KURZUS: Anyagmozgatás-raktározás II.

MODUL: V. Modul: Ömlesztett anyagok tárolása

11. lecke: Ömlesztett anyagok tárolása

| Tanulási útmutató
Tanulási célok
A lecke feldolgozása után Ön képes lesz:
saját szavaival meghatározni az ömlesztett anyagok tárolási módjait; saját szavaival meghatározni mikor indokolt az ömlesztett anyagok zárttéri tárolása; saját szavaival meghatározni a zárttéri tárolás módjait; kiválasztani a szabadtéri és zárttéri tárolásra alkalmas anyagokat; saját szavaival meghatározni a zárttéri tárolás típusait; kiválasztani a garmadák alaptípusait, jellemzőit és az anyagmozgatásuk típusait; saját szavaival meghatározni az ömlesztett anyagok tárolásának típusait; kiválasztani a csarnokraktárakban tárolandó anyagok jellemzőit; saját szavaival meghatározni a csarnokraktárak alkalmazásának okait; kiválasztani a csarnokraktárak anyagmozgatási rendszerének gépesítési megoldását; kiválasztani a folyamatos és szakaszos anyagmozgatási rendszerek jellemzőit és gépesítési megoldásait; saját szavaival meghatározni a bunkerekben, silókban való tárolás jellemzőit; kiválasztani az ömlesztett anyagok silókba történő be- és kitárolásának jellemző megoldásait.
Tevékenységek
Olvassa el a 11. leckét! Határozza meg az ömlesztett anyagok tárolási módjait! Határozza meg mikor indokolt az ömlesztett anyagok zárttéri tárolása! Határozza meg a zárttéri tárolás módjait! Válassza ki a szabadtéri és zárttéri tárolásra alkalmas anyagokat! Határozza meg a zárttéri tárolás típusait! Válassza ki a garmadák alaptípusait, jellemzőit és az anyagmozgatásuk típusait! Határozza meg az ömlesztett anyagok tárolásának típusait! Válassza ki a csarnokraktárakban tárolandó anyagok jellemzőit! Határozza meg a csarnokraktárak alkalmazásának okait! Válassza ki a csarnokraktárak anyagmozgatási rendszerének gépesítési megoldását! Válassza ki a folyamatos és szakaszos anyagmozgatási rendszerek jellemzőit és gépesítési megoldásait! Határozza meg a bunkerekben, silókban való tárolás jellemzőit! Válassza ki az ömlesztett anyagok silókba történő be- és kitárolásának jellemző megoldásait!
A feldolgozáshoz szükséges idő: 35 perc olvasás, tanulás, 15 perc önellenőrzés.
Tananyag
1. Az ömlesztett anyagok tárolásáról általában
Az ömlesztett anyagok tárolási módjai. Az ömlesztett anyagok kezelése, tárolása gyakori feladat. Tulajdonságuktól és a tárolásra kerülő mennyiségtől függően különböző tárolási (raktározási) módok alakultak ki. Ezeket két nagy csoportba sorolhatjuk:
zárttéri tárolás, szabadtéri tárolás.
A zárttéri tárolás indokolt:
ha a tárolandó anyag tulajdonságait az időjárás hatásai (csapadék, napsütés stb.) károsan megváltoztatják; ha a tárolandó anyag tulajdonságai nem változnak ugyan, de a szél által okozott porveszteség, a nedvesség miatt bekövetkező feldolgozási vagy mozgatási problémák miatt előnyösebb a zárttéri tárolás.
Az ömlesztett anyagok jelentős része (pl. cement, műtrágya, gabonafélék stb.) zárttéri tárolást kíván. A zárttér - kialakításától függően - lehet csarnokraktár vagy bunker (siló).
A szabadtéri tárolás az időjárás hatásaira nem, vagy kevésbé érzékeny áruk (pl. szén, koksz, ércek, homok, cukorrépa stb.) esetében valósítható meg.
