Установки пневматического транспорта

1. ЛЕКЦИЯ

Установки пневматического
транспорта

2.

Пневматическим называют транспорт, в котором перемещение грузов
осуществляется по трубам или желобам сжатым или разреженным воздухом. В ПСМ
пневмотранспорт широко используют для транспортирования цемента, извести,
гипса, соды, мела, глинозема и других грузов благодаря следующим основным
достоинствам:
- высокая производительность (до 400 т/ч);
- механизация загрузки и разгрузки;
- герметичность трассы перемещения груза, а значит - экологичность.
К недостаткам пневмотранспорта относят:
- быстрое изнашивание элементов установок;
- необходимость тщательной очистки отработанного воздуха.
Принцип действия пневмотранспортных установок основывается на
перемещении насыпного груза в виде смеси с воздухом за счет разности давлений в
трубопроводе только при определенной скорости, называемой критической.
На процесс транспортирования существенное влияние оказывают свойства
грузов (сыпучесть, размер частиц, плотность, коэффициент внутреннего трения и
трения о твердые поверхности, абразивность и особенно влажность). Так, например,
влажность цемента и гипса не должна превышать 1%, иначе они слеживаются.
Аэросмесь характеризуется коэффициентом массовой концентрации:
Qм
Qв
,
где Qм - массовая производительность, кг/с;
Qв - массовый расход воздуха, кг/с.
(1)

3.

Пневмотранспортные устройства, перемещающие насыпной груз, по
принципу действия разделяют на 3 вида:
- установки, в которых аэрированные частицы груза перемещаются по
трубопроводу в потоке воздуха во взвешенном состоянии - 100 ;
- установки, в которых аэрированный груз перемещается по трубопроводу с
высокой концентрацией - 200 600 ;
- аэрожелоба, в которых аэрированный груз движется по наклонному желобу
под действием силы тяжести груза - 60 150 .
Установки пневматического транспорта, перемещающие груз во взвешенном
состоянии разделяют на всасывающие, нагнетательные и всасывающе –
нагнетательные.
Рис. 1. Схема всасывающей установки пневматического транспорта:
1 – сопло; 2 – трубопровод; 3 – отделительная камера; 4 – фильтр;
5 –вакуум-насос

4.

Установки всасывающего типа (рис. 1) целесообразно применять, когда требуется забирать
груз из нескольких пунктов и транспортировать его в один приемный пункт.
Рис. 2. Схема нагнетательной установки пневматического транспорта:
2 – трубопровод; 3 – отделительные камеры; 7 – смесительная камера; 8 – переключатель потока
Установки нагнетательного типа (рис. 2) целесообразны в тех случаях, когда груз,
забираемый с одного пункта необходимо распределить по нескольким приемным точкам.
Рис. 3. Схема всасывающе-нагнетательной установки пневматического транспорта :
1 – сопло; 2 – всасывающий трубопровод; 3 – отделительная камера; 4 – воздуходувная машина;
5 – нагнетающий трубопровод; 6 – отделитель
В таких установках груз может забираться из нескольких мест и подаваться в ряд пунктов.

5.

Установки пневматического транспорта, перемещающие груз с высокой концентрацией смеси
(рис.4) состоят из сосуда 13, который периодически
заполняют грузом при открытом конусном затворе 3,
задвижке бункера 4 и клапане 5. После
заполнения сосуда грузом компрессором 1
через масловлагоотделитель 2 подается
сжатый воздух аэрирующий груз. При этом
в трубопровод 7
начинает поступать
высококонцентрированная смесь.
Пробковый кран 12 и фильтр-кран 11
открыты, а кран 6 для
продувки
трубопровода закрыт. Груз собирается в
приемнике 10, а воздух направляется в
фильтр 8, снабженный затвором 9.
Диск 14 исключает поступление воздуха
в трубопровод по пути наименьшего
сопротивления вдоль трубы без захвата
аэросмеси. Датчики 15 и 16 контролируют
уровень груза в сосуде.
Рис. 4. Схема установки перемещающей груз с высокой концентрацией смеси:
1 – компрессор; 2 – масловлагоотделитель; 3 – конусный затвор; 4 – задвижка; 5 – клапан;
6 – кран для продувки; 7- трубопровод; 8 - фильтр; 9 – затвор; 10 – приемник; 11 – фильтр-кран;
12 – пробковый кран; 13 – сосуд; 14 – диск; 15 – датчик нижнего уровня; 16 –датчик верхнего уровня

6.

