АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

В.М. Северинюк

Читайте также:
  1. В.М. Северинюк

Під пневматичним транспортом сипучих вантажів розуміють переміщення по трубопроводу системи повітря (газ) - тверді частинки. Основна його перевага полягає в тому , що він дозволяє повністю забезпечити комплексну механізацію та автоматизацію вантажно- розвантажувальних робіт з сипучими вантажами. Крім того , при пневматичному транспорті виключаються втрати вантажу при транспортуванні , поліпшуються санітарно -гігієнічні умови роботи та умови техніки безпеки , є можливість поєднувати процес транспортування з рядом технологічних операцій ( сушіння, охолодження , очищення від домішок і т. п.).

Принцип дії і класифікація установок пневматичного транспорту

Основою роботи будь пневмотранспортної установки є наявність різниці тисків на початку і кінці трубопроводу. Залежно від способу створення перепаду тиску і його величини пневмо- транспортні установки підрозділяють на усмоктувальні , нагнітають і змішані (всмоктувально - нагнітають ) ; на установки низького (до 5·103 Па) , середнього (від 5·103 до 5·104 Па) і високого ( понад 5·104 Па) тиску. У всмоктуючих установках (рис. 87, а ) повітря відсмоктується повітродувної машиною з системи, в якій створюється розрідження. Внаслідок цього повітря з атмосфери спрямовується в завантажувальний пристрій 1 і , проходячи через шар вантажу або зустрічаючи на своєму шляху надходить у трубопровід вантаж, підхоплює його і переміщує по ма- теріалопроводу 2 в відокремлювач 3. З нього вантаж виводиться за допомогою шлюзового затвора, а повітря надходить в повітропровід 4. Пройшовши пиловідокремлювачі 5, повітря викидається повітродувної машиною 6 через глушник 7 в атмосферу.

Перевагами всмоктуючих пневмотранспортних установок є простота конструкції , можливість забору вантажу з декількох точок, забезпечення високих санітарно -гігієнічних умов в робочих приміщеннях. Оскільки в цих установках вся система знаходиться під вакуумом, то завантажувальні пристрої не вимагають герметизації. До недоліків слід віднести неможливість створення високих перепадів тиску (до 0,5·105 Па), наявність спеціальних герметизуючих пристроїв у місцях виведення вантажу з системи.

У нагнітаючих установках ( рис. 87, б) повітродувна машина нагнітає повітря в пневмосистему , створюючи тиск повітря в ній більше атмосферного, найбільше - у місці завантаження , найменше - у отделителе . Гідність нагнітаючих пневмоустановок - це можливість створення теоретично необмеженого тиску , що дозволяє використовувати їх при транспортуванні вантажів потоками як низькою , так і високої концентрації . До недоліків нагнітаючих пневмоустановок слід віднести складність конструкції завантажувальних пристроїв і підвищені вимоги до герметичності пневмосистеми.



 
 

Всмоктувально - нагнітають установки (рис.87,в) дозволяють використовувати позитивні якості як всмоктуючих , так і нагнітають установок.

Залежно від кількості матеріалопроводів пневмоустановки бувають прості - з одним матеріалопроводи (рис. 87 ) і розгалужені (рис. 88 ) - з двома і більше матеріалопроводи . У розгалужених Пневмоустановка по матеріалопроводи можна одночасно транспортувати різні вантажі з декількох точок з різною продуктивністю . Недоліком розгалужених пневмо- установок є вплив зміни навантаження в одному з матеріалопроводів на стабільність роботи інших матеріалопроводів .

Пневмотранспортні установки можуть бути із замкнутим і розімкненим циклом повітря . У перших весь або частину повітря повертається після повітродувної машини в завантажувальний пристрій і знову використовується для транспортування , по друге - повітря через повітродувного машину повністю викидається в атмосферу.

