مخزن سیلوی پودر شیمیایی چیست: طراحی مهار جریان و مقاومت در برابر خوردگی
ساخته شده در 07.29
مخزن پودر شیمیایی چیست: طراحی جریان و خوردگی
یک سیلوی پودر شیمیایی، یک معرف یا ماده اولیه جامد خشک را در یک استوانه فولادی پیچ‌ومهره‌ای یا جوشی ذخیره می‌کند و تفاوت اصلی آن با سیلوی سیمان فله در شیمی آن است: پودر ذخیره‌شده ممکن است اسیدی، رطوبت‌گیر، کلوخه‌شونده یا واکنش‌پذیر باشد. بنابراین طراحی از pH، رطوبت و رفتار جریان ماده آغاز می‌شود و سپس هندسه کف، دریچه هوا و فیلتر، سیستم اتصال گردوغباربند و حفاظت داخلی را تعیین می‌کند. سیلوی فولادی با پوشش شیشه‌ای ذوب‌شده دارای یک لایه لعاب است که در دمای ۸۲۰ تا ۹۳۰ درجه سانتی‌گراد با ضخامت ۰٫۲۵ تا ۰٫۴۵ میلی‌متر ذوب شده، با آزمون جرقه در ۱۵۰۰ ولت جریان مستقیم آزمایش می‌شود و درجه pH ۱ تا ۱۴ دارد، که برای پودرهای اسیدی و قلیایی که به فولاد کربنی یا روی حمله می‌کنند مناسب است.
یک مهندس فرآیند که یک سیلوی پودر شیمیایی را مشخص می‌کند، شرح وظیفه‌ای دشوارتر از مورد سیمان دارد، زیرا ماده می‌تواند اسیدی، قلیایی، رطوبت‌گیر یا به‌سادگی ناشناخته باشد تا زمانی که برگه داده‌های تأمین‌کننده برسد. سیلو باید یک جامد خشک را بدون اینکه جامد به صورت توده درآید نگه دارد، پودر باید به‌صورت درخواستی با نرخ کنترل‌شده خارج شود، عملیات پر کردن باید گردوغباربند باشد زیرا محصول ممکن است یک خطر بهداشتی یا زیست‌محیطی باشد، و سطح داخلی باید در برابر ماده شیمیایی‌ای که در محلول می‌تواند بسیار تهاجمی‌تر از داخل کیسه باشد مقاومت کند. این چهار الزام همان سیلو هستند.
شیمی در اولویت است
pH و رطوبت پودر ذخیره‌شده، متریال پوسته را تعیین می‌کند و این تصمیم باید پیش از تعیین هندسه گرفته شود. یک پرکنندهٔ خنثی یا کمی قلیایی می‌تواند در یک سیلوی فولاد کربنی یا گالوانیزه مطابق HDG GB/T 13912-2020 در فضای داخلی خشک استفاده شود. یک پودر اسیدی — نمکی حاوی گوگرد، یک فسفات یا کنسانترهٔ معدنی اسیدی — نیازمند داخلی است که وقتی محصول رطوبت اتمسفری جذب می‌کند، خورده نشود، و یک پودر قلیایی کاستیک نیز به همان مقاومت در انتهای قلیایی طیف نیاز دارد. اینجاست که سیلوی شیشه-ذوب‌شده-به-فولاد مطرح می‌شود: لایهٔ لعاب در دمای 820–930 درجهٔ سانتی‌گراد به فولاد ذوب می‌شود، با ضخامت 0.25–0.45 میلی‌متر شکل می‌گیرد، با مقاومت بالای 3,450 نیوتن بر سانتی‌متر مربع درجه‌بندی می‌شود، با تست جرقه در 1500 ولت جریان مستقیم آزمون می‌شود و pH 1–14 را تحمل می‌کند، بنابراین هر دو انتهای طیف را روی یک سطح شیشهٔ خنثی پوشش می‌دهد. جایی که پودر واقعاً خلوص بالا یا کلرید بالا دارد و بهره‌بردار یک سد آلیاژی می‌خواهد، فولاد زنگ‌نزن 316L گزینهٔ جایگزین است و چندین برابر یک سیلوی GFS هزینه دارد؛ جایی که وظیفه یک محصول ملایم در یک سیلوی خشک است، فولاد گالوانیزه مطابق GB/T 13912-2020 پاسخ اقتصادی است.
