При проектировании следует обратить внимание на обеспечение контроля скорости в пределах зоны устойчивого потока, чтобы гарантировать минимальный износ желоба.
Поток в основном характеризуется скользящим воздействием продукта на поверхности желоба (боковые стенки и днище), скольжением зерна по зерну и определенным качением. Скорость перемещения продукта возрастает, поверхностные слои движутся наиболее быстро, поэтому происходит некоторый сдвиг слоев, что приводит к потерям на трение. Для желоба прямоугольного поперечного сечения большая часть потерь на трение обусловлена скольжением продукта по днищу желоба и частично по его стенкам.
Все описанное относится к основным идеям выполненных исследований, упомянутых ранее, отсылка к которым может быть сделана для более детальной математической трактовки.
Хотя имеется много форм желобов или сочетаний этих форм, которые могут удовлетворять специфическому применению, обычно возможно выбрать один желоб, лучше всего отвечающий требованиям. Элементы установок, транспортирующих продукт как в условиях падения, так и скольжения, сильно изнашиваются. Каждый год огромное количество стали теряется из-за истирания. Желоба, самотеки и патрубки, предназначенные для транспортирования абразивных продуктов, приводят к значительным расходам на текущий ремонт и вызывают частые остановки производства. Это приводит к снижению производительности, перерывам в работе, непрерывному загрязнению окружающей среды и постоянной заботе для инженерной службы предприятия.
Так как для транспортирования гранулированных сыпучих продуктов важны только днище и боковые стенки, то желоба можно делать открытыми. Однако из-за образования большого количества пыли их следует избегать, и в зерноперерабатывающей промышленности они почти никогда не используются. На практике предпочитают полностью закрытые, не пылящие желоба прямоугольного или круглого поперечного сечения. Однако оба они имеют свои недостатки и преимущества.
Самотеки круглого сечения — наиболее дешевые, так как имеется большое разнообразие стандартных круглых труб. При применении фланцевых соединений, трубы можно время от времени поворачивать. Однако после двух или трех поворотов они полностью изнашиваются и должны быть заменены. Недостатком стандартизованных круглых труб является вид используемого материала. Очень хорошие, износостойкие стали, пригодные для интенсивного использования, встречаются редко. Кроме того, круглые фланцы значительно дороже прямоугольных (потеря материала). По всем этим причинам они используются только на переходных участках.
Для устойчивого потока предпочтительны прямоугольные желоба. Прямоугольные закрытые желоба могут быть различных конструкций. После определения требуемой площади поперечного сечения, которая зависит от переходной скорости и скорости потока, самое большое значение на этапе проектирования имеет проблема износа. Природа транспортируемого продукта, абразивность, содержание жира, форма зерен, скорость потока и удар — все это влияет на износ. Опыт показывает, что износ иногда может происходить невероятно быстро со всеми его последствиями, например, утечкой, образованием пыли, потерей продукта, повреждением зерен, смешиванием и взрывоопасностью пыли.
Ремонт появляющихся отверстий — неблагодарная и бесконечная работа. Удовлетворительный ремонт достигается привариванием временных стальных пластин, но это запрещено на всех зерноперерабатывающих предприятиях. Следовательно, во многих случаях аварийный ремонт состоит в приклеивании или зажиме тонких стальных пластин над появившимися отверстиями. По этим причинам при проектировании оборудования для самотечного транспортирования необходимо проводить границу между компонентами, которые редко или никогда не бывают в контакте с продуктом, и теми, которые соприкасаются с ним и, следовательно, подвергаются износу.
Кроме того, отдельные узлы, которые через некоторое время потребуют ремонта, должны состоять из элементов, собранных на болтах, максимальной массой 35 кг, с тем; чтобы отдельный элемент можно было снять, если необходимо, и отнести в мастерскую, где проводится сварка в контролируемых и безопасных условиях. Для предотвращения просыпи из переходного желоба, появляющейся в результате износа, используют съемные защитные пластины. Замену таких пластин следует осуществлять в возможно короткий срок. Большинство зерноперерабатывающих предприятий так интенсивно работает, что длительный простой допустить нельзя. Поэтому защитные пластины должны быть достаточно толстыми и долговечными. Однако это трудное и дорогое решение, и на практике доказано, что не все узлы изнашиваются одинаково быстро.
Показанную конструкцию во многих случаях внедряют, когда проектируют новые установки или дополнительно устанавливают самотечное оборудование на существующих предприятиях. Оно включает сменные защитные пластины требуемого размера, изготовленные заранее из хорошей стали; их можно заменить очень быстро. Износостойкие покрытия можно легко закрепить на нижней поверхности без создания острых кромок на боковых стенках. В целом получают прочную, свободную от пыли самонесущую конструкцию большой протяженности с большим сроком службы. Хотя начальные затраты выше, но долговечность приводит к меньшим расходам на текущий ремонт, повышению эффективности замены, экономии времени на замену и сокращению простоев.