اهنآ زا یرادربهرهبو نامیس یاهولیس · - flow control gate 4 - butterfly valve 5 - middle/open/close . 99 یجورخ ود زا رت شیب یاراد ه

95

مهندس�ابوالفضل�کریم�آبادی��سیلوهای سیمان وبهره برداری از آنهاکارشناس برق دفتر فنی سیمان لار سبزوار

مهندس�ساجدی���کارشناس مهندسی مکانیک، مدیر فنی سیمان لار سبزوار

1- مقدمهبا توجه به اینکه س��یلوهای سیمان و بهره برداری از سیلوها در صنعت س��یمان از اهمیت خاصی برخوردار است، لذا در این مقاله ابتدا به بررسی اجمالی انواع طرح های سیلوها و سپس به بررسی سیلوهای هسته مرکزی و مزیت های طرح این نوع سیلو نس��بت به س��یلوهای دیگر و همچنین ساختار این نوع سیلوها و نح��وه تخلیه مواد از این نوع س��یلوها و چگونگی بهره برداری از این سیلوها و بررس��ی مشکلات مربوط به این نوع سیلوها و

تعمیر و نگهداری از آن ها می پردازیم.

2- سیلوهای نوع محفظه بدون فشار1 در این طرح از س��یلو خروجی مواد از مرکز می باش��د و برای سیلوهای با قطر بیش��تر از 12 متر استفاده می شود و کف سطح آن مورب می باش��د و خروجی س��یلو با س��طوح مورب پایینی به بخش های هوادهی جهت هوادهی در فواصل زمانی معین تقسیم

1- depressure chamber

می شود. )شکل 1(

3- س�یلوهای نوع محفظه بدون فشار هوا همراه با تخلیه جانبی2

در این طرح از سیلو خروجی مواد و تخلیه از طریق سطوح مورب جانبی صورت می گیرد و در س��یلوهایی با قطر بیشتر از 12 متر اس��تفاده می شود و س��طوح مورب جانبی زیر محفظه بدون فش��ار و خ��ارج محفظه ب��ه بخش ه��ای هوادهی جهت

هوادهی در فواصل زمانی معین تقسیم می شوند. )شکل2(

4- سیلوهای نوع تخلیه تونلی3 در این طرح از سیلو، تخلیه و خروجی مواد به صورت تونلی بس��ته انجام می گیرد و برای هر سیلو حداقل دو بخش هوادهی

جهت تخلیه و هوادهی طراحی شده است. )شکل3(

2-with side discharger - depressure chamber3- tunnel discharge

پیش�گفتار:در�بین�مقالات�و�مطالب�ارائه�شده�در�نشریات�و�همایش�های�صنعت�سیمان�به�موضوع�سیلوها�کمتر�پرداخته�شده�است.�با�اینکه�یکی�از�بخش�های�مهم�در�فرآیند�تولید�کارخانجات�س�یمان�و�پرهزینه�در�زمان�احداث�می�باش�ند.�این�نشریه�در�شماره�...�طی�مقاله�ای�به�بحث�ذخیره�سازی�کلینکر�پرداخت�و�در�این�شماره�نیز�مبحث�سیلوهای�سیمان�و�ذخیره�سازی�سیمان�مورد�بررسی�قرار�گرفته�است.���������������������������������������������������������������������������������������������

��تحریریه�ماهنامه�علمی�تخصصی�فن�آوری�سیمان

96

شکل 1- سیلوهای نوع محفظه بدون فشار

شکل 2- سیلوهای نوع محفظه بدون فشار همراه با تخلیه جانبی

شکل 3- سیلوهای نوع تخلیه تونلی

5- سیلوهای نوع کف مسطح1 بدون محفظه فشار هوا در این طرح از س��یلوها خروجی مواد از مرکز می باشد و در سیلوها با قطر کمتر از 10 متر استفاده می شود و سطوح مورب ب��ه بخش های هوادهی جهت هواده��ی در فواصل زمانی معین

تقسیم بندی می شوند. )شکل4(

6- سیلوهای نوع کف سطح شیب دار2 در این طرح از س��یلو خروجی مواد از مرکز می باش��د و یک مخروط استیل تعبیه شده در قسمت پایینی جهت تخلیه وجود دارد که این مخروط و سطوح مورب به بخش های هوادهی جهت

