PL215365B1 - Silos do magazynowania materiałów sypkich - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest silos do magazynowania materiałów sypkich, w szczególności ziarna zbóż, kukurydzy, rzepaku, soi, jak również innych materiałów sypkich o gęstości usypowej do ₃

0,9 kN/m³, takich jak pelety lub zrąbki drewna. Silos stanowi zbiornik wolno stojący pojedynczy lub szeregowy.

Znanych jest szereg konstrukcji silosów stanowiących zbiorniki przeznaczone do magazynowania materiałów sypkich, zwłaszcza dla rolnictwa. Zbiorniki te wyposażone są zwykle w instalacje przewietrzania materiału sypkiego i zawierają urządzenia kontroli i regulacji temperatury wsadu.

Wynalazek dotyczy konstrukcji zbiornika cylindrycznego o pionowej osi symetrii. Znanych jest szereg rozwiązań konstrukcyjnych silosów tego rodzaju.

Znane rozwiązanie silosu zbożowego cylindrycznego o pionowej osi symetrii przedstawiono w opisie patentowym polskiego zgłoszenia wynalazku nr P 368335. Według tego znanego rozwiązania silos zbożowy składa się z płaszcza cylindrycznego, dachu, płyty betonowej stanowiącej podstawę silosu oraz ścian z blachy stalowej ocynkowanej falistej. Blacha jest profilowana faliście obwodowo. Dach ma postać stożka i osadzony jest na krokwiach nośnych, które mają postać połączonych spodami ceowników. W płycie fundamentu usytuowany jest kanał transportowy, przenośnik oraz systemy napowietrzania z aspiracją podłogową. Na powierzchni aspiracji usytuowany jest ślimak wygarniający. Silos według tego znanego rozwiązania wyposażony jest w instalację pneumatyczną roboczą z dyszami w otworach wsypowych bocznych, oraz pod wlotem kanału wyprowadzającego. Silos jest także wyposażony w wentylator osadzony w szczycie dachu oraz korzystnie w agregat chłodniczy połączony rozłącznie z kanałem doprowadzającym powietrze do wnętrza silosu.

Inne znane rozwiązanie silosu wielkiej pojemności przedstawiono w opisie polskiego wzoru użytkowego nr Ru 51297. W tym znanym rozwiązaniu komora cylindryczna wykonana jest z powtarzalnych elementów łukowych, wyoblonych z blachy falistej wyposażona jest w podłużnice wykonane z kształtowników, przenoszące obciążenia pionowe. Silos w tym znanym rozwiązaniu zawiera samonośny dach w kształcie stożka ściętego, wykonany z segmentów w kształcie trapezowym i zwieńczony cylindryczną nadbudówką mieszczącą lej wsypowy, rozrzutnik ziarna, oraz wyloty powietrza zamykane klapami. Ponad nadbudówką usytuowana jest galeria nadsilosowa z drabiną zewnętrzną. Wewnątrz komór znajduje się poziome urządzenie wybierające, połączone na zewnątrz z podajnikiem pionowym. Według rozwiązania znanego z polskiego wzoru użytkowego nr Ru 56755, płaszcz silosu wzmocniony jest obwodowymi zewnętrznymi żebrami.

Według kolejnego rozwiązania znanego z opisu zgłoszenia międzynarodowego nr WO 01/63074, silos zawiera ścianę zewnętrzną oraz ścianę wewnętrzną, pomiędzy którym przewidziano materiał izolacyjny. Silos montowany jest z modułowych elementów ściennych, każdy zawierający ścianę zewnętrzną i ścianę wewnętrzną wraz z materiałem izolacyjnym. W trakcie montażu wytwarza się pierwszy pierścień ściany silosu, podnosi się ten pierścień i pod nim montuje się drugi pierścień, a następnie kolejne pierścienie ścian silosu, aż do uzyskania zakładanej wysokości obiektu. W innym rozwiązaniu znanym z opisu zgłoszenia międzynarodowego WO 81/02035, przewidziano konstrukcję silosu opartą na obwodowo rozstawionych słupach do których zamocowane są obwodowo poziome kształtowniki. Do wewnętrznych powierzchni tych poziomych kształtowników zamocowany jest lekki materiał pokrycia ścian wewnętrznych silosu. Dach silosu na postać stożkową.

W kolejnym znanym rozwiązaniu budowy silosu, według zgłoszenia patentowego USA nr US 2003/0217520, przedstawiono kolejne rozwiązanie silosu zbożowego cylindrycznego o pionowej osi symetrii. Dach silosu zawiera obwodowy fartuch. Segmenty dachu stanowią pojedyncze trapezowe arkusze blachy każdy z kilkoma ukształtowanymi przetłoczeniami, z których każdy zakończony jest segmentem fartucha. Każdy segment zawiera zagięty w dół fragment, który stanowi ściągające wzmocnienie połączenia dachu z cylindryczną ścianą silosu do montażu wokół obwodowego pierścienia na wierzchołku silosu.