АЭРОЖЕЛОБА
Аэрожелоб состоит из секций 6, изготавливаемых из листовой стали и соединенных
фланцами с помощью болтов. Аэрожелоб, установленный под углом 4 - 50, по высоте
разделен пористой перегородкой 7. Груз с толщиной слоя 50…100 мм поступает из бункера 4
через патрубок 5 в верхнюю часть желоба на пористую перегородку. Подаваемый
вентилятором 1 через воздухопровод 3 с дросселем 2 в нижнюю часть желоба воздух
проникает сквозь пористую перегородку в верхнюю часть и аэрирует груз, который движется
по наклонному желобу под действием составляющей силы тяжести. Вентилятор вращается
от электродвигателя 10, воздух засасывается через фильтр 9. Прошедший через аэросмесь
воздух очищается с помощью плоских матерчатых фильтров 8 и удалятся в атмосферу. Груз
можно выгружать в любом месте желоба при помощи выпускных лотков. При одинаковых
условиях мощность необходимая на транспортирование груза аэрожелобом, в 5…8 раз
меньше чем при транспортировании конвейером.

7.

ВИНТОВОЙ ПИТАТЕЛЬ
1 – электродвигатель; 2 – муфта; 3 – ограждение; 4 – корпус подшипников; 5 – уплотнение вала;
6 – шибер; 7 – консольный винт; 8 – загрузочный корпус; 9 – броневая втулка;
10 – смесительная камера; 11 – клапан; 12 – форсунка
ОТДЕЛИТЕЛИ ГРУЗА
а – с внутренними направляющими
поверхностями;
б – циклонного типа

8.

Основы расчета установок пневматического транспорта
Исходные данные: производительность, плотность транспортируемого
материала, воздуха, общая длина горизонтальных и вертикальных участков
трубопровода, радиус скругления колен.
1. Определяют приведенную длину трубопровода. Колена, имеющие угол 900,
условно заменяют эквивалентными прямолинейными участками Lэк.
2. Определяют скорость воздуха (м/с). Для надежного транспортирования
необходимо, чтобы скорость воздуха:
в 1,3 1,5 S ,
(2)
где S - скорость витания частицы(м/с),
(3)
S 5,33 d гр ,
в
d - диаметр частицы, м;
гр - плотность груза, кг/м3;
в - плотность воздуха, кг/м3.
в гр L2пр ,
где - коэффициент, учитывающий крупность частиц груза;
Lпр - приведенная длина трубопровода, м;
- коэффициент, учитывающий свойства грузов.
(4)

9.

3. Определяют массовую концентрацию груза (по номограммам в зависимости от Lпр ).
4. Определяют расход воздуха (м3/с) и диаметр трубопровода:
Qм
(5)
Vв
,
3, 6 в
dT
4Vв
.
в
(6)
Диаметр принимают по ГОСТ для труб.
5. Определяют давление воздуха в трубопроводе.
Для нагнетательных установок:
Lпр в2
Рн 0,1 1
dT
Ph
(7)
.
Для всасывающих установок разряжение:
Lпр в2
Рн 0,1 1
Ph
,
dT
где Ph - потеря давления, МПа
Ph Lв в 10 5
(8)
(9)
,
где Lв – длина вертикальных участков.
6. Выбирают тип воздуходувной машины с учетом необходимого давления.
7. Выбирают привод воздуходувной машины по мощности.
8. Выбирают питатель.

10.

Автоцементовоз состоит из автотягача 1 и цистерны-полуприцепа 4, установленного с
уклоном 6…80 в сторону выгрузки. Внутри цистерны под углом 45…500 с двух сторон приварены
откосы 5, образующие в ее нижней части желоб, в который помещается короб аэролотка 7,
покрытого сверху пористой тканью. Сверху цистерны имеется загрузочный люк 3 герметически
закрываемый крышкой. В нижней задней части цистерны устроен разгрузочный патрубок 6 с
краном, продувочной форсункой и грибовидной головкой для подсоединения наконечника
разгрузочного рукава посредством быстроразъемного замка. Пневмооборудование состоит из
ротационного компрессора 2, приводимого во вращение от двигателя тягача через коробку
отбора мощности, масловлагоотделителя, коллектора с предохранительным клапаном и
манометром и системы воздухопроводов с кранами.
Схема самозагружающегося цементовоза
1 – заборное сопло; 2 – загрузочно-распределительная труба;
3 – сигнализатор уровня наполнения цистерны, 4, 5, 7 – фильтры;
6 – ротационный вакуум-насос (компрессор)

11. Примеры применения пневмотранспорта в ПСМ

12. Спасибо за внимание!