Установки для пневматического транспортирования материалов
Пневмотранспортными установками перемещают сыпучие материалы по трубам с помощью сжатого или разреженного воздуха. Применение пневмотранспортных установок для погрузки, разгрузки и перемещения таких строительных материалов, как цемент, песок, известь, опилки и др., позволяет значительно повысить производительность труда, ликвидировать пыление и загрязнение материалов в пути, полностью механизировать процесс загрузки и выгрузки, создать условия для автоматизации транспортных процессов. Установки пневматического транспортирования выгодно отличаются отсутствием движущихся частей, возможностью применения труб небольшого диаметра, прокладываемых по любой пространственной трассе на значительные расстояния при высокой производительности.
Недостатками пневматического транспорта являются большой удельный расход воздуха и высокая энергоемкость процесса (1-5 кВт. ч/т), а также повышенный износ элементов оборудования при транспортировании абразивных материалов. Однако повышенная энергоемкость пневмотранспортных установок в значительной степени компенсируется перечисленными преимуществами.
По принципу работы пневмотранспортные установки делятся на установки всасывающего и нагнетательного действия (рис. 6.25).
Установки всасывающего действия (рис. 6.25, а). В таких установках загрузка и транспортирование материала производятся в результате разрежения воздуха в транспортном трубопроводе 2, создаваемого вакуум-насосом 8. Материал в транспортный трубопровод поступает через сопла /. При этом возможны загрузка материала из нескольких мест и транспортировка его в одно место. Из транспортного трубопровода материал поступает в осадительную камеру 3, где частицы материала выпадают из потока воздуха в результате резкого снижения скорости воздуха при расширении выходного сечения и через шлюзовой затвор 4 высыпаются в бункер 5. Воздух проходит дальнейшую очистку в фильтрах 6 ив очищенном от материала виде поступает в вакуум-насос 8 и далее в атмосферу через трубу 7. Разрежение воздуха в трубопроводе уменьшается по направлению движения материала. Соответственно изменяется и скорость воздуха. В установках всасывающего типа она минимальна у сопла и максимальна у вакуум — насоса. Перепад давления во всасывающих установках составляет
0,03-0,04 МПа, в результате чего транспортирование возможно на небольшие расстояния.
|
Рис. 6.25. Принципиальные схемы пневмотранспортных установок: 1 — сопло; 2 — трубопровод; 3 — осадительная камера; 4 — шлюзовой затвор; 5 — бункер; 6 — фильтр; 7 — труба; 8 — вакуум-насос; 9 — воздухоприемник; 10 — компрессор; 11- воздухосборник; 12 — затвор; 13 — загружатель; 14 — трубопровод; 15 — осадительная камера; 16 — шлюзный затвор; 17 — бункер; 18 — фильтр. |
Установки нагнетательного действия (рис. 6.25, б). Перемещение материала в них происходит под действием избыточного давления, создаваемого компрессором 10. Материал из бункера подается в загру — жатель 13, откуда он через затвор 12 под давлением сжатого воздуха по транспортному трубопроводу 14 поступает в осадительную камеру 15 и через шлюзовой затвор 16 в бункер 17. Воздух, пройдя фильтры 18, выбрасывается в атмосферу. Для сжатия и нагнетания воздуха применяются компрессоры с давлением до 0,8 МПа и производительностью воздуха до 100 м3/мин. Засасываемый компрессором из атмосферы воздух через воздухоприемник 9 очищается от пыли и далее поступает в воздухосборник 11, который предназначен для определенного запаса сжатого воздуха и равномерного перемещения материала по трубам.
В установках нагнетательного действия наибольшее применение получили загружатели, выполненные в виде пневмовинтового насоса (рис. 6.26). Он состоит из цилиндрического корпуса 5, винта 3 с переменным шагом, вращаемого двигателем /, и смесительной камеры 7. Вследствие уменьшения шага винта материал по мере его прохождения к смесительной камере постепенно уплотняется, препятствуя просачиванию сжатого воздуха в загрузочную воронку 2. Степень уплотнения материала регулируется клапаном 6. В смесительную камеру по трубопроводу поступает сжатый воздух от компрессора. Материал, попадая в струю сжатого воздуха, смешивается с ним и далее поступает в транспортный трубопровод 8 (на рис. 6.25, б поз. 14). Недостатком пневмовинтовых насосов является быстрый износ винта и корпуса насоса. Для повышения надежности корпус насоса футеруют сменными гильзами 4.
|
Рис. 6.26. Пневмовинтовой насос: 1 — двигатель; 2 — загрузочная воронка; 3 — винт; 4 — гильза; 5 — корпус; 6 — клапан; 7 — смесительная камера; 8 — трубопровод. |
|
Г |
|
v. |
Скорость воздуха, поступающего в загружатель, должна быть достаточной для поддержания частиц материала во взвешенном состоянии. Она должна по своей величине превышать скорость витания. Скоростью витания называют такую скорость вертикального воздушного потока, при которой сила тяжести перемещаемой частицы уравновешивается скоростным напором потока. Скорость витания зависит от формы, размеров и массы транспортируемого материала. В установках нагнетательного типа скорость воздуха на выходе из трубопровода превышает начальную скорость вследствие падения давления в системе до атмосферного. Пере
пад давлений в высоконапорных установках составляет 0,4-0,6 МПа, что создает возможность транспортирования на значительные (до 2 км) расстояния при производительности установок до 200-300 м3/ч.
