Оборудование и комплектующие для силосов цемента

Фильтр силоса цемента
 Клапан силоса
Затвор силоса
Шнек для силоса
Датчики уровня цемента в силосе
Тензодатчики для силоса цемента
Вибратор на конусе силоса
Система аэрации
Рассекатель
Система безопасности силоса цемента

Силос для цемента без вспомогательного оборудования и комплектующих — по сути бесполезен, просто металлическая «банка», занимающая место на производственной площадке. Для его использования нужны «обвесы»: одни из них, например клапан аварийного сброса давления, носят обязательный характер, другие же, например система аэрации, применяются предприятиями в зависимости от конкретных условий работы, качества поставляемого цемента, финансовых возможностей, и других факторов, влияющих на необходимость приобретения и установки на хранилище тех или иных инженерных решений.

К оборудованию и комплектующим для силосов цемента относят:

• фильтр
• клапан аварийного сброса давления
• затвор
• шнек
• датчики уровня
• тензодатчики
• вибратор
• виброднище
• систему аэрации
• рассекатель
• систему безопасности

Практически каждый силос, участвующий в технологическом схеме производства продукции, например выпуске бетонной смеси, оснащается, как минимум, четырьмя составляющими — фильтром, клапаном аварийного сброса давления, затвором и шнеком.

Вибрационный фильтр

 Фильтр силоса цемента 

Главная задача фильтра, расположенного на крышке хранилища, — это очистка загрязненного воздуха в силосе, который неизбежно образуется во время загрузки цемента. Как это работает: воздух с частицами пыли поднимается, проходит через фильтр и уже без вредных для окружающей среды веществ поступает в атмосферу.

Внутри фильтра установлены очистные элементы — рукава или картриджи, созданные преимущественно из полиэстера. Встряхивание элементов, необходимое для их очистки и оседания цементной пыли внутри силоса, осуществляется сжатым воздухом или вибрацией, — это определило разделение фильтров на пневматические и вибрационные.

Более надежным и лучше очищающим элементы фильтра, по мнению производственников, является первый вариант. При этом, конечно, пневматика стоит дороже: для подачи сжатого воздуха необходим компрессор, система труб, манометр, и другие комплектующие.

Стоит отметить, что производительность фильтра определяется его пропускной способностью, которая, в свою очередь, напрямую связана с такой характеристикой устройства, как площадь фильтрующей поверхности. Сегодня на рынке представлены модели, пропускающие загрязненный воздух через элементы с общей площадью фильтрации от 14 до 25 м², — чем выше этот показатель, тем с большей скоростью возможно наполнить силос.

 Клапан силоса цемента 

Клапан аварийного сброса давления, так же как и фильтр, устанавливают на крышке силоса. Это небольшое устройство — наиважнейший элемент безопасности — предотвращает накопление избыточного или отрицательного давления в «банке», которые могут привести к разрушению корпуса, особенно при отсутствии надлежащего технического обслуживания фильтра.

Пружинный клапан аварийного сброса

Клапаны силоса разделяют на пружинные и мембранные. Принцип действия первых, наиболее популярных в нашей стране, относительно прост и основан на изменении положения металлического диска на пружинах в зависимости от понижения или повышения давления внутри силоса. К примеру, когда цемент загружают в хранилище и фильтр забивается пылью, в «банке» создается избыточное давление. Как только оно достигает определенного уровня, металлический диск на пружинах приподнимается, и «лишний» воздух вырывается в атмосферу, — давление в силосе стабилизируется.

Мембранный клапан аварийного сброса давления

Мембранные клапаны сконструированы сложнее: внутри этих устройств установлена эластичная мембрана, которая частично изменяет свою форму в зависимости от понижения или повышения давления внутри силоса. При изгибе мембраны в ту или иную сторону происходит подсос воздуха из атмосферы или, наоборот, его выпуск.

