Организация перевалки цемента начинается с выбора места для организации участка разгрузки вагонов хопперов. Расположение участка определяется несколькими факторами:
- коммерческой составляющей
- транспортной доступностью для грузового транспорта
- удобным расположением и инфраструктурой железнодорожной станции
- удобным расположением железнодорожного тупика
- длиной железнодорожного полотна тупика
- возможностью обеспечения энергоресурсами
- участок должен находиться на определенном удалении от жилых домов
Для определения комплекта оборудования и выбора технологии необходимо определить объем планируемой перевалки сыпучих материалов в месяц, далее определить решим работы перевалки - количество смен или круглосуточная работа и только после этого определиться с подходящей технологией разгрузки вагонов и необходимым комплектом оборудования.
Современные решения для разгрузки вагонов хопперов делятся на две большие группы:
1. Механические способы разгрузки вагонов
2. Пневматические способы разгрузки вагонов
Есть третий способ разгрузки вагонов который совмещает в себе два этих способа - Комбинированный способ разгрузки вагонов.
Разгрузка сухих сыпучих материалов из вагонов хопперов производится, как правило, в силоса (склады хранения) которые могут быть представлены как отдельностоящими изделиями так и групповыми складами хранения.
Рассмотрим каждый способ отдельно на примере перевалки цемента.
Механический способ наиболее часто представляет собой небольшой приемный бункер который располагается в подрельсовом пространстве на участке приемки и разгрузки вагонов хопперов, из бункера шнеком материал подается в вертикальную норию, которая поднимает цемент в силос. Если силос один то подача из нории прямая, если силосов два то подача в силоса осуществляется через перекидную заслонку которая позволяет выбирать силос для загрузки, если силосов больше чем два то распределение по силосам осуществляется при помощи винтового транспортера (шнека).
Пневматический способ представлен двумя системами:
1. Напорные системы
2. Вакуумные системы
Напорные пневматические системы представлены всеми видами пневмотранспортеров и пневмоподъемников, а именно камерными насосами (Монжусами), пневматическими винтовыми насосами (Фуллер насосы), струйные насосы. Отдельной категорией можно выделить авторские модели (самоделки) но все они имею в своей основе конструктив вышеперечисленных насосов. Каждый из насосов имеет свои особенности эксплуатации, сильные и слабые стороны как в конструкции так и в технологии. Струйные насосы имеют самую простую конструкцию и, как следствие, самую низкую стоимость - это привлекательно с одной стороны для покупателя, но с другой стороны у струйных насосов самый большой расход сжатого воздуха, прямая зависимость производительности от высоты "плотного слоя" материала - чем меньше плотный слой материала тем меньше производительность и в процессе разгрузки силоса производительность падает, в силосах примерно пятая часть объема силоса формирует неберущийся остаток материала. Происходит это потому, что сопротивление материала в транспортной магистрали больше давления "плотного слоя" материала в силосе и воздух начинает поступать в силос по пути наименьшего сопротивления. В итоге получается что теоретически у нас материал в силосе есть, а по факту использовать его мы не можем. Принцип работы струйного насоса непрерывный. Струйные насосы доживают свой век и их заменяют на более современные виды пневмотранспортеров с большей производительностью, меньшим расходом воздуха и более стабильной работой. Пневмовинтовые насосы имеют широкий модельный ряд за счет применения электродвигателей различной мощности. Самые распространенные модели имеют привод 18, 22, 32 кВт, есть модели с электродвигателями 55, 90 и 110 кВт, но при их рассмотрении необходимо смотреть на экономическое обоснование. К положительным сторонам применения пневмовинтовых насосов можно отнести хорошую производительность и стабильную работу. К негативным сторонам можно отнести большой расход электроэнергии и чувствительность к соблюдению техусловий эксплуатации операторами. Большой расход электроэнергии складывается из того, что для транспортировки используется сжатый воздух который производится компрессорной станцией и насосы имеют собственный электродвигатель достаточно большого номинала. Принцип работы насоса непрерывный, а значит и компрессорная станция должна быть большой. При несоблюдении оператором условий эксплуатации, а именно включения насосов в работу без подачи сжатого воздуха или с недостаточной подачей сжатого воздуха, шнек испытывает большие нагрузки из за того что из камеры смешения материал не удаляется и это приводит к выходу из строя уплотнений, поломки винта, а иногда и выходу из строя электродвигателя. Как следствие дорогостоящий ремонт. Если рассматривать участки разгрузки вагонов