هاپر چیست و چه کاربردی در صنعت دارد؟

درباره هاپر و کاربردهای آن بیشتر بدانید!

هاپر یک قیف صنعتی بزرگ است که از تجهیزات ذخیره سازی در صنایع به شمار می آید. کاربرد هاپر صنعتی انبار و ذخیره سازی مواد و آماده سازی برای انتقال به خط تولید است.

این دستگاه می تواند از یک مخزن یا به صورت یک سیستم توزین چند مخزنی ساخته شود. در انتهای مخزن ها خطوط انتقال مواد مانند نوار نقاله یا کانوایرها قرار دارد. شکل هاپر مانند یک قیف یا هرم می باشد که برای ایجاد یک جریان دائم و پیوسته از مواد در فرآیندهای تولیدی مورد استفاده قرار می گیرد.

انواع هاپر با توجه به اجزاء تشکیل دهنده

 

هاپر نواری از چند قیف یا هاپر برای ذخیره ی مواد و یک نوار نقاله در زیر هاپر تشکیل شده است. با شروع به کار نوار نقاله خروج مواد از قیف انجام می شود. سرعت حرکت نوار نقاله قابل تنظیم به وسیله اینورتر است. از هاپر نواری برای مواد دارای رطوبت مانند گل استفاده می شود.

اگر از یک ماردون چرخان در زیر قیف استفاده شود به آن هاپر ماردونی گفته می شود.  این نوع قیف برای مواد داغ و یا رونده مانند ماسه مناسب است.

در هاپر لرزان یک میز لرزان در زیر قیف می باشد که با ایجاد ارتعاش باعث حرکت مواد و ریزش آن به خارج از قیف می شود. این نوع هاپر مناسب سنگریزه و مواد خشک است.

انواع هاپر ها براساس طراحی هندسی

بنا به کاربرد گسترده در ابعاد های متغیر تولید می شود. طراحی هندسی بنا بر نیاز کاربری است شکل سطح مقطع، ابعاد، مکانیزم و شیب خروجی وابسته به نوع و دبی مواد است. این دستگاه ها در دو نوع ثابت و پرتابل طراحی و ساخته میشوند.

هاپرها از لحاظ شکل ظاهری اشکال مختلفی دارند، از جمله پرکاربرترین انواع آنها عبارتند از:

• هاپر مخروطی
• هاپر مربعی
• هاپر پاروبولیک (سهمی شکل)
• هاپر با خروجی زاویه دار
• هاپر با یک طرف عمودی

 نکات مهم در ساخت هاپر یا قیف

مهمترین مسائلی که در ساخت تجهیزات هاپر باید به آنها توجه کرد می توان به موارد زیر اشاره نمود:

• طول و عرض هاپر
• وزن و ضخامت ورق آن
• عمق و حجم هاپر
• مقاومت هاپر در برابر تغییرات شرایط محیط
• پایداری دیواره ها در بخشهای مختلف در تماس با مواد شیمیایی
• رنج دانه بندی مواد ورودی به داخل هاپر
• مشخصات فیزیکی مواد ورودی به داخل هاپر
• نوع دستگاه تغذیه گننده و اندازه دهانه خروجی هاپر

یک هاپر باید طوری طراحی شود که در برابر فشار و ضربه مقاومت بالایی داشته باشد. بنابراین برای جنس دستگاه موردنظر از آهن یا گالوانیزه استفاده می کنند. ساختار هاپر صنعتی از نظر جنس بدنه می تواند از مواد اولیه نظیر اکریلیک ها، اکریلونیتریل بوتادین استایرن، پلی اورتان، pvc، فلزاتی نظیر آلومینیوم، فولاد، فولاد آلیاژی و از جنس فایبرگلاس یا شیشه ساخته شود.

مزایایی استفاده از هاپر

هاپر صنعتی برای تغذیه ی مواد به مقدار تعیین شده برای اجرای عملیات فیزیکی یا شیمیایی و همچنین تامین خوراک ورودی دستگاه ها با سرعت ثابت کاربرد دارد. اگر تغذیه مواد و رساندن خوراک به دستگاه های صنعتی توسط نیروی انسانی انجام شود بهره وری خوبی ندارد. کار به صورت یکنواخت و با سرعت مناسب انجام نمی گیرد. بنابراین از دستگاه های صنعتی مانند هاپر برای تغذیه مناسب خطوط تولیدی در کارخانه ها استفاده می شود.

