Ingegnerizzazione di coperture di alta qualità per silos di stoccaggio della polvere di gomma
Creato il 02.09
Coperture per silos di stoccaggio di polvere di gomma sintetica di alta qualità per uso ingegneristico
Un coperchio per silo di stoccaggio della polvere di gomma ha due funzioni: trattenere la polvere all'interno e impedire all'acqua di entrare. Il tetto deve essere sufficientemente rigido da sopportare i carichi del vento e della neve, sufficientemente sigillato da mantenere la depressione della raccolta polveri sul bordo, e progettato nei dettagli in modo che la condensa non scorra mai lungo la parete interna sulla polvere. In un silo bullonato ciò significa una flangia perimetrale condivisa tra i pannelli del mantello e il tetto, giunti con guarnizione in EPDM, bulloni di grado 8.8 e una forma del coperchio selezionata in base al caso di carico del sito, comunemente una cupola geodetica in alluminio progettata secondo AWWA D108 o API 650 con vento e neve secondo ADM 2015 e ASCE 7-10. Il mantello smaltato all'interno può essere in acciaio smaltato a fuoco con Ra inferiore a 0,8 µm per una facile pulizia.
La polvere di gomma è un solido sfuso difficile proprio per ciò che non è. È leggera, si carica di elettricità statica, forma ponti, si compatta sotto il proprio carico quando l'umidità cicla, e ogni punto di trasferimento genera polvere che un collettore di screening portatile non riuscirà mai a contenere completamente. Il silo di stoccaggio diventa quindi l'ultima possibilità di tenere quella polvere in un unico posto prima che raggiunga la strada dello stabilimento. I team che progettano coperture di silos di stoccaggio per polvere di gomma di alta qualità di solito si trovano ad affrontare tre sintomi contemporaneamente: polvere che fuoriesce dal bordo del tetto, condensa che gocciola sul prodotto e un tetto che deve essere rimosso o tagliato ogni volta che il silo viene svuotato. Le soluzioni sono geometriche e meccaniche piuttosto che drastiche, ed è per questo che vale la pena specificarle fin dall'inizio.
A cosa deve resistere la copertura
Vento, neve, pressione di aspirazione polveri e polvere di prodotto sono quattro casi di carico indipendenti. Il tetto riceve la depressione del vento e il carico neve sulla superficie esterna, e tali valori provengono dal sito, non dal silo. In aggiunta, un sistema di aspirazione polveri collegato al silo genera una piccola pressione negativa sul bordo e sull'ingresso del prodotto, quindi la copertura deve rimanere in sede sotto tale aspirazione invece di sollevarsi o vibrare. Infine la copertura stessa costituisce il confine delle polveri: una fessura sul bordo, un portello allentato o una porta di accesso manuale mal sigillata trasformano l'intero silo in una fonte di polvere durante lo scarico.
Il terzo caso di carico che le persone dimenticano è la condensa. Un silo in un clima umido, o riempito caldo e poi raffreddato, suderà sulla superficie interna. Quell'acqua scorre lungo la parete sulla polvere, ed è così che una polvere di gomma a flusso libero si trasforma in un blocco compatto. Il rimedio è prendere sul serio il percorso del vapore: sigillare il tetto, ventilare o deumidificare lo spazio di testa in base alla progettazione, e inclinare le superfici interne in modo che l'acqua condensata raggiunga uno scarico invece del prodotto.
Forme di copertura per un silo bullonato
Scegli la forma del tetto in base al caso di carico e al requisito di accesso. Un tetto a cono basso è il più economico e gestisce male la neve nelle regioni a forte carico, perché la pendenza deve essere ripida per far scivolare via la neve e ciò comporta una perdita di altezza utile. Una cupola geodetica in alluminio distribuisce il carico in modo efficiente, è abbastanza leggera che il guscio non necessita di pesanti irrigidimenti, ed è la specifica comune per i silos bullonati di grande diametro; è progettata secondo AWWA D108 o API 650 con carichi di vento e neve riferiti a ADM 2015 e ASCE 7-10. Un tetto in lastre bullonate piatto o leggermente inclinato con una struttura intelaiata è un'altra opzione dove l'impianto utilizza già lo stesso sistema di pannelli e dove il tetto funge anche da piattaforma di lavoro.
Qualunque sia la forma, il dettaglio del bordo è identico: la flangia del tetto è bullonata all'anello superiore del mantello con una guarnizione in EPDM, bulloni di grado 8.8 lungo tutta la circonferenza e una copertura interna continua del bordo in modo che la polvere non possa infiltrarsi nel giunto. La rimozione per la pulizia o per l'apertura di un portello del tetto dovrebbe essere possibile senza tagliare il mantello.
