광산에 석탄을 저장해야 하고 저장 시설에 인력이 들어가지 않고 제품을 100% 회수하려는 석탄 회사가 접근했을 때 이상적인 모델은 명확했습니다.
A 돔사일로 직경 105피트, 높이 150피트는 원하는 보관 공간을 제공하고, 최적의 작업을 위해 25피트 높이의 갈매기 모양이 있는 전체 호퍼 시스템이 돔에 직접 내장되어 내부에 기계 시스템이 필요하지 않습니다.
“이것은 돔 내부에 인력이 필요하지 않습니다. 돔 내부에 들어가서 수리할 기계가 없습니다. 우리가 그들을 정말 키가 크고 날씬하게 만들 수 있다는 아이디어는 라이브 재생을 증가시킵니다.”라고 Dome Technology의 영업 관리자인 Lane Roberts가 말했습니다.
돔에 갈매기 모양의 호퍼가 있으면 제품이 중력에 의해 쉽게 흐릅니다. 그리고 최적의 각도로 설계되면 돔을 청소하는 데 전혀 문제가 없으며 제품이 자연스럽게 선입 선출되기 때문에 더미가 노화될 가능성이 줄어듭니다.
그러나 이 맞춤형 모델에 정착하기까지 많은 비하인드 작업이 필요했습니다.
엔지니어링 최선의 선택
고객이 최적의 내장에 대해 물었을 때 석탄 저장고 dome 기술팀이 가장 먼저 한 일은 경험을 바탕으로 가장 좋다고 생각되는 터널의 수를 XNUMX개로 제안한 것입니다. 그러나 두 번째 단계는 제품이 제대로 흐를 수 있는 가장 낮은 각도를 결정하는 것이었습니다. 이 각도는 돔 내의 갈매기 모양의 각도를 결정합니다.
흐름 각도를 확인한 후 Dome Technology는 회사가 원하는 회수 및 저장을 달성하면서 비용을 절감할 수 있는 방법을 정확히 계산했습니다. 팀은 터널 수와 갈매기 모양 수를 변경하면서 항상 흐름 각도를 염두에 두고 다양한 시나리오를 테스트했습니다. 다양한 모델의 비용을 파악한 후 팀은 터널이 많을수록 갈매기가 많을수록 비용이 적게 든다고 확신했습니다.
Chevron은 저렴한 설치가 아닙니다. 각각은 엄청난 양의 콘크리트와 강철을 필요로 합니다. 터널 수를 늘리면 갈매기 모양이 너무 높게 도달할 필요가 없어 비용이 크게 절감됩니다.
Roberts는 "모델을 실행했고 XNUMX개의 터널에서 XNUMX개의 터널로 내려갔을 때 갈매기 모양이 너무 높아졌고 갈매기 모양을 형성하는 콘크리트 양이 두 배로 늘어났습니다."라고 말했습니다. 노동력 증가).
XNUMX개의 터널에 대한 원래 권장 사항으로 돌아가면 갈매기 모양이 높을수록 돔 내부에서 더 많은 공간을 소비하므로 더 많은 저장 공간을 제공합니다. 더 짧은 갈매기 모양은 제품을 위한 공간을 확보합니다.
이와 같은 기업은 완벽한 균형(적절한 갈매기 각도를 가장 잘 보완하는 터널 수)을 찾아 필요한 스토리지를 확보하고 비용을 절약할 수 있습니다. 최고의 디자인-빌드 원칙입니다.
풀 호퍼 시스템이 석탄에 잘 맞는 이유
완전 호퍼 시스템은 자연 연소되기 쉬운 유형의 석탄에 바람직한 선입선출 재생을 제공합니다. 일반적으로 돔은 석탄 저장에 적합합니다. DomeSilos는 더 작은 설치 공간 내에서 더 많은 스토리지를 가능하게 합니다(시설은 외부가 아니라 구축됨). 따라서 기업은 창고 또는 플랫 스토리지에서 허용하는 것보다 더 작은 설치 공간에 더 많은 것을 저장할 수 있습니다. 그리고 DomeSilo는 휘발성 석탄으로 작업할 때 중요한 품질인 제품도 자연스럽게 보호합니다.
