راهکاری تخلیه مواد تنبل از سیلوهای ذخیره سازی

Discharging sluggish or cohesive bulk materials

همواره در صنایع انتقال و ذخیره سازی مواد دانه ای و پودری به خصوص مواد جاذب و چسبنده در غیاب سیستم های هوادهی معضل عدم خروج مواد از دهانه ها سبب مشکلات و آسیب های جبران ناپذیری میشود

تخلیه مواد  چسبنده  از  سیلو به دلیل تمایل آنها به پل زدن،  خروجی خطی  Rat Holeیا چسبیدن به  بدنه  سیلو می تواند چالش برانگیز باشد. در اینجا چندین روش موثر برای رفع این مشکلات ارائه  میشود. این متن کوتاه به صورت دو زبانه ارائه شده است تا علاقه مندان بیشتر با اصطلاحات تخصصی دراین صنعت Bulk Material Handling آشنا شوند و هم چنین در صورت وجود خطا در ترجمه بتوانند با رجوع به متن انگلیسی رفع ابهام نمایند :

Discharging sluggish or cohesive bulk materials from a silo can be challenging due to their tendency to bridge, rat-hole, or stick within the silo. Here are several effective methods for promoting the flow of these materials:

استفاده از تجهیزات ویبره یا همان بین اکتیویتور :

1. Bin Activators and Vibratory Equipment

استفاده  باریز ویبره متصل به دهانه خروجی – استفاده از موتور ویبره متصل به  بدنه سیلو و گاهی استفاده ویبره های  درون فضای سیلو که با  حفظ ایمنی  ابزاری برای اکتیو کردن مواد هستند

   – Vibratory Bin Activators: These are mounted beneath the silo or hopper outlet and use vibration to stimulate material flow. Bin activators can prevent bridging and rat-holing by breaking up cohesive clumps.

   – Vibrating Pads and External Vibrators: External vibrators or vibration pads can be attached to the silo walls to promote material flow. They apply energy to the walls of the silo, helping to reduce material sticking.

   – Internal Vibrators: Internal vibrators can be placed inside the silo (if safe to do so) to agitate material more directly.

2. Air Fluidization Systems

استفاده از سیستم هوا جهت جدا سازی مواد:

استفاده از جت نازل ها در بدنه سیلو جهت دمیدن هوا داخل حجم مواد – ایر بلاستر ، در فواصل زمانی، فوران‌های پرفشار هوا را تخلیه می‌کنند تا مواد توده شده  را جدا کرده و گرفتگی‌ها را از بین ببرند. آنها به ویژه برای موادی که تمایل به چسبیدن به دیوارهای سیلو دارند مفید هستند.

   – Air Cannons (Air Blasters): Air cannons discharge high-pressure blasts of air at intervals to dislodge stubborn material and break up clogs. They’re particularly useful for materials that tend to build up on silo walls.

   – Aeration Nozzles or Air Jets: Air jets provide directed bursts of air in specific spots to fluidize compacted material, making it easier to discharge. These are often used in combination with air pads or vibratory systems.

3. Mechanical Flow Aids

استفاده از سیستم های مکانیکی :

روتاری ولو از پره ها یا بازوهای چرخان در خروجی استفاده می کنند تا توده مواد  خرد گردند و حتی تخلیه مواد را سهل کند . آنها برای موادی که تمایل به کیک یا توده شدن  دارند مفید هستند. اسکرو فیدر  در نقطه تخلیه سیلو می توانند به صورت مکانیکی مواد را به بیرون منتقل کنند. آنها هم برای پودرها و هم برای گرانول هایی که در برابر جریان حرکت  مقاوم هستند به خوبی کار می کنند. در مواردی که کل خروجی قیف باید به طور یکنواخت تخلیه شود، مخصوصاً در سیلوها کوچک ، خروجی  به یک یا تعدادی مارپیچ های  موازی ختم میشوند

   – Rotary Dischargers: These devices use rotating paddles or arms at the outlet to break up clumps and encourage even discharge of sluggish materials. They’re useful for materials that tend to cake or consolidate.

   – Screw Feeders: Screw feeders at the silo’s discharge point can mechanically move material out. They work well for both powders and granules that are resistant to free-flowing.

   – Live Bottom or Belt Feeders: Live bottoms, which use parallel screw augers, or belt feeders can help in cases where the entire hopper outlet needs to discharge evenly, especially with larger silos or bins.