 
 

На зернопереробних підприємствах набули найбільшого поширення пневмотранспортні установки середнього тиску з розгалуженою мережею матеріалопроводів . Нагнітають пневмотранспортні установки на зерно - переробних підприємствах застосовують головним чином як засоби міжцехового транспорту (наприклад , для подачі відходів з зерноочисного відділення борошномельного заводу в цех відходів ).

 

Основні елементи пневмотранспортних установок

Будь пневмотранспортного установка має завантажувальні пристрої (приймачі або живильники), матеріалопроводи , отделители вантажу від повітря ( разгрузітель), пиловідокремлювачі для очищення повітря від пилу, герметизуючі пристрої, повітродувного машину, елементи управління і автоматизації .

Завантажувальні пристрої (приймачі). Для подачі вантажу в матеріалопроводи застосовують приймачі , які для установок всмоктуючого типу поділяють на вертикальні і горизонтальні. Вертикальні приймачі служать для подачі вантажу у вертикальний матеріалопроводи . Ці приймачі бувають відкритого і закритого типів . У приймачі відкритого типу повітря надходить безпосередньо з навколишнього середовища, в приймачі закритого типу - з обладнання , забезпечуючи тим самим його знепилювання. До приймачів відкритого типу відносять приймачі конструкції ОТІ (рис. 89 , а ) і ПТМ- 1 (рис. 89 , б).

Принцип роботи обох приймачів однаковий. Вантаж з самопливної труби 4 надходить у вертикальний корпус 1 приймача і далі в матеріалопроводи 2 . Відрізок труби 5 з оглядовим люком 6 має прямокутний перетин і закінчується закруглением. Це сприяє повороту і більш рівномірному розподілу вантажу по перетину при виході його у вертикальну частину приймача. Наприкінці заокруглення в приймачі конструкції ОТІ встановлена ​​гребінка 8, яка, розбризкуючи струмінь вантажу, запобігає утворенню грудок і тим самим забезпечує захоплення його потоком повітря, що поступає через вхідний колектор 7 приймача.

Для інтенсивного розгону вантажу на початковій ділянці транспортування вертикальний корпус 1 приймача ОТІ виконаний завуженим в порівнянні з матеріалопроводи (звуження ≈ 0,8-0,9 D). Для нормальної роботи приймача необхідно засувку 3 встановити в таке положення, яке буде відповідати мінімальному підсосу повітря з труби 4 .

 

 
 

У приймачі ПТМ- 1 швидкість повітря в місці надходження вантажу регулюють за допомогою вертикального рухомого плоскої стінки 9, змінюючи ширину каналу від 20 до 105мм.

Вертикальні приймачі відкритого типу прості по конструкції , зручні в експлуатації і володіють незначним аеродинамічним опором. Недолік їх - відсутність аспірації приєднаного обладнання і деякий подсор вантажу при роботі.

 

 

На малюнку 90 показані приймачі закритого типу. У приймач конструкції ОТІ (рис. 90 , а ) повітря надходить по аспіраційного воздухопроводу 1 від будь-якої технологічної машини , а в приймач типу « відвід » - по самопливної трубі 1 (рис. 90 , б) , як і вантаж . Для запобігання завалів приймачі забезпечені спеціальним клапаном 2 . При нормальній роботі клапан утримується в закритому положенні силою , зумовленої перепадом тиску зовні і всередині матеріалопроводи . При завалі клапан під дією сили тяжіння вантажу і самого клапана відкривається і вантаж висипається на підлогу.

Ці приймачі також прості за конструкцією , зручні в експлуатації , дозволяють аспирировать приєднане до них технологічне обладнання . Але вони мають кілька підвищений аеродинамічний опір .

Недоліком приймача типу «відвід» є нерівномірний розподіл вантажу по перетину матеріалопроводи , обумовлене наявністю відцентрової сили .

