Основні елементи пневмотранспортних установок

Будь-яка пневмотранспортна установка має завантажувальний пристрій, матеріалопроводи, віддільники вантажу від повітря (розвантажувачі), повітродувну машину.

Завантажувальні пристрої (приймачі). При транспорті двофазних потоків основне призначення завантажувальних пристроїв зводиться до створення двофазного потоку заданих параметрів, обумовлених коефіцієнтами масової або об'ємної концентрації фаз. Завантажувальні пристрої – важливі робочі органи пневматичного транспорту. Вони подають матеріал у трубопровід з необхідною початковою швидкістю. Завантажувальні пристрої споживають велику частину загальної витрати енергії, яка витрачається в пневмотранспортній установці.

Сопло (рис. 1.34, а) складається з двох труб, вставлених одна в іншу, при цьому зовнішню трубу можна переміщати щодо внутрішньої. Нижні кінці труб закінчуються розтрубами, що дає можливість, змінюючи розмір кільцевої щілини, регулювати подачу в сопло додаткового повітря. Застосовують сопло при заборі матеріалу з купи.

Для установок усмоктувального типу застосовують горизонтальні (рис. 1.34, в) і вертикальні (рис. 1.34, г) приймачі відкритого і закритого типу. У приймачі відкритого типу повітря надходить з атмосфери, а в приймачі закритого типу – з технологічної установки, що забезпечує очищення повітря (його знепилення).

Рисунок 1.34 – Завантажувальні пристрої пневматичного транспорту: а – сопло; б – інжектор; в – приймач горизонтальний; г – приймач вертикальний,

д – шлюзовий живильник; 1 – випускний отвір; 2 – комірчастий ротор; 3 – корпус живильника; 4 – завантажувальний отвір.

Завантажувальні пристрої пневмотранспортних установок нагнітаючого типу повинні бути високогерметичними. Тут як завантажувальні пристрої застосовують шлюзові і шахтні затвори. У нагнітальних пневмотранспортних установках матеріал подають у трубопровід за допомогою завантажувальних пристроїв, які дозволяють вводити матеріал у трубопровід, що знаходиться під надлишковим тиском. Найпростіший вид такого пристрою – інжектор (рис. 1.34, б), у якому завдяки звуженню трубопроводу перед завантажувальною лійкою і наступним його розширенням у зоні введення матеріалу створюється невеликий вакуум, що забезпечує надходження матеріалу в трубопровід.

У нагнітальних установках для подачі матеріалу в трубопровід застосовують шлюзові живильники (рис. 1.34, д). Живильник являє собою комірчастий ротор 2, який обертається в циліндричному корпусі 3. Матеріал надходить через завантажувальний отвір 4 в осередки ротора, подається до випускного отвору 1 і через нього надходить у трубопровід.

Матеріалопроводи. Призначені для транспортування суміші сипучого вантажу і повітря від місця завантаження до місця вивантаження. Монтують зі сталевих труб з товщиною стінки 2…4 мм. Якщо необхідно змінити трасу трубопроводу в процесі експлуатації, застосовують гнучкі труби і поворотні відводи. Перемикачі дозволяють направляти двофазні потоки по одному з двох напрямків трубопроводу.

Віддільники. Призначені для відділення вантажу, що транспортується, від транспортуючого повітря. Звичайно для цього або зменшують швидкість потоку в місці поділу – об'ємний розвантажувач, або змінюють напрямок руху двофазного потоку – інерційний розвантажувач. У першому випадку швидкість двофазної системи стає меншою від швидкості витання. У результаті тверда фаза випадає з потоку і направляється до місця призначення. В другому випадку додання потокові обертального руху розвиває в ньому інерційні сили. Частинки твердої фази, що володіють більшою масою, чим рідкі (газоподібні), виділяються з потоку.

Об'ємний розвантажувач (рис. 1.35, а) являє собою циліндр із конічним дном, що закінчується випускним отвором. До приймального носка розвантажувача приєднано трубопроводи. Для погашення енергії матеріалу, що розвантажується, на вході потоку в розвантажувач установлюють відбійну плиту, що змінює напрямок потоку суміші. Приймальний носок і конус викладають знімними броньовими листами, що оберігають корпус від зносу.

Робота відцентрового розвантажувача (рис. 1.35, б) заснована на використанні інерційних сил. Виділені частинки матеріалу сковзають з тертям по внутрішній поверхні розвантажувача, втрачають швидкість, збираються в конічній частині розвантажувача і виводяться з нього через випускний отвір. Повітряний потік, звільнений від частинок матеріалу, попадає у вихлопну трубу і виводиться з розвантажувача.

Інерційні розвантажувачі (рис. 1.35, в) побудовані на принципі зміни напряму руху потоку. Частинки твердої фази, володіючи значно більшою масою, ніж газ, продовжують рухатися прямолінійно і попадають у бункер розвантажувача. Суміш газу з дрібними частинками твердої фази, змінивши напрямок свого руху на 90°, направляється в пиловідділювач.

