Средства для предупреждения смерзаемости и восстановления сыпучести грузов

Лекция 2.6. Средства для предупреждения смерзаемости и восстановления сыпучести грузов.

Проблема смерзаемости грузов.

В условиях низкой температуры и достаточно большой влажности смерзаются многие насыпные грузы: уголь, руда, минеральные строительные грузы и др.

Существует два пути решения проблемы: профилактика смерзания и восстановление сыпучести.

Средства для предупреждения смерзаемости

1. Понижение влажности

Для каждого вида груза существует предел влажности, ниже которого смерзание грузу не угрожает. Ещё и не приходится возить воду – лишний груз.

1.1. Механическое обезвоживание (отстойники, центрифуги).

1.2. Термосушка.

2. Обработка вагонов и грузов специальными профилактическими средствами

2.1. Хлористый кальций или магний в виде порошка, хлопьев, жидкости. Расход зависит от температуры, для угля – от 1,5 до 11 кг на тонну. Послойно смешивается с грузом или обрабатывают стенки вагона.

2.2. Поваренная соль или негашеная известь – дороже на 40%, применяют реже.

Рекомендуемые материалы

2.3. Нефть или минеральные масла (эффективно до -20°С). Вводят в груз на конвейере или обрабатывают кузов.

3. Предварительное промораживание. Груз до погрузки пересыпают бульдозером или экскаватором, либо промораживают на складе слоями по 300..500 мм. Для сохранения эффекта температура внутри груза не должна опускаться ниже -3°С. В Польше грузы замораживают в виде блоков около 300 мм.

Для принятия решения об использовании мер профилактики оценивается экономическая эффективность. Не всегда необходима профилактика (разная зима). Не всегда интересы отправителя и получателя совпадают. Восстановление сыпучести – понятнее и ближе получателю.

Восстановление сыпучести

Оттаивание

Применяемые способы: горячей водой, паром, ТВЧ, инфракрасным излучением, воздушным потоком.

Оттаивание воздушным потоком (в тепляках).

Тепляк – крытое здание, где имеется печное отделение и камера разогрева. Теплоноситель – продукты сгорания топлива, смешанные с воздухом, отдает тепло грузу и направляется для повторного использования с использованием новых продуктов сгорания. Время разогрева при температуре 65…80°С – 1,5…4 часа. Более высокая температура вредит покрытию и тормозным устройствам.

Оттаивание инфракрасным излучением

Генераторы инфракрасного излучения монтируют по обе стороны пути внутри тепляка. Генератор – шкаф, внутри – смесительная камера, где горит газ, снаружи – лучевые головки прямоугольной формы из металлических плиток. Температура внутри головки – 900°С. поверхность голоки отстоит от вагона на 760 мм. Ифракрасное излучение не вредит вагону.

Способ разогрева – дорог (специальные сооружения, оборудование, энергия). Способ оправдан при большом и устойчивом грузопотоке. Например, на теплоэлектростанциях.

Механическое рыхление

- наиболее распространенный способ восстановления сыпучести, его виды: виброрыхление и виброударное рыхление; ударно-клиновое и штанго-клиновое, бурорыхление  и боковое фрезерование.

Для восстановления сыпучести применяются также и накладные вибраторы. Однако – такой способ достигает цели лишь при небольшой (до нескольких сантиметров) толщине промерзания груза.

Виброрыхлители

Виброразгрузчик СО1-265 (рисунок 1 приложения II) Рабочий орган – 15 штырей, жестко закрепленных на плите. На этой же плите установлен двухвальный вибратор. Роторы – в виброзащитном исполнении. Плита передвигается в направляющих рамы. Рама имеет ловители (для надежной установки на полувагон) и аморитизирующие опорные балки (для снижения возмущающей силы при полном опускании плиты).Плита имеет откидные кронштейны для возможности установки устройства на более низкие полувагоны. Виброразгрузчик подвешивается к крану (грузоподъемностью не менее 10 т) через пригруз-подвеску, соединенную с плитой через пружины. Для управления имеется выносной пульт.

Виброразгрузчик устанавливается краном над каждой парой люков, включается после установки. Под воздействием веса и вибрации штырей происходит обрушение груза. Когда плита дойдет до рамы, вибрация через раму передается на полувагон и происходит очистка кузова от остатков груза.

Разгрузчик эффективен при прочности смерзшегося груза до 60 кг/см².(уголь при влажности 8% и температуре -40°С смерзается до прочности 20 кг/см²).

Производительность 70…190 т/ч, Установленная мощность – 44 кВт, Возмущающая сила – 196 кН, масса – 6900 кг, габаритные размеры: 3780 х 2500 х 3300.

Существуют и другие подобные машины – ДП-6С, УРАЛ-ЦНИИ-СО3.

Виброударные рыхлители

Бывает, что груз в полувагоне смерзается в монолит, прочность превышает 60 кг/см², виброразгрузчик не эффективен. В таких условиях применяются виброударные рыхлители.

Виброударный рыхлитель В1-614 (Рисунок 2) имеет рабочий орган в виде квадратной рамки с зубцами. Рабочий орган передвигается в направляющих. Кроме вибрации вибратор совершает удары по рабочему органу, как бы забивая его в груз. На раме выполнены ловители, позволяющие устанавливать рыхлитель над одной парой люков в трех положениях.

Рекомендуем посмотреть лекцию "35 Провозглашение независимости Республики Беларусь".

Рыхлитель эффективен при прочности смерзшегося груза до 100 кг/см² , что обеспечивает его применимость практически для любых условий.

Производительность – 60…90 т/ч, частота ударов – 485 в минуту, установленная мощность 34 кВт, масса – 5290 кг, габаритные размеры – 5300 х 1900 х 4900.

Бурорыхлительные машины

У всех виброрыхлителей – сравнительно малая производительность. При больших устойчивых грузопотоках применяют бурорыхлительные машины, прошедшие многолетнюю проверку и хорошо себя зарекомендовавшие.

На рисунке 3 – бурорыхлительная машина типа ПР-115 (аналогичные машины - БРМ-56/100, БРМ-80/110)Внутри неподвижного портала с помощью лебедки перемещается рама с бурорыхлительнаой машиной, имеющий четыре шнека с торцевыми и боковыми резцами. Рама поднимется и опускается с помощью лебедки. При опущенной в вагон раме вагон перемещается, груз фрезеруется и выгружается через открытые люки. Есть исполнения с передвижным порталом – тогда вагон неподвижен. Возможно рыхление груза без открытых люков (перед вагоноопрокидывателем).

Производительность – 120…500 т/ч, установленная мощность – 100 кВт.

Иногда применяют комплексный метод – использование разогрева и рыхления.