هوادهی در فواصل منظم تقسیم بندی می شوند. )شکل 5(

6- سیلو با هودهای بدون فشار هوا3 این طرح از سیلو شامل دو خروجی می باشد و در سیلوهای با قطر 10 الی 14 متر اس��تفاده می ش��ود و هودها از یک طرف دیواره سیلو تا طرف دیگر دیواره با فواصلی منظم مرتب شده اند

1- flat bottom2- silo bottom with strongly inclined bottom3- depressure hood

97

و س��طوح موربی به موازات این هودها ایجاد شده و این سطوح خارجی و مورب از هودهای بدون فش��ار به بخش های هوادهی

جهت هوادهی تقسیم بندی شده اند. )شکل 6(

شکل 4- سیلوهای نوع کف مسطح

شکل 5- سیلوهای نوع کف سطح شیب دار

شکل 6- سیلوهای با هودهای بدون فشار هوا

7- سیلو با هودهای دوبل بدون فشار هوا1 این طرح از سیلو در شکل 7 ملاحظه می گردد.

شکل 7- سیلوهای با هودهای دوبل بدون فشار هوا

1- double depressure hood

98

8- سیلوهای هسته مرکزی1در ای��ن ط��رح از س��یلو، خروجی مواد از مرکز می باش��د و برای س��یلوهای با قطر بیشتر از 12 متر استفاده می شود . این س��یلوها دارای حداقل 4 یا بیشتر خروجی و 8 یا بیشتر بخش هوادهی می باش��د که بس��ته به قطر س��یلو ب��رای آن طراحی می ش��ود و تخلی��ه و هوادهی آن در طی فواص��ل زمانی معین

صورت می گیرد. )شکل 8(از جمل��ه مزیت های این نوع طرح س��یلو نس��بت به دیگر

سیلوها عبارتند از: - درجه خیلی بالا از تخلیه سیلو

- سطوح هوادهی کوچک- قابلیت اطمینان کاری بالا

- توان مصرفی پایین

9- ساختار سیلوهای هسته مرکزی و نحوه تخلیه مواد هر س��یلو ش��امل یک بین )مخزن( مرکزی اس��ت که این بی��ن مرک��زی حداقل دارای یک س��طح حد اقل و یک س��طح

حداکثرجهت تشخیص سطح پرشدگی از سیمان می باشد.

شکل 8- سیلوهای هسته مرکزی

1- central cone

همچنین س��یلوها با عناص��ر تخلیه از قبی��ل دریچه های کنت��رل جریان )فلو کنترل گیت ها( هم��راه با دریچه های قطع و وصل دس��تی و نیز سیس��تم انتقال به س��مت خطوط الواتور بارگیرخانه و ایس��تگاه بارگیری فله مجهز می باش��ند و مرکز از زیر هر س��یلو با لایه های هوادهی شیب دار مجهز است که باعث حرکت جریان مواد به دو طرف از خروجی های سیلو می شوند. نواحی هوادهی زیر سیلو به 6 بخش2 تقسیم بندی می شوند که این تقس��یم بندی بر اساس قطر س��یلو انجام شده است. در ش��کل 9 دیاگرام و نحوه تقسیم بندی بخش های هوادهی سیلو

بر اساس قطر سیلو مشاهده می شود.هر بخش ش��امل یک دریچ��ه کنترل جری��ان )فلو کنترل گیت3( به همراه دو ش��یر پروانه ای ) باترفلای ولوBV )4 سمت چپ و س��مت راست می باش��د که هر کدام از باترفلای ولوها به طور پنوماتیکی و با فش��ار هوای کنترلی 6 بار عمل می کنند و هوادهی این ش��یرهای پروانه ای توسط بلوورهای خطوط اصلی

تأمین می گردد.