Пиловідділювачі. В установках пневматичного транспорту повітря, залишивши розвантажувач, несе із собою дрібні частинки твердої фази. Його не можна випустити в атмосферу з санітарних розумінь або подати в повітродувну машину, у якій тверда фаза може викликати передчасне зношування робочих органів. Для очищення повітря від пилу застосовують фільтруючі і відцентрові пиловідділювачі. Фільтруючі пиловідділювачі відокремлюють пил у результаті дії сил зчеплення і прилипання, а також затримування частинок решітками, розмір комірок якої менший від розміру часток. У пневмотранспортних установках зазвичай застосовують тканинні і мокрі фільтри.

Рисунок 1.35 – Розвантажувачі: а – об'ємний; б – відцентровий; у – інерційний; 1 -надходження двофазного потоку; 2 – матеріал; 3 – повітря.

Тканинні фільтри (рис. 1.36, а) складаються зі сталевих циліндричних камер із загальною конічною частиною внизу, відділеною від камер перегородкою з отворами. До отворів перегородки щільно приєднані тканинні рукави, які верхніми закритими кінцями підвішані до тяги механізму струшування. Запилене повітря, потрапляючи в конічну частину фільтра, проходить в отвір перегородки, фільтрується через тканину і надходить у циліндричні камери фільтра, звідки і виводиться. Струшуючий механізм періодично струшує тканинні рукави, очищаючи їх від осілого пилу. Поверхня фільтруючої тканини у фільтрі визначають з розрахунку 1 м² тканини на 1 м³/хв повітря.

Рідинний фільтр (рис. 1.36, б) застосовують для ретельного очищення повітря від пилу. Корпус фільтра виготовляють з листової сталі. Усередині фільтра для підведення повітря розташована труба з розтрубом на кінці. Сітчаста перегородка 1 з отворами Ø 13 мм служить для дроблення повітряних бульбашок. До корпуса фільтра підведені водопровідні труби для заповнення і промивання його водою. Рівень води 2 у фільтрі підтримують вище сітки і контролюють за допомогою водомірного скла і зливної труби. Вихлопна труба виходить у верхню частину корпусу. Запилене повітря, проходячи через шар рідини, очищається від пилу. Вихід з рідинного фільтра повітря повинен бути обов'язково спрямований у водовідділювач для очищення від частинок води. У результаті різкої зміни напряму руху потоку повітря частинки води прилипають до стін водовідділювача і виводяться з нього по зливальній трубі.

Відцентровий пиловідділювач – циклон працює на тому ж принципі, що і відцентровий розвантажувач.

Рисунок 1.36 – Пиловідділювачі: а – тканинний фільтр; б – рідинний фільтр; в – водовідділювач.

Повітродувні машини. Призначені для створення перепаду тиску в пневмотранспортній системі.

Повітродувні машини повинні задовольняти наступним вимогам: компактність, простота обслуговування, велика продуктивність при якнайменших витратах енергії (великий ККД), постійна продуктивність при режимах, що змінюються, у мережі, надійність роботи на всіляких режимах.

Повітродувні машини, застосовувані в пневматичному транспорті, аерозольтранспорті і транспорті в щільній фазі, ділять на поршневі і відцентрові. До числа недоліків поршневих повітродувних машин з поступальним-поворотним рухом поршня відносять великі габарити, неврівноваженість маси і необхідність ретельного очищення повітря. Через те, що поршневі насоси є машинами періодичної дії, кількість усмоктуваного повітря або того, що нагнітається, змінюється в часі. Для згладжування пульсації тиску повітря установлюють ресивери, однак вони зменшують надійність роботи установок.

Повітродувні машини з обертовими поршнями (рис. 2.37) мають менший ККД, чим інші машини. Однак компактність, швидкохідність, урівноваженість мас, що рухаються, можливість роботи з запиленим повітрям і малою вагою машини сприяють поширенню їх, особливо на установках невеликої продуктивності (до 40 – 50 т/год ). Складаються подібні машини з двох поршнів, які обертаються в протилежні сторони, розташованих у чавунному кожусі. Поршні прилягають з невеликим зазором до стінок кожуха й один до іншого. При обертанні вони виштовхують повітря у вихлопний отвір, одночасно засмоктуючи його через усмоктувальні отвори.

Відцентрові повітродувні машини підрозділяють на вентилятори і турбоповітродувки. Для пневмотранспортних установок (з невеликою концентрацією суміші) застосовують вентилятори високого тиску.

Турбоповітродувки застосовують для установок з великою концентрацією суміші. На відміну від вентилятора, турбоповітродувка складається з ряду коліс, надягнутих на один вал і обертових усередині кожуха. Повітря, засмоктуване турбоповітродувкою, послідовно проходить усі колеса і виштовхується в нагнітальний трубопровід. Істотний недолік повітродувних машин цього типу полягає в тому, що при незмінній частоті обертання ротора і зміні величини опору кількість переміщуваного повітря також змінюється, що веде до змінної

витрати енергії. Для усунення можливої зміни режиму роботи повітродувні машини забезпечуються спеціальними регуляторами, які, будучи зв'язані з дросельною засувкою на усмоктувальному (нагнітальному) отворі, штучно підтримують продуктивність на одному рівні.

В усмоктувальних установках поширення одержали вентилятори і турбоповітряні машини, які відносяться до машин відцентрового типу. У нагнітаючих пневмосистемах поширення отримали як відцентрові, так і поршневі повітродувні машини.

Поиск по сайту: