Хоппер (вагон)

Хоппер (вагон)

Хо́ппер (англ. hopper — буквально: бункер) — саморазгружающийся бункерный грузовой вагон для перевозки массовых сыпучих грузов: угля, руды, цемента, зерна, торфа, балласта [1] . Кузов имеет форму воронки, в нижней части которой расположены люки (по-английски — «хопперы»); при их открытии груз высыпается через них под собственным весом, что способствует быстрой разгрузке.

Хопперами в английской разговорной речи называются не только люки в вагонах, но и любые другие небольшие люки (в частности, в металлургии).

Устройство силоса для цемента

Главный элемент силосного склада для цемента – цилиндрическая емкость (бункер), установленная на сварной раме-основе. При установке опоры рамы крепятся к бетонному основанию анкерными болтами.

Герметичность емкости сверху обеспечивает плоская или закругленная «крышка», а «дно» имеет удобную для выгрузки цемента форму конуса. В нижней части конуса устанавливают запорное устройство – шиберный или дисковый затвор.

Загрузку и выгрузку осуществляют так:

• гибкую загрузочную трубу цементовоза присоединяют к жестко закрепленной трубе (цементопроводу) силоса (располагается сбоку, вдоль бункера – на рисунке выше). Затем при помощи компрессоров цемент «выталкивается» из цементовоза в емкость. После заполнения бункера компрессор выключают;
• открывают затвор в днище силоса – цемент под действием системы аэрации (устанавливается снаружи конуса) или собственного веса перемещается к выходному отверстию. Затем возможны два варианта – шнековый транспортер (на рисунке выше) или загрузка навалом прямо в вагон или цементовоз.

Второе возможно, если дно бункера приподнято над землей и оборудована площадка для доступа спецтранспорта в зону под силосным конусом.

Верхняя «крышка» бункера оснащается:

• фильтром – для устранения цементной пыли из воздуха внутри силоса и предотвращения выброса пыли в атмосферу при загрузке. В ходе заполнения емкости, из нее вытесняется «лишний» воздух. Фильтр засасывает пылевые частицы, выпуская наружу чистый воздушный поток. Периодически промышленные вибраторы встряхивают фильтрующую систему – собранная пыль опять возвращается в силос, а фильтр очищается;
• предохранительным (аварийным, сбросовым) клапаном – для защиты емкости от скачков давления при загрузке или выгрузке. Клапан предупреждает повреждение самого контейнера и фильтра;
• люком-лазом для доступа к внутренней лестнице силоса;
• площадкой для обсуживающего персонала с ограждением.

Отверстие цементопровода (по которому связующее загружают в силос) может располагаться в верхней крышке или боковой поверхности цилиндра – показано на рисунке.

Для доступа на верхнюю площадку предусмотрена вторая, наружная лестница с защитным ограждением – она не входит в базовую комплектацию, в ряде случаев ее снимают.

При заполнении и выгрузке уровень цемента в емкости контролируют при помощи датчиков. Вдоль силосного цилиндра можно установить несколько сигнализаторов уровня, но обычно ограничиваются двумя датчиками:

• минимума – при выгрузке информирует о достижении предельно малого количества цемента. Датчик устанавливают чуть выше стыка конического дна и цилиндра;
• максимума – предотвращает переполнение емкости при загрузке связующего. Устройство монтируют чуть ниже крышки.

Силос на рисунке оборудован двумя датчиками – минимума и максимума. Они являются дискретными и не дают информации о «промежуточных» объемах цемента. Для этой цели предусмотрен дополнительный радарный датчик, позволяющий контролировать объем содержимого непрерывно, бесконтактным способом.

Дискретные датчики уровня отличаются принципом работы и конструкцией. Силос могут комплектовать датчиками:

• ротационными (флажковыми);
• наклонного типа;
• вибрационными;
• емкостными.

Широкое распространение ротационных датчиков уровня обусловлено:

• надежностью конструкции;
• относительно низкой ценой;
• эффективностью при работе в условиях высокой запыленности;
• долговечностью и простотой обслуживания.

В состав ротационного датчика входят:

• электродвигатель небольшой мощности – обычно до 4 или 2,5 Вт. Отличительные особенности ротора – удлиненный вал и возможность консольного крепления на вертикальной стене силоса;
• лопасть, установленная на конце вала двигателя – она может иметь форму флажка или прямоугольника. Лопасть крепится к валу при помощи шплинта – это соединение не ослабевает под действием вибраций и позволяет легко поменять лопасть при поломке;
• система автоматического управления, монтируемая на пульте управления и устройство, обеспечивающее звуковой сигнал при срабатывании датчика.

