СИЛОСНОЕ ХРАНИЛИЩЕ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

СИЛОСНОЕ ХРАНИЛИЩЕ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ
Полезная модель относится к конструкции секционированных силосных хранилищ таких дисперсных материалов, которые имеют примерно одинаковый гранулометрический состав, в частности, к конструкции хранилищ естественно зернистых или искусственно гранулированных легко сыпучих материалов.
Такие хранилища могут быть преимущественно использованы в составе отдельных высокопроизводительных (обычно валковых) мельниц и мукомольных заводов или на предприятиях по выпуску комбикормов, которые из зерновых смесей злаковых или бобовых культур различных сортов производят в качестве целевого или промежуточного продукта соответственно муку или крупку.
При этом не исключено применение силосных хранилищ на предприятиях по переработке гранулированных предпочтительно термопластических или иных зернистых материалов, хотя далее описание и анализ уровня техники, постановка задачи и пояснения её решения офаничены лишь примерами из области хранения и переработки зерна.
Состав зерновых смесей и соотношение ингредиентов в них могут изменяться в довольно широких пределах, которые определяют с учётом назначения продукта. Поэтому весьма желательно, чтобы  силос хранилища был оборудован средством регулируемой выдачи сыпучего материала. Не менее желательно, чтобы смешивание сыпучих материалов происходило во время их транспортировки на помол или дробление, ибо таким образом можно софатить капитальные затраты на оборудование и производственные
площади и эксплуатационные затраты на электроэнергию и рабочую силу.
Обоим этим условиям явно не соответствуют общеизвестные силосные хранилища элеваторного типа, которые обычно имеют в своём составе мукомольные и комбикормовые заводы. Действительно, каждый (обычно цилиндрический и всегда вертикальный) силос такого хранилища имеет в нижней части только оборудованное задвижкой окно для выпуска зерна на транспортёр, а для дозирования зерна разных видов и приготовления зерновых смесей служат отдельные специализированные устройства. Более совершенно силосное хранилище сыпучих материалов типа муки является частью оборудования для смешивания и гомогенизации сыпучих материалов согласно патенту Украины № 25897 С1. Оно наиболее близко к предлагаемому хранилищу по технической сущности и имеет:
I ||klll Illii Mill ..... ..i
0 1 , .,., tm
МПК в 65 G 3/04 V по меньшей мере два близко расположенных (однако отдельно стоящих крутых) силоса, каждый из которых внизу оснащён средством регулируемой выдачи сыпучего материала в виде дифференциального весового дозатора периодического действия, который подключён к силосу через промежуточный питатель, и общий транспортёр для подачи сыпучих материалов на (в данном случае - только совместную) переработку, который подключён на выходы весовых дозаторов через смеситель. Дифференциальные весовые дозаторы позволяют гибко изменять соотношение инфедиентов в мучных смесях. Однако периодичность их действия вынуждает вводить в технологическую цепь промежуточный буферный узел, который позволяет согласовывать периодическое дозирование муки разных сортов с непрерывным отбором мучной смеси. В « „известном хранилище таким буферным узлом служит шнековыи или вихревой смеситель, который установлен между весовыми дозаторами и транспортёром. Включение этого смесителя в состав хранилища не только увеличивает капитальные и эксплуатационные затраты, но и вынуждает неоднократно менять направление потоков сырья и целевого продукта. Это увеличивает габаритные размеры силосного хранилища и требует непроизводительных затрат энергии. В основу полезной модели положена задача изменением формы выполнения и взаимосвязи силосов, средств регулируемой выдачи сыпучих материалов и транспортёра исключить потребность в многократном изменении направлений потоков сырья и дополнительном смесителе и тем самым создать существенно более компакгное и менее энергозатратное в эксплуатации силосное хранилище сыпучих материалов. Поставленная задача решена тем, что в силосном хранилище сыпучих материалов, которое имеет: по меньшей мере два близко расположенных силоса для хранения переходящего запаса выбранных сыпучих материалов, каждый из которых в нижней части оснащён средством регулируемой выдачи соответствующего сыпучего материала, и общий транспортёр для подачи сыпучих материалов на переработку, который подключён на выходы средств регулируемой выдачи таких материалов,
плотно примыкают один к другому, а
средства регулируемой выдачи выполнены в виде регулируемых объёмных затворов-дозаторов непрерывного действия, выходы которых непосредственно подключены к общему транспортёру.
