27.5. Склады цемента и минерального порошка

При проектировании складов цемента и минерального порошка должно быть обеспечено выполнение следующих требований:

создание возможности приема цемента в нормативные сроки из всех транспортных средств (железнодорожных вагонов и автоцементовозов);

размещение складов вблизи бетоносмесительного (асфальтосмесительного) отделения ЦБЗ (АБЗ) на оптимальном расстоянии от компрессорной станции;

обеспечение транспортного подъезда к силосным емкостям;

возможность дальнейшего расширения склада путем пристройки дополнительных силосов;

раздельное хранение цемента по видам и маркам;

применение для транспортирования порошкообразных материалов средств пневмотранспорта;

предотвращение снижения активности материалов.

Типы складов цемента и минерального порошка. По месту расположения склады подразделяются на прирельсовые и притрассовые. По конструкции - на амбарные, бункерные, силосные. Коэффициент использования площадей складов амбарного и бункерного типа составляет 0,2-0,6, а по объему в пределах 0,4-0,6. Силосные склады имеют высокий коэффициент использования площадей порядка 0,9-1,0, а геометрической емкости 0,9.

Амбарные и бункерные склады в настоящее время не отвечают требованиям, предъявляемым к складам цемента дорожного строительства. Для них характерны значительные объемы строительно-монтажных работ, большая трудоемкость строительства, почти полное отсутствие мобильности и инвентарности.

Современные притрассовые склады (табл. 27.18) включают силосные емкости и два помещения в виде металлических каркасов, огороженных щитами. Одно из помещений предназначено для пульта управления и комплекта оборудования для очистки сжатого воздуха; в другом расположено оборудование для управления выдачей цемента. Цемент выдается из силосов с помощью донных выгружателей, а затем в зависимости от дальности транспортирования направляется в пневмовинтовой подъемник или пневмовинтовой насос.

Таблица 27.18

Техническая характеристика притрассовых складов цемента

Примечание. В скобках - показатели для варианта выдачи цемента пневматическим винтовым насосом (остальные данные для варианта с пневматическим винтовым подъемником)

Во всех силосах предусмотрены аэрационные сводообрушающие устройства в виде аэродорожек, а также сигнализаторы уровня. Для очистки воздуха, выходящего из силосов при загрузке, смонтированы два рукавных фильтра со встряхивающим устройством. Очистка сжатого воздуха от масла и влаги осуществляется с помощью оборудования типа СМЦ-612, серийно выпускаемого промышленностью.

Прирельсовые склады (табл. 27.19) рассчитаны на прием цемента из железнодорожных вагонов и автотранспортных средств. Состав оборудования позволяет выгружать цемент из специальных вагонов-цементовозов и крытых вагонов. Вагоны бункерного типа выгружаются в приемный бункер, а из него с помощью пневмоподъемника в силосы. Выгрузка крытых вагонов осуществляется пневморазгрузчиками всасывающе-нагнетательного действия. Выдача цемента из складов в зависимости от дальности подачи может выполняться пневмовинтовым, струйным или камерным насосами, а также механическим способом с помощью винтового конвейера.

Таблица 27.19

Техническая характеристика типовых прирельсовых складов цемента

Примечания:

1. Производительность каждого склада по приему цемента из крытых вагонов составляет 20 т/ч, из вагонов-цементовозов с пневматической выгрузкой 95 т/ч.

2. Каждый прирельсовый склад обслуживают 3-5 чел.

В типовых проектах предусмотрены прирельсовые склады в стационарном и инвентарном исполнениях. Силосные емкости стационарных складов и бункеры приемного устройства железобетонные, а в инвентарных складах - металлические. Прирельсовые склады вместимостью 1100-4000 т отличаются от группы складов вместимостью 240-720 т тем, что имеют силосы диаметром до 6 м и оборудование большой производительности. Однако силосные склады стационарного типа не нашли широкого применения в дорожном строительстве. Это объясняется трудоемкостью их возведения при значительном объеме бросовых работ и малой степени инвентарности строительных конструкций. Кроме того, чаще всего используемое в дорожных организациях технологическое оборудование имеет более низкую производительность по выдаче цемента (до 42 т/ч), отсутствует возможность разгрузки вагонов непосредственно в автоцементовозы и другие транспортные средства. Все это не позволяет использовать такие склады хранения цемента для дорожного строительства без существенной их модернизации.

В последнее время ГПИ «Союздорпроект» в содружестве с Союздорнии и производственными организациями разработал ряд инвентарных силосных складов цемента вместимостью 2000-6000 т (табл. 27.20).

