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 [ ab m t tgς ( a+b 4 m t 3tgς ) ] (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 ( 3a 2 m t tgς ) (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 tgς +c m t - c 2 4 tgς ) 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.