A zárt csarnokraktárakban és a szabadtéri tárolókon az ömlesztett anyagok támfalas megtámasztással (esetenként az épület fala képezi a támaszfalat), vagy garmadákban tárolhatók. A garmadák alakja és mérete - a tárolt áruk jellemzőitől és az anyagmozgatási rendszertől függően - különböző lehet. A garmadák magasságát - a kiszolgáló gép halmazolási magassága és az ömlesztett anyagok rézsűszöge mellett - sajátos anyagtulajdonságok (pl. szén esetén öngyulladási veszély) is korlátozhatják.
A garmadák alaptípusai. A garmadák általában kúp (csonka kúp), csonka gúla, prizma vagy M alakúak.
A kúp vagy csonka kúp alakú garmada kisebb befogadóképességű tárolókon, illetve tároló helyeken, (pl. építkezések homok, homokos kavics stb. tárolóhelyen) szokásos, esetenként szállítószalag-rendszerrel kiszolgált, nagy befogadóképességű szabadtéri tárolókon (pl. salaktárolók, meddőhányók stb.) is előforduló alapforma.
A csonka gúla alak (91.a ábra) nagy befogadóképességű tárolók esetén, darus kiszolgálás mellett szokásos. A garmadában elhelyezhető anyag térfogata:
V= m t [ a⋅b− m t t g ς ( a+b− ⋅4⋅ m t 3⋅t g ς ) ] (m3)
ahol: mt - a garmada magassága (m), a - a garmada hossza (m), b - a garmada szélessége (m), ς - az anyag rézsűszöge (fok).
A garmadák fontosabb alaptípusai
a) csonka gúla alak, b) prizma alak, c) M alak
91. ábra
A prizma alak (91.b ábra) nagy tárolási magasság mellett (általában felső vezetésű szállítószalaggal kiszolgált tárolók esetén) szokásos alapforma.
A garmadában elhelyezhető anyag térfogata (az előző összefüggésben használt jelölések alapján):
V= b⋅ m t 6 ⋅( 3 a− 2 m t t g ς ) (m3)
M alakú garmada (91/c ábra) keletkezik, ha a tárolót két - egymással párhuzamosan haladó - felső vezetésű szállítószalag rendszer szolgálja ki.
A garmadában elhelyezkedő anyag térfogata:
V=( m t 2 t g ς +c⋅ m t - c 2 4 ⋅t g ς ) ⋅a (m3).
2. Az ömlesztett anyagok tárolása csarnokraktárakban
Csarnok-raktárakat olyan aprószemcsés ömlesztett anyagok tárolására célszerű létesíteni, amelyek az időjárás hatásaira érzékenyek, de a tárolás alatt biológiai vagy vegyi elváltozások megakadályozása érdekében átcsoportosítást (átforgatást) nem kívánnak (pl. műtrágyák).
Az ömlesztett anyagot célszerű magasból leengedni és a természetes rézsűszögnek megfelelően kialakult garmadában tárolni. Ez esetben a tárolást követően további beavatkozásra (pl. anyagegyengetésre) nincs szükség. A garmadák (és így a csarnok) magasságát olyan mértékig célszerű növelni, amely magasság mellett még a tárolt anyag - nagy nyomás miatti - károsodása nem következik be. A magasság növelésének határt szabhat - különösen kis rézsűszögek vagy darus kiszolgálás mellett - a csarnok gazdaságosan kialakítható fesztávolsága. Ilyen esetekben megfontolandó az anyaghalmaz kétoldali támfalas megtámasztása.
A csarnokraktárak épületeinek kialakítása a garmadák alakjától és anyagmozgatási rendszertől függ. A támfal nélküli, jó közelítéssel háromszög keresztmetszetűnek tekinthető garmadákkal akkor érhető el jó térkihasználás, ha a csarnok keresztmetszete is közel háromszög alakú. Szilárdságtani szempontokat is figyelembe véve a két- és háromcsuklós keretszerkezetekre felvitt héjalás, illetve héjszerkezet a leggyakoribb. E szerkezetek szilárdsági szempontból optimális keresztmetszete ugyanis parabola, amely a garmada alakjához is jól alkalmazkodik és a be-, illetve kitárolás gépesítése szempontjából is előnyös (lásd 92. ábra). Szerkezeti anyagként acél, vasbeton vagy alumínium vehető számításba.