Пневматические разгрузчики. Пневморазгрузчики предназначены для разгрузки вагонов и транспортирования в емкости порошкообразных материалов. Их выпускают всасывающего и всасывающе-нагне — тательного действия. Принцип действия этих разгрузчиков одинаков и основан на заборе и транспортировании материала под действием вакуума, создаваемого и поддерживаемого в системе вакуум-насосом. Принципиальное различие между ними заключается в способах транспортирования материала от смесительной камеры в силосы: в разгрузчиках всасывающего типа используются механические насосы; в разгрузчиках всасывающе-нагнетательного действия применено пневматическое транспортирование.
Разгрузчик всасывающего действия (рис. 6.27) состоит из заборного устройства /, гибкого транспортного цементовода 2, осадительной камеры 3, вакуум-насоса 5. Заборное устройство 1 устанавливается в разгружаемый вагон. Оно смонтировано на самоходной двухколесной тележке с индивидуальным приводом каждого колеса. На тележке установлены вращающиеся диски для рыхления цемента и всасывающие сопла. По цементоводу 2 цемент поступает в осадительную камеру 3, где отделяется от воздуха. Камера выполняется в виде закрытой емкости цилиндрическо-конической формы. Транспортный трубопровод вводится в емкость по касательной, в результате чего частицы цемента прижимаются к стенкам емкости, теряют скорость и опускаются в нижнюю ее часть, где расположен затвор для выпуска материала. Дальнейшее перемещение цемента в силосы осуществляется механическими (шнековыми) насосами. Дальность подачи не превышает 12 м.
После освобождения от цемента воздух проходит дополнительную очистку в фильтрах, расположенных в верхней части осадительной камеры, после чего он поступает в вакуум-насос и далее выбрасывается в атмосферу. Очистка фильтров от цементной пыли производится обратным потоком атмосферного воздуха или с помощью встряхивающего механизма.
Разгрузчики всасывающе-нагнетательного действия комплектуются пневмовинтовым насосом со смесительной камерой. Сжатый воздух, поступающий в смесительную камеру от отдельного компрессора, перемещает цемент по трубопроводу в силосы. Производительность разгрузчиков 20-50 м3/ч при дальности транспортирования материала до 50 м.
|
Рис. 6.27. Пневматический разгрузчик цемента всасывающе- нагнетательного действия; 1 — заборное устройство; 2 — цемен- товод; 3 — осадительная камера; 4 — смесительная камера; 5 — вакуум-насос; 6 — насос. |
Автоцементовозы. Их применяют для доставки цемента с цементных заводов и элеваторов на стройки и предприятия строительной индустрии. Автоцементовоз (рис. 6.28, а) представляет собой цистерну-полуприцеп 2 к автомобильному седельному тягачу, установленную под углом 6-8° в сторону разгрузки и оснащенную системой загрузки и выгрузки цемента. Во время стоянки без тягача цистерна-полуприцеп опирается на выдвижные опоры 3. Внутри цистерна оборудована аэролотком 15, представляющим собой желобы, на которые натянута пористая ткань.
Загрузка осуществляется через люк 1 и самостоятельно. Принцип самозагрузки основан на действии установки всасывающего типа (рис. 6.28, б). Оборудование для загрузки состоит из заборного сопла 6 с гибким шлангом 7, распределительной трубы 9, вакуум-насоса 4 и фильтров 5. Вакуум-насос приводится в действие от двигателя автомобиля и может работать в режиме насоса при загрузке и в режиме компрессора при разгрузке. Воздух очищается от цемента в фильтрах 11 и 5. В цистерне установлены сигнализатор уровня цемента 10 и манометр 12. Воздушная система снабжена обратными 13 и 14 и предохранительным 16 клапанами. При разгрузке через аэролоток в цистерну от насоса — компрессора подается сжатый воздух. При достижении рабочего давления 0,15-0,20 МПа открывается разгрузочный кран 8, к шаровой головке которого присоединяется шланг. Насыщенный воздухом цемент приобретает подвижность и подается в склады на высоту до 25 м. Грузоподъемность выпускаемых автоцементовозов 3, 5, 8, 13 и 22 т.
|
Рис. 6.28. Автоцементовоз: 1 — люк; 2 — цистерна; 3 — опоры; 4 — вакуум-насос; 5 — фильтр; 6 — заборное сопло; 7 — гибкий шланг; 8 — разгрузочный кран; 9 — труба; 10 — сигнализатор уровня цемента; 11 — фильтр; 12 — манометр; 13,14 — обратный клапан; 15 — аэролоток; 16 — предохранительный клапан. |
Контейнерный трубопроводный транспорт (рис. 6.29). Труба диаметром 0,8-1,6 м и длиной до нескольких километров выкладывается на местности. В трубе с небольшим зазором размещаются вагонетки — контейнеры, опирающиеся через ролики на ее внутреннюю поверхность