شکل 9- دیاگرام نحوه تقسیم بندی بخش های هوادهی سیلو بر اساس قطر سیلو

دریچه های کنترل جریان مجهز با لیمیت س��وئیچ های باز/ بس��ته/ میانی5 جهت تش��خیص و فیدبک موقعیت های دریچه های کنترل جریان می باشند. در بین )مخزن( مرکزی هر سیلو 4 عدد خروجی وج��ود دارد که دو عدد خروجی برای بارگیری فل��ه و 2 ع��دد برای الوات��ور بارگیرخانه پاکتی اس��ت و فرآیند تخلیه س��یلو به وس��یله برنامه شیفت رجیس��تر A یا B توسط plc کنت��رل می گردد. بدین صورت که ب��رای بین های مرکزی

که دارای حداکثر 2 خروجی می باش��ند، از ش��یفت رجیس��تر 2- section3- flow control gate4- butterfly valve5- middle/open/close

99

A و ب��رای بین ه��ای مرکزی ک��ه دارای بیش��تر از دو خروجی می باشد، از برنامه شیفت رجیستر B جهت کنترل فرایند تخلیه س��یلو اس��تفاده می گردد. 12 عدد از ش��یرهای پروانه ای به طور پنوماتیک��ی در زیر هر س��یلو کار می کنند ک��ه هوای مورد نیاز جه��ت عملکرد تخلیه س��یلو را کنترل کنن��د. در حالت نرمال و ع��ادی فق��ط یکی از هوادهی بخش ها با ه��وای تهویه در زیر هر س��یلو فراهم می ش��ود. اما همچنین ممکن است که جهت افزایش جریان مواد به س��مت خروجی ها، هوادهی دو بخش با هوای تهویه همزمان فراهم ش��ود که بعد از س��پری شدن دوره زمان��ی تنظیم ش��ده حدوداً 10-5 دقیقه، بخ��ش تخلیه بعدی به وس��یله بستن و باز کردن ش��یرهای پنوماتیکی فعال خواهد ش��د. بعد از متوقف ش��دن عملیات تخلیه، برای استارت مجدد آخرین ش��یرهای پروانه ای انتخاب ش��ده، دوب��اره فعال خواهد ش��د و ش��یرهای پروانه ای هر بخ��ش قبل از اینکه ش��یرهای پروانه ای بخش قبلی به طور کامل بس��ته ش��وند، باز می شوند. فرآیند تخلیه س��یلو فقط زمانی آغاز می ش��ود که فش��ار هوای بلووره��ا حداقل 0/8-0/6 بار و فش��ار کنترلی ب��رای اکچویتور پنوماتیکی و ش��یرها و سیس��تم پنوماتیکی، حداقل 6 بار باشد. هنگامی که س��طح حداق��ل عمل کند، دریچ��ه کنترل جریان متناظر 100 درصد باز خواهد ش��د و موقعیت باز و فیدبک آن توسط لیمیت س��وئیچ »باز1« به اتاق کنترل فرستاده می شود. به محض اینکه سطح مواد مخزن تقریباً 50 درصد باشد، یعنی حد فاصل س��طح حد اقل و سطح حداکثر دریچه کنترل جریان به س��مت موقعیت »متوسط2« 50 درصد بس��ته خواهد شد و فیدبک موقعیت »متوس��ط« به اتاق کنترل فرس��تاده می شود. هنگامی که س��طح مواد داخل مخزن به سطح حد اقل می رسد، تخلیه از سیلو به سمت بین مرکزی قطع و دریچه کنترل جریان متناظر بس��ته و به موقعیت صفر درصد می رسد و تخلیه مجدد از سیلو و راه اندازی مجدد س��یلو هنگامی صورت می پذیرد که س��طح حد اکثر عمل نکرده باشد و سطح مواد به سطح حداکثر نرسیده باش��د. جهت جلوگیری از سرریز و ریزش مواد3 فرآیند

استارت بایستی با یک تأخیر زمانی انجام گیرد.در زی��ر دو برنام��ه ش��یفت رجیس��تر A و B جهت کنترل

فرآیند تخلیه سیلو توضیح داده شده است:�:A�رجیستر�شیفت�برنامه�♦

ابتدا دریچه کنترل جریان section1 به همراه شیر پروانه ای)BV( س��مت چپ باز می شود. سپس پس از مدت زمان 5-10 دقیقه دریچه کنترل جریان section2 به همراه BV مربوطه باز می شوند، قبل از اینکه دریچه کنترل جریان و BV بخش قبلی

1- open2- middle

به طور کامل بسته شوند و به همین ترتیب دریچه کنترل جریانsection3 و BV سمت چپ آن باز می شوند و ... .