Погрузчики, разгрузчики и инерционные разгрузочные машины

ГОСТ 11663—65 «Погрузчики строительные многоковшовые непрерывного действия. Типы. Основные параметры и размеры» распространяется на погрузчики, предназначенные для погрузки в транспортные средства сыпучих неслежавшихся материалов с твердыми включениями, размерами не более 75 мм. Согласно ГОСТ 11663—65 эти погрузчики должны изготовляться двух типов: ПЦ—строительные цепные и ПР — строительные роторные.
Пример условного обозначения погрузчика типа ПР технической производительностью 200—230 м 3 /ч:
погрузчик ПР-200 ГОСТ 11663—65.

Многоковшовые погрузчики непрерывного действия применяются для погрузки в автомобили и вагоны сыпучих и мелкокусковых материалов. Рабочий черпающий орган — ковши, закрепленные на двух приводных пластинчатых цепях, или питатель подгребающего типа в виде шнеков. Ходовое оборудование этих погрузчиков бывает гусеничным или колесным. Последнее выполняется по трехколесной или четырехколесной опорной схеме.
Универсальный погрузчик УП-66 Свердловского завода коммунального машиностроения смонтирован на шасси автомобиля ГАЗ-66 и предназначен для погрузки песка. Погрузчик оборудован фрезерно-шнековым питателем, и ленточным 3 транспортером (табл 4.2).
Оптовая цена погрузчиков: УКПС-2 — 1700 руб., ТМ-1 (Д-565)—9150 руб. Восстановительная цена погрузчиков: T-166M — 7500 руб., Д-452А —4670 руб., ТМ-ЦД-565) — 9710 руб.
Для погрузки и выгрузки сочного сырья, зерна на элеваторах и хлебоприемных пунктах, а также для выгрузки кукурузы в початках и картофеля из железнодорожных вагонов используют универсальный погрузчик УКПС-2 Новочеркасского завода Министерства хлебопродуктов и комбикормовой промышленности РСФСР. Он имеет ковшовый элеватор и ленточный конвейер, смонтированные на самоходной тележке. Ковшовый элеватор установлен на поворотной платформе, он перемещается в радиальном направлении и может опускаться или подниматься на необходимую величину при помощи лебедки. Материал забирается из насыпи ковшовым элеватором и подается через сбрасывающий лоток на ленточный телескопический конвейер. Длина последнего увеличивается до 2,5 м при помощи выдвижной рамы; шарнирная опора дает возможность повернуть конвейер вокруг его вертикальной оси на 180°. Для выгрузки зерна из вагонов снимается верхняя часть сбрасывающего лотка и один ковш, затем ковшовый элеватор вводят в дверной проем.
Основные технические данные цепных ковшовых и скребковых разгрузчиков приведены в табл. 4.3.
Техническая характеристика многоковшовых пневмоколесных и гусеничных погрузчиков и буртоукладочных машин серийного производства Калиновского машиностроительного завода приведена в табл. 4.4.

Таблица 4.3
Цепные ковшовые и скребковые разгрузчики полувагонов и платформ

Инерционная разгрузочная машина предназначена для выгрузки сыпучих грузов из крытых четырехосных вагонов.

Техническая характеристика инерционной разгрузочной машины ИРМ-3 ЦНИИ МПС
Грузоподъемность, т . 86
Расчетная производительность, т/ч . 240
Расстояние между осями автосцепок вагонов м: наименьшее . . 13,52
наибольшее 16,57
Габаритные размеры, м: длина .. 18,5
ширина 5,5
высота . 6,3
Максимальная масса дебалансов, т 0,8
Общая масса машины, т .. 86
Максимальное суммарное ускорение, м/с2 . . . 16,2
Количество качаний в 1 мин . 50—160
Амплитуда колебаний по оси пружин, мм . . . до 90 мин
Наклон вагона в поперечном направлении, град . 10
Наклон опорных рычагов к горизонту, град . 55
Наклон опорных пружин к горизонту, град . 35
Усилие сжатия вагонов гидроподжимом, кН (т) . 147—245
(15-25)
Мощность электродвигателей насоса гидросистемы, кВт 14
То же щитовыжимателя, кВт .. 1,7
То же механизма перемещения упоров, кВт . 2X7
То же постоянного тока к приводу дебалансов, кВт . 32
Общая мощность электродвигателей, кВт . . 103
Оптовая цена, руб . 100 000

Альтернатива перевозкам в хопперах

При малейших сомнениях делегируйте подбор вагонов специалистам. Последствия неправильного выбора варианта жд перевозки сыпучих грузов:

1. Риск для безопасности груза и окружающих.
2. Неправильный выбор вагона снимает с железной дороги ответственность за порчу, недостачу и утрату груза.
3. Выбор хоппера без учета свойств груза (слеживаемости, смерзаемости) затруднит разгрузку. Для разгрузки слежавшихся/смерзшихся сыпучих грузов используют краны с виброрыхлителем, но только при условии, что хоппер имеет усиленную конструкцию рам.