 
 

Для забору вантажу з насипу використовують переносні сопла різної форми. Найбільшого поширення набуло кругле пряме сопло , яке приєднують до матеріалопроводи за допомогою гнучкого рукава з швидкороз'ємними фланцями. Для підбору залишків зерна з підлоги з важкодоступних місць застосовують кутові і щілинні сопла.

Для подачі вантажу в горизонтальні матеріалопроводи пневмоустановок всмоктуючого типу застосовують приймачі типу « трійник горизонтальний » (рис. 92). Вантаж надходить через приймальний патрубок , його кількість можна регулювати засувкою . Для запобігання завалів і забезпечення нормальних умов захоплення вантажу в приймачі зроблена горизонтальна перегородка , яка ділить його на дві частини : у верхній рухається вантаж з повітрям , у нижній - тільки повітря . Кут нахилу α завантажувального патрубка приймача повинен бути більше кута природного укосу φ транспортованого вантажу. Зазвичай приймають α = 45 °.

Аналогічної конструкції виготовляють приймачі, вбудовані в вальцеві верстати і бункера.

 
 

У пневмотранспортних установках нагнітає типу завантажувальними пристроями служать шахтні затвори , шлюзові затвори і ежектори . Основна вимога до них - забезпечення герметичності та запобігання витоків повітря в місці завантаження , що знаходиться під надлишковим тиском.

Шахтні затвори (рис. 93 ) застосовують для подачі в матеріало -провід вантажу з бункерів. Вони прості по конструкції , не мають приводу. Основний недолік - велика висота h шару вантажу , необхідна для запобігання викиду його внаслідок надлишкового тиску ? Р в зоні завантаження .

Шлюзові затвори по конструкції бувають барабанні та клапанні . У шлюзовий затвор барабанного типу ( рис. 94 ) вантаж надходить через приймальню воронку , заповнює кишені обертового ротора і при повороті його на 180 ° висипається з них. Потім через випускний патрубок надходить в матеріалопроводи . Для забезпечення достатньої герметичності зазор між корпусом і лопатками ротора повинен бути не більше 0,05мм. Корпус має патрубок 5 для відводу надлишкового повітря .

Основними недоліками шлюзових затворів барабанного типу є великі витоку повітря , можливі заклинювання ротора і деякий дроблення вантажу. Для запобігання цього іноді лопаті ротора протачивают і забезпечують гумовими або пружними накладками.

Ежектори застосовують у нагнітаючих установках з надлишковим тиском до 5∙103 Па. У ежекторі (рис. 95) положення пластин, а отже , і ступінь звуження можна змінювати , пересуваючи у вертикальних пазах воронки приварені до пластин болти 2 .

 

Принцип дії цього приймача заснований на створенні в зоні подачі вантажу статичного тиску, рівного чи дещо меншого атмосферного. У результаті цього вантаж з бункера може вільно надходити в матеріалопроводи.

 
 

Щоб уникнути збільшення опору ежектора кути розкриття конфузора і дифузора слід приймати не більше 8°. Недоліком ежектора є складність настройки при нестабільному опорі пневмосистеми. Зазвичай їх застосовують у поєднанні зі шлюзовим або шахтним затвором.

Матеріалопроводи . Як правило , їх монтують із сталевих труб з товщиною стінки 1,5 - 4,0мм. Застосування неметалевих труб ( пластмасових і скляних ) як матеріалопроводів стримується через утворення на їх поверхні зарядів статичної електрики , що негативно з точки зору техніки безпеки .

Матеріалопроводи збирають з окремих ділянок труб і фасонних деталей з використанням фланцевих та манжетних з'єднань на гумових прокладках .

Отделители ( разгрузітель ) . Призначені для відділення транспортованого вантажу від транспортуючого його повітря . За принципом дії отделители підрозділяють на об'ємні , інерційні і відцентрові . У зернопереробної промисловості застосовують об'ємні і відцентрові отделители .