싸우는 불
화재 가능성을 최소화하는 한 가지 방법은 본질적으로 폭연에 저항하는 대용량 저장 옵션을 선택하는 것이며, 특정 돔 특성으로 인해 다른 저장 시설보다 화재 가능성이 줄어듭니다. 돔의 콘크리트 쉘은 불연성이며 열전도율이 낮아 대형 화재에서 목재나 강철보다 우수한 성능을 발휘합니다.
폴리우레탄 폼 단열재와 숏크리트 공법을 사용하여 타설된 콘크리트로 구성된 콘크리트 쉘의 단열 특성은 외부에서 발생하는 온도 변동을 완화하며 환경이 더 일정할수록 휘발성 제품이 더 안정적입니다. 돔의 단열 특성은 또한 벽과 내부 공기의 가열 및 냉각을 감소시켜 결로를 방지하고 제품에 수분을 유입하여 자체 발열을 유발할 수 있습니다.
돔은 관통되는 곳을 제외하고는 밀폐되어 내부에 펌핑된 불활성 가스를 차단하여 화재를 억제하고 화재 지원에 사용할 수 있는 산소를 최소화합니다. 트러스가 없는 구조는 먼지 축적을 방지하고 이중 곡률은 돔이 극한의 화재 및 열 조건에서 구조적으로 안정하다는 실제 사례에서 입증되었습니다. 구조 자체는 다른 유형의 스토리지가 할 수 없는 재해에서 살아남을 수 있으며 보험료 절감으로 고객에게 보상할 가능성이 있습니다.
추가 설계 기능은 화재 예방의 핵심입니다. 인바운드 수신 측의 벨트 위에 열 스캐너가 있는 적외선 카메라는 벨트에 있는 동안 석탄의 온도를 확인하여 사양에 맞지 않는 제품이 돔에 들어가지 않도록 합니다. 선형 열 케이블은 벨트의 화재를 모니터링하고 불꽃이 튀는 경우 베어링을 검사합니다. 이 케이블은 열 스캐너에 도달하기 전에 벨트 길이를 따라 이동하는 화재를 감지할 수 있습니다. 연소되기 쉬운 재료 고유의 제품인 이 시스템은 운송을 중단하고 시설 관리자에게 화재를 경고합니다. 설정에 따라 작업자는 화재를 진압하거나 기존 화재 진압 시스템이 문제를 처리할 수 있습니다.
먼지 다루기
많은 먼지 제어 시스템이 시장에 존재합니다. 한 가지 옵션은 말 그대로 석탄에 물을 뿌려 먼지를 적셔 공기 중에 떠다니는 것을 방지하는 스프레이 다운 시스템입니다. 물은 석탄의 유용한 BTU 값을 감소시키기 때문에 이 시스템은 대중적이지 않습니다. 한 가지 변형은 물 대신 석탄에 기름을 뿌리는 것입니다. 먼지는 여전히 관리되지만 유용한 BTU 값은 줄어들지 않습니다. 회사는 예산의 일부를 광물성 또는 식물성 기름 구매에 할당해야 합니다.
돔 내부의 먼지를 모으기 위해서는 물 시스템을 통해 먼지를 끌어들이기 때문에 습식 스크러버가 선호됩니다. 젖어 있기 때문에 먼지는 거의 가연성이 아닙니다. 먼지는 시설에서 제거되거나 파괴될 수 있을 때까지 덕트에 저장됩니다. 스크러버는 공기를 빨아들이고 패브릭 필터를 통해 미립자를 끌어당겨 먼지를 모으고 연소 가능성이 여전히 있는 고농도로 저장하는 백하우스 시스템의 매력적인 대안입니다.