Мембранные клапаны, в отличие от пружинных, выравнивают давление в силосе моментально, а также имеют дополнительную опцию — возможность присоединения к устройству гибкой трубы для дальнейшей очистки воздуха от пыли.

 Затвор силоса 

Затвор устанавливают в конусной части силоса, — он отвечает за этап выгрузки цемента. Его открытие и закрытие, в зависимости от выбранного заказчиком исполнения, может осуществляться ручным, пневматическим или электрическим приводом.

Дисковый (фланцевый) затвор с ручным приводом

Затворы для силоса цемента конструкционно разделены на дисковые (фланцевые) и ножевые (шиберные). Первые открываются путем поворота металлического диска, закрепленного на центральном стержне. Простота конструкции и низкая стоимость сделали этот тип затворов наиболее популярными среди предприятий, выпускающих бетонные смеси. Ножевые затворы открываются за счет сдвига металлической пластины в горизонтальной плоскости. Основные элементы такого типа устройств — это рама, непосредственно пластина на роликовых опорах и приводной механизм.

Ножевые затворы, за счет большего, по сравнению с дисковыми, количества точек контакта пластины с рамой, выдерживают большую вертикальную нагрузку сыпучего материала на заслонку, поэтому некоторые производственники рекомендуют использовать данный тип устройств для силосов вместимостью в несколько сот тонн.

Шнек – он же шнековый транспортер или винтовой конвейер

 Шнек для силоса 

Шнек размещают сразу под затвором, — он представляет собой металлический трубчатый корпус, внутри которого вращается спираль. Главная задача шнека — транспортировка цемента на следующий технологический этап, например в бункер для дальнейшего дозирования. От того, какое количество оборотов задано на мотор-редукторе агрегата, зависит скорость подачи сыпучего материала, то есть по своей сути шнек на силосе цемента является питателем.

 Датчик уровня цемента в силосе 

Датчики уровня — помощники оператора бетоносмесительной установки. Именно благодаря им специалисты предприятий понимают, что неорганическое вяжущее в хранилище заканчивается и нужно срочно заполнить заявку на поставку сыпучего материала, или, наоборот, в закупке цемента пока нет необходимости.

Датчики уровня располагают на стенке силоса, чаще всего в количестве двух штук — в нижней и верхней части корпуса, реже — в крышке.

На тех предприятиях, где хранилища цемента не оснащены датчиками уровня, зачастую можно увидеть такую картину: оператор или другой специалист, взобравшись на лестницу силоса, простукивает стенки корпуса молотком, определяя таким образом уровень заполнения «банки».

На современных бетонных заводах силосы цемента оборудуют в основном одним из двух типов датчиков — контактными или бесконтактными. К контактным относят вибрационные, лопастные (флажковые), емкостные и лотовые (тросовые) датчики. К бесконтактным — ультразвуковые и микроволновые.

На вибрационных датчиках основной элемент устройства — металлическая «вилка» или стержень — вибрирует с постоянной частотой. Когда материал заполняет пространство вокруг элемента, частота вибрации изменяется и датчик сигнализирует оператору о наличии цемента на этом уровне.

Лопастной (флажковый) датчик уровня

Принцип действия ротационных лопастных (флажковых) датчиков основан на непрерывном вращении лопасти до момента контакта с материалом. Когда уровень заполненности силоса цементом уменьшается, лопасть вновь продолжает движение. В силу простоты конструкции и низкой стоимости, этот вид датчиков довольно популярен. При этом, по словам некоторых производственников, бывали случаи, когда такие устройства не срабатывали: сделав небольшой подкоп, лопасть продолжала вращаться даже в заполненном силосе.

Работа емкостных датчиков, внешне представляющих собой металлический стержень, покрытый специальным материалом, построена на измерении электрической емкости между зондом — стержнем — и стенкой силоса. Как только зонд оказывается покрыт цементом, изменяется электрическая емкость и активируется выходной сигнал.