Принцип дії об'ємних отделителей полягає в тому , що при надходженні потоку повітря і вантажу з матеріалопроводи малого перетину в ємність , у багато разів більшого перерізу швидкість повітря падає до величини , значно меншій швидкості витання частинок транспортованого вантажу. Внаслідок цього під дією сили тяжіння відбувається осадження вантажу.

Відомо багато різних конструкцій об'ємних відокремлювачів . Найпростішим з них є осадова камера (рис. 96 , а ) , яка працює таким чином. Потік повітря і вантажу надходить в патрубок 1 ; великі частки вантажу , рухаючись за інерцією , досягають кри - волінеіной поверхні камери і далі , змінюючи напрямок свого руху , ковзають до випускного патрубку 4 . Повітря ж разом з пилом проходить через жалюзі 3 , потім через патрубок 2 надходить в пило- відокремлювач .

 

 
 

Зазвичай об'ємні отделители виконують у вигляді циліндра , діаметр якого повинен забезпечувати швидкість повітря по живому перерізу циліндра порядку 0,3-0,8м / с. Для уловлювання дрібного пилу в циліндр вбудовують додаткову осадову камеру у вигляді конуса ( рис. 96, б) або циклон (рис. 96, в). У цьому випадку для виведення вантажу застосовують два шлюзових затвора : один для великої фракції , другий для дрібної .

 
 

В установках пневматичного транспорту найчастіше як отделителей застосовують відцентрові разгрузітель (циклони). Потік, що складається з твердих частинок і повітря , надходить в циклон по прямокутному патрубку 1 по дотичній до циліндричної частини корпусу 3 (рис. 97). Верхня гвинтова поверхня циклону направляє потік по спіралі вниз. Під дією відцентрової сили зважені частинки вантажу відкидаються до внутрішньої поверхні корпусу циклону, а потім під дією сили тяжіння опускаються вниз. Пройшовши кільцевий простір , утворене циліндричною частиною циклону і центральною трубою 2, потік потрапляє в конічну частину 4. Частинки вантажу через патрубок 5 виводяться з циклону, а спадний повітряний вихор, звільнившись від вантажу , змінює свій напрямок. Перетворюючись у висхідний вихор і захопивши з собою дрібний пил , повітря виходить через центральну трубу 2 .

Відомо близько ста типів конструкцій циклонів. Найбільшого поширення в зернопереробної промисловості отримали відцентрові разгрузітель ЦР конструкції ВНДІЗ - НІІОГАЗ , короткі відцентрові разгрузітель ЦРК конструкції ВТІ , відцентрові отделители ОТІ ( ОМЕІ ) з розвиненою конічної частиною і циклони УЦ -38.

Основним показником технологічної ефективності отделителя є коефіцієнт відділення , рівний відношенню кількості виділеного вантажу до кількості надійшов .

У зерноочисних відділеннях рекомендується застосовувати відцентрові отделители ЦРК , більш ефективно працюючі на крупнозернистих вантажах . На пилоподібних вантажах (борошно , продукти розмелювання ) доцільно використовувати отделители ЦР і УЦ -38.

Пиловідокремлювачі . Служать для очищення повітря від містяться в ньому пиловидних частинок перед подачею його в повітродувного машину і викидом в атмосферу або поверненням у виробничі приміщення.

У пневмотранспортних установках зернопереробних підприємств найчастіше застосовують двоступеневу очищення повітря. Для первинної , грубої , очищення повітря використовують відцентрові пиловідокремлювачі , для вторинної , тонкої , можуть бути застосовані як відцентрові пиловідокремлювачі , так і матерчаті фільтри. При рециркуляції повітря в приміщення іноді використовують промивні камери і мокрі фільтри.

Ефективність очищення в відцентрових пиловідокремлювачі зростає зі зменшенням діаметра циклону. А оскільки циклони з невеликими розмірами не мають досить великою пропускною здатністю , то для очищення значної кількості запиленого повітря їх групують для паралельної роботи в батареї. Це дозволяє забезпечити високу ефективність очищення повітря при значній пропускної здатності.