Kolejne znane rozwiązanie silosu przedstawiono w opisie patentowym amerykańskim nr US 3,546,831. W tym znanym rozwiązaniu przedstawiono również silos cylindryczny o pionowej osi symetrii i ze stożkowym dachem. W tym znanym rozwiązaniu, płyty dachu wsparte są dodatkowo na wewnętrznym pierścieniu z kształtownika, spinającym dodatkowo konstrukcję stożka dachu silosu. Podobne znane rozwiązanie przedstawiono opisie patentowym amerykańskim nr US 3,426,445, jednakże w tym przypadku nie pokazano wymienionego w opisie US 3,546,831 wspierającego wewnętrznego pierścienia.

PL 215 365 B1

Arkusze poszycia stożkowego dachu wykonane są zwykle z cienkiej blachy cynkowanej. Charakter magazynowanych surowców w tym zwłaszcza surowców rolnych, takich jak ziarna zbóż i innych roślin, powodują wydzielanie się wilgoci, która zwłaszcza w chłodniejsze dni skrapla się na wewnętrznej powierzchni arkuszy poszycia dachu. Ilości tych skroplin mogą być duże, zważywszy że w trakcie magazynowania zbóż w silosach dochodzi nawet do 1% utraty wilgoci w masie magazynowanego ziarna. Przy pojemności silosu na przykład 10 tysięcy ton, oznacza to wydzielenie wilgoci w ilości 100 ton. Tego rzędu i większa ilość wody może zostać wykroplona na wewnętrznej powierzchni poszycia dachu silosu. Skroplona woda spływa po powierzchni poszycia dachu, w określonych miejscach odrywa się od wnętrza poszycia i spada na powierzchnię ziarna wywołując procesy gnilne w wierzchnich warstwach magazynowanych produktów. Obniża to jakość tych produktów co skutkuje spadkiem ich wartości po okresie magazynowania. Okresy magazynowania przypadają na okres jesienny, zimowy i wiosenny, gdy występują obniżone temperatury zewnętrzne. Te warunki sprzyjają wykraplaniu wody wewnątrz silosu. Rozwiązanie według wynalazku ma na celu odprowadzenie skroplin poza strefę magazynową.

Według wynalazku, silos do magazynowania materiałów sypkich ma postać wolnostojącego wielkogabarytowego pojemnika o cylindrycznej ścianie bocznej, którego oś symetrii jest pionowa. Silos jest posadowiony na fundamencie, w którym zwykle uformowany jest zespół odbierania materiału sypkiego. Silos od góry zawiera zespół zadawania materiału sypkiego. Ponadto jest on wyposażony w urządzenia kontroli i sterowania temperaturą i wilgotnością wnętrza silosu oraz magazynowanego materiału sypkiego. Dach silosu ma postać stożka uformowanego z arkuszy poszycia zamocowanych na promieniowo ułożonych krokwiach. Krokwie oparte są na górnej krawędzi cylindrycznej ściany bocznej, natomiast w szczycie stożka dachu uformowany jest otwór zadawania do wnętrza materiału sypkiego. Krokwie połączone są ze sobą co najmniej jednym wewnętrznym dodatkowym koncentrycznym pierścieniem pośrednim, natomiast przy większych średnicach dachu stożkowego stosuje się większą ilość tych wzmacniających dach dodatkowych koncentrycznych pierścieni pośrednich. Dach pokryty jest arkuszami poszycia które mają kształt wydłużonych trapezów o łukowatych podstawach, pokrywających całą powierzchnię dachu.

Według wynalazku, silos charakteryzuje się tym, że dodatkowy koncentryczny pierścień pośredni jest zestawiony z obwodowo ułożonych belek, przy czym liczba belek w koncentrycznym pierścieniu jest równa ilości krokwi dachu. Każda belka, stanowiąca fragment koncentrycznego pierścienia, jest zamocowana pomiędzy dwoma krokwiami i na niej ułożony jest co najmniej jeden arkusz poszycia.

Według wynalazku przewidziano, że wymieniona belka ma postać ceownika, którego krawędzie obu ramion wyposażone są w dodatkowe ramiona skierowane ku sobie. Belka według wynalazku przyjmuje więc postać kształtownika półzamkniętego z wzdłużną szczeliną pomiędzy skierowanymi ku sobie krawędziami wymienionych dodatkowych ramion ceownika.

