно приведенной иллюстрации четыре стенки, очередность установки которых обозначена номерами 1 и 2, повторяют габариты люков. После установки стенок на них монтируются специальные уголки, обозначенные номерами 3, которые непосредственно примыкают к стенкам вагона, а их резиновые фартуки обеспечивают еще более плотное сопряжение элементов лотка между собой и разгрузочными люками вагона. Таким образом, все щели, через которые может происходить выброс пыли, практически перекрываются.

Рис.10 Схема сборки стационарного лотка для нижней выгрузки хоппера без приямка. Очередность установки деталей.

Вторая неотъемлемая составляющая беспылевой разгрузки хопперов с помощью лотка – правильная организация работы и управление пневмовакуумным разгрузчиком. Выброс материала вверх и в атмосферу при разгрузке хопперов в приямки, в значительной степени обусловлен движением вытесняемого из бункера воздуха. При применении вакуумного метода отбора материала воздух не вытесняется наружу из замкнутого объема, а вместе с материалом засасывается в материалопровод. Воздух, собственно, является движущей средой для материала и должен постоянно поступать в лоток. Этот приток происходит как через систему аэрации лотка, так и через имеющиеся в сопряжении лотка и люков вагона зазорах. Таким образом, очевидно, что при разгрузке хопперов с помощью вакуумного метода отбора материала неизбежно устанавливается движение воздуха, направленное из атмосферы в зону разгрузки, что, конечно же, препятствует пылению материала.

Рис.11 Узел разгрузки цемента и извести из хопперов без приямка на базе модулей ПВР90

Для обеспечения требуемого режима работы операторы должны стремиться уровнять скорость поступления материала из вагона в лоток со скоростью засасывания материала пневмовакуумным разгрузчиком. Требуемое соотношение легко достигается степенью открытия разгрузочных люков вагона. С учетом того, что расчетная скорость перекачки материала установкой составляет для цемента 90 тон/час, а время его выгрузки из 60-ти тонного вагона в традиционные приямки от 30 до 90 минут, достижение требуемого уровня экологичности разгрузки является решаемой задачей, что подтверждается на практике.

Источник