Найбільш широкого поширення набули батарейні циклони 4БЦШ , скомплектовані з чотирьох циклонів ВНДІЗ - НІІОГАЗ на загальному пилесборнике зі шлюзовим затвором (мал. 98 , а ) , а також батарейні циклони УЦ з 2-10 елементів у вигляді однорядних (рис. 98 , б) і дворядних (рис. 98 , в) батарей , забезпечених пилесборний шнеками і шлюзовими затворами , встановленими під випускними патрубками шнеків .

Батарейні циклони УЦ володіють більшою ефективністю в порівнянні з циклонами 4БЦШ , але мають дещо більший аеродинамічний опір , великі габаритні розміри і високу вартість. У зв'язку з цим їх використовують тільки в розмельних відділеннях борошномельних заводів і технологічних цехах круп'яних і комбікормових заводів. У зерноочисних відділеннях борошномельних і круп'яних заводів застосовують циклони 4БЦШ .

 
 

Батарейні циклони підбирають з таблиць по витраті повітря , що підлягає очищенню. Потім визначають дійсну швидкість у вхідному патрубку як відношення витрати повітря , що підлягає очищенню , до площі поперечного перерізу патрубка .

Для очищення повітря від тонкої та легкої пилу в пневмотранспортних установках використовують Високовакуумні фільтри Г4- 2БФМ - 45 , Г4- 2БФМ - 60 , Г4- 2БФМ - 90 (рис. 99).

 

Підлягає очищенню повітря з повітропроводу надходить в повітророзподільну коробку, з'єднану з окремими секціями фільтра. Кожна секція складається з 18 рукавів, вертикально підвішених до рухомій рамі і заглушених зверху. Запилений повітря, проходячи через пори тканини,

 
 

очищається від пилу і по повітропроводу надходить в повітродувного машину.

 

Для очищення тканини від пилу рукава кожної секції періодично через 3-5 хв струшують. Одночасно з струшуванням фільтрувальна тканина посекційно продувається зворотним потоком повітря. Для цього очищаемая секція автоматично відключається від всмоктуючого воздухопровода і зовнішнє повітря через спеціальний отвір надходить у секцію. Виділена з повітря пил осідає в пило- збірнику , з якого шнеком подається до шлюзового затвору і виводиться з пилозбірника .

Фільтр підбирають за величиною необхідної фільтруючої поверхні , яка визначається як відношення кількості повітря , що підлягає очищенню в одиницю часу , до допустимої питомої навантаженні на тканину.

Повітродувні машини. Для створення в пневмотранспортної системі перепаду тиску , що забезпечує рух в ній повітряного потоку з певними параметрами , застосовують повітродувного машину. Це основний елемент пневмотранспортної системи , робота якої визначає надійність роботи всієї установки.

До повітродувного машинам висувають такі вимоги : висока продуктивність при можливо малій витраті енергії , постійна продуктивність при змінюються режимах мережі , надійність у роботі , компактність , простота обслуговування. У пневмотранспортних установках всмоктуючого типу найбільше застосування отримали вентилятори високого тиску Ц10 - 28 № 2,5 ; 3,2 ; 4,0 ; 5,0 і турбоповітродувки ТВ- 80 - 1 , 12 ; ТВ- 100 - 1 , 12 ; ТВ- 150-1,12 ; ТВ- 200 - 1 , 12 ; Т- 500 - 1 , 08 . Всі перераховані машини відносять до типу , відцентрових машин.

У пневмотранспортних установках, які переміщують вантажі потоком високої концентрації (аерозольтранспорта), застосовують поршневі повітродувні машини з обертальним рухом робочого органу - ротаційні повітродувки . До них відносять двороторного нагнітачі ЯАЗ, IА, РГН, РУТ.