Arkusz poszycia dachu zamocowany jest do płaskiej powierzchni górnego ramienia ceownika stanowiącego belkę. Ponieważ arkusz poszycia dachu, jako fragment stożka przebiega ukośnie, także górne ramię ceownika belki przebiega ukośnie do poziomu, zaś wzdłużna szczelina w tej belce jest odchylona od pionu tak, że spadające pionowo krople trafiają do niej.

W rozwiązaniu według wynalazku zaproponowano takie ukształtowanie belki, że środnik ma nierównoległe krawędzie zagięcia ramion ceownika, a więc krawędź dolna środnika ceownika jest nierównoległa do jego poziomej krawędzi górnej.

Belka w rozwiązaniu według wynalazku ma na końcach uformowane łapy mocujące tę belkę do dwóch sąsiednich krokwi dachu. Łapy mocujące stanowią końcowe fragmenty środnika ceownika stanowiącego kształtownik, gdzie w tych końcowych fragmentach ten ceownik pozbawiony został ramion. Pozwoliło to na zagięcie końców środnika pod kątem prostym i uzyskanie tą drogą łap mocujących wymieniony kształtownik do dwóch sąsiadujących krokwi nośnych dachu.

Belka w rozwiązaniu według wynalazku ma w pobliżu szerszego krańca uformowany przepust skroplin. Przepust stanowi wybranie w końcowej części środnika kształtownika, w dolnej części jego szerszego krańca.

W korzystnej wersji rozwiązania według wynalazku, w przypadku konieczności łączenia dwóch lub więcej blach poszycia pomiędzy dwoma tymi samymi krokwiami, belka jest zamocowana do dolnego arkusza poszycia, na który zachodzi drugi górny arkusz poszycia. Według wynalazku, górna krawędź tego dolnego arkusza poszycia znajduje się powyżej dolnej krawędzi górnego arkusza poszycia, pionowo ponad światłem szczeliny w belce.

PL 215 365 B1

W rozwiązaniu według wynalazku zaproponowano nowy system odprowadzenia skroplin z wewnętrznej powierzchni dachu silosu. Dla tego celu wykorzystano fragmenty koncentrycznego pierścienia będącego dodatkowym wzmocnieniem dachu. W zależności od wielkości dachu, jego krokwie połączone są jednym, dwoma lub większą ilością koncentrycznych pierścieni dodatkowych, wzmacniających sztywność skorupy stożka. Według wynalazku zaproponowano specyficzną konstrukcję elementów składowych wymienionych pierścieni, dzięki której woda kondensująca się na powierzchni wewnętrznej dachu, spływając w dół napotyka przeszkodę w postaci poprzecznej belki, która powoduje odrywanie kropli wody na krawędzi tego kształtownika, jej spływ do ukośnej szczeliny belki i zbieranie się tej wody w dolnej rynnie kształtownika. Jak to przewidziano według wynalazku, ta dolna rynna belki ma spadek w jedną stronę, gdzie znajduje się na styku z krokwią wybranie, i woda dalej spływa dolną rynną krokwi poza ścianę boczną silosu. Podobna struktura powtórzona jest pomiędzy wszystkimi krokwiami dachu, tak więc całość wykroplonej na wewnętrznej powierzchni poszycia wody odprowadzana jest na zewnątrz silosu. W miejscach gdzie ze względu na rozmiar dachu wymagane jest użycie dwóch blach poszycia, belka mocowana jest tuż pod górną poziomą krawędzią dolnej blachy. Ta krawędź w rozwiązaniu według wynalazku stanowi element powodujący oderwanie spływających kropli i spadanie ich wprost do szczeliny belki. Według wynalazku zaproponowano skuteczny sposób odprowadzenia skroplin z wnętrza silosu, bez użycia dodatkowych nowych elementów konstrukcyjnych silosu, a jedynie modyfikując elementy istniejące.

Przedmiot wynalazku przedstawiony został w przykładzie wykonania na załączonych rysunkach na których kolejne figury przedstawiają:

Fig. 1 - widok silosu,

Fig. 2 - dach silosu,

Fig. 3 - fragment konstrukcji krokwiowej,

Fig. 4 - szczegół belki z rysunku fig. 2,

Fig. 5 - belka.

Jak to pokazano na rysunku fig. 1, silos do magazynowania materiałów sypkich ma postać wolnostojącego wielkogabarytowego pojemnika o cylindrycznej ścianie bocznej 1 i o pionowej osi symetrii. Silos w tym przykładzie wykonania ma średnicę 12,5 m oraz wysokość 23 m i orientacyjną pojemność 2000 ton ziarna zboża. W innych przykładach wykonania wymiary silosu mogą być inne w zależności od potrzeb użytkownika.

