Geometria silosu do mąki – dlaczego kształt zbiornika ma znaczenie

Przy wyborze silosu najczęściej pada pytanie o pojemność. Tymczasem w przypadku mąki równie ważne jest to, co dzieje się w środku: jak surowiec układa się w zbiorniku i jak z niego wypływa. Mąka nie jest cieczą – ma skłonność do zbijania się, przywierania do ścian i tworzenia nawisów. O tym, czy pobór będzie równy i przewidywalny, w dużej mierze decydują geometria wnętrza silosu i sposób jego opróżniania.

Jak mąka zachowuje się w zbiorniku

W dobrze zaprojektowanym silosie mąka schodzi w dół całym przekrojem – ta, która wpłynęła wcześniej, wcześniej też trafia do produkcji. W źle zaprojektowanym pobór odbywa się „kominem”: nad wylotem tworzy się lej, którym płynie świeższy surowiec, a mąka przy ścianach i w narożach stoi w miejscu. Powstają strefy zalegania, w których surowiec starzeje się i zbija, a z czasem odrywa się i trafia do strumienia w przypadkowych momentach.

Zaokrąglone naroża

Naroże to miejsce, w którym spotykają się dwie ściany, a opór dla przesuwającej się mąki jest największy. Dlatego w silosach SILMACH naroża są zaokrąglone – wykonane z profilowanej blachy. Ogranicza to ryzyko zalegania surowca tam, gdzie w zbiorniku o ostrych krawędziach zostawałby on najdłużej.

Gładkie ściany i nachylone dno

Wewnętrzne powierzchnie ścian są gładkie, bez występów, na których mąka mogłaby się zatrzymywać. Ściany dna mają odpowiednie nachylenie i kierują surowiec do dozowników celkowych (śluz łopatkowych), które odmierzają strumień mąki do transportu pneumatycznego.

Dno napowietrzające

Ostatni element to dno napowietrzające. Cyklicznie podawane powietrze wspomaga równomierny przepływ mąki podczas pobierania i ogranicza powstawanie leja oraz stref zalegania. Przy okazji przyspiesza dojrzewanie surowca – piszemy o tym w artykule o napowietrzaniu mąki.

Dlaczego silos na hali nie jest walcem

Zbiorniki stojące wewnątrz zakładu muszą jak najlepiej wykorzystać dostępne miejsce – przy ścianie, między słupami konstrukcji, obok innych zbiorników. Dlatego silosy wewnętrzne SILMACH mają podstawę kwadratu lub prostokąta, a ich wymiary dobieramy do konkretnej hali. Taki kształt daje więcej pojemności na tej samej powierzchni posadzki niż walec, ale wymaga dopracowania naroży i dna. Właśnie temu służą zaokrąglone krawędzie, gładkie ściany i nachylone ściany dna.

Przepływ masowy a przepływ lejowy

W technice materiałów sypkich rozróżnia się dwa podstawowe sposoby opróżniania zbiornika. Przy przepływie masowym w ruchu jest cała zawartość silosu – surowiec schodzi równomiernie, a zasada „pierwsze weszło, pierwsze wyszło” zostaje zachowana. Przy przepływie lejowym porusza się tylko kanał nad wylotem, a reszta materiału stoi. Dla piekarni ta różnica jest bardzo praktyczna:

• przy przepływie lejowym nowa dostawa może trafić do produkcji przed starszą mąką zalegającą przy ścianach,
• partie mieszają się w nieprzewidywalny sposób, co utrudnia utrzymanie powtarzalnych parametrów ciasta,
• zalegający surowiec się zbija, a jego fragmenty mogą się odrywać i zaburzać dozowanie,
• część pojemności zbiornika jest w praktyce „martwa” – mąka jest w silosie, ale z niego nie wypływa.

Geometria wnętrza i dno napowietrzające mają sprawić, by mąka zachowywała się jak najbliżej pierwszego modelu: schodziła całym przekrojem i opuszczała zbiornik w takiej kolejności, w jakiej do niego trafiła.