Хранилище такой конструкции весьма компактно и обеспечивает непрерывную регулируемую выдачу ингредиентов зерновых смесей непосредственно на транспортёр. Поскольку зерно (особенно, пшеницы и бобовых культур) при фиксированной влажности имеет стабильную насыпную массу и высокую сыпучесть, постольку в большинстве случаев объёмное дозирование обеспечивает достаточную точность заданных соотношений ингредиентов, а в процессе транспортировки достигается вполне приемлемая однородность зерновых смесей. Последующее дробление и, тем более, помол таких смесей дают вполне гомогенные продукты. Таким образом искпючаются промежуточные средства перемещения зерна, сводятся к минимуму изменения направлений его потоков и, следовательно, снижаются удельные затраты энергии на приготовление зерновых смесей.
Первое дополнительное отличие состоит в том, что силосы на части их высоты выполнены в виде правильных пустотелых многогранников и имеют в поперечном сечении форму, выбранную из группы, состоящей из равностороннего треугольника, квадрата и равностороннего шестиугольника. Силосы такой формы особенно удобны в изготовлении и легко могут быть сведены в компактные блоки. В таких блоках по меньшей мере каждая пара смежных силосов может иметь одну общую стенку, что существенно снижает материалоёмкость силосного хранилища.
Второе дополнительное отличие состоит в том, что силосы последовательно расположены в ряд и через объёмные затворы-дозаторы подключены на общий продольный линейный транспортёр. Силосное хранилище такого типа наиболее эффективно при оснащении дробильных отделений комбикормовых заводов.
Третье, дополнительное ко второму отличие состоит в том, что ряд силосов оснащён замкнутым транспортёром, который имеет восходящую, верхнюю горизонтальную, нисходящую и нижнюю горизонтальную ветви и снабжён приводом средств перемещения сыпучего материала, при этом восходящая ветвь имеет средство подключения к по меньшей мере одному внешнему источнику по меньшей мере одного сыпучего материала, верхняя горизонтальная ветвь имеет патрубки для загрузки силосов, нисходящая ветвь служит средством замыкания контура транспортёра, а его нижняя горизонтальная ветвь служит указанным общим горизонтальным транспортёром и подключена на выходы объёмных затворов-дозаторов и на вывод сыпучего материала из ряда силосов. Такая транспортная обвязка рядов особенно удобна в многорядных хранилищах сыпучих материалов, когда каждый отдельный ряд силосов предназначен для хранения большого переходящего запаса определённого сыпучего материала и разные материалы поступают на смешивание из разных рядов силосов. Четвёртое, дополнительное ко второму отличие состоит в том, что продольный линейный транспортёр оснащён по меньшей мере одним вибратором. Это позволяет достаточно эффективно смешивать ингредиенты с разной сыпучестью, например, кормовую пшеницу и овёс. Пятое, дополнительное ко второму отличие состоит в том, что силосы расположены -,, , . по меньшей мере в два ряда, под каждым из которых установлен собственный общий продольный линейный транспортёр, при этом такие транспортёры подключены на общий поперечный транспортёр для дополнительного смешивания сыпучих материалов. Это позволяет составлять весьма сложные многокомпонентные зерновые смеси, в частности из зерна злаковых и бобовых культур, как это нередко требуется в производстве комбикормов с применением сои. Шестое, дополнительное к пятому отличие состоит в том, что поперечный транспортёр оснащён по меньшей мере одним вибратором. Как и в указанном выше случае, это повышает эффективность смешивания ингредиентов с разной сыпучестью. Седьмое дополнительное отличие состоит в том, что силосы расположены по окружности и через объёмные затворы-дозаторы непосредственно подключены на круглый в плане общий транспортёр. Такое воплощение полезной модели предпочтительно для силосных хранилищ в составе валковых мельниц производительностью  50 т/сутки. Восьмое, дополнительное к седьмому отличие состоит в том, что круглый транспортёр снабжён по меньшей мере одним вибратором. Как и в указанных выше случаях, это повышает эффекгивность смешивания ингредиентов с разной сыпучестью. Девятое, дополнительное к седьмому отличие состоит в том, что силосы на той части их высоты, где они выполнены в виде пустотелых многофанников, имеют в поперечном сечении форму равностороннего шестиугольника. Это упрощает их изготовление и компоновку по окружности и практически исключает зависание сыпучего материала «по углам.
