Oszczędności wynikające z odpylania w miejscu użycia w zastosowaniach w komorach zrzutu

Autor: Chrissy Klocker, inżynier ds. zastosowań Donaldson Torit

Zakłady zbożowe, paszowe i nasienne często stają w obliczu brudnej sytuacji podczas projektowania odpylania komór zrzutu z wagonów kolejowych i samochodów ciężarowych. Projektowanie komory zrzutu z myślą o prawidłowym zbieraniu pyłu nie tylko rozwiązuje problem zanieczyszczeń, ale może także zaoszczędzić czas i pieniądze.

Tradycyjne zbieranie pyłu w tych zastosowaniach obejmuje lokalne okapy, które wychwytują uciążliwy pył przy użyciu dużych ilości powietrza, które są następnie przenoszone do zdalnego odpylacza w stacji filtrów workowych. Dzięki zintegrowanemu odpylaczowi w punkcie użytkowania uciążliwy pył z ziarna lub nasion jest nadal wychwytywany w komorze, ale może pozostać z pierwotnym ziarnem w komorze, eliminując potrzebę stosowania systemu kanałów do dużego odległego odpylacza w stacji filtrów workowych. Prawidłowo zaprojektowane, zintegrowane odpylanie pozwala zaoszczędzić potencjalnie 25% – 50% kosztów instalacji w porównaniu z tradycyjnym zdalnym odpylaniem w stacji filtrów workowych.

W obiektach, w których wykorzystuje się kilka komór, scentralizowany system pobiera powietrze ze wszystkich komór, nawet jeśli tylko niewiele z nich jest aktywnych. Dzięki systemowi w punkcie użycia odsysanie powietrza (i koszty energii związane z eksploatacją wentylatorów) są wykonywane tylko dla komór aktywnych. Komory wyłączone pozostają bezczynne, zamiast dodawać niepotrzebnej objętości powietrza do wydajności scentralizowanego systemu odpylania.

Zintegrowane odpylanie w miejscu użycia wykorzystuje do kontrolowania przepływu powietrza w otworze komory zrzutowej te same przegrody szczelinowe, co tradycyjne systemy komór zrzutowych. Podczas gdy ziarno jest ładowane do komory, przegrody otwierają się, umożliwiając wpadanie ziarna, pozostawiając dużą część nieużywanego obszaru komory zamkniętą. Po zakończeniu załadunku przegrody wracają do pozycji zamkniętej, aby ograniczyć ilość uciążliwego pyłu wydostającego się z komory. Kolektory w punkcie użycia umieszczone po obu stronach komory wytwarzają lekkie podciśnienie w komorze, aby wychwycić uciążliwy pył. Pył usuwany impulsowo z filtrów podczas pracy wraca z powrotem do komory i jest odprowadzany ze strumieniem ziarna procesowego.

Idealnie kolektory w punkcie użycia powinny być zintegrowane z pierwotnym układem komór zrzutowych, ale często po jednej lub obu stronach istniejących komór znajduje się miejsce umożliwiające montaż mniejszych kolektorów w punkcie użycia. Po zintegrowaniu ta metoda odpylania zapewnia wiele oszczędności i korzyści w zakresie konserwacji.

Odzyskiwanie ziarna

Ziarno wciągane do strumienia odpadów z tradycyjnego odpylania w stacji filtrów workowych jest często tracone. Czasami można go wprowadzić z powrotem do strumienia procesowego za pomocą podnośników kubełkowych lub przenośników, ale stanowią one dodatkowe koszty kapitałowe i operacyjne. Ponadto jeżeli w zakładzie przetwarzany jest więcej niż jeden rodzaj towaru, mieszanina z tradycyjnego kolektora w stacji filtrów workowych może komplikować powrót do strumienia procesowego. Kolektory w punkcie użycia eliminują tę komplikację, ponieważ zatrzymują ziarno i pył w pierwotnym strumieniu procesowym.

Znaczące oszczędności

Oprócz oszczędzania produktu, który w przeciwnym razie stałby się częścią strumienia odpadów, kolektory w punkcie użycia mogą obniżać wydatki kapitałowe i montażowe, a jednocześnie mają pozytywny wpływ na koszty operacyjne.

Ponieważ kolektory w punkcie użycia podlegają jedynie krótkotrwałym wzrostom obciążenia, kilka mniejszych kolektorów zastępuje tradycyjną dużą stację filtrów workowych. Koszty wysyłki mniejszych kolektorów w punkcie użycia są często znacznie niższe, a wyeliminowanie kanałów znacznie obniża koszty instalacji w porównaniu z tradycyjnym odpylaniem zdalnym. Ponadto zmniejszenie ilości kanałów zmniejsza wymagania statyczne dla wentylatora, umożliwiając wybór mniejszych, tańszych wentylatorów i elementów sterujących.

Spośród potencjalnych kosztów procesu w komorach zrzutowych największe oszczędności związane z odpylaniem w punkcie użycia dotyczą kosztów energii. Na przykład komora o wymiarach 10 stóp na 25 stóp w tradycyjnej konstrukcji może wymagać wentylatora o mocy nawet 155 KM. Zastosowanie kolektorów w punkcie użycia wymagałoby mniejszych wentylatorów o łącznej mocy zaledwie 115 KM. Przy szacunkowym koszcie 0,15 USD za kilowat i założeniu, że komora działa 24 godziny na dobę, roczny koszt eksploatacji konwencjonalnego systemu stacji filtrów workowych wynosi około 167 000 USD, podczas gdy koszt dla systemu w punkcie użycia o niższej mocy wynosi jedynie 123 900 USD. W tym przykładzie obiekt zaoszczędziłby około 43 000 USD rocznie.

Skrócony czas przestoju

Na koniec należy się przyjrzeć konsekwencjom przestoju w obiekcie, kiedy filtry wymagają serwisowania lub wymiany. Tradycyjna stacja filtrów workowych wymaga kilku pracowników, aby wejść do kolektora w celu wymiany filtra (często jest to związane z koniecznością uzyskania zezwolenia na wejście do ograniczonej przestrzeni). Natomiast filtry w kolektorach w punkcie użycia są zazwyczaj wymieniane stosunkowo łatwo z zewnątrz kolektora, przy czym wymiana filtrów zwykle wymaga tylko jednego pracownika. Jednostki z naszego wcześniejszego przykładu mogą być w pełni serwisowane w ciągu zaledwie kilku godzin.

Jak widać, zaprojektowanie stanowiska zrzutu z samochodów ciężarowych lub wagonów kolejowych, z podejściem na wczesnym etapie do zbierania pyłu w punkcie użycia, rozwiąże problem zanieczyszczeń, pozwalając jednocześnie zaoszczędzić pieniądze zarówno na początku, jak i przez cały okres użytkowania powstałego systemu.

Przykład porównania kosztów

Kolektory tradycyjne a w punkcie użycia — komora zrzutowa 10’ x 10’ (10 000 CFM)