Силосный склад вместимостью 2000 т (рис. 27.15) состоит из двух блоков по 1000 т каждый. Блоки собирают из цилиндрических силосных емкостей вместимостью 100 т каждая. Высота склада с порталом 17 м. Портал каждой силосной емкости имеет шарнирные соединения, что облегчает монтажные работы при установке силосов в вертикальное положение. Силосные емкости транспортируют с помощью трейлера. Разгрузка цемента из склада может производиться сразу в 5-6 автоцементовозов из нескольких (до четырех) силосных емкостей. При этом потерь и пыления цемента из пылеулавливающих колпаков при загрузке цементовоза не наблюдается.

Силосный склад вместимостью 2900 т с бункерным приемным устройством на два вагона (рис. 27.16) состоит из 24 металлических цельноперевозимых силосных емкостей диаметром 3 м и вместимостью 120 т каждая. Склад оборудован современными пневмотранспортными средствами для подачи цемента в соответствующие силосы и выдачи из них в расходные склады установок или автоцементовозы.

Разгрузка железнодорожных вагонов. Для выгрузки из крытых вагонов цемента и минерального порошка широко применяют пневматические разгрузчики (табл. 27.21). Они делятся на разгрузчики всасывающего, всасывающе-нагнетательного и нагнетательного действия.

Таблица 27.20

Техническая характеристика инвентарных прирельсовых складов цемента

Примечания:

1. Вариант 1 с приемным устройством на два вагона с 24 инвентарными силосами диаметром 3 м.

2. Вариант 2 с приемным устройством на два вагона с 20 инвентарными силосами диаметром 3 м.

3. Вариант 3 с приемным устройством на один вагон с 6 металлическими силосами диаметром 3 м.

Таблица 27.21

Техническая характеристика пневматических разгрузчиков

Разгрузчик всасывающего типа забирает цемент или минеральный порошок из крытого вагона и подает материал на расстояние до 12 м в межрельсовый приемный бункер пневмоподъемника, который затем вертикально транспортирует материал в силос склада. В комплект разгрузчика входят самоходное заборное устройство, гибкий материалопровод, осадительная камера, водокольцевой вакуум-насос и шкаф с электроаппаратурой. Под действием разряжения, поддерживаемого в системе вакуум-насосом, пылевидный материал всасывается по гибкому материалопроводу в осадительную камеру, откуда вытесняется напорным винтовым шнеком через обратный клапан в соответствующие приемные устройства склада. Воздух, отсасываемый из осадительной камеры вакуум-насосом, очищается от цемента посредством тканевых фильтров и затем, пройдя водоотделительный бачок, выбрасывается в атмосферу.

Рис. 27.15. Прирельсовый склад цемента вместимостью 2000 т (линейные размеры даны в мм):

1 - приемная воронка; 2 - шнек в трубе; 3 - пневмовинтовой подъемник; 4 - соединительный шланг; 5 - цементоводные трубы; 6 - переключатель потока воздуха; 9 - приемный бункер; 10 - пневмоподъемник цемента; 11 - донный разгружатель цемента; 12 - гибкий рукав от бокового разгружателя; 13 - боковой разгружатель; 14 - соединительная труба; 15 - силосная банка с подвалом (без оборудования); 16 - лестница

Рис. 27.16. Прирельсовый склад цемента вместимостью 2900 т (линейные размеры даны в мм):

1 - пневмоподъемник цемента (эрлифт); 2 - затвор секторный к эрлифту; 3 - приемный бункер (парный); 4 - приемный рукав; 5 - установка двухходового выключателя; 6 - концевой патрубок; 7 - выхлопная труба; 8 - гибкий рукав от пневморазгружателя; 9 - пневморазгружатель боковой разгрузки; 10 - соединительная труба; 11 - рукавный фильтр; 12 - установка двухходового выключателя; 13 - пневмовинтовой насос; 14 - секторный затвор к насосу; 15 - бункер; 16 - фильтр; 17 - аэрационное сводообразующее устройство; 18, 19 - установка цементопровода (две секции); 20, 21 - установка цементопровода (одна секция); 22 - пневморазгружатель донной разгрузки

Отличительной особенностью пневматических разгрузчиков нагнетательного и всасывающе-нагнетательного действия от разгрузчиков всасывающего действия является возможность подачи пылевидных материалов на высоту до 35 м непосредственно в силос склада.

Разгрузчик всасывающе-нагнетательного действия (рис. 27.17) состоит из самоходного заборного устройства, гибкого материалопровода, осадительной и смесительной камеры, вакуум-насоса с электродвигателем и шкафа с электрооборудованием. Разгрузчик Т-26, кроме того, оборудован компрессором.