4. Mass Flow Hoppers and Design Modifications

بهبود شرایط خروج مواد در سیلوها:

قیف ها / سیلوها را می توان به ۲ نوع تقسیم کرد: سیلوهای جریان روان  و سیلوهای جریان قیفی. این طبقه بندی با توجه به الگوی جریان جامدات حجیم در سیلوها انجام می شود.

در جریان قیفیFunnel Flow که جریان هسته نیز نامیده می شود، محصول واقع در مرکز سیلو بسیار سریعتر از محصول واقع در طرفین حرکت می کند.

در سیلوهای جریان روان Mass Flow Hopper، برعکس، همه ذرات با سرعت یکسانی حرکت می کنند، به این معنی که توزیع -زمان ماند- در سیلو کاهش می یابد، در حالی که چنین زمان ماندگاری با سیلوهای  جریان قیفی می تواند بسیار زیادتر باشد.

با چند روش کاربردی مانند افزایش زوایه قیف  استفاده از لاینر های صیقلی یا حتی  فولاد نگیر  می توان به حرکت روان مواد کمک کرد .

   – Mass Flow Hopper Design: Modify the silo to promote mass flow (where all material moves simultaneously). This can be achieved by using a steep cone angle (typically >60°) with a smooth wall finish to reduce friction.

Hoppers / Silos can be classified in 2 types : mass flow silos and funnel flow silos. This classification is done according to the flow pattern of bulk solids in the silos.

   – Lining Materials: Lining the silo walls with low-friction materials (e.g., Teflon, UHMW-PE) can reduce material adhesion and help prevent sticking. This is particularly effective for sticky or cohesive materials.

   – Cone Inserts or Baffles: Cone inserts or flow aid inserts can be used to change the flow pattern within the silo, breaking up stagnant areas and promoting a more even flow.

5. Thermal Solutions

استفاده از فن های گرماده :

گرم کردن دیوارهای سیلو می تواند رطوبت را کاهش دهد و از چسبیدن مواد جلوگیری کند، به خصوص اگر مواد به دلیل رطوبت مستعد توده شدن باشند . برخی از سیستم ها از عناصر گرمایش داخلی برای موادی استفاده می کنند که تمایل به سفت شدن یا تنبل شدن  در دماهای پایین تر دارند، مانند مواد مومی یا چرب.

   – Heated Silo Walls: Heating the silo walls can reduce moisture and prevent materials from sticking, especially if the material is prone to clumping due to moisture.

   – Internal Heating Elements: Some systems use internal heating elements for materials that tend to solidify or become sluggish at lower temperatures, such as waxy or fatty materials.

7. Pneumatic Vibrators or Knockers

استفاده از سیستم های نئوماتیکی :

این دستگاه‌ها ضربه‌های مکانیکی (به صورت زمان  بندی شده )را به دیواره‌های سیلو وارد می‌کنند و موادی را که ممکن است توده شده  باشند، خرد می‌کنند. کوبش ها اغلب به همراه سایر کمک های جریان مانند پدهای هوا یا بین اکتیویتور استفاده می شوند.

در تنظیمات خاصی، چکش کاری دستی یا خودکار می تواند به جدا شدن  مواد کمک کند. برای ایمنی، اطمینان حاصل کنید که این روش به سیلو آسیب نمی رساند

   – Pneumatic Knockers: These devices deliver periodic mechanical impacts to the silo walls, breaking up material that might be stuck. Knockers are often used in conjunction with other flow aids like air pads or bin activators.

   – Hammer Blows or Pneumatic Hammering: In certain settings, manual or automated hammering can help break up materials. For safety, ensure this approach doesn’t damage the silo or risk accidents.

Summary of Approaches

جمع بندی :

برای مواد کند و تنبل ، موثرترین راه حل ممکن است شامل ترکیب چند تا از روش های اشاره شده در بالا باشد. به عنوان مثال:

   – Combination 1: Air pads + bin activator + screw feeder for materials that are compact but cohesive.

   – Combination 2: Air cannons + rotary dischargers for dense, high-friction materials.

   – Combination 3: Vibratory hopper + mass flow hopper design for better flow of fine powders.

By selecting and combining these methods based on the specific material characteristics and silo configuration, you can achieve a more reliable discharge of sluggish bulk materials.

تهیه و تنظیم :

حامد زندوکیلی

کارشناش پایه یکم مهندس عمران