All'interno del silo: materiale, geometria e pulibilità
Il comportamento della polvere determina il fondo e la parete, il coperchio determina la polvere. Per una polvere di gomma a flusso libero si preferisce spesso un fondo piatto con scarico aerodinamico o a coclea, perché il tasso di residuo è basso e il pavimento è facile da spazzare; un fondo a tramoggia o a imbuto consente uno scarico completo ma richiede un angolo di parete più ripido e più spazio in altezza. Un materiale soggetto a incrostazioni può giustificare un fondo conico più vibrazione o un cuscinetto areato, e il coperchio deve accettare tali penetrazioni. Qualunque sia il fondo, la superficie interna è importante: una parete in acciaio vetrificato cotta a 820-930 °C con uno strato di smalto da 0,25 a 0,45 mm e una rugosità superficiale inferiore a Ra 0,8 µm offre una superficie non porosa e facile da lavare, il che è importante quando il silo viene pulito tra diverse qualità di prodotto. Lo smalto copre il pH da 1 a 14, quindi anche un servizio con polveri miste rimane all'interno dell'involucro del rivestimento.
L'elettricità statica è il rischio specifico della polvere di gomma. Una polvere di gomma essiccata isola e trattiene la carica, quindi collegare a terra il mantello, il tetto e qualsiasi metallo interno alla rete di messa a terra dell'impianto e mantenere la portata del prodotto entro l'intervallo raccomandato per il materiale. La copertura fa parte di quel sistema, non è un accessorio.
Specifica tecnica
Parametro | Valore tipico / Intervallo | Nota |
Opzioni per la forma della copertura | cupola geodetica in alluminio, lamiera bullonata con telaio, cono | Selezionato in base al caso di carico e all'accesso |
Riferimento per la progettazione della cupola | AWWA D108 / API 650 | Progettazione del mantello del tetto |
Carico di vento e neve | ADM 2015 / ASCE 7-10 | Valori specifici del sito |
Giunto del bordo | flangia bullonata, guarnizione EPDM, bulloni di grado 8.8 | A tenuta di polvere e richiudibile |
Rivestimento del mantello | 0,25–0,45 mm di smalto, cotto a 820–930 °C | Ra < 0,8 µm, facile da pulire |
Prova della scintilla | 1500 V CC | Per pannello prima della spedizione |
Tolleranza al pH | 1–14 | Servizio con polvere mista o pellet |
Larghezza pannello e bulloni | Pannelli da ~1,2 m, bulloni di grado 8.8 | Assemblaggio bullonato, estensione agevole |
Interfaccia di raccolta polveri | pressione negativa sul bordo e sull'ingresso | Coordinato con il ventilatore del collettore |
Progettare la copertura come parte del silo
Il disegno che deve esistere prima della fabbricazione è un singolo disegno dell'interfaccia del tetto che mostra la flangia perimetrale, la scanalatura della guarnizione, la spaziatura dei bulloni, il portello del tetto, la presa di aspirazione polveri e il collegamento di sfiato o deumidificazione. In pratica, i difetti che mi aspetterei che una revisione individuasse sono tutti in quell'elenco: una scanalatura della guarnizione che non può essere pulita, un portello che si chiude su un bordo irregolare, una presa di aspirazione polveri posizionata dove il flusso di polvere la raggiunge, e uno sfiato che è bloccato dal livello di riempimento della polvere.
Il costo di manutenzione di una copertura per silo di polvere risiede in tre elementi. Controllare la guarnizione sul bordo ogni volta che il tetto viene aperto, mantenere il bordo a terra e la superficie del pannello protetti dagli urti durante qualsiasi modifica, e confermare che la pressione negativa del depolveratore sul bordo rientri nel valore per cui il tetto è stato progettato. Questi tre controlli costano pochi minuti per ogni arresto e prevengono le due condizioni che rovinano un deposito di polvere: fuga di polvere e gocciolamento di umidità sul prodotto.
Caso di progetto
Progetto | Posizione | Prodotto | Capacità | Ambito |
Serbatoio di stoccaggio di grande diametro, pannelli smaltati | Namibia | Serbatoio GFS | 44.900 m³ | fornitura + supervisione, interfaccia per bordo e tetto di grande diametro |
Serbatoio dell'acqua antincendio, due unità | Sichuan, Cina | Serbatoio GFS | 8.930 m³ | fornitura + supervisione, φ19,87 × 14,4 m × 2 |
Stoccaggio di effluenti municipali, 10 unità | Sichuan, Cina | Serbatoio GFS | 17.420 m³ | fornitura, sito multi-serbatoio |
Per i progetti in questa classe di servizio, Center Enamel fornisce serbatoi comparabili in vetro fuso su acciaio per lo stoccaggio di fluidi municipali e industriali, con intervallo di capacità verificato dalle specifiche di progetto.