Рис. 27.17. Схема пневматического разгрузчика всасывающе-нагнетательного действия:

1 - самоходное заборное устройство; 2 - материалопровод; 3 - сигнализатор уровня; 4 - осадительная камера; 5 - продувочное устройство; 6 - воздухопровод; 7 - вакуум-насос; 8 - смесительная камера

Для вертикального транспортирования цемента из межрельсовых приемных бункеров в силосы склада используются пневматические винтовые подъемники (табл. 27.22). Пневматические винтовые подъемники состоят из приемной камеры, консольного напорного шнека, смесительной камеры с аэроднищем, обратного клапана, сварной рамы и электродвигателя.

Таблица 27.22

Техническая характеристика пневматических винтовых подъемников

Подача цемента по вертикали (на высоту до 35 м) аэрированного цемента происходит в результате избыточного давления, создаваемого компрессором. Для транспортирования цемента и минерального порошка от силосов склада в расходные бункеры смесительных установок применяются при дальности подачи до 20 м винтовые подъемники, до 150 м - струйные насосы, до 400 - пневмовинтовые насосы, до 500 и более - камерные насосы.

Одним из недостатков пневматических винтовых насосов (табл. 27.23) является низкий срок службы быстроходных напорных шнеков (500-1000 ч непрерывной работы). Износ значительно увеличивается при повышении давления в смесительной камере. В целях снижения давления в смесительной камере и увеличения долговечности быстроизнашивающихся элементов разработана усовершенствованная конструкция пневматического винтового насоса ТА-14А с эжекционной насадкой.

Таблица 27.23

Техническая характеристика пневматических винтовых насосов

Пневматический винтовой насос с эжекционной насадкой (рис. 27.18) состоит из приемной камеры; напорного быстроходного шнека, который приводится в действие от электродвигателя; бронзовой гильзы; смесительной камеры с обратным грузовым клапаном; эжекционной насадки с соплом для подачи сжатого воздуха через микропористую перегородку в смесительную камеру.

Рис. 27.18. Схема пневматического винтового насоса ТА-14А с эжекционной насадкой:

1 - приемная камера; 2 - гильза; 3 - напорный шнек; 4 - смесительная камера; 5 - обратный клапан; 6 - конфузор; 7 - смесительный участок; 8 - диффузор; 9 - микропористая перегородка аэроднища; 10 - сопло; 11 - электродвигатель

Пневматические камерные насосы (табл. 27.24) предназначены для транспортирования сыпучих материалов при высоких рабочих давлениях в резервуаре на расстояние до 1000 м. Пневматический камерный насос состоит из одного или нескольких герметически закрывающихся резервуаров, каждый из которых имеет сверху загрузочное отверстие. Резервуары оснащаются системами воздухопроводов и контрольно-измерительными приборами.

Таблица 27.24

Техническая характеристика пневматических камерных насосов

Камерные насосы (рис. 27.19) относятся к пневмотранспортному оборудованию циклического действия. По способу выгрузки камерные насосы бывают с верхней и нижней подачей материала. Из условия исключения возможных «завалов» в транспортном трубопроводе верхняя выгрузка предпочтительнее. Однако при выгрузке сыпучих материалов, которые плохо поддаются аэрации, а также с учетом конструктивных и технологических особенностей в отдельных случаях применяется нижняя выгрузка материалов.

Струйные насосы (табл. 27.25) используются при транспортировании цемента и минерального порошка на расстояние до 150 м.

Таблица 27.25

Техническая характеристика струйных насосов

Струйный насос включает в себя корпус, регулирующее сопло, интенсифицирующую камеру с обратным клапаном и аэроднищем, диффузор. Наличие диффузора обеспечивает повышение в 1,5 раза к.п.д. струйного насоса. Обратный клапан предотвращает прорыв сжатого воздуха в силос. Использование вместо обратного клапана роторного питателя связано с дополнительными энергетическими затратами, а также дополнительным износом узлов, работающих в абразивной среде. Принципиальное отличие струйного насоса конструкции Гидропроекта им. Жука состоит в наличии сопла с запорным устройством, предотвращающим попадание цемента внутрь воздухонагнетательной системы.

Рис. 27.19. Камерный насос склада СБ-33:

1 - клапан для сброса воздуха; 2 - загрузочный патрубок; 3 - затвор; 4 - пружинная подвеска; 5 - смотровой люк; 6 - аэроднище