Az anyaghalmaz támfalas megtámasztása esetén - a határoló síkokhoz alkalmazkodva - a csarnok tárolótere rendszerint négyszög keresztmetszetű.
Folyamatos működésű anyagmozgatási rendszerrel kialakított csarnokraktár metszete
92. ábra
A csarnokraktárak anyagmozgatási rendszerét a be- és kitárolás követelményeinek megfelelően kell kialakítani. A be- és a kitárolás folyamata időben, térben és jellegben eltér egymástól, ezért általában egymástól elkülönített (a be- és a kitárolás sajátosságainak megfelelően speciális) anyagmozgatási rendszerrel lehet gépesíteni. Elsősorban folyamatos, esetenként szakaszos anyagmozgatási rendszerek vehetők számításba.
Folyamatos anyagmozgatási rendszerek esetében a betárolás hevederes szállítószalagokkal, rédlerekkel vagy szállítócsigákkal történhet. Az anyagot a csarnokba behordó szállítógép vagy a csarnok egyik végén, vagy középen csatlakozhat az épület gerincébe beépített vagy a hossztengely irányába eltolható elosztó szállítószalaghoz. Az első esetben az elosztó szállítószalag a csarnok teljes hossza mentén egyirányban szállít és az anyagot ledobó kocsi szórja le. Az utóbbi esetben az un. kocsizó (a csarnok hossztengelyében eltolható) szállítószalagnak reverzálhatónak kell lennie és az anyag a végdobon keresztül távozik. A csarnok félhosszának megfelelő hosszúságú szállítószalag - a betárolásra kijelölt helytől függően - a csarnok egyik vagy a másik felére tolható, és - a tárolásra kijelölt helytől függően - állítható.
A kitároláshoz különböző típusú folyamatos működésű rakodógépek, illetve sorba kapcsolt szállítógépek alkalmazhatók. A kaparókaros, a vederkerekes, a kaparószalagos vagy a szállítócsigás rakodógépek rendszerint egy kitároló szállítószalagra továbbítják a felvett anyagot.
A 92. ábrán látható megoldásnál a csarnok gerincén végigvezetett ledobó kocsival felszerelt - szállítószalag végzi a betárolást. A kitárolásra beállított - kötött pályán mozgó - kaparólapos rakodógép pedig a csarnok tartóelemeire szerelt - a csarnok hossztengelyével párhuzamosan vezetett - kitároló szállítószalagra továbbít.
Szakaszos anyagmozgatási rendszerek megvalósítása csak sajátos - általában kisforgalmú - raktárak létesítése esetén indokolt, amikor a folyamatos anyagmozgatási rendszer teljesítőképességét nem lehet kellő mértékben kihasználni. A szakaszos működésű anyagmozgató gépek közül markolóval felszerelt daruk, vagy kanalas rakodógépek, illetve ezek kombináltan alkalmazhatók.
A markolóval felszerelt futódaruk nagy tárolási magasságot biztosítanak, de csak a nyitott, illetve az eltolható tetejű vasúti kocsikban szállított ömlesztett anyagok rakodását teszik lehetővé, akkor, ha a vasúti kocsi a csarnokba beállítható. A csarnokban kiképzett rakodóhely pedig a légtér kihasználhatóságát rontja.
A kanalas rakodógépek kisebb teherbíró képességű változatai a normál fedett vasúti kocsiban szállított ömlesztett anyagok rakodását is megoldják, de ezek halmazolási magassága minimális.
A szakaszos anyagmozgatási rendszerek csarnokraktárakban való alkalmazását tehát lehetőség szerint kerülni kell.
3. Ömlesztett anyagok tárolása bunkerben, silókban
A bunkerek, silók (hombárok) az ömlesztett anyagok tárolásának sajátos létesítményei. A bunkerekben (silókban) tárolt anyaghalmaz alakja a bunker (siló) alakjához igazodik, mozgása korlátozott. Ez a megkötöttség különleges feszültség - és mozgásállapotot teremt.