Эти и другие нюансы нужно предусмотреть еще на этапе заказа транспорта. Мы вам поможем: оставьте заявку на индивидуальную консультацию.

Крытые вагоны вместо вагонов-хопперов

Хопперы-зерновозы используют для перевозки зерна и продуктов перемола. В них также перевозят незерновые грузы, но потом обязательно промывают. Хопперы-минераловозы перевозят удобрения, хопперы-цементовозы – цемент. Все перечисленные разновидности имеют крышку – это хопперы закрытого типа.

Альтернатива перевозке закрытыми хопперами – перевозка навалом/насыпью в крытых вагонах. Это дешевле, но требует дополнительных манипуляций при загрузке (укрепление дверей) и разгрузке. Тогда как вагоны-хопперы специально спроектированы для перевозки сыпучих грузов, поэтому их полезная загрузка больше, а простой под погрузкой-разгрузкой меньше.

Полувагоны вместо вагонов-хопперов

Открытые вагоны-хопперы используют для перевозки грузов, которые не жалко намочить и не опасно распылить: щебень и гранитный отсев, гравий, керамзит, уголь и кокс.

Альтернативна открытым хопперам – полувагоны. Полувагонов больше, они изначально дешевле хопперов + по многим направлениям действуют пониженные жд тарифы на перевозку полувагонами. Это хороший вариант, если загрузка срочная, а бюджет ограничен.

Для дополнительной защиты груза от внешних факторов в комплекте с полувагонами используют специальные вагонные вкладыши – огромные пластиковые мешки с люками и каналами для погрузки-разгрузки. Вариант перевозки с мешком будет дороже, чем без мешка, но дешевле, чем в закрытом хоппере.

Универсальные контейнеры вместо хопперов

Спорный вариант, но выгодный при одновременном соблюдении следующих условий:

• поставка на экспорт
• партия небольшая (например, это предварительная поставка образцов продукции) – 1-2 контейнера
• смешанная перевозка (жд + море) или перевозка с большим плечом автодоставки (жд + авто).

Этот вариант дешевле перевозки хопперами с точки зрения жд тарифов, фрахта автотранспорта и стоимости перегрузки с одного вида транспорта на другой. Перегрузка контейнера с жд-платформы на контейнеровоз обойдется дешевле, чем перевалка груза из хоппера в спецтранспорт (или в хранилище). Но загрузка/разгрузка универсального контейнера с сыпучим грузом станет задачей со звездочкой.

Дополнительные затраты по этому варианту перевозки: щиты для укрепления дверей контейнера, лайнер-бэги (вкладыши в контейнер), спецсредства для стафировки (загрузки зерна в эту конструкцию).

Донные и боковые разгружатели

Пневматические донные и боковые разгружатели предназначены для регулируемой выгрузки материалов тонкого помола из силосов с аэроднищами.

Донный разгружатель устанавливается под разгрузочным отверстием силоса, включает приемную коробку и регулирующий конусный клапан, соединенные между собой патрубком.

Донные пневморазгружатели

Приемная коробка состоит из шиберного затвора и корпуса разгружателя. В верхнюю часть коробки через открытый шиберный затвор поступает материал, а в нижнюю — по вмонтированному трубопроводу сжатый воздух, который, проходя пористую перегородку,
аэрирует материал.

В разгружателе с ручным управлением регулирующий конусный клапан приводится в действие вращением маховика или винтом от цепного блока.

С дистанционным — пневматическим механизмом управления, состоящим из цилиндра, поршня, винта клапана и золотникового механизма переключения.

Пневматический боковой разгружатель с конусным клапаном состоит из укрепляемой на наружной стенке силоса стальной фронтальной плитой, на которой смонтированы регулирующий конусный клапан и перекидной клапан, перекрывающий с внутренней стороны выходное отверстие.

Регулирующий конусный клапан приводится в действие при ручном управлении вращением штурвала, а при дистанционном — пневматическим механизмом управления, состоящим из пневмоцилиндра, поршня, винта и механизма переключателя с электромагнитом.