Silos jest posadowiony na fundamencie 2, w którym zwykle uformowany jest zespół odbierania materiału sypkiego, nie pokazany na załączonych rysunkach. Silos od góry zawiera zespół 3 zadawania wsadu. Ponadto jest on wyposażony w znane urządzenia kontroli i sterowania temperaturą i wilgotnością wnętrza silosu oraz magazynowanego materiału sypkiego.

Dach 4 silosu ma postać stożka uformowanego z arkuszy poszycia 5, 6 zamocowanych na promieniowo ułożonych krokwiach 7. Krokwie 7 oparte są na górnej krawędzi 8 cylindrycznej ściany bocznej 1, natomiast w szczycie stożka dachu uformowany jest zespół 3 zadawania do wnętrza silosu materiału sypkiego.

Jak to pokazano na rysunku fig. 2 krokwie 7 połączone są ze sobą dwoma wewnętrznymi dodatkowymi koncentrycznymi pierścieniami pośrednimi 9, 10. W innych przykładowych wykonaniach, układ krokwi 7 dachu może nie być wzmocniony pierścieniami koncentrycznymi lub może zawierać jeden lub więcej wymienionych pierścieni. Dach 1 pokryty jest arkuszami poszycia 5, 6 które mają kształt wydłużonych trapezów, pokrywających całą powierzchnię dachu. W zależności od promienia stożka dachu 4, pomiędzy dwoma sąsiednimi krokwiami może być zamocowany jeden, lub kilka nakładających się na siebie arkuszy poszycia 5, 6 począwszy od skraju dachu.

Wymieniony dodatkowy koncentryczny pierścień pośredni 9, 10 jest zestawiony z obwodowo ułożonych belek 11. Liczba belek 11 w koncentrycznym pierścieniu jest równa ilości krokwi 7 dachu 4. Jak to pokazano na rysunku fig. 3 oraz fig. 4, każda belka 11, stanowiąca fragment koncentrycznego pierścienia 9, 10, jest zamocowana pomiędzy dwoma krokwiami 7 i na niej ułożone są co dwa arkusze poszycia 5, 6. Pokazano to na rysunku fig. 4.

Jak pokazano na rysunku fig. 4 oraz fig. 5, belka 11 ma postać ceownika, którego krawędzie obu ramion 12, 13 wyposażone są w dodatkowe ramiona 14, 15 skierowane ku sobie. Belka 11 według wynalazku przyjmuje więc postać kształtownika półzamkniętego z wzdłużną szczeliną 16 pomiędzy skierowanymi ku sobie krawędziami wymienionych dodatkowych ramion 14, 15.

Arkusz poszycia 5, 6 dachu 1 zamocowany jest do płaskiej powierzchni górnego ramienia 12 ceownika stanowiącego belkę 11. Ponieważ arkusz 5 poszycia dachu, jako fragment powierzchni

PL 215 365 B1 stożkowej przebiega ukośnie, także górne ramię 12 ceownika belki 11 przebiega ukośnie do poziomu, zaś szczelina 16 w tej belce 11 jest odchylona od pionu tak, że wychwytuje spadające pionowo krople wody.

W rozwiązaniu według wynalazku zaproponowano takie ukształtowanie belki 11, że środnik 17 ma nierównoległe krawędzie 18, 19 zagięcia ramion ceownika, a więc krawędź dolna 19 jest nierównoległa do jego poziomej krawędzi górnej 18. Pokazano to na rysunku fig. 5, gdzie nierównoległość krawędzi 18, 19 a więc także nierównoległość ramion 12, 13 belki 11 wynosi 0,5°.

Belka 11 ma na końcach uformowane łapy 20 mocujące tę belkę do dwóch sąsiednich krokwi dachu. Pokazano to na rysunku fig. 4 oraz fig. 5. Łapy 20 stanowią końcowe fragmenty środnika 17 ceownika stanowiącego belkę 11, gdzie w tych końcowych fragmentach ta belka 11 pozbawiona jest ramion ceownika 12, 13. Pozwoliło to na zagięcie końców środnika 17 pod kątem prostym i uzyskanie tą drogą łap mocujących 20 wymienioną belkę do dwóch sąsiadujących krokwi nośnych 7 dachu 4.

Belka 11 według wynalazku ma w pobliżu szerszego krańca uformowany przepust 23 skroplin. Przepust 23 stanowi wybranie w końcowej części środnika 17, w dolnej części szerszego krańca belki 11. Na rysunku fig. 4 oraz fig. 5 widoczne jest także wybranie technologiczne 21 w górnej części szerszego końca belki 11.