توجه شود زمانی از برنامه شیفت رجیستر A جهت کنترل فرآیند تخلیه س��یلو استفاده می ش��ود که خروجی بین مرکزی حداکث��ر دو عدد باش��د و در این مدل در ه��ر بخش فقط یک دریچه کنترل جریان به همراه یک شیر پروانه ای جهت هوادهی و تخلیه مواد باز خواهد ش��د و یک عدد بلوور هوادهی را انجام می ده��د. بدین صورت ک��ه از section1-3 بلوور اول روش��ن و عمل هوادهی را انجام می دهد و بلوور دوم خاموش می باشد. در section4-6 بلوور دوم روش��ن و عمل هوادهی را انجام می دهد

و بلوور اول خاموش می باشد.�:B�رجیستر�شیفت�مدل�در�♦

ابت��دا دریچه های کنت��رل جری��ان section 1,4 به همراهBV های س��مت چپ ش��ان باز خواهند شد و پس از طی مدت

زم��ان 10-5 دریچه های کنترل جری��ان section 2,5 به همراه BV س��مت چپ شان باز خواهند شد، قبل از اینکه دریچه های

کنترل جریان و BV های بخش قبلی به طور کامل بسته شوند و به همین ترتیب ... . دو عدد بلوور دائماً جهت هوادهی روشن section1-3 هس��تند، به طوریکه بلوور اول به طور دائم هوادهی

و بلوور دوم هوادهی section4-6 را بر عهده دارد.در تصاوی��ر ش��کل 10 بخش ه��ای هواده��ی زیر س��یلو و همچنین نحوه کانال های جریان در س��یلوهای هس��ته مرکزی

IBAU و تخلیه سیلوها نمایش داده شده است.

اغلب مشکلات و مس��ائل عمده رایج حال حاضر سیلوهای س��یمان، مس��ائلی از قبیل تخلیه س��یلو یا کیفیت سیمانی که خراب ش��ده و منجر به کلوخه می شود و دوره های طولانی کار

و عملکرد عبارتند از: - میزان رطوبت مواد داخل سیلو می باشد که بایستی کمتر از 0/5 درص��د جرم حجمی آن باش��د و در مواردی که هر نوع رطوبتی وجود دارد، زیر س��یلو را ب��ا هوای گرم طی یک برنامه کنترلی روشن و خاموش به مدت چندین ساعت به طور متناوب

بخش های مختلف را گرم کنید.- از جمل��ه پارامترهای مهم دیگر که بایس��تی مورد توجه قرار گیرد، دمای ورودی مواد داخل س��یلو اس��ت که بایس��تی دمای مواد انباش��ته شده درون سیلو کنترل گردد تا از یک حد

مجاز بیشتر نگردد.- همچنین یکی دیگر از عوامل مهم، به طور عمومی وقفه در

بارگیری از سیلو و زمان های انتظار غیرضروری می باشد.- از عوام��ل دیگر، فش��ار هوای داخل س��یلو می باش��د که

3- over flow

100

بایس��تی حالت تعادل فش��ار برقرار باش��د. بلوورها قسمت زیر س��یلوها را هوادهی کرده و بگ فیلتر بالای س��یلو هوای داخل س��یلو را مکش کرده تا یک ش��رایط بالانس فش��ار هوای درون س��یلو ایجاد ش��ود. همچنین سیس��تم مکانیکی بالانس هوا در بالای س��یلو نصب شده و بایستی از لحاظ عملکرد کنترل شود

که به درستی کار می کند یا خیر.- همچنین بایس��تی فضای داخل سیلو به طور کامل خشک

گردد و استراکچرهای سیلو بایستی ضد آب و خشک باشند.

- از جمل��ه عوامل دیگر میزان س��طح و ارتفاع انباش��ت و ذخیره مواد داخل سیلو می باشد که نبایستی از یک سطح مجاز

بیشتر شود. شکل 11 طرحی از سیلوی هسته مرکزی را نشان می دهد. در شکل 12 نیز دیاگرامی از مسیر هوادهی زیر سیلو ملاحظه می شود.

منابع:IBAU کاتالوگ های سیلوی سیمان شرکت -

101

شکل 10- بخش های هوادهی زیر سیلو و همچنین نحوه عمل کانال های فلو در سیلوهای هسته مرکزی IBAU و تخلیه سیلوها

شکل 12- دیاگرامی از مسیر هوادهی زیر سیلو شکل 11- طرحی از سیلوی هسته مرکزی