тёр выполнен в виде открытого кольцевого лотка с выпускным окном и жёстко закреплен на верхних концах плоских пластинчатых пружин, которые в рабочем положении нижними концами закреплены на жёстком основании и под одинаковыми углами наклонены к горизонтали так, что линии пересечения осей симметрии их плоскостей с горизонтальной плоскостью практически сходятся в геометрическом центре кольцевого лотка. Тем самым создаются наилучшие условия для смешивания частиц сыпучих материалов разной формы и разных линейных размеров, как это было указано на примере пшеницы и овса.
Одиннадцатое, дополнительное к седьмому отличие состоит в том, что вибратор выполнен на основе низкочастотного генератора колебаний, который тангенциально подключён к лотку упругим толкателем. При таком направлении воздействия на кольцевой лоток эффект гомогенизации смесей разнородных по форме сыпучих материалов становится ещё заметнее.
Понятно, что указанные дополнительные отличия не исчерпывают всех возможных частных вариантов реализации полезной модели в объёме прав, который ограничен только общим изобретательским замыслом.
Действительно, возможны не показанные далее особо на чертежах и не описанные подробно, но понятные специалистам кольцевые компоновочные схемы, в которых:
отдельные силосы в форме правильного шестигранника или набранные из правильных трёхгранников расположены по меньшей мере по двум концентричным окружностям, причём выходы из затворов-дозаторов всех этих силосов открыты либо на один общий
кольцевой транспортёр, либо на несколько таких транспортёров, у которых по меньшей
мере входы и выходы расположены на разных уровнях;
отдельные силосы в местах плотного соединения (или объединения) их смежных стенок имеют в плане вид равнобоких трапеций, которые меньшими основаниями обращены внутрь кольца.
То же самое относится к отдельным формам выполнения линейных и кольцевых транспортёров, вибраторов и средств загрузки силосов выбранными сыпучими материалами, которые лишь отчасти и только для примера раскрыты ниже, ибо их выбор на рынке довольно широк и не офаничен упомянутыми изделиями.
Далее сущность полезной модели поясняется подробным описанием конструкции и работы предложенного хранилища со ссылками на чертежи, где изoбpa keны на:
фиг.1 - трёхрядное силосное хранилище (вид спереди с условно не показанными приводами, загрузочными бункерами и восходящими ветвями продольных транспортёров);
фиг.2 - то же, что на фиг.1 (вид сверху);
фиг.З - то же, что на фиг.1 (вид сбоку на средний ряд силосов при условно не показанном боковом ряде);
фиг.4 - кольцевое силосное хранилище (вид сбоку с условно снятыми крышками);
фиг.5 - вид по стрелке «А с фиг.4;
фиг.6 - ВИД кольцевого транспортёра в плане.
В простейшем случае силосное хранилище сыпучих материалов (фиг.1) имеет по
меньшей мере два последовательно расположенных в один ряд силоса 1, которые предназначены для хранения переходящего запаса выбранных сыпучих материалов и по меньшей мере на части своей высоты выполнены в виде пустотелых многогранников с по меньшей мере двумя одинаковыми по ширине стенками. Этими стенками силосы 1 плотно примыкают один к другому (фигуры 2 и 5). Возможно и такая форма выполнения, когда по меньшей мере два смежных силоса 1 имеют в зоне стыка общую боковую стенку.
Количество силосов 1 в произвольном последовательном ряду и количество рядов в многорядном силосном хранилище может быть без труда выбрано специалистами с учётом количества видов сыпучих материалов и требуемой суммарной ёмкости. Поэтому
трёхрядное хранилище с разным количеством силосов 1 в среднем и боковых рядах, которое показано на фигурах 1-3, служит всего лишь одним из многих возможных примеров.
Сверху силосы 1 имеют не обозначенные особо крышки с произвольно расположенными входными отверстиями для загрузки выбранных сыпучих материалов.
Внизу силосы 1 обычно сужаются и на выходах, как правило, по центру оснащены (см. особо фигуры 3 и 6) затворами-дозаторами 2. Они предназначены для одновременного или последовательного регулируемого объёмного дозирования сыпучих материалов непосредственно на общий для нескольких силосов 1 транспортёр. В, частности, в однорядном силосном хранилище им служит продольный линейный транспортёр 3 (фиг.1).
ан - упомянутый угол наклона и
х °макс - максимально возможный угол естественного откоса применительно к заранее заданному списку определённых сыпучих материалов, для хранения и дозирования которых предназначено конкретное силосное хранилище.
