Что такое силос для порошков и гранул: сегрегация потока и герметизация
Создано 07.29
Что такое сегрегация потока и локализация пыли в силосах для порошков и гранул
Силос для порошков и гранул хранит сухое твёрдое вещество в цилиндрическом стальном сосуде, и конструктивное различие между хранением порошка и хранением гранул определяется поведением потока: гранулы текут свободно и сегрегируются по размеру, порошки образуют своды, слёживаются и пылят. Геометрия днища определяется углом естественного откоса и связностью материала, выпускное отверстие — требуемой производительностью, а внутренняя отделка — возможностью очистки. Силос из стеклоэмалированной стали обеспечивает инертную гладкую внутреннюю поверхность — эмаль, сплавленная при 820–930 °C, толщиной 0,25–0,45 мм, испытанная на искру при 1500 В постоянного тока, Ra ниже 0,8 мкм, pH 1–14, — тогда как оцинкованная сталь по GB/T 13912-2020 подходит для сухих инертных гранулированных сред.
Технолог, который хранит и мелкий порошок, и гранулированное твёрдое вещество на одном заводе, быстро обнаруживает, что в одном и том же сосуде они ведут себя как разные материалы. Порошок сводообразует над выпускным отверстием и пылит при каждой перегрузке; гранулы выгружаются слишком быстро, разделяясь на фракции по размеру и изнашивая выпускное отверстие. И то, и другое помещается в цилиндр, известный как силос, но конструктивный ответ на каждое из них различен. Силос для порошка и гранул — это то, чему посвящена данная статья, и она разделяет вопрос на течение, сегрегацию, пыль и коррозию — четыре фактора, которые определяют, будет ли сосуд работать.
Поведение потока: разница, которая определяет всё
Угол естественного откоса, связность и насыпная плотность определяют днище, выпускное отверстие и необходимость вспомогательных устройств. Гранулированное твёрдое вещество — пеллеты, гранулы, зёрна — обладает свободным течением с умеренным углом естественного откоса, поэтому оно выгружается из плоского днища через отверстия в полу или из неглубокой воронки без особых сложностей; его риск — перегрузка и сегрегация, а не блокировка. Мелкий порошок имеет больший динамический угол течения при хранении под нагрузкой, достаточно связен, чтобы образовывать свод над небольшим выпускным отверстием, и требует конического или воронкообразного днища с наклоном выше этого угла и выпускного отверстия достаточно большого, чтобы не мог образоваться устойчивый свод. Гигроскопичный порошок ещё хуже и обычно требует вспомогательного устройства — аэрационной подушки, кольца флюидизации или импульсного или вибрационного выпуска — заложенного на этапе проектирования. Подбор размера выпускного отверстия исходя из требуемой производительности разгрузки и насыпной плотности, а не приравнивание его к размеру нижестоящего шнека, позволяет избежать наиболее распространённой проблемы первого года эксплуатации. Для предприятия, приобретающего ёмкость, ответ на вопрос, что такое силос для порошков и гранул, дают выпускное отверстие, угол течения и вентиляция, а не диаметр на чертеже.
Сегрегация: почему силос может выдавать не тот продукт
Гранулированный силос, разгружаемый из одной точки, выдаст материал, не идентичный тому, который был загружен. Поскольку гранулы различаются по размеру и плотности, поток из одного выпускного отверстия имеет тенденцию пропускать крупные частицы через центр и оставлять мелкие частицы у стенки, поэтому первый материал, выходящий из полного силоса, крупнее среднего, а последний — мельче. Это имеет значение в любом применении, где размер частиц является спецификацией продукта, и решениями являются геометрия загрузки и метод разгрузки, а не увеличение объёма хранения. Загрузка через центральный стояк или распределённый многопоточный впуск предотвращает расслоение материала по размеру при поступлении; выгрузка через несколько выпускных отверстий или передвижную разгрузку вместо одной точки усредняет выдаваемый материал; а там, где продукт действительно должен быть однородным, силос — неподходящее место для исправления ситуации, и смешивание должно происходить на предыдущем этапе.
