Відцентрові ковшові елеватори працюють досить швидко, використовуючи відцентрову силу для викидання матеріалу з ковшів. Вони особливо ефективні під час транспортування гранульованих кормів, таких як кукурудзяні або соєві гранули, часто перекачуючи понад 250 тонн на годину. Мала займана площа цих машин є ще однією перевагою для підприємств, де обмежено місце на виробничих площах. Проте є й недолік: спосіб вивантаження створює значний ударний вплив, тому такі елеватори не підходять для делікатних матеріалів або інгредієнтів, чутливих до тепла. Більшість гранульованих кормів можуть витримати такий жорсткий режим транспортування, не руйнуючись, що забезпечує збереження їх якості. Саме тому багато переробних підприємств продовжують використовувати відцентрові елеватори, коли потрібна максимальна продуктивність для міцних, добре текучих матеріалів, які не розпадаються під навантаженням.
Безперервний ковшовий елеватор працює за рахунок того, що матеріали повільно падають між ковшами під дією сили тяжіння зі швидкістю менше одного метра на секунду. Такий обережний підхід зберігає цілісність частинок і при цьому створює значно менше пилу, ніж інші методи. Контроль пилу має велике значення для дотримання вимог NFPA 61 щодо безпечного поводження з горючими матеріалами в промислових умовах. Ще одна перевага полягає в тому, що ці системи не створюють значного тепла під час роботи, що захищає чутливі інгредієнти, такі як пробіотичні культури та суміші вітамінів, які можуть руйнуватися при високих температурах. У порівнянні з центробіжними системами, де матеріали рухаються насильницьки, безперервна подача просто прослизає продукти, не пошкоджуючи їх. Саме тому багато виробників харчових добавок надають перевагу цьому методу під час транспортування крихких добавок через виробничі лінії, забезпечуючи як сталу якість продукту, так і найвищий пріоритет безпеці на робочому місці.
Позитивні елеватори працюють за рахунок повного перевертання ковшів догори дригом, щоб виштовхнути матеріал, завдяки системі з двох ланцюгів та вбудованим скребкам. Такий механічний розвантажувальний принцип запобігає залишанню матеріалу під час роботи з надмірно вологими сумішами (понад 18% вологості) або з матеріалами, схильними до злипання, наприклад, зерном, вкритим мольасом, або вологим дріжджаним зерном, яке всі так не люблять. Ковші розташовані на оптимальній відстані один від одного, а всі деталі виготовлені з блискучої нержавіючої сталі, що значно полегшує очищення під час регулярних CIP-промивок. Для об’єктів, що виробляють кілька формул одночасно, ці елеватори забезпечують повне вивантаження матеріалу та чітке розділення різних продуктів. Вони також підтримують стабільну продуктивність, чого не можуть забезпечити старі системи, оскільки ті часто залишають залишки матеріалу між партіями.
Кут, під яким матеріали утворюють насклад, зазвичай в межах 25–45 градусів для кормових зерен, відіграє важливу роль у тому, наскільки ефективно заповнюються ковші. Коли кут більш крутий, ковш має бути глибшим або мати звужену форму, щоб матеріал не висипався під час підйому. Матеріали, які агресивно впливають на обладнання, наприклад певні мінеральні добавки, серйозно пошкоджують стрічки транспортерів і їхні корпуси. Деякі дослідження показують, що зношування може зростати майже на 70% швидше через такі абразивні матеріали, тому більшість підприємств встановлюють футерівку з високоміцної сталі або наносять керамічні покриття, щоб продовжити термін служби обладнання. Для порошків, схильних до самозаймання, таких як борошняний пил та інші дрібні добавки, існують спеціальні вимоги NFPA 61. Стандарт передбачає наявність вибухових клапанів, токопровідних стрічок, які не накопичують статичну електрику, та запобіжних клапанів у всій системі. Підприємства, які ігнорують ці характеристики матеріалів, часто стикаються з серйозними проблемами в майбутньому, включаючи аварії, неочікувані зупинки виробництва та санкції регуляторів за порушення вимог.