در انتخاب یک سیستم تغذیه مناسب باید به مواردی مانند اندازه، رطوبت، نرمی و دبی حجمی مواد توجه کرد.

مشکلاتی که در حین کار با هاپر به وجود می آید؟

مواد ذخیره شده در هاپر به آرامی از دریچه خروجی برای تغذیه دستگاه های دیگر خارج می شود. اما در مواقعی که اصطحکاک بین مواد و دیواره هاپر باعث چسبندگی مواد به دیواره هاپر می شود که منجر به گرفتگی و قطع جریان مواد می شود. برای راحتی خروج و جریان دائمی مواد از انتهای هاپر نیاز به موتور ویبره است.

موتور ویبره یا ویبره بدنه نوعی دستگاه لرزانده است که با انتقال ارتعاش به دیواره هاپر منجر به رفع گرفتگی و انسداد می شود.

نحوه انتخاب و نصب موتور ویبره در هاپر

در موتور ویبره دو مولفه مهم است اول سرعت (دور) و دوم میزان نیروی وارده (ضربه). بسته به نوع مواد انبار شده در هاپر این دو مولفه تعیین می شود. برای مواد دانه درشت دور ویبراتور پایین و دامنه حرکت بالا است. برای موادی مانند آرد ویبراتورهای با دور بالا و دامنه حرکت کوچک که ضربات ریز و سریع را تولید کنند کاربرد دارد. ضربه ویبراتور بسته به وزن مواد و ضخامت دیواره هاپر دارد.

ویبراتور بر روی هاپر صنعتی در فاصله یک سوم کل قسمت شیب دار هاپر و نزدیک به دهانه خروجی نصب می شود. بنابراین برای اینکه خروج مواد آسان تر انجام شود ویبره بدنه باید نزدیک دهنه خروجی نصب شود.

نوع منبع تغذیه ویبره بدنه متفاوت است. رایج ترین نوع ویبراتور استفاده شده در هاپرها برقی است. البته در مکان های که امکان استفاده از برق نیست از ویبره بادی استفاده می شود.

کاربرد هاپر صنعتی در صنایع گوناگون چیست؟

در بیشتر صنایع از هاپر ها در کارخانه ها استفاده می شود. هاپر صنعتی به منظور داشتن جریان منظم و دائم مواد به خط تولید برای پردازش بیشتر کاربرد دارد. در ادامه به معرفی صنایعی که در آن از هاپر استفاده می شود، می پردازیم.

1. کارخانه های تولید بتن آماده (جهت ترکیب سیمان و ماسه با مقادیر مشخص): قیف ها همراه با دستگاه های خردایش مانند انواع سنگ شکن ها، خشک کن، سرند صنعتی، میکسر و نوار نقاله خط تولید ماسه و بتن را تشکیل می دهد.
2. کوره های دوار جهت تغذیه ی خاک به کوره: خوراک ورودی در کوره های دوار پخت آهک باید به صورت یکنواخت با میزان معین باشد. اگر ورود مواد زیاد باشد عملیات کلسیناسیون به صورت ناقص و سنگ آهک خام می ماند. و اگر ورودی کم باشد باعث سوختن آهک می شود. در نتیجه تغذیه یکنواخت خوراک ورودی امری است ضروری.
3. هاپر یا قیف گرد و غبارhopper dust collector: در غبار گیرهای صنعتی کیسه ای یا بگ فیلتر قیف های برای جمع کردن گرد و غبار تعبیه شده است.
4. کارخانه های تولید صنایع شیمیایی: هاپر ها بهترین محل برای پردازش، حمل و بازیافت مواد شیمیایی و خطرناک هستند.
5. از مهمترین کاربردهای هاپر صنعتی، انبار و تغذیه مواد در کارخانه های مواد غذایی، دارویی، تولید خوراک و کنسانتره دام و طیور، صنایع کاغذ، صنایع فولاد است که از اجزای ضروری و جدای ناپذیر فرآیندهای تولیدی است.