с приямками то получается, что электромоторы располагаются в небольшом помещении с высокой влажностью и большой запыленностью, что неблагоприятно сказывается на долговечности электродвигателей. Камерные насосы (монжусы) имеют множество модификаций для работы с различными видами сухих сыпучих материалов и различным объемом таких продуктов - от подачи пигмента в технологию малыми дозами до транспортировки цемента на большие расстояния (например 1000 метров) насосами с объемом рабочей камеры 6-10м3. Камерные насосы работают циклично, по этому компрессорная станция может быть заметно более скромной по производительности чем в струйных или винтовых системах. Камерные насосы, в настоящее время, являются наиболее рациональным решением так как имеют ряд преимуществ относительно струйных и винтовых насосов, таких как - высокая производительность, стабильная скорость транспортировки сыпучих материалов не зависимо от высоты плотного слоя материала, отсутствие собственных электроприводов, умеренное потребление сжатого воздуха, возможность регулировки скорости и плотности потока, высокая надежность, удобство обслуживания, не дорогие запасные части и быстроизнашивающиеся элементы. Напорные системы представлены еще одной группой - шлюзовые питатели с продувкой или просто шлюзовые питатели для пневматической транспортировки. Этот способ по технологии очень схож со струйной системой и отличается только тем что между прямоточной системой устанавливается шлюзовой питатель который предотвращает обратный ход материала в силос и позволяет выбирать из силоса все что идет самотеком. Этот способ используется в основном для неабразивных и легких продуктов, так как шлюзовые питатели способны держать небольшое давление, а следовательно в магистрали единовременно большой объем материала находиться не может. В этом техническом решении вместо компрессоров используют воздуходувки. К достоинствам этого способа можно отнести низкую стоимость реализации процесса, к недостаткам - небольшую производительность и самое важное необходимость делать достаточно большую систему аспирации так как напорные фильтры устанавливать нельзя - воздуходувки не продавливают сопротивление фильтровальных элементов напорных фильтров и устанавливать можно только группы циклонов которые не имеют фильтровальных элементов, а улавливают пыль силами гравитации, при этом степень очистки воздуха низкая - самые маленькие частички все равно будут уходить в атмосферу, а места для установки группы циклонов надо много.
Вакуумные системы в настоящее время активно применяются для транспортировки легких неабразивных материалов в технологиях где не требуется большая производительность. Чаще всего это пищевые или химические производства. Этот способ технически схож с напорным способом с воздуходувками только вентилятор не нагнетает давление, а создает вакуум - тянет на себя. Для транспортировки тяжелых абразивных материалов, таких как цемент, известь, гипс, минеральный порошок раньше применялись вакуумные разгружатели вагонов которые представляли собой мощную вакуумную машину которая работала на то что бы забирать материал из вагона, далее материал осаждался в бункере и далее уже напорным способом транспортировался дальше. К достоинствам этого способа раньше относилось то что таким способом можно было разгружать обычные товарные вагоны без нижних люков - для этого эти машины и разрабатывались. Для этого производились специальные насадки на всасывающий рукав которые ворошили аэрировали материал перед рукавом, что бы можно было забрать его вакуумным способом, так как если рукав просто погрузить в цемент он просто "захлебнется" и транспортировка будет невозможна. К недостаткам этого способа можно отнести ограничения по длине всасывающего рукава, большое энергопотребление, сложное обслуживание и эксплуатация которая требует обязательного участия высококвалифицированного инженера. Поддерживать в одной установке вакуум и положительное давление достаточно сложно, а неправильная эксплуатация быстро выводит весь комплекс из строя.
В настоящее время тяжелые сыпучие материалы возят по железной дороге в специальной таре, которая соответствует наименованию материала, так например цемент возят в вагонах хопперах цементовозах с двумя парами люков, а известь в вагонах минераловозах с тремя парами люков. Для разгрузки существуют современные способы или механические или пневматические на базе пневмокамерных насосов, или комбинированные где применяются и механические системы и пневматические в одном модуле. Все модули автоматизированы, что позволяет использовать минимальное количество персонала, а процесс сделать максимально быстрым, менее энергозатратным с высокой ремонтопригодностью и долговечностью!
Уважаемые читатели мы надеемся что материал подготовленный нами был для Вас полезным! С уважением, коллектив ООО Циркуль ТМ Compasstech