Silosy stalowo-tekstylne na śrutę i pasze
Polscy badacze i konstruktorzy zbudowali silosy, które są bardziej wytrzymałe, niż dotychczas budowane. I to przy mniejszym zużyciu stali i niższych kosztach. Tajemnica tkwi w tekstylnym wypełnieniu zbiornika, czymś w rodzaju gigantycznego worka, uniemożliwiającego przyklejanie się przechowywanych materiałów rolniczych. Niektóre silosy mają rozmiary bloku mieszkalnego.
Im więcej stali zużywa się na budowę zbiornika, tym jest on droższy. Innowacje polegają na tym, by wzmocnić wytrzymałość konstrukcji, przy jednoczesnym zmniejszeniu ciężaru poszczególnych elementów. Ale nie tylko - chodzi też o to, żeby coraz wygodniej i bezpieczniej można było opróżniać silos.
Spółka Feerum z Chojnic koło Legnicy prowadziła projekt „Innowacyjne konstrukcje lekkich silosów stalowych i stalowo-tekstylnych”. Wytrzymałość sześciu pilotażowych silosów sprawdziła grupa ekspertów z Wydziału Budownictwa Politechniki Wrocławskiej pod kierunkiem prof. dra hab. inż. Eugeniusza Hotały.
„W ciągu kilku lat po wejściu do UE Polska urosła do rangi czwartej gospodarki rolnej w Europie. Nasze rolnictwo – zarówno produkcja zwierzęca, jak i roślinna – rozwija się niezwykle dynamicznie. Na tyle nawet, że importujemy ziarna. Logiczną tego konsekwencją jest rosnący popyt na silosy. Coraz liczniejsza jest grupa producentów, którzy zamawiają zbiorniki o pojemności kilku tysięcy ton ziarna lub innych materiałów sypliwych” – mówi Daniel Janusz, prezes zarządu Feerum S.A.
W Nagradowicach otwarto nowoczesne magazyny
Stalowy gigant z tekstylną podpinką
Firmy handlujące paszami dla zwierząt oraz wytwórcy mięsa potrzebują zbiorników, w których przechowuje się materiały niesypliwe – śruty, śruty sojowe, otręby. One, w przeciwieństwie do zbóż, potrafią sklepiać się w grudy lub przyczepiać do ścian zbiornika, przez co utrudnione jest jego opróżnianie.
„Silos jest okrągły, opróżniany od dołu. Zwykły stalowy pojemnik nie nadaje się do przechowywania materiału trudnosypliwego. Kiedy wysypie się dolną warstwę, górna – zasklepiona – może tąpnąć i spadając z wysokości kilkunastu metrów zniszczyć zbiornik. Silos może też uszkodzić gruda zbitego materiału, podobnego w strukturze do mąki, jeśli spadnie ona z wysokości kilku pięter na dno zbiornika. Dlatego do klasycznej konstrukcji dodaliśmy specjalny tekstylny worek, który powiesiliśmy na stałe wewnątrz stalowego zbiornika. Teraz mamy możliwość bezpiecznego przechowania około 400-500 ton materiału biologicznego” – mówi Daniel Janusz.
Dzięki innowacji można bez specjalnych wzmocnień konstrukcyjnych istniejącego zbiornika przechowywać materiały trudno sypliwe w magazynach zewnętrznych, bez względu na warunki atmosferyczne. Przy zastosowaniu zbiornika tekstylnego inżynierowie wyeliminowali wszelkie zagrożenia i trudności. Opory występujące podczas opróżniania silosa zanikają. Przechowywany towar nie przykleja się do materiału specjalnie dobranego do tego procesu. Nie trzeba zwiększać wagi zbiornika i wzmacniać go elementami stalowymi, co powodowałoby wzrost jego ceny.
BIN ma 25 lat
„Dotychczas nie łączono zbiorników stalowych z tekstylnymi. Jest to zupełnie innowacyjny pomysł. To, że zbiornik jest lekki ma wielkie znaczenie dla kosztów, bo stal kupuje się na kilogramy. Dążymy do tego, żeby wszystko, co kupujemy było obarczone mniejszym zużyciem energii w procesie przetwarzania. Przetwarzając mniej stali zużywamy mniej pracy, mniej energii i możemy taki zbiornik sprzedać w atrakcyjniejszej cenie. Lekkie silosy dzięki wkładowi tekstylnemu są solidniejsze” – zapewnia Daniel Janusz.