A bunkerekben, silókban való tárolás olyan ömlesztett anyagok esetében vehető számításba, amelyek tárolás közben (biológiai vagy vegyi okokból) szellőztetést, hűtést, rendszeres átforgatást stb. kívánnak (pl. gabonafélék), vagy csarnokraktárakban - sajátos tulajdonságaik miatt nem, vagy csak körülményesen tárolhatók (pl. cement).
A bunkerek, silók anyagmozgatási rendszerének a be- és a kitároláson kívül esetenként (pl. gabonatárházban) a tárolt anyag egyes bunkerei (silók) közötti átcsoportosítási lehetőségét is lehetővé kell tennie. A be- és kitárolás, a belső átcsoportosítás folyamatos működésű anyagmozgató gépekkel oldható meg.
Betároláskor a terepszintre érkező anyagot a bunker (a siló) magasságának megfelelő magasságra kell emelni, majd az egymás mellé (esetleg több sorba) telepített bunkerbe (silóba) adagolni. E feladatok megoldására - a tárolásra kerülő áru sajátosságától függően - elsősorban pneumatikus szívó- és nyomórendszerek, serleges elevátor-szállítószalag kombinációk és bordás szállítóláncok (rédlerek) vehetők számításba.
Kitároláskor - az ürítőnyílás megnyitása után - a bunkerben (silóban) levő anyag vagy folyamatosan kiömlik, vagy adagoló hordja ki. A kitárolást végző folyamatos működésű szállítógép (hevederes szállítószalag, bordás szállítólánc, kaparószalag) pályáját ezért az ürítőnyílás alatt kell vezetni. Porcalakú anyagok kitárolásakor - a bunkerek (silók) ürítésekor - az anyagot rendszerint lazítani kell, ezért a pneumatikus ürítés előnyösebb.
A résbunkerek (réshombárok) a bunkerben és a szabadtéren való tárolás átmeneti formáját képezik. Fő alkalmazási területük:
járművek ürítőhelye alatti átmeneti tárolás, garmadában való tárolás feladóhelyei.
Jellegüket tekintve tehát inkább feladó-berendezések mint tárolók, tisztán tárolás céljára való alkalmazásuk ma már viszonylag ritka.
4. Az ömlesztett anyagok szabadtéri tárolása
Az ömlesztett anyagok szabadtéri tárolására alkalmas tárolók létesítményei általában nem beruházás-igényesek. Garmadában való tárolás esetén a tároló burkolatát kell megfelelő teherbíró képességűre képezni. Támfalas tárolók esetében ehhez még a támfal létesítésének költségei járulnak. Ezért ha a tárolandó anyag tulajdonságai lehetővé teszik, a szabadtéri tárolók létesítését kell előtérbe helyezni. Egyes iparágak alapanyagainak, illetve termékeinek zöme szabadtéren tárolható (pl. az építőiparban: homok, homokos kavics, kő; a nehéziparban: vasérc, bauxit; erőművekben: szén, salak).
A szabadtéri tárolók anyagmozgatási feladata - a tárolók befogadóképességétől, forgalmától és a tárolandó anyag jellemzőitől függően - folyamatos vagy szakaszos anyagmozgatási rendszerekkel oldható meg.
A folyamatos működésű rakodógépek kisebb teljesítőképességű változatai (pl. kaparókaros rakodógépek, szállítócsigás rakodógépek, serlegsoros rakodógépek) önálló üzemmel, vagy - nagy szállítási távolságok esetén - gördíthető szállítószalagokkal sorba kapcsolva kisebb befogadóképességű tárolók (pl. kisebb TÜZÉP-telep széntárolója) anyagmozgatási feladatainak megoldására alkalmazhatók.
A nagy befogadóképességű tárolók anyagmozgatási feladatai a sajátos célra kifejlesztett folyamatos működésű géprendszerekkel oldhatók meg.
A szakaszos működésű anyagmozgató gépek közül a tárolók anyagmozgatási feladatainak komplex megoldására a különböző kötöttpályás (futó-, bak-, híd-, kábel stb.) daruk alkalmasak. Az ömlesztett anyag szükséges magasságra való halmazolása mellett lehetővé teszi a rakodási feladatok megoldását is.