Пыль и локализация
Порошковые силосы являются герметизирующими ёмкостями, поскольку пыль одновременно является и продуктом, и опасным фактором. При заполнении вовлекается воздух, который должен выходить через фильтр, рассчитанный на объём транспортировки, при этом роторный воздушный затвор возвращает уловленный продукт обратно в силос, а не сбрасывает его в здание; соединения оболочки должны быть пыленепроницаемыми, что в болтовом силосе означает фланцевые соединения с прокладками из EPDM и болтами класса 8.8, затянутыми с заданным моментом и повторно затянутыми при плановом осмотре. Разгрузка также генерирует пыль, поэтому роторный клапан и точка перегрузки нуждаются в подключении к системе улавливания. И там, где порошок представляет опасность для здоровья или окружающей среды, уровень герметизации в местах прокладок, лазового люка и каждого прохода определяет, выполняет ли предприятие свои обязательства, что делает схему проходов предметом проектирования, а не деталью компоновки.
Технические характеристики
Параметр | Типичное значение / диапазон | Примечание |
Температура плавления эмали | 820–930 °C | Стекло, наплавленное на сталь за один цикл |
Толщина эмали | 0,25–0,45 мм | Свыше 3 450 Н/см² |
Испытание на искру | 1500 В пост. тока | На панель перед отгрузкой |
Шероховатость внутренней поверхности | Ra < 0,8 мкм | Возможность очистки между продуктами |
Химическая стойкость (pH) | 1–14 | Подходит для кислых и щелочных порошков |
Опция горячего цинкования | Горячее цинкование по GB/T 13912-2020 | Сухие инертные гранулированные материалы |
Дно | Плоское, воронкообразное или коническое | Размер определяется углом потока и связностью |
Выход | Размер определяется насыпной плотностью и скоростью разгрузки | Предотвращает сводообразование и перегрузку |
Вентиляция | С фильтром и роторным воздушным затвором | Рассчитано на объём транспортирующего воздуха |
Стыковочная система | Фланцевое соединение, прокладка EPDM, болты класса 8.8 | Пыленепроницаемость при затяжке с моментом |
Коррозия и внутренняя поверхность
Внутренний материал определяется химией и требованиями к очистке. Сухой, инертный, некоррозионный гранулированный твердый материал может храниться в силосе из горячеоцинкованной стали по GB/T 13912-2020, что является экономичным решением для гранул, сухого зерна и инертных минералов в сухом силосе, с жертвенной защитой как внутри, так и снаружи. Кислотный, щелочной или влажный порошок требует инертной поверхности: силос из стеклоплавильной стали со стеклоэмалевым слоем, наплавленным при 820–930 °C, толщиной 0,25–0,45 мм, с номиналом выше 3 450 Н/см², испытанный на искру при 1500 В постоянного тока, гладкий при Ra ниже 0,8 мкм и устойчивый к pH 1–14, что также делает силос моющимся между продуктами, что для порошкового силоса обычно необходимо. Если продукт является пищевым или кормовым, применяется документация FDA и LFGB, а горячее цинкование исключается на поверхности, контактирующей с продуктом.
Объект проекта
Проект | Местоположение | Продукт | Мощность | Объем работ |
Резервуар для сырой воды большого диаметра | Намибия | Резервуар GFS | 44 900 м³ | поставка и надзор за строительством |
Резервуар для хранения большого диаметра | Пекин, Китай | Резервуар GFS | 9 682 м³ | поставка и надзор за строительством |
Противопожарный запас воды, два резервуара | Сычуань, Китай | Противопожарный резервуар GFS | 8 930 м³ | надзор за поставками и строительством |
Инженерные возможности Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) занимается проектированием и производством сборных резервуаров с 2008 года. Являясь первым в Китае производителем резервуаров из стеклоплавильной стали (GFS), компания владеет почти 200 патентами, связанными с эмалью, производит около 300 000 стальных пластин с эмалевым покрытием в год, реализовала более 30 000 установленных проектов и поставляет свои резервуары более чем в 100 стран. Новая производственная база площадью 150 000 м² была добавлена для увеличения производственных мощностей, а единичные резервуары поставляются объёмом до 60 000 м³. Производство осуществляется в соответствии с ISO 9001 и ISO 45001, сертификация продукции включает NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI и EUROCODE, а проектирование выполняется с учётом AWWA D103-09, AWWA C550 и NFPA там, где этого требует применение.