Боковые разгружатели с пробковым краном используют для комплектования донных разгружателей, причем для аэрации материала целесообразно применять воздухораспределительные коробки с пористой плиткой (с площадью поверхности 0,125 м2).

Боковые пневморазгружатели:
а) с ручным управлением
б) с пневмоприводом

Выходные патрубки разгружателей любого типа соединяются с точками погрузки трубопроводами: гибкими — при подаче в аэрожелоба и стальными с гибкими наконечниками при подаче в железнодорожные вагоны.

Наиболее рациональной является прокладка индивидуальных трубопроводов от каждого разгружателя. Для удобства погрузки трубопроводы можно объединить общим патрубком вблизи загружаемых вагонов.

Сжатый воздух, необходимый для работы аэрационно-пневматического оборудования складов, вырабатывается поршневыми, винтовыми, ротационными компрессорами, передвижными компрессорными установками, воздуходувками и др.

Поршневые компрессоры изготовляют с рабочим давлением 2—3 кгс/см2, производительностью 3—6 м3/мин; винтовые соответственно 8 кгс/см2 и 13—25 м3/мин, ротационные — 2,2 кгс/см2 и 6 м3/мин.

Силосы склада оборудованы аэрационными устройствами, позволяющими равномерно выгружать из них цемент. Пневматические боковые разгружатели выдают цемент из силоса в автоцементовозы или передвижные контейнеры для доставки этого вяжущего материала
потребителю с небольшим объемом работ.

Пневматические донные разгружатели (тоже с дистанционным управлением) выдают цемент из силоса в аэрожелоб, который транспортирует этот материал к бункеру пневматического винтового насоса. В зависимости от расположения бетонорастворосмесительного цеха цемент поступает потребителю пневматическим или механическим способом: при дальности подачи свыше 20 м — пневмотранспортом, а при расстоянии до 20 м — механическим винтовым конвейером.

Требование для грузополучателя

Получатель принимает груз от перевозчика и подписывает соответствующие документы.

При разгрузке проводится контрольное взвешивание, чтобы свериться с данными до начала перевозки.

Обеззараживание техники после прибытия в пункт назначения заражённого зерна проводится за счёт грузополучателя в заранее определённом договорными отношениями порядке. Крупа при необходимости должна быть обработана в специализированном пункте, грузополучатель должен оформить справку, что дезинфекция и промывка вагона выполнены в полном соответствии с правилами.

Очищение (дезинфекцию, дератизацию и дезинсекцию) проводят мобильные бригады или уполномоченные организации. Должны соблюдаться все меры безопасности, методы утилизации, гигиенические нормативы и санитарные правила.

Окончание проведённых работ подтверждается установленной справкой, где отмечаются номер трюма, вагона, контейнера, название груза, дата и время выполненных работ, название всех средств, с помощью которых проводилась очистка, а также информация об исполнителе работ. Эта справка делается в трёх экземплярах, подписывается исполнителем, органом санэпидемнадзора, представителями грузоотправителя и представителями перевозчика.

Условия работы силосных фильтров при пневмотранспортной загрузке силосов

Пневматическая загрузка силосов позволяет защититься как от потерь цемента (с помощью силосных фильтров), так и от разрушения (с помощью аварийных клапанов сброса давления).

Предлагаемые потребителям силосы для хранения цемента загружаются пневмотранспортом. Смесь воздуха с цементом поступает напрямую в силос в непосредственной близости от тканевого фильтра.

Рисунок 2. Верхняя часть цементного силоса

По расчётам экологов, каждая тонна цемента содержит 30–40 кг пыли.

Отзывы и цены

Шнековый ковшовый погрузчик Р6-КШП-6 стоит 605 000 руб. Погрузчики зерна шнековые КШП-6УМ стоят от 720 000 до 850 000 руб.

Анатолий, работник склада

На нашем предприятии используется погрузочно-зерновой агрегат КШП для вывоза зерна со склада и погрузки в машины. Этот аппарат работает уже 3 года и зарекомендовал себя как прочная техника, которая ни разу не подвергалась за это время существенному ремонту.

Николай Терентьевич, начальник участка

В нашей компании эксплуатируется ковшово-шнековый погрузчик КШП для транспортировки зерна со склада на транспорт. Аппарат работает хорошо, имеет неплохие характеристики качества, производительности и маневренности.

Работаю на зерновом погрузчике, который перевозит зерно со склада и выгружает его на транспорт. Управление этой техникой несложное, можно научиться водить такую машину за небольшой промежуток времени. Аппарат имеет хорошую проходимость, уровень шума и вибраций низкий, управлять такой техникой удобно и комфортно.