Kończą się badania, które potwierdzają te słowa. Pomysł łączenia stali z materiałem tekstylnym został opracowany przez Politechnikę Wrocławską i ma zabezpieczenie patentowe. Firma spełniła warunki dofinansowania projektu z funduszy UE. Prototypowy zbiornik ma kilkanaście metrów wysokości i średnicę 8 metrów. To jeden z sześciu silosów, jakie powstały podczas projektu, i jedyny z warstwą tekstylną. Pięć pozostałych to lekkie, cienkościenne zbiorniki stalowe. Trzy z nich, wraz ze stalowo-tekstylnym, do którego wsypano ziarno kukurydzy, przechodzą badania wytrzymałościowe.
W Chojnowie wybudowano specjalny magazyn testowy. Poszczególne elementy zbiorników są wysyłane do Wrocławia, gdzie inżynierowie w parku maszynowym Politechniki Wrocławskiej bezlitośnie je zgniatają, sprawdzając, czy konstrukcja wytrzyma ogromny napór ziarna.
Nowość na rynku silosów. Farmy o ładownościach od 51 do 250 ton
Przemysł liderem badań naukowych
„Od początku XXI wieku braliśmy udział w innowacyjnych projektach. Jednak wówczas prym wiodły instytuty badawcze. Teraz jest inaczej. To my rozdajemy karty, a politechniki wykonują pracę na rzecz naszej firmy. Dzięki temu, że jesteśmy liderem tego projektu, możemy dokonać naprawdę gigantycznego przeskoku technologicznego. Elementy konstrukcji, po wyprodukowaniu, są wysyłane do laboratorium w Politechnice Wrocławskiej. Politechnika ma odpowiednie maszyny do zgniatania stali, co pozwala nam uzyskiwać rzeczywiste parametry wytrzymałościowe całych zbiorników i poszczególnych części. Rynek jest zbyt wymagający, a my mamy zbyt wiele do stracenia, żeby sprzedawać konstrukcje bez takich badań” – tłumaczy Daniel Janusz.
Zaznacza, że w przypadku silosów, prototypy opracowane w ramach programów badawczych stają się gotowymi seryjnymi produktami. Wymagają jedynie drobnej korekty, zgodnie z wynikami badań, które mogą sugerować, iż coś można jeszcze udoskonalić lub poprawić w procesie produkcyjnym. Obliczenia teoretyczne sprawdzane są w badaniach praktycznych.
Na co musi być odporny silos? „Badania prowadzone są głównie po względem wytrzymałości. Ziarno obciąża cienkie ściany zbiornika skręconego śrubami. Jeśli wsypiemy tam kilkaset czy kilka tysięcy ton ziarna, to siły te mogą zbiornik rozerwać, wygiąć itd. Musimy to przeliczyć, zmierzyć opory ziarna. Sprawdzamy ponadto skuteczność samego procesu opróżniania zbiornika. Wszystko po to, żeby wykonać jak najlżejsze silosy, a jednocześnie jak najbardziej wytrzymałe, żeby klient mógł je kupować w atrakcyjnej cenie” – stwierdza Daniel Janusz.
Projekt został zainicjowany 10 lutego 2014 r. Będzie kosztował ponad 8 mln zł. Część badawcza potrwa do końca 2015 r. Obejmuje badania przemysłowe i prace rozwojowe prowadzone wspólnie z Politechniką Wrocławską. Narodowe Centrum Badań i Rozwoju dofinansowało je kwotą 4,5 mln zł ze środków Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka. Etap wdrożeniowy zakończy się w grudniu 2016 r., a wdrożenie nowego produktu sfinansuje w całości spółka Feerum.
Duży silos ma średnicę 24 m i 30 m wysokości. Transportowany jest w częściach. Elementy o standardowych rozmiarach mieszczą się na samochodach ciężarowych. Na miejscu skręca się je śrubami. Jeden obiekt wymaga aż kilkuset tysięcy połączeń śrubowych! Pracownicy firmy montują silosy na terenach gospodarstw o obszarze od kilkuset do kilku tysięcy hektarów. Jest ich w Polsce około stu tysięcy. Spółka ma również odbiorców przemysłowych, którzy skupują ziarno, przechowują je i produkują następnie paszę, a docelowo wytwarzają mięso. Wśród klientów są też młyny, zakłady wytwarzające bioetanole oraz olejarnie produkujące tłuszcze. Nie brak również firm kupujących i magazynujących towar, a potem odsprzedających go po wyższej cenie.
