Місткість м'яких поліпропіленових контейнерів (Біг бегів)

В. І. Молчанов, к. т. н., Ф. Ст. Шевцов,

Державний науково - дослідний

і проектний інститут основної хімії

(НИОХНМ), р. Харьков

Місткість м'яких поліпропіленових контейнерів

М'які спеціалізовані контейнери для сипучих матеріалів (Біг беги) широко застосовуються для пакування і відвантаження продукції хімічної, будівельної та інших галузей промисловості. До їх основних досягнень можна віднести:

• можливість тривалого зберігання продукції на відкритих майданчиках;
• невисокі витрати при виконанні вантажно-розвантажувальних;
• незначні втрати продукції на всіх етапах обігу контейнери (Біг-бега) від стадії упаковування до надходження до споживача;
• невисока з точність контейнера;
• можливість механізації більшості технологічних операцій при наповненні поліпропіленових контейнерів (біг бегів) сипучих матеріалів і виконанні вантажно-розвантажувальних робіт.

Найбільше поширення отримали одне-, двох - і чотирьох кеглі (петльові) контейнери, які не потребують спеціальних вантажозахватних пристосувань. Вантажно-розвантажувальні роботи виконуються з використанням стандартизованих кранових механізмів або за допомогою вилкових електронавантажувачів. З усього різноманіття типорозмірів, що випускаються найбільш часто застосовуються контейнери з умовним об'ємом 0,5 – 1,5 м³ і вантажопідйомністю 0,5 – 1,5 т.

При плануванні і організації відвантаження продукції в контейнерах поліпропіленових (біг-бегах) необхідно на стадії проектування здійснити вибір типорозміру (обсягу і розмірів у заповненому стані) і розрахувати масу дози сипучого матеріалу. На підставі цих даних уточнюються конструктивні особливості, продуктивність і кількість пакувальних установок для заданої потужності виробництва, а також кількість контейнерів на тонну упакованого продукту при розрахунку його собівартості.

Визначення маси доз розглянемо на прикладі заповнення двох петельного поліпропіленового контейнера типу МКРПП-1, що випускається ТОВ “Екопромтранс", р. Черкаси.

Даний контейнер має наступні основні параметри:

• умовний (номінальний) обсяг, Vн = 1,0 м3
• вантажопідйомність (максимальна маса дози) = 1 т
• діаметр в заповненому стані, D = 0,95 м
• максимальна висота заповнення продукції h = 1,2 м

Зазначені розміри заповненого контейнера відповідають геометричним параметрам вантажного автомобільного та залізничного транспорту (напіввагонів), використовуваного на території колишнього СРСР.

Діаметр не більше 0,95 метра і висота до 1.2 метра дозволяють розміщувати контейнери в напіввагонах по три в ряд і забезпечують дотримання норм їх завантаження по висоті в два яруси. Зазвичай масу сипучого матеріалу і будь-якої ємності розраховують шляхом множення значень її об'єму та об'ємної (насипний) щільності продукту. Однак у нашому випадку при визначенні маси дози слід враховувати значення номінального обсягу Vн, а фактичного обсягу Vф контейнера в заповненому стані, що при зазначених вище даних D та h становить 0.85 м3. Крім того, необхідно визначити значення об'ємної щільності сипучого матеріалу в заповненому контейнері. Відомо, що сипучі матеріали при здійсненні різних технологічних процесів у тій чи іншій мірі ущільнюються. При цьому їх фактична об'ємна щільність може знаходитися в таких межах - від значень насипної щільності рн певної при вільному засипанні (практично її мінімальне значення), до максимального значення ру після ущільнення (віброущільнення). Визначення ру зазвичай робиться, наприклад, у відповідності з ГОСТ 25279-93 (ІСО 3953-85). Для кількісної оцінки ступеня уплотняемости сипучого матеріалу обчислюється коефіцієнт динамічного ущільнення Ку.

До_у = p_у/ p_н

Як правило, більш високі значення Ку характерні для порошкоподібних матеріалів, що не володіють хорошою текучістю. На підставі багаторічного досвіду розробки, виготовлення та впровадження пакувального обладнання для різних сипучих матеріалів, а також результатів експериментальних досліджень їх фізико-механічних властивостей, НИОХИМе розроблена метліка визначення маси дози в контейнерах. Основу методики складає спосіб визначення фактичного значення об'ємної щільності сипучого матеріалу при його завантаженні в тару та відповідного коефіцієнта ущільнення Куһ щодо рн. Згідно з розробленою методикою значення маси дози Муһ продукту в поліпропіленовому контейнері (МКР) розраховується за формулою:

М_уh=V_ф* p_н* К_уh

На рисунку наведено графік експериментальної залежності Куһ/ Ку. по якому з достатньою для інженерних розрахунків точністю можна визначити для конкретного сипучого матеріалу при його ру, рн і відповідному Ку. Для прикладу в таблиці представлені результати визначення маси дози кальцинованої соди марки А ('важка солі*) і марки Б ("легка сода*) за ГОСТ 5100-85 в контейнері типу МКРПП-1, ОС-1.0. Наведені дані показують, що значення маси дози Мв, розраховані за формулою (1) для значень рн, без урахування Куһ (при Куһ=1), занижені досить відчутно порівняно Муһ.

У загальному випадку при визначених умовах використання в технологічних розрахунках більш низького значення маси дози Мн ніж Муһ може призвести до невиправданого збільшення кількості планованих пакувальних установок і завищеним розрахунковим значенням собівартості продукту з-за збільшення кількості необхідних контейнерів. У той же час з практики роботи содових заводів відомо, що кальцинована сода марки А відвантажується в розглянутих контейнерах з масою дози 1 т, а марки В допускає їх заповнення до 0.6 т з висотою h, що не перевищує 1,2 м. Це підтверджує достатню точність запропонованої методики Крім того, слід зазначити, що в процесі вантажно-розвантажувальних робіт і транспортування сипких матеріал у контейнері додатково ущільнюють. При цьому, для різних продуктів висота заповненого контейнера після зазначених операцій може становити 0,90 - 0,95 від її початкового значення в момент заповнення пакувальної установці.

Наведена методика визначення маси дози сипучого матеріалу в контейнерах може бути використана і для інших типів тари з жорсткими розмірами в заповненому стані (наприклад, барабани, бочки) При цьому висота падіння продукту до рівня її максимального заповнення повинна бути не менше 0,5 м. В той же час, запропонована методика без суттєвої модифікації не може бути використана для визначення маси дози сипучих матеріалів в клапанних поліпропіленових мішках. Це обумовлено істотними відмінностями процесу їх заповнення, а також іншими особливостями визначення фактичних значень щільності сипучого матеріалу і обсягу мішків.