Когда угольная компания обратилась к угольной компании, которой нужно было хранить уголь на шахте и получить 100% продукции без присутствия персонала на складе, идеальная модель была ясна.
A куполбункер это 105 футов в диаметре и 150 футов в высоту обеспечит желаемое хранилище, и чтобы все работало оптимально, система полного бункера с шевронами высотой 25 футов будет встроена непосредственно в купол, что устраняет необходимость в механических системах внутри.
«Для этого не требуется никакого персонала внутри купола — внутри купола нет механизмов, которые можно было бы зайти и починить. Мысль о том, что мы можем сделать их действительно высокими и узкими, увеличивает рекуперацию в реальном времени», — сказал менеджер по продажам Dome Technology Лейн Робертс.
С шевронными бункерами в куполе продукт легко течет под действием силы тяжести. А когда он спроектирован под оптимальным углом, очистка купола вообще не представляет проблемы, не говоря уже о том, что вероятность старения в ворсе уменьшается, поскольку продукт естественным образом попадает в очередь.
Но потребовалось много закулисной работы, прежде чем остановиться на этой индивидуальной модели.
Разработка лучшего варианта
Когда клиент спросил об оптимальных внутренностях для его склад угля купол, первое, что сделала команда Dome Technology, это предложила, основываясь на опыте, количество туннелей, которое считалось оптимальным, а именно три. Но вторым шагом было определение наименьшего угла, при котором продукт будет течь должным образом. Этот угол будет определять угол шевронов внутри купола.
Определив угол потока, компания Dome Technology точно рассчитала, как компания может сэкономить деньги, сохраняя при этом желаемую регенерацию и хранение. Команда тестировала разные сценарии, меняя количество туннелей и количество шевронов, но всегда помня об этом угле потока. Подсчитав стоимость различных моделей, команда пришла к выводу, что большее количество туннелей будет стоить меньше, чем большее количество шевронов.
Шевроны не дешевая установка; каждый требует огромного количества бетона и стали. Увеличение количества туннелей означало бы, что шевронам не нужно было бы достигать такой высоты, что существенно снизило бы стоимость.
«Мы запустили модель, и когда мы перешли к двум туннелям из трех, шевроны стали такими высокими, а количество бетона для формирования шевронов удвоилось», — сказал Робертс, добавив четверть миллиона строительных материалов (не говоря уже о труд увеличивается).
Возвращение к первоначальной рекомендации о трех туннелях также обеспечило бы больше места для хранения, поскольку чем выше шеврон, тем больше места он занимает внутри купола. Более короткие шевроны освобождают место для продукта.
Найдя идеальный баланс — какое количество туннелей лучше всего дополняет соответствующий угол шеврона — такие компании могут обеспечить необходимое хранение и сэкономить деньги. Это принцип дизайна-сборки во всей красе.
Почему система с полным бункером хорошо работает для угля
Система с полным бункером обеспечивает желательную регенерацию по принципу «первым поступил — первым выдан» для типов угля, склонных к самовозгоранию. В целом купола хорошо подходят для хранения угля. Силосы DomeSilos обеспечивают возможность хранения большего объема на меньшей занимаемой площади — объект застраивается, а не выносится наружу — поэтому компании могут хранить больше на меньшей площади, чем это позволяют склады или плоское хранилище. Кроме того, DomeSilo естественным образом защищает продукт — важное качество при работе с летучим углем.
Борьба с огнем
Один из способов свести к минимуму вероятность возгорания — выбрать вариант бестарного хранения, который по своей природе устойчив к дефлаграции, а определенные характеристики купола делают пожар менее вероятным, чем в других хранилищах. Бетонная оболочка купола негорючая и имеет низкую теплопроводность, поэтому лучше справляется с большими пожарами, чем деревянные или даже стальные аналоги.
Изолированный характер бетонной оболочки, состоящей из изоляции из пенополиуретана и бетона, уложенного методом торкретирования, сглаживает колебания температуры, возникающие извне, и чем более постоянна окружающая среда, тем более стабильными будут летучие продукты. Изолированный характер купола также снижает нагрев и охлаждение стен и воздуха внутри, тем самым предотвращая образование конденсата и проникновение влаги в продукт, что может привести к самонагреву.
Купол является воздухонепроницаемым, за исключением мест, где сделаны проходы, что помогает удерживать инертные газы, закачиваемые внутрь для предотвращения возгорания, и свести к минимуму доступный кислород для поддержки огня. Конструкция без ферм препятствует накоплению пыли, а двойная кривизна доказала на реальных примерах, что купол конструктивно стабилен в экстремальных условиях пожара и жары. Сама структура может пережить бедствие, которое другие типы хранения не смогли бы выдержать, и, вероятно, вознаградит клиентов экономией на страховых премиях.