Capacità di ingegnerizzazione dello smalto centrale
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) progetta e fabbrica serbatoi di stoccaggio bullonati dal 2008. In qualità di primo produttore cinese di serbatoi in vetro-smaltato-acciaio (GFS), l'azienda detiene quasi 200 brevetti relativi allo smalto, produce circa 300.000 lastre d'acciaio smaltate all'anno, ha completato più di 30.000 progetti installati e fornisce i suoi serbatoi a oltre 100 paesi. Il nuovo stabilimento produttivo di 150.000 m² è stato aggiunto per aumentare la capacità produttiva, e i singoli serbatoi vengono forniti fino a 60.000 m³. La produzione opera secondo le norme ISO 9001 e ISO 45001, con certificazioni di prodotto tra cui NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI ed EUROCODE, e la progettazione fa riferimento alle norme AWWA D103-09, AWWA C550 e NFPA ove l'applicazione lo richieda.
Per lo stoccaggio di polveri sfuse questo copre la selezione della forma del tetto con il corretto riferimento di carico del vento e della neve, il dettaglio del bordo a tenuta di polvere con guarnizione EPDM e bulloni di grado 8.8, e l'integrazione del portello del tetto, dello scarico della polvere e del percorso del vapore nello stesso disegno di interfaccia del mantello.
Domande frequenti
D1: Quale forma di copertura si adatta meglio a un silo per polvere di gomma?
R1: Per un silo di grande diametro una cupola geodetica in alluminio è di solito il miglior compromesso: distribuisce efficientemente vento e neve, aggiunge poco peso al mantello e offre un bordo sigillato e riapribile. Un tetto a pannelli bullonati con struttura si adatta a diametri più piccoli o a un impianto che già utilizza lo stesso sistema di pannelli.
D2: Come viene trattenuta la polvere all'interno?
A2: Tramite un giunto flangiato continuo con guarnizione tra il tetto e l'anello superiore del mantello, un portello del tetto sigillato e un sistema di aspirazione delle polveri la cui pressione negativa sul bordo rimane entro il valore per cui il tetto è stato progettato. Il collettore da solo non sigilla nulla.
D3: A quale norma è progettata la cupola?
R3: Il mantello del tetto è riferito ad AWWA D108 o API 650, con il caso di carico da vento e neve tratto da ADM 2015 e ASCE 7-10 per il sito.
D4: Come si impedisce alla condensa di rovinare la polvere?
R4: Sigillare il tetto, prevedere un percorso per il vapore nello spazio di testa e dettagliare le superfici interne in modo che l'acqua condensata defluisca in un punto lontano dal prodotto. Il solo isolamento esterno non impedisce alla polvere calda di raffreddarsi all'interno del silo.
D5: Fondo piatto o fondo a tramoggia per la polvere di gomma?
R5: Una polvere scorrevole si adatta a un fondo piatto con uscita aerodinamica o a vite e il tasso di residuo più basso; un fondo a tramoggia scarica completamente ma richiede un angolo più ripido e più spazio in altezza, ed è conveniente solo quando conta lo svuotamento completo.
D6: Una parete del silo rivestita in smalto è utilizzabile per la polvere?
R6: Sì. Lo smalto fuso offre una superficie non porosa con Ra inferiore a 0,8 µm, facile da lavare tra una qualità e l'altra, e il rivestimento copre l'intervallo di pH da 1 a 14 se il servizio dovesse mai essere misto.
D7: Il silo può essere ampliato in seguito?
R7: Il guscio bullonato può accogliere anelli aggiuntivi o una seconda unità, e il tetto può essere sostituito o aggiornato senza toccare i gusci inferiori, il che è utile quando l'impianto cambia prodotto.
I coperchi di alta qualità per silos di stoccaggio di polvere di gomma sono determinati da quattro casi di carico e da un'abitudine: vento e neve sul tetto, aspirazione per la raccolta delle polveri sul bordo, controllo della condensa e un dettaglio del bordo che possa essere aperto e richiuso senza tagliare il metallo. Se questi aspetti vengono gestiti correttamente, un guscio bullonato con interno smaltato e tetto a cupola in alluminio funziona per decenni con la polvere asciutta e le polveri contenute. Per i progetti in questa classe di servizio, Center Enamel fornisce serbatoi comparabili in vetro fuse-to-steel per lo stoccaggio municipale e industriale, con intervallo di capacità verificato dalle specifiche di progetto. Inviare i dati della polvere, il diametro e il caso di carico del sito all'ufficio tecnico e si riceveranno la forma del tetto, il dettaglio del bordo e il pacchetto documentale.
Parla con un ingegnere
Invia i dati per una revisione della copertura del silo: tipo di polvere e densità apparente, comportamento di flusso e se tende a formare grumi, diametro del silo e altezza di progetto, volume di stoccaggio richiesto, metodo di scarico, portata d'aria di aspirazione polveri, dati climatici con vento e neve, e le coordinate del sito. Restituiremo la raccomandazione sulla forma del tetto con il riferimento di progetto, il dettaglio del bordo e della guarnizione, il layout del portello e della presa di aspirazione polveri, la geometria del fondo e il pacchetto completo dei documenti di gara. Prima la revisione ingegneristica, senza alcun obbligo.
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