자동 집진 시스템은 벨트를 통해 공기압으로 먼지를 연소기로 운반하도록 설계할 수 있습니다. 또는 먼지를 쓰레기통이나 슈퍼 자루에 모아서 운반할 수 있습니다.
지금까지는 폭연되기 쉬운 제품을 보관할 때 정사각형과 직사각형 폭발 통풍구가 표준이었지만, Dome Technology 팀은 2016년 두 회사의 대용량 돔에 설치된 원형 하이브리드 모델을 개척했습니다.
독점적인 폭발 통풍구는 돔 건설 공정에 사용된 것과 동일한 PVC 직물로 덮인 원형 측지선 강철 격자로 구성됩니다. 패널은 설계 고정하중, 활하중 및 풍하중 동안 안전하게 유지되는 폭발 배출 릴리프 나사로 돔에 고정됩니다. 그러나 폭연이 발생하면 나사가 패널을 해제하고 과도한 내부 압력을 해제합니다. 시스템은 방수가 되며 필요한 운영 설계 부하를 충족합니다.
폭발이 발생하면 직물이 하중을 받아 링의 둘레에 균일하게 전달합니다.
제품 무결성 및 환경 보존
보호는 돔 자체에서 시작됩니다. 각 돔에는 PVC 멤브레인과 단열재 층이 포함되어 있으며 이러한 기능은 저장된 석탄이 건조 상태를 유지하여 발열량을 유지하도록 합니다. DomeSilo의 단열 특성은 또한 벽과 내부 공기의 가열 및 냉각을 방지하여 자연 발화에 기여할 수 있는 응결을 방지합니다.
돔은 내부 지지대를 사용하지 않고 제작되기 때문에 트러스에 먼지가 쌓이는 것은 문제가 되지 않습니다. XNUMX차 폭발(초기 폭발이 축적된 석탄 먼지를 흔들 때 발생하는 종류)은 지지대가 없는 돔에 먼지가 쌓일 선반이 없기 때문에 가능성이 적습니다.
석탄 먼지 관리는 환경 보호에 필수적이며 돔은 첫 번째 방어선을 제공합니다. 밀봉되고 이음매가 없는 먼지는 내부에 포함되어 있어 지하수로 흘러 들어갈 수 없습니다.
석탄 회수 및 저장: 유연성이 기본으로 제공됨
원형 돔이 예측 가능하고 가장 인기가 있지만 타원형 돔은 좁은 사이트에서도 작동할 수 있습니다. 한 프로젝트에서 Dome Technology는 원하는 용량에 도달하고 사용 가능한 공간에 맞추기 위해 항구에 위치한 타원형 돔을 제안하고 있습니다. 돔의 길이는 300피트, 너비는 200피트, 지면에서 돔 꼭대기까지의 길이는 80피트입니다. XNUMX개의 충전 지점이 돔 쉘 상단에 드래그 체인과 재생을 제공하는 프런트 엔드 로더가 줄지어 있습니다. 이와 같은 타원형 돔은 완벽하게 원형이 아니므로 하중을 고르게 분배하지 않기 때문에 엔지니어는 예상 하중을 지원하도록 구조를 설계할 것이라고 Roberts는 말했습니다.
Dome Technology는 XNUMX년 이상 동안 먼지를 관리하고 저장된 제품을 모니터링하는 스마트 시스템으로 효율적인 시설을 구축하여 사람의 실수나 간과의 가능성을 줄여 왔습니다. Dome Technology와 협력하는 회사는 석탄이 열심히 일하고 오래 가는 돔으로 보호된다는 사실을 알고 안심할 수 있습니다.
작성자: Rebecca Long Pyper for Dome Technology
편집자 주: 이 기사는 2020년 XNUMX월/XNUMX월호에 게재되었습니다. 세계석탄.