Для порошковых и гранулированных материалов это силос, спроектированный на основе паспорта материала: геометрия днища и выпускного отверстия, вспомогательные устройства, фильтрованная вентиляция и интерфейс роторного воздушного затвора, схема пыленепроницаемых проходок, внутренняя облицовка, а также запись о болтовых соединениях и проверке стыков, которая обеспечивает герметичность силоса на долгие годы.
Часто задаваемые вопросы
Вопрос 1: В чём разница между порошком и гранулой в силосе?
A1: Поведение при течении. Гранулы текут свободно и разделяются по размеру, поэтому риски — это перегрузка и сегрегация; порошки образуют своды и слёживаются, поэтому риски — это забитый выпуск, пыль при каждой перегрузке и остатки на стенках. Нижний уклон, размер выпуска и вспомогательные средства — всё это следует из этой разницы.
Q2: Что мне выбрать — плоское дно или коническое дно?
A1: Плоское дно подходит для свободно текущих гранул и больших площадей при наименьшей стоимости; для порошков и связных материалов необходимо воронкообразное или коническое дно с уклоном выше угла течения и выпуском достаточно большим, чтобы не мог образоваться свод.
Q3: Почему мой силос для гранул выдаёт неоднородный продукт?
A1: Сегрегация. При одноточечной разгрузке крупный материал проходит через центр, а мелкая фракция остаётся у стенки. Загружайте через центральный стояк или несколько впусков, а выгружайте через несколько выпусков или передвижную разгрузку, чтобы усреднить выдаваемый материал.
Вопрос 4: Допустима ли оцинкованная сталь внутри порошкового силоса?
Ответ 1: Только для сухого, инертного, некоррозионного продукта и не в случаях контакта с пищевыми продуктами или кормами, поскольку миграция цинка недопустима. Для кислых, щелочных, влажных порошков или порошков, контактирующих с пищевыми продуктами, используйте внутреннюю поверхность с эмалевым покрытием или напылением.
Вопрос 5: Как предотвратить выброс пыли во время заполнения?
Ответ 1: С помощью герметичного загрузочного соединения или телескопического патрубка, фильтра на вентиляционном отверстии, рассчитанного на объём транспортирующего воздуха, роторного воздушного затвора, возвращающего уловленный продукт в силос, а также пыленепроницаемых соединений корпуса и уплотнений в местах проходов.
Вопрос 6: Может ли один силос вмещать два разных порошка?
A1: Только при наличии очистки, документально подтверждённой как согласованная между продуктами. Гладкая эмалированная внутренняя поверхность с шероховатостью Ra ниже 0,8 мкм, с линией промывки и сливом в нижней точке — это то, что делает переход с одного продукта на другой практически осуществимым; без этого перекрёстное загрязнение является реальным риском.
Силос для порошков и гранул определяется тем, как перемещается его содержимое: угол потока задаёт днище и выпускное отверстие, связность материала определяет необходимость вспомогательных устройств, поведение частиц определяет схему загрузки и выгрузки, а химический состав определяет внутреннюю отделку. Решите эти четыре вопроса — и конструкция будет простой. Отправьте инженеру данные о материале, требуемую вместимость, скорость разгрузки и требования к очистке — и вы получите конфигурацию силоса с указанием днища, выпускного отверстия, пылеулавливания и объёма футеровки.
Связаться с инженером
Укажите тип порошка или гранул, диапазон размера частиц, насыпную плотность и угол естественного откоса, влажность и pH, требуемую производительность и скорость разгрузки, способ заполнения и требования к очистке, а также данные о ветре и снеге на площадке. Мы вернём конфигурацию силоса с типом днища, размерами выпускного отверстия, вспомогательными опциями, пылеулавливанием, внутренней защитой, а также комплект чертежей и спецификаций.
WhatsApp