В некоторых случаях, когда по каким-либо особым обстоятельствам это условие не может быть соблюдено, силосы могут быть оборудованы внутри не показанными на чертежах подходящими средствами активации выгрузки сыпучих материалов, которые могут быть выбраны специалистами из числа доступных на рынке.
Хотя на чертежах для примера показаны только такие силосы 1, которые по меньшей
мере на части их высоты выполнены в виде пустотелых шестигранников, возможны и иные
формы их поперечного сечения. Такие формы могут быть предпочтительно выбраны из группы, которая состоит из равностороннего треугольника, квадрата и уже упомянутого равностороннего шестиугольника.
Желательно, чтобы затворы-дозаторы 2 были выполнены шнековыми, как это особенно хорошо видно на фигурах 5 и 6. При использовании шнеков с постоянным шагом и их установке внутри корпусов с зазорами меньше минимального размера частиц точность дозирования таких сыпучих материалов, как зерно, оказывается соизмеримой с точностью их весового дозирования. Однако при этом обеспечивается непрерывность дозирования,
скорость которого - при использовании общедоступных регуляторов угловой скорости вала - можно легко регулировать в широких пределах. И, наконец, остановленный шнек сам
по себе служит надёжным затвором, который препятствует самопроизвольному выходу сыпучего материала из силоса 1.
Специалистам понятно, что для оснащения силосов 1 могут быть использованы и иные, например секторные, затворы-дозаторы 2 и что выбор конкретных объёмных затворов-дозаторов непрерывного действия обусловлен конкретной предельной ёмкостью силосов 1 и сыпучестью дозируемых материалов.
Целесообразно, чтобы в многорядных силосных хранилищах каждый ряд силосов 1 был оснащён (см. особо фиг.З) замкнутым общим транспортёром 4, который имеет не обозначенный особо трубчатый корпус, состоящий из восходящей 5, верхней горизонтальной 6, нисходящей 7 и нижней горизонтальной 8 ветвей, и снабжён приводом 9 средств 10 пеeo
CU „„  a макс, где
ремещения сыпучего материала. При этом:
восходящая ветвь 5 транспортёра 4 оснащена подходящим средством, например входным бункером 11, для подключения к по меньшей мере одному не показанному внешнему источнику по меньшей мере одного сыпучего материала,
верхняя горизонтальная ветвь 6 имеет патрубки 12 (снабжённые не показанными затворами) для загрузки силосов 1,
нисходящая ветвь 7 служит средством замыкания контура транспортёра 4, а
его нижняя горизонтальная ветвь 8, которая подключена на выходы объёмных затворов-дозаторов 2 VI на вывод сыпучего материала из всего ряда силосов 1, выполняет
функции ранее упомянутого общего линейного транспортёра 3.
Средствами 10 перемещения сыпучего материала внутри восходящей 5, верхней горизонтальной 6 и нижней горизонтальной 8 ветвей транспортёра 4 могут служить замкнутые гибкие связи (например, цепи или тросы), на которых регулярно закреплены не показанные детально и особо не обозначенные толкатели, например, скребки или тонкие поршни. В таких случаях замкнутый транспортёр 4 наряду с приводом 9 обычно оснащён угловой натяжной станцией 13.
Разумеется, для обслуживания восходящей 5 и верхней горизонтальной 6 ветвей транспортёра 4 в режиме загрузки силосов 1 могут быть использованы известные специалистам средства пневмотранспорта сыпучих материалов и их отделения от потока газаносителя. В таких случаях нисходящая ветвь 7 транспортёра 4 может сообщаться с атмосферой через дроссель для регулируемого снижения давления газа-носителя до уровня,
достаточного для перемешивания дозируемых сыпучих материалов и удаления получаемых смесей из нижней горизонтальной ветви 8.
Средством смешивания сыпучих ингредиентов в многорядных силосных хранилищах (особенно в тех, в которых ряды силосов 1 оборудованы замкнутыми транспортёрами 4) обычно служат поперечные транспортёры 14, к которым подключены продольные транспортёры 3 или нижние горизонтальные ветви 8 транспортёров 4.