Пример тросового датчика

Лотовые (тросовые) датчики, в отличие от предыдущих устройств, не только сигнализируют оператору о наличии сыпучего материала на нижнем или верхнем уровне, но и показывают заполненность силоса, то есть по сути являются уровнемерами. Вот как это работает: на крышке «банки» монтируют датчик, оснащенный электромотором и тросом с грузиком. Через предварительно установленные промежутки времени грузик спускается, касается поверхности цемента, останавливается, и поднимается наверх к исходному положению. Расстояние от точки старта грузика до точки касания с материалом перерабатывается в сигнал, который визуализирует уровень заполненности силоса на дисплее.

Ультразвуковые и микроволновые датчики устанавливают преимущественно на крышке хранилища. Принцип действия обоих устройств идентичен: волны — ультразвуковые или электромагнитные — непрерывно движутся от датчика в сторону сыпучего материала, при контакте с ним отражаются и возвращаются к прибору. Электроника рассчитывает время, за которое волна проходит от датчика до цемента и обратно, и переводит его в расстояние, которое и определяет уровень заполнения силоса.

Пример ультразвукового датчика

Так как на скорость прохождения и траекторию движения ультразвуковых волн влияют различные характеристики воздуха, то при запыленности силоса, например во время загрузки сыпучего материала, данный вид приборов не может показать истинный уровень заполнения хранилища, а значит микроволновые датчики в этом смысле являются более эффективными.

Отдельно стоит отметить, что некоторые производители оборудования поставляют модели микроволновых датчиков, в которых электромагнитные волны движутся не по воздуху, а направляются вдоль металлического стержня или троса. Такие устройства генерируют электромагнитные импульсы, которые, двигаясь по направляющей до уровня раздела фаз (до границы пустого и заполненного пространства), где происходит резкое изменение диэлектрической постоянной, отражаются от поверхности и возвращаются в прибор. Датчик измеряет время перемещения волн, переводит его в расстояние и выводит полученный результат на экран вспомогательного устройства или монитора оператора.

 Тензодатчики для силоса цемента 

Если датчики уровня сигнализируют о наличии материала в конкретной точке силоса или показывают его заполненность, то тензодатчики, размещенные под каждой «ногой» хранилища, определяют вес цемента, находящегося в «банке». Конечно, зная уровень заполнения силоса и плотность материала, можно рассчитать его массу, но дело в том, что в разные моменты времени цемент может иметь разную плотность: сразу после загрузки — 900 кг/м³, а после нескольких дней хранения — уже 1700 кг/м³. В случае же с применением тензодатчиков, изменение плотности неорганического вяжущего в течение времени не имеет значения, — оператор всегда видит реальные цифры.

Конструкция с балочным тензодатчиком под силос цемента 

В качестве устройств для взвешивания используют площадочные (балочные), мембранные или колонные тензодатчики. Их работа основана на преобразовании значения деформации металла в электрический сигнал.

 Вибратор на конусе силоса 

Вибратор может выступать не только в качестве устройства, встряхивающего очистные элементы, но и оборудования, способствующего более производительной выгрузке слежавшегося материала. В этом случае вибратор крепят болтовым соединением на специальную металлическую площадку, расположенную на стенке конуса силоса.

Некоторые специалисты производственных предприятий отмечают, что частое включение вибрации в короткий промежуток времени не помогает процессу выгрузки цемента, а, наоборот, мешает ему — материал начинает еще больше уплотняться. В любом случае, такой подход продуктивнее, чем примитивный метод — удары кувалдой по конусу, которые постепенно разрушают металл. 

Виброднище с рассекателем

Говоря о вибраторе, устанавливаемом на конусе хранилища, нельзя не упомянуть о специальном агрегате — виброднище. Изначально оно представляет собой отдельный элемент — конус с пружинами, на который смонтирован один или два вибратора. В отличие от использования стандартного конуса с площадкой под вибратор, виброднище встряхивает всю коническую часть, а не только ее отдельную стенку.