Materiał dobrany do produktu

Geometria to jedno, materiał – drugie. Silosy SILMACH wykonujemy ze stali nierdzewnej AISI 304, przeznaczonej do zastosowań spożywczych. Gładka powierzchnia stali nierdzewnej sprzyja przepływowi mąki, a przy tym łatwo utrzymać ją w czystości. Materiały i rozwiązania konstrukcyjne dobieramy do właściwości przechowywanego produktu i warunków pracy instalacji – różne surowce sypkie zachowują się w zbiorniku różnie, a konstrukcja ma odpowiadać temu, co faktycznie będzie w nim leżeć.

Po czym poznać, że geometria nie działa

Problemy z kształtem zbiornika zwykle wychodzą na jaw dopiero w eksploatacji. Typowe sygnały to:

• waga pod silosem pokazuje zapas, a dozownik celkowy podaje coraz mniej mąki albo pracuje nierówno,
• obsługa „pomaga” zbiornikowi, opukując ściany, żeby ruszyć zawieszony surowiec,
• podczas przeglądu na ścianach i w narożach widać warstwy starej, zbitej mąki,
• kolejne wsady z tej samej dostawy zachowują się różnie, choć receptura się nie zmieniła.

Każdy z tych objawów kosztuje: czas obsługi, straty surowca i korekty receptur. Do tego dochodzi higiena – mąka, która zalega tygodniami, traci świeżość, a przy zawilgoceniu sprzyja rozwojowi pleśni. Dlatego geometrię warto ocenić przed zakupem, a nie dopiero przy pierwszym czyszczeniu silosu.

Geometria a stan magazynowy

Silosy SILMACH stoją na czujnikach tensometrycznych, więc stan każdego zbiornika widać w panelu na bieżąco. Waga mierzy jednak całą mąkę w silosie – także tę, która zawisła na ścianach. Jeśli zbiornik ma martwe strefy, panel pokazuje zapas, którego w praktyce nie da się pobrać, a kolejna dostawa zostaje zamówiona za późno. Równy przepływ sprawia, że liczba na wadze odpowiada mące, która rzeczywiście trafi do produkcji – to ważne przy planowaniu dostaw i przy remanentach.

Kształt to nie wszystko – kontrola pracy silosu

Dobrze zaprojektowane wnętrze idzie w parze z kontrolą tego, co dzieje się w zbiorniku podczas załadunku. Silosy SILMACH mają trzy poziomy kontroli: pneumatyczny zawór zaciskowy reagujący na przekroczenie dopuszczalnego obciążenia, czujnik maksymalnego poziomu napełnienia i czujnik ciśnienia w silosie. Szczegóły opisujemy na stronie zabezpieczeń systemów.

Na co patrzeć, porównując oferty

• czy naroża zbiornika są zaokrąglone, czy ostre,
• czy ściany wewnętrzne są gładkie, bez występów i nierówności, na których może osiadać mąka,
• jak nachylone są ściany dna i gdzie znajdują się wyloty do dozowników celkowych,
• czy zbiornik ma dno napowietrzające i jak sterowany jest cykl napowietrzania,
• z jakiej stali wykonano silos i czy jest ona przeznaczona do zastosowań spożywczych,
• czy wymiary dopasowano do hali, czy to hala ma się dopasować do gotowego zbiornika.

A jeśli silos już pracuje?

Gdy w istniejącej instalacji mąka zalega lub pobór jest nierówny, przyczyną nie zawsze jest sam zbiornik – bywa nią także napowietrzanie, praca dozowników celkowych albo sposób przyjmowania dostaw. Modernizujemy i rozbudowujemy dotychczasowe instalacje, a zakres możliwych zmian ustalamy po obejrzeniu zbiorników na miejscu – zobacz usługi.

Podsumowanie

Geometria silosu decyduje o tym, czy pojemność zapisana w projekcie jest w pełni użyteczna, czy część mąki zostaje w zbiorniku na długie tygodnie. Zaokrąglone naroża, gładkie ściany, nachylone ściany dna i dno napowietrzające to rozwiązania, które składają się na równy, przewidywalny pobór. Od 2001 roku wdrażamy systemy silosowe w polskich zakładach produkcyjnych – wyprodukowaliśmy ich już ponad 120 – a każdy zbiornik o pojemności od 15 do 45 t projektujemy pod konkretną halę i surowiec. Zobacz parametry silosów wewnętrznych albo opisz nam swój zakład.