Желательно, чтобы в силосных хранилищах для валковых мельниц силосы 1 были расположены по окружности и через объёмные затворы-дозаторы 2 непосредственно подключены на круглый в плане общий транспортёр 15 (см. фигуры 4-5). В таких силосных хранилищах желательно применять силосы 1, основные части которых имеют в поперечном сечении форму равностороннего шестиугольника. Каждый «свободный (то есть не являющийся нижней ветвью другого транспортёра) продольный линейный транспортёр 3, поперечный транспортёр 14 или круглый транспортёр 15 может быть оснащён по меньщей мере одним вибратором 16 (см. особо фигуры 4 и 5) как основным и/или дополнительным побудителем перемешивания дозируемых сыпучих материалов и подачи получаемых смесей на последующую переработку. Поэтому на практике углы наклона продольных линейных транспортёров 3 и/или поперечных транспортёров 14 к горизонтали в зависимости от используемого средства перемешивания сыпучих материалов и перемещения их смесей выбирают известным для специалистов образом в интервале от 0° до выше указанного а °максКруглый транспортёр 15 обычно выполнен в виде горизонтального открытого кольцевого лотка с выпускным окном 17. Он (см. фиг.4) жёстко закреплен на верхних концах плоских пластинчатых пружин 18, которые в рабочем положении нижними концами закреплены на жёстком основании и под одинаковыми углами наклонены к горизонтали так, что линии пересечения осей симметрии их плоскостей с горизонтальной плоскостью практически сходятся в геометрическом центре кольцевого лотка транспортёра 15. Простейший вибратор 16 для такого транспортёра 15 может иметь вид эксцентрикового механического или низкочастотного электромагнитного генератора колебаний, который тангенциально подключён к лотку упругим толкателем 18. Описанное силосное хранилище используют следующим образом. Предварительно силосы 1 с применением подходящих средств загружают выбранными сыпучими материалами до требуемого объёма, который не всегда равен предельной ёмкости отдельных силосов. В частности, при загрузке хранилищ, в которых силосы 1 расположены последовательными рядами и имеют замкнутые транспортёры 4, в каждом ряду включают привод 9. Далее настраивают угловую натяжную станцию 13 (если средством перемещения сыпучих материалов служит гибкая связь со скребками или поршнями) и последовательно подают во входной бункер 11 загружаемые сыпучие материалы. Попадая в восходящую ветвь 5 транспортёра 4, они через верхнюю горизонтальную ветвь б поступают в те силосы 1, доступ в которые через соответствующие патрубки открыт. Нисходящая 7 и нижняя горизонтальная 8 ветви транспортёра 4 при загрузке работают вхолостую. После завершения загрузки приводы 9 отключают до момента начала программной выгрузки сыпучих материа. лов и приготовления из них требуемых смесей. После загрузки силосов 1 приводы затворов-дозаторов 2 настраивают на соответствующую конкретным составам смесей скорость дозирования ингредиентов. При формировании смесей в общем случае, то есть независимо от формы выполнения силосного хранилища, сыпучие материалы из разных силосов 1 в заданных соотношениях через затворы-дозаторы 2 поступают на соответствующий (продольный линейный 3, поперечный линейный 14 или кольцевой 15) транспортёр. По мере перемещения к его выходному концу или выпускному окну эти материалы перемешиваются. Естественно, что применение вибраторрв 16 способствует гомогенизации смесей сыпучих материалов независимо от формы выполнения выходного транспортёра. Также естественно, что конкретные конструкции силосных хранилищ, которые выбраны в зависимости от видов и свойств обрабатываемых сыпучих материалов и требований к однородности их смесей, работают по-разному. В частности: дозирование из одного ряда силосов 1 (см. фиг.1) обеспечивает минимальное перемешивание на продольном линейном транспортёре 3, поэтому однорядные силосные хранилища применимы преимущественно как склады сыпучих материалов; дозирование из по меньшей мере двух рядов силосов 1 (см. фиг.2) на параллельные продольные линейные транспортёры 3 с последующей передачей ингредиентов на поперечный транспортёр 14 обеспечивает тем большую гомогенность смесей, чем раньше начинается вибрирование и чем длиннее путь зерна разных видов до отбора смесей на переработку, поэтому многорядные силосные хранилища применимы преимущественно именно как средства подготовки смесей; дозирование на вибрирующий кольцевой транспортёр 15 (см. фиг.6) обеспечивает наиболее интенсивное перемешивание в псевдоожиженном слое, в котором зерна разных сортов испытывают колебания в трёх направлениях: вверх, поперёк лотка и вдоль лотка вплоть до выхода весьма гомогенной зерновой смеси через выпускное окно 17.