Кількість вологи в матеріалі, а також розмір частинок має велике значення для правильного завантаження та безперебійної роботи обладнання. Коли вологість гранульованого корму перевищує приблизно 14%, він схильний до злипання, що призводить до накопичення залишків всередині ковшів. Ця проблема злипання може зменшити фактичний корисний об’єм ковшів іноді аж на сорок відсотків. З іншого боку, дуже дрібні порошки з розміром частинок менше половини міліметра, якщо вони не надто вологі, схильні до зависання в повітрі, а не залишаються на місці. Це призводить до втрат пилу під час операцій завантаження і збільшує ризик вибухів. Матеріали, що мають неоднорідні розміри частинок, теж створюють проблеми: великі шматки застрягають у лотках, тоді як дрібні частинки просочуються крізь зазори між ковшами. Проте існують перевірені з часом рішення. Використання ковшів, оброблених проти електростатики, добре працює для роботи з дрібними порошками. Нахил лотків для подачі допомагає запобігти пошкодженню від ударів. А зміна відстані між ковшами в залежності від типу матеріалу реально покращує продуктивність.
Жорсткі умови всередині комбікормових заводів вимагають обладнання, яке здатне витримувати постійний знос, вологу та безперервну роботу. Зовнішні корпуси виготовлені з міцних сплавів сталі, які витримують ударні навантаження понад 50 кілоньютонів на квадратний метер — значення, що перевищує можливості більшості матеріалів, а також ефективно запобігають іржавінню через вологі кормові суміші. Усередині цих машин спеціальні зносостійкі вкладиші, наприклад, композити з карбіду хрому або керамічні плитки, служать приблизно на 40% довше, ніж звичайні вкладиші з низьковуглецевої сталі. Це має велике значення під час роботи з кормами, що містять багато частинок силіцію, які швидко зношують матеріали. Спеціальні кріплення допомагають поглинати вібрації з частотою менше 15 герців, забезпечуючи точне вирівнювання, навіть коли виникає несподіваний стрибок у потоці матеріалу. Усі ці конструктивні елементи працюють разом, щоб обмежити рух машини до трохи більше ніж 2 міліметри на максимальному рівні продуктивності близько 200 метричних тонн на годину.
Точність у роботі приводних систем має ключове значення для безперебійного процесу обробки кормів. Перетворювачі частоти, які часто називають VFD, дозволяють машинам плавно запускатися, що зменшує знос пасів під час розгону. Це загалом продовжує термін служби компонентів. Щодо стрічкових конвеєрів, наявність двох двигунів замість одного має вирішальне значення. Якщо один двигун виходить з ладу, інший автоматично бере навантаження на себе — це дуже важливо під час транспортування інгредієнтів, які не витримують екстремальних температур. Система управління моментом постійно контролює навантаження та коригує рівень потужності приблизно на плюс-мінус 5 відсотків. Це запобігає прослизанню, коли матеріали стають мокрішими або щільнішими, ніж зазвичай. Більшість підприємств, які модернізували свої системи керування до такого рівня, за даними галузевих звітів, повідомляють про простій у межах приблизно 99,4%. Це означає, що простої через технічне обслуговування чи ремонт у реальних умовах експлуатації є мінімальними.
На одному із комбікормових заводів, де використовували стару центробіжну систему елеватора, постійно виникали труднощі під час переробки близько 180 тонн на годину клейкої суміші тваринних кормів на основі сої. У чому полягала проблема? Високий вміст вологи спричиняв сильне зчеплення матеріалу. З часом матеріал постійно накопичувався всередині ковшів та в різних точках передачі всередині системи. До чого це призводило насправді? Скорочення реальної продуктивності приблизно на чверть і зростання споживання електроенергії майже на 15 % порівняно з нормальними показниками. Бригади технічного обслуговування фактично витрачали майже половину свого робочого тижня лише на очищення заблокованих ділянок. Необхідність регулярного очищення означала, що виробництво не могло працювати стабільно без постійних перерв.