W pokazanym przykładzie wykonania, na rysunku fig. 4 uwidoczniono połączenie dwóch arkuszy 5, 6 poszycia pomiędzy dwoma tymi samymi krokwiami 7. Belka 11 jest tu zamocowana do dolnego arkusza 6, na który zachodzi drugi górny arkusz 5. Górna krawędź 22 tego dolnego arkusza 6 poszycia znajduje się powyżej dolnej krawędzi górnego arkusza 5 poszycia, pionowo ponad światłem szczeliny wzdłużnej 16 w belce 11. W tym przykładzie wykonania ta krawędź 22 dolnego arkusza 6 stanowi element odrywający spływające krople wody, które spadają do wzdłużnej szczeliny 16 w belce 11. Na skutek spadku dolnego ramienia ceownika belki 11, pokazanego na rysunku fig. 5, woda spływa w kierunku krokwi 7 i poprzez przepust 23 dolną rynną krokwi 7 odprowadzana jest poza powierzchnię dachu 4 silosu. Kierunek spływu skroplonej wody pokazano strzałkami na rysunku fig. 3, fig. 4 oraz fig. 5.

Wykaz oznaczeń na rysunkach

1. Ściana boczna.

2. Fundament.

3. Zespół zadawania wsadu.

4. Dach.

5. Arkusz poszycia.

6. Arkusz poszycia.

7. Krokiew.

8. Górna krawędź ściany silosu.

9. Koncentryczny pierścień pośredni.

10. Koncentryczny pierścień pośredni.

11. Belka.

12. Ramię ceownika belki.

13. Ramię ceownika belki.

14. Ramię dodatkowe.

15. Ramię dodatkowe.

16. Szczelina wzdłużna.

17. Środnik ceownika belki.

18. Górna krawędź ceownika belki.

19. Dolna krawędź ceownika belki.

20. Łapa mocująca.

21. Wybranie technologiczne.

22. Górna krawędź dolnego arkusza poszycia.

23. Przepust skroplin.

PL 215 365 B1

Claims (7)

1. Silos do magazynowania materiałów sypkich, w postaci wolnostojącego wielkogabarytowego pojemnika o cylindrycznej ścianie bocznej i o pionowej osi symetrii posadowionego na fundamencie i zawierającego zespół zadawania materiału sypkiego oraz zespół odbierania materiału sypkiego oraz wyposażonego w urządzenia kontroli i sterowania temperaturą i wilgotnością materiału sypkiego, przy czym dach silosu ma postać stożka uformowanego z arkuszy poszycia zamocowanych na promieniowo ułożonych krokwiach opartych na górnej krawędzi cylindrycznej ściany bocznej, gdzie krokwie połączone są ze sobą co najmniej jednym wewnętrznym koncentrycznym pierścieniem pośrednim, przy czym arkusz poszycia mają kształt wydłużonych trapezów, znamienny tym, że koncentryczny pierścień pośredni (9, 10) jest zestawiony z belek (11), przy czym liczba belek (11) w koncentrycznym pierścieniu (9, 10) jest równa ilości krokwi (7) dachu, zaś każda belka (11) jest zamocowana pomiędzy dwoma krokwiami (7) i na niej ułożony jest co najmniej jeden arkusz (5, 6) poszycia.

2. Silos według zastrz. 1, znamienny tym, że belka (11) ma postać ceownika, którego krawędzie obu ramion (12, 13) wyposażone są w dodatkowe ramiona (14, 15) skierowane ku sobie.

3. Silos według zastrz. 3, znamienny tym, że arkusz (5, 6) poszycia zamocowany jest do płaskiej powierzchni górnego ramienia (12) ceownika belki (11).

4. Silos według zastrz. 4, znamienny tym, że krawędź dolna (19) środnika (17) ceownika belki (11) jest nierównoległa do poziomej krawędzi górnej (18) tego środnika.

5. Silos według jednego z zastrzeżeń od 1 do 5, znamienny tym, że belka (11) ma na końcach uformowane łapy mocujące (20) tę belkę (11) do dwóch sąsiednich krokwi (7) dachu.

6. Silos według zastrzeżenia 6, znamienny tym, że belka (11) w pobliżu szerszego krańca ma uformowany przepust (23) skroplin.

7. Silos według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że do belki (11) zamocowany jest dolny arkusz (6) poszycia poniżej jego górnej krawędzi (22), przy czym ta górna krawędź (22) dolnego arkusza (6) poszycia znajduje się ponad wzdłużną szczeliną (16) w belce (11) kształtownika.