 Система аэрации 

Система аэрации — это еще одно инженерное решение, способствующее быстрой выгрузке материала. Ее принцип работы основан на подаче сжатого воздуха в конус силоса через специальные наконечники, в качестве которых чаще всего выступают жиклеры. В зависимости от объема хранилища и конкретной системы аэрации таких жиклеров может быть от 6 до 19.

Система аэрации

В качестве другого типа наконечников выступают виброаэраторы, главным элементом которых служит силиконовый лепесток, — он обеспечивает не только подачу сжатого воздуха в силос, но и вибрацию. Такие устройства, в отличие от жиклеров, представляющих собой спеченный металл, требуют большей мощности компрессора, но их эффективность заметно выше.

Виброаэратор

Плюсом системы аэрации, вне зависимости от типа используемых наконечников — жиклеров, виброаэраторов или редко применяемых пластин аэрации — является отсутствие какого-либо физического воздействия на корпус силоса. 

 Рассекатель 

Металлический рассекатель устанавливают в коническую часть силоса. Его основная задача — снижение вертикальной нагрузки материала на затвор. Конечно, при этом он также служит разделителем потока цемента, что в том числе способствует более продуктивной выгрузке неорганического вяжущего.

 Система безопасности силоса цемента 

Система безопасности силоса представляет собой комплекс оборудования и устройств, значительно снижающий риск повреждения хранилища при загрузке цемента. В систему могут быть включены панель управления, верхний датчик уровня, датчик давления в силосе, клапан аварийного сброса, фильтр с датчиком давления, переходник для подключения трубы цементовоза, запорный клапан, звуковой сигнал.

Пример пульта управления системы безопасности силоса цемента

Как работает система безопасности: при срабатывании верхнего датчика уровня или повышения критической нормы давления в силосе, — раздается звуковой сигнал, внутренняя гибкая муфта запорного клапана автоматически меняет форму и перекрывает таким образом трубопровод, подача цемента прекращается.

Помимо предотвращения возможного нарушения целостности силоса, система безопасности подсказывает оператору о необходимости обслуживания комплектующих, сигнализирует об отсутствии сжатого воздуха на фильтре, дает возможность в тестовом режиме аварии проверить каждый элемент системы, и реализует многие другие функции.

Рентабельность производственного предприятия, например бетонного завода, в том числе зависит от стабильности подачи сыпучего материала на тот или иной технологической этап. Очевидно, что правильно подобранное оборудование и комплектующие для силосов цемента способствуют решению этой задачи.

Компания «РОСДОРСНАБ» с 2005 года поставляет фильтры, датчики уровня, системы аэрации, шнеки, затворы, вибраторы и многое другое, — созданные как отечественными, так и зарубежными производителями. При этом, самые ходовые позиции мы держим в наличии на 6 складах, расположенных по всей России, — в Москве, Санкт-Петербурге, Самаре, Казани, Оренбурге и Красноярске, — а значит поставка необходимых вам товаров будет реализована быстро.

Опыт работы с инженерами, технологами, операторами, начальниками АБЗ и БСУ, а также постоянный диалог с ведущими производителями оборудования позволяет нам собрать силос «под ключ», полностью готовый к эксплуатации, — в соответствии с качеством поставляемого на ваше предприятие сыпучего материала, технологическими процессами, климатом, и, конечно, финансовыми возможностями организации.

Более того, при необходимости мы можем подобрать для будущего или существующего силоса нетиповое решение, например оснастить хранилище пневмокамерным насосом с дальностью подачи неорганического вяжущего на расстояние до 250 метров.

Для начала совместной работы свяжитесь с нами по телефону 8 (800) 333-05-09 или любым другим удобным способом, указанном в разделе с контактами.

Компания «РОСДОРСНАБ» — ваш надежный партнер в достижении стабильного производства.