Оскільки робота повітродувних машин супроводжується вібрацією , їх можна встановлювати на виброизолирующих опорах без будь-якого фундаменту. Це дозволяє знизити величину коливань опорних будівельних конструкцій.

Для глушіння аеродинамічного шуму в повітропроводах , що примикають до повітродувної машині , необхідно використовувати м'які вставки та спеціальні глушники . Вони являють собою ділянки повітропроводів з подвійними стінками , простір між якими заповнено звукопоглинальним матеріалом. В якості звукопоглинального матеріалу в глушниках застосовують вату , капроновое волокно , повсть та ін.

 

УСТАНОВКИ аерозольтранспорта

Для установок аерозольтранспорта характерна велика щільність завантаження матеріалопроводи , що дозволяє транспортувати вантажі потоком високої концентрації . Це означає , що в процесі транспортування беруть участь значно менші маси повітря , ніж в установках для переміщення вантажів потоком низької концентрації.

Для цих установок характерно те , що твердий компонент знаходиться в так званому псевдоожиженном стані , яке настає при інтенсивній аерації (флюидизации) сипучого шару. При цьому в результаті аеродинамічного впливу ожіжающего агента і сили тертя між ним і твердими частинками останні отримують початковий імпульс руху і виявляються зваженими в повітряному потоці. Сипучий вантаж розпушується , контакти між частками порушуються , і вони в обсязі розширився шару приходять в хаотичний рух . Такий розширився шар частинок набуває властивість плинності і називається псевдозрідженим , а швидкість ожіжающего агента , при якій настає такий стан , - мінімальною швидкістю псевдоожижения vmin .

Межі існування псевдозрідженого шару визначаються швидкістю ожіжающего агента в межах vmin < v< vвит. Виникнення псевдоожиженного стану можна спостерігати , продуваючи повітря через шар сипучого вантажу, який лежить на пористої перегородці . Ставлення витрати повітря Qв , поданого під перегородку , до площі цієї перегородки називають середньою швидкістю фільтрації vф.

Фактична швидкість повітря в міжзернової просторі значно вище швидкості фільтрації. Це і обумовлює розширення шару при незначних значеннях величини vф.

В установках аерозольтранспорта вантаж переміщається в результаті тиску повітря, що рухається з незначною швидкістю. Високий тиск на початку матеріалопроводи у міру просування вантажу падає і в кінці траси стає рівним атмосферному. Тому при розрахунку установок аерозольтранспорта необхідно враховувати зміну щільності повітря уздовж траси матеріалопроводи .

Цей режим транспортування сприятливий як з точки зору зносу матеріалопроводи , так і з точки зору споживання енергії : швидкість несучої середовища при цьому режимі значно нижче , ніж при транспортуванні в розрідженій фазі ( 5-8 проти 20-23м / с) , а концентрація набагато більше.

В якості повітродувних машин в аерозольтранспортних установках застосовують ротаційні повітродувні машини, компресори. У разі застосування поршневих компресорів для усунення пульсації тиску повітря, що надходить в мережу від повітродувної машини, необхідно встановлювати ресивер , що представляє собою ємність, в яку нагнітають стиснене повітря, далі надходить у пневмосистему .

Основними елементами аерозольтранспортних установок (рис. 109) є живильники, матеріалопроводи, отделители, перемикачі, повітродувна машина.

 
 

Рис. 109. Схема аерозольтранспортной установки:

1 - повітродувна машина; 2 - ресивер, 3 - масловодоотделітель; 4 - живильник; '

5 - матеріалопроводи; 6 - відокремлювач; 7 - бункер; 8 - перемикач.

 

 

 

 

література

Зуев Ф.Г., Лотков Н.А., Полухин А.И. Подъемно-транспортные машины зерноперерабатывающих предприятий. – М.: «Колос», 1978. – 264 с.

 

 

В.М. Северинюк


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 |


Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.015 сек.)