هندسه کف: کیک شدن و جریان
پودرهای شیمیایی بیشتر از سیمان مستعد کلوخه شدن هستند، بنابراین هندسه کف و خروجی، عوامل تعیین‌کننده طراحی محسوب می‌شوند. یک پودر آب‌دوست یا حساس به فشار بر روی خروجی کوچک پل می‌زند و در کنار خروجی بدموقع‌قرارگرفته چاهک تشکیل می‌دهد، بنابراین شیب قیف باید با حاشیه اطمینان از زاویه جریان اندازه‌گیری‌شده ماده فراتر رود و قطر خروجی باید بر اساس چگالی توده‌ای و نرخ مورد نیاز تعیین شود، نه بر اساس نوار نقاله. کف مخروطی خروجی واحد و تمیزی ارائه می‌دهد و پاسخ معمول برای پودر شیمیایی مستعد کلوخه شدن است؛ کف قیفی با شیب کم برای ماده‌ای با جریان آزاد در سیلوی بلندی مناسب است که مخروط کامل در آن بیش از حد بلند می‌شود؛ کف مسطح با چند خروجی کف برای سطح مقطع بزرگ که با ماردون تغذیه می‌شود مناسب است. جایی که کلوخه شدن را نمی‌توان از طریق طراحی حذف کرد، کمک مکانیکی است — پد سیال‌سازی، حلقه هوادهی، خروجی ارتعاشی یا ضربه‌ای، یا تخلیه شکسته‌شده — و این کمک باید همراه با سیلو مشخص شود، نه اینکه پس از اولین انسداد خروجی که کارخانه را متوقف می‌کند، به‌صورت الحاقی اضافه شود. بر این اساس، سیلوی پودر شیمیایی یک ظرف آب‌بندی‌شده و دارای تهویه با خروجی کمک‌جریان است و پوشش خوردگی برای پودر ذخیره‌شده در همان زمان تعیین می‌شود.
ساختار ضد گرد و غبار و مسیر تخلیه هوا
مخزن سیلوی پودر شیمیایی به همان اندازه که یک مخزن ذخیره‌سازی است، یک ظرف محفظه‌ای نیز هست. نقطه پرکردن نیاز به یک اتصال چرخشی آب‌بندی‌شده یا یک ایستگاه تخلیه کیسه با فیلتر دارد، هوای جابه‌جاشده نیاز به یک دریچه تخلیه با اندازه مناسب برای حجم انتقال دارد و باید از طریق یک بگ‌هاوس یا واحد کارتریج با یک قفل هوای چرخشی که محصول گرفته‌شده را بازمی‌گرداند فیلتر شود، و هر اتصال پوسته باید ضدگردوغبار باشد. در یک سیلوی پیچ‌ومهره‌ای این به معنای اتصالات فلنجی با واشر EPDM و پیچ‌های گرید 8.8 است که با گشتاور مشخص‌شده مونتاژ شده‌اند، سوراخ‌های کارخانه‌ای و واشری که در هر بازرسی بررسی می‌شود؛ یک سیلوی پیچ‌ومهره‌ای با واشر فرسوده یک منبع گردوغبار است، و برنامه بازرسی باید شامل واشر در هر دریچه بازدید و هر نفوذ سقف باشد. فشار داخلی در حین پرکردن تنها چند کیلوپاسکال است و در حین تخلیه هیچ فشاری وجود ندارد، بنابراین سیلو یک مخزن اتمسفریک با مسیر تخلیه فشار باقی می‌ماند، هرگز یک ظرف تحت فشار نیست.
مشخصات فنی
پارامتر | مقدار / محدوده معمول | یادداشت |
دمای ذوب لعاب | ۸۲۰–۹۳۰ درجه سانتی‌گراد | شیشه ذوب شده به فولاد در یک چرخه |
ضخامت لعاب | ۰.۲۵–۰.۴۵ میلی‌متر | بالای ۳,۴۵۰ نیوتن بر سانتی‌متر مربع |
تست جرقه | ۱۵۰۰ ولت جریان مستقیم | به ازای هر پنل قبل از حمل |
مقاومت در برابر pH | ۱–۱۴ | پودرهای اسیدی و قلیایی |
زبری داخلی | Ra < 0.8 میکرومتر | شستشوی آسان بین محصولات |
گزینه گالوانیزه کردن | HDG مطابق GB/T 13912-2020 | پودرهای خشک، بی‌اثر و غیرخورنده |
گزینه استیل | 304 / 316L | خلوص بالا، کلرید بالا |
سیستم اتصال | فلنجی، واشر EPDM، پیچ‌های گرید 8.8 | در صورت اعمال گشتاور، گردوغباربند |
دریچه تخلیه | بگ‌هاوس یا فیلتر کارتریجی با قفل هوای چرخشی | متناسب با حجم هوای انتقال |
کف | مخروطی، قیفی یا مسطح با خروجی‌ها | بر اساس زاویه جریان و کلوخه شدن تعیین اندازه می‌شود |
عملیات و نگهداری که سیلو را قابل استفاده نگه می‌دارد
جزئیاتی که تعیین می‌کنند آیا یک سیلوی پودر شیمیایی قابل بهره‌برداری است یا نه، همان‌هایی هستند که هیچ‌کس برایشان قیمتی نمی‌گذارد: مسیر شست‌وشو، محل قرارگیری دریچه آدم‌رو و فاصله بازرسی. سیلویی که بین محصولات مختلف تغییر می‌کند به داخلی نیاز دارد که قابل شست‌وشو باشد و به یک زهکش در پایین‌ترین نقطه؛ سیلویی که سال‌ها یک محصول را ذخیره می‌کند به دریچه آدم‌رو در سطحی نیاز دارد که انتظار کیک‌شدگی می‌رود، تا خدمه بتوانند بدون ورود کامل، کانال جریان را ببینند. هر نفوذی — نشانگر سطح، پروب دما یا رطوبت، ورودی انتقال، دریچه تخلیه هوا و خروجی تخلیه — باید در یک غلاف آب‌بندی‌شده قرار گیرد نه اینکه در محل از میان لعاب جوش داده شود، زیرا نفوذ جوش‌داده‌شده در محل به یک پوشش ذوب‌شده نقطه‌ای است که خوردگی از آنجا آغاز می‌شود. و فاصله بازرسی باید از ماده تبعیت کند: یک پودر آب‌دوست یا اسیدی نیازمند بازرسی خروجی و مخروط پایینی در هر چرخه تحویل است، و یک پودر خنثی تنها در بررسی سالانه.
مطالعه موردی پروژه
پروژه | موقعیت مکانی | محصول | ظرفیت | دامنه |
مخزن آب خام با قطر بزرگ | نامیبیا | مخزن GFS | ۴۴,۹۰۰ متر مکعب | تامین و نظارت بر ساخت |
مخازن فاضلاب صنعتی، ۲۷ واحد | سین‌کیانگ، چین | مخازن GFS | مجموعاً ۳۰,۴۶۹ متر مکعب | تامین و نظارت بر ساخت |
مخزن فاضلاب شیمیایی با قطر بزرگ | ژجیانگ، چین | مخزن GFS | ۱۱,۶۱۳ متر مکعب | نظارت بر تأمین و ساخت |
قابلیت مهندسی مرکز لعاب
سنتر انامل (شرکت فناوری شجیاژوانگ ژنگژونگ) از سال ۲۰۰۸ مخازن ذخیره‌سازی پیچ‌ومهره‌ای را طراحی و تولید کرده است. این شرکت به عنوان اولین تولیدکننده مخازن فولادی با پوشش شیشه‌ای ذوب‌شده (GFS) در چین، نزدیک به ۲۰۰ اختراع مرتبط با انامل دارد، سالانه حدود ۳۰۰,۰۰۰ ورق فولادی پوشش‌داده‌شده با انامل تولید می‌کند، بیش از ۳۰,۰۰۰ پروژه نصب‌شده را تکمیل کرده و مخازن خود را به بیش از ۱۰۰ کشور عرضه می‌کند. پایگاه تولید جدید به مساحت ۱۵۰,۰۰۰ متر مربع برای افزایش ظرفیت تولید اضافه شده است و مخازن تک‌واحدی تا ظرفیت ۶۰,۰۰۰ متر مکعب عرضه می‌شوند. تولید تحت استانداردهای ISO 9001 و ISO 45001 انجام می‌شود، با گواهینامه‌های محصول شامل NSF/ANSI 61، WRAS، FDA، LFGB، CE (EN 1090)، ISO 28765، FM، BSCI و EUROCODE، و طراحی با ارجاع به AWWA D103-09، AWWA C550 و NFPA در مواردی که کاربرد ایجاب می‌کند.
برای خدمات پودر شیمیایی، این به معنای سیلویی است که از برگه داده مواد تعریف شده باشد: پوشش لعابی یا آلیاژی، هندسه کف و خروجی، نفوذهای آب‌بندی شده، مشخصات اتصال و واشر ضد گرد و غبار و رابط تهویه و فیلتر، که همراه با رویه بست و بازرسی تحویل داده می‌شود.
سوالات متداول
س۱: چه چیزی یک سیلوی پودر شیمیایی را از یک سیلوی سیمان متمایز می‌کند؟
A1: بیشتر شیمی. سیمان یک پودر ساینده با قلیاییت ملایم و جریان‌پذیر است؛ یک پودر شیمیایی ممکن است اسیدی، رطوبت‌گیر، کیک‌شونده یا واکنش‌پذیر با رطوبت باشد، بنابراین ماده داخلی، استراتژی خشک‌کردن یا رطوبت‌زدایی و کمک تخلیه همگی توسط برگه داده محصول تعیین می‌شوند.
Q2: کدام پوشش داخلی برای هر دو پودر اسیدی و قلیایی مناسب است؟
A2: پوشش داخلی شیشه‌ذوب‌شده روی فولاد. لایه لعاب در دمای 820 تا 930 درجه سانتی‌گراد ذوب می‌شود، ضخامت 0.25 تا 0.45 میلی‌متر دارد، با تست جرقه در 1500 ولت DC آزمایش می‌شود و در محدوده pH 1 تا 14 درجه‌بندی شده است، بنابراین هر دو انتهای محدوده را روی یک سطح بی‌اثر پوشش می‌دهد، با زبری کمتر از Ra 0.8 میکرومتر که شستشوی تعویض محصول را عملی می‌کند.
Q3: آیا می‌توانم از فولاد گالوانیزه برای یک پودر شیمیایی استفاده کنم؟
A3: فقط برای پودر خشک، بی‌اثر و غیرخورنده. HDG مطابق GB/T 13912-2020 محافظت فداشونده را در آن وظیفه فراهم می‌کند، اما برای مواردی که پودر اسیدی یا قلیایی است، رطوبت وجود دارد، یا تماس با غذا یا خوراک اعمال می‌شود، مناسب نیست.
Q4: چگونه از کیک شدن پودر در کف جلوگیری کنم؟
A4: شیب قیف را بالاتر از زاویه جریان اندازه‌گیری‌شده طراحی کنید، خروجی را بر اساس نرخ تخلیه مورد نیاز و چگالی توده اندازه‌گیری کنید، و کمک‌کننده را در مرحله طراحی مشخص کنید — یک پد هوادهی، یک حلقه سیال‌سازی، یا یک خروجی پالس یا ارتعاشی — به جای اینکه پس از راه‌اندازی کشف کنید که خروجی مسدود می‌شود.
Q5: چگونه یک سیلوی پودر شیمیایی را گرد و غبار Tight نگه دارم؟
A5: با یک کوپلینگ پرکن آب‌بندی‌شده، یک دریچه تخلیه فیلترشده با قفل هوای چرخشی که محصول گرفته‌شده را به سیلو بازمی‌گرداند، و اتصالات پوسته که با گشتاور و واشرهای سالم مونتاژ شده‌اند. در یک سیلوی پیچ‌ومهرشده، وضعیت واشر و پیچ در هر دریچه بازدید و محل نفوذ، یک مورد بازرسی برنامه‌ریزی‌شده است.
Q6: آیا سیلو هرگز تحت فشار قرار می‌گیرد؟
A6: هوای پرکن، فضای داخلی را تنها چند کیلوپاسکال افزایش می‌دهد، و یک مسیر تخلیه فشار و یک فیلتر با اندازه مناسب آن را در همان حد نگه می‌دارند. در حین تخلیه هیچ فشار مثبتی وجود ندارد، بنابراین سیلو یک مخزن اتمسفریک است و هرگز نباید به عنوان یک ظرف تحت فشار بهره‌برداری شود.
یک سیلوی پودر شیمیایی در سه مرحله مشخص می‌شود: مواد داخلی را بر اساس pH و رفتار رطوبتی پودر تعیین کنید، کف و خروجی را بر اساس زاویه جریان و تمایل به کلوخه شدن آن مشخص کنید، سپس مسیر گرد و غبار و تهویه را بر اساس روش پر کردن تعیین کنید. شیمی را درست انجام دهید و بقیه طراحی روتین است. برگه داده پودر، ظرفیت و نرخ تخلیه را به یک مهندس ارسال کنید و یک پیکربندی سیلو با آستر، قیف، تهویه و محدوده اتصالات دریافت خواهید کرد.
با یک مهندس صحبت کنید
نام پودر شیمیایی یا برگه داده، چگالی توده‌ای و زاویه جریان، pH در محلول، رطوبت و تمایل به کلوخه شدن، ظرفیت مورد نیاز و نرخ تخلیه، روش پر کردن و مقررات قابل اجرا در مورد گرد و غبار یا جابجایی را ارسال کنید. ما یک پیکربندی سیلو با جزئیات آستر، کف، خروجی، تهویه و اتصالات به همراه بسته نقشه و مشخصات بازمی‌گردانیم.
واتس‌اپ