Дополнительные конструктивные особенности имеют ключевое значение для предотвращения возгорания. С помощью теплового сканера над лентой на принимающей стороне инфракрасные камеры проверяют температуру угля на ленте, чтобы убедиться, что в купол не попадает некондиционный продукт. Линейный нагревательный кабель отслеживает возгорание на ленте, а также проверяет подшипники на предмет искрообразования; этот кабель может обнаружить пламя, распространяющееся по длине ремня, до того, как оно достигнет теплового сканера. Уникальный продукт для материалов, склонных к возгоранию, эта система отключает транспортное средство и предупреждает руководство объекта о пожаре. В зависимости от установки, рабочие могут либо потушить огонь, либо существующая система пожаротушения позаботится об этой проблеме.
Работа с пылью
На рынке существует множество систем пылеподавления. Одним из вариантов является система распыления, которая буквально распыляет воду на уголь, чтобы смочить пыль, не давая ей попасть в воздух. Поскольку вода снижает полезную ценность угля в БТЕ, эта система не пользуется популярностью. Одним из вариантов является распыление масла на уголь вместо воды; с пылью по-прежнему справляются, но полезные значения BTU не снижаются — хотя компании должны выделять часть бюджета на покупку минерального или растительного масла.
Для сбора пыли внутри купола предпочтительнее использовать мокрый скруббер, поскольку он пропускает пыль через водяную систему; так как он влажный, пыль почти не горючая. Пыль хранится в воздуховоде до тех пор, пока ее нельзя будет удалить с объекта или уничтожить. Скруббер является привлекательной альтернативой рукавной системе, которая всасывает воздух и пропускает твердые частицы через тканевый фильтр, таким образом собирая пыль и сохраняя ее в высокой концентрации, где вероятность возгорания все еще реальна.
Автоматические системы пылеулавливания могут быть спроектированы так, чтобы пневматически отводить пыль через ленту в камеру сгорания. В качестве альтернативы пыль можно собрать в мусорное ведро или супер-мешок для вывоза.
До сих пор квадратная и прямоугольная взрыворазрядная вентиляция была нормой при хранении продуктов, подверженных дефлаграции, но команда Dome Technology впервые разработала круглую гибридную модель, которая была установлена на куполах складских помещений для двух компаний в 2016 году.
Запатентованные взрывные вентиляционные отверстия состоят из круглой геодезической стальной решетки, покрытой той же тканью из ПВХ, которая используется в процессе строительства купола. Панель крепится к куполу с помощью взрыворазгрузочных винтов, которые остаются безопасными при проектных стационарных, временных и ветровых нагрузках. Но в случае дефлаграции винты освобождают панель и позволяют сбросить избыточное внутреннее давление. Система водонепроницаема и соответствует требуемым эксплуатационным расчетным нагрузкам.
При взрыве ткань принимает нагрузку и равномерно распределяет ее по окружности кольца.
Сохранение целостности продукта и окружающей среды
Защита начинается с самого купола. Каждый купол включает в себя ПВХ-мембрану и слой изоляции, и эти особенности гарантируют, что хранящийся уголь сохранит свою теплотворную способность, оставаясь сухим. Изоляция DomeSilo также предотвращает нагрев и охлаждение стен и воздуха внутри, препятствуя образованию конденсата, который может способствовать самовозгоранию.
Поскольку купола строятся без использования внутренних опор, скопление пыли на фермах не вызывает беспокойства. Вторичные взрывы — те, которые возникают, когда первоначальные взрывы стряхивают скопившуюся угольную пыль — менее вероятны, потому что купола без опор не имеют уступов для накопления пыли.
Управление угольной пылью имеет важное значение для защиты окружающей среды, и опять же, купол обеспечивает первую линию защиты. Герметичный и бесшовный, пыль содержится внутри и не может попасть в грунтовые воды.
Рекуперация и хранение угля: гибкость входит в стандартную комплектацию
Хотя круглый купол предсказуем и наиболее популярен, купола эллиптической формы также могут работать на узких участках. Для одного проекта Dome Technology предлагает купол эллиптической формы, расположенный на порту, чтобы достичь желаемой мощности и вписаться в доступное пространство. Купол будет 300 футов в длину и 200 футов в ширину и 80 футов от уровня земли до вершины купола. Три точки наполнения будут выровнены по верхней части корпуса купола с буксирной цепью и фронтальным погрузчиком, обеспечивающим рекуперацию. По словам Робертса, поскольку эллиптический купол, подобный этому, не является идеально круглым и, следовательно, не будет распределять нагрузки равномерно, инженеры будут проектировать конструкцию с учетом ожидаемых нагрузок.
Уже более четырех десятилетий компания Dome Technology строит эффективные объекты с интеллектуальными системами, которые управляют пылью и контролируют хранящиеся продукты, снижая вероятность человеческой ошибки или недосмотра. Компании, работающие с Dome Technology, могут быть спокойны, зная, что их уголь защищен надежным и износостойким куполом.
Ребекка Лонг Пайпер для Dome Technology
Примечание редактора: эта статья была опубликована в выпуске журнала за май/июнь 2020 г. Мировой уголь.