Після завершення робіт з модернізації стару систему було замінено на безперервний вивантажувальний ковшовий елеватор, який має три основні покращення. По-перше, ми встановили спеціальні ковші з поліетилену, стійкі до зносу, які крім того мають антипригарне покриття. По-друге, у місцях, де матеріал схильний застрявати під час перекачування, встановлено важкі скребки. І нарешті, додано частотні регулятори, що дозволяють операторам точно налаштовувати швидкість роботи за необхідністю. Після впровадження цих змін об’єкт зберіг свою потужність на рівні 180 тонн на годину, при цьому споживаючи на 18 відсотків менше енергії загалом. Ще краще те, що непланові зупинки скоротилися приблизно на 92 відсотки порівняно з попереднім періодом. Усе це демонструє, наскільки значним може бути вплив правильного вибору матеріалів і інженерних рішень для ефективного, надійного та економічного функціонування великих аграрних підприємств у довгостроковій перспективі.
Датчики, підключені до Інтернету, дають операторам негайне уявлення про те, що відбувається з ковшовими елеваторами. Наприклад, датчики натягу стрічки виявляють проблеми, такі як проковзування або надмірне навантаження стрічки. Пристрої контролю температури фіксують підвищення тепла в підшипниках задовго до того, як той чи інший елемент повністю вийде з ладу. А ще існують датчики навантаження двигуна, які попереджають персонал про стрибки споживання електроенергії, що часто вказує на засмічення або інші механічні несправності. Усі ці дані, що надходять одночасно, дозволяють технікам втрутитися ще до того, як виникнуть серйозні проблеми. Дослідження різних підприємств з переробки кормів показали, що впровадження таких систем може скоротити неочікувані простої приблизно вдвічі. Більшість сучасних центрів керування оснащено панелями із відображенням попереджень, відсортованих за ступенем серйозності. Це означає, що бригади з обслуговування точно знають, на чому слід зосередитися в першу чергу під час планових оглядів, замість того щоб гаяти час після виникнення аварії.
Технологія цифрового двійника створює робочі копії реальних стрічкових елеваторів, використовуючи як попередні дані, так і поточну інформацію з датчиків самих машин. Ці віртуальні моделі показують, як обладнання дійсно працює під час обробки різних ваг, змін температури та різноманітних матеріалів, що проходять через нього. Вони можуть передбачити, коли деталі можуть починати зношуватися або взагалі вийти з ладу, при цьому точність таких прогнозів становить близько 9 із 10 за результатами польових випробувань. Замість того, щоб дотримуватися жорстких графіків технічного обслуговування, техніки тепер коригують плани обслуговування на основі реального стану всередині механізмів, що природним чином подовжує термін корисного використання цих активів. Система також заздалегідь прогнозує, які запасні частини знадобляться за кілька місяців до їх фактичної необхідності — це скоротило витрати на склади приблизно на 30% для багатьох підприємств, забезпечуючи при цьому постійну наявність критичних компонентів. Таке передбачення перешкоджає тому, щоб невеликі проблеми переростали в серйозні поломки на всіх виробничих лініях, що має велике значення для об’єктів, де безперервна робота є абсолютно необхідною.
Ковшові елеватори з відцентровим розвантаженням працюють швидко і є ідеальними для міцних гранульованих кормів, часто переміщуючи понад 250 тонн на годину. Їх компактні розміри також роблять їх придатними для фабрик, де обмежено місце. Однак під час розвантаження вони створюють більший ударний вплив, тому не підходять для делікатних або чутливих до тепла матеріалів.
Елеватори з безперервним розвантаженням дозволяють матеріалам повільно падати між ковшами за допомогою сили тяжіння зі швидкістю менше одного метра на секунду, зменшуючи утворення пилу та виділення тепла. Вони є кращим варіантом для крихких або чутливих до тепла інгредієнтів, забезпечуючи цілісність продукту та безпеку на робочому місці.
Такі властивості, як кут природного укосу, абразивність, вологість і розмір частинок, впливають на конструкцію ковшового елеватора. Для більш крутого кута потрібні спеціальні форми ковшів, а абразивні матеріали призводять до швидкого зносу, що вимагає використання посилених футерівок. Вологість і розмір частинок впливають на швидкість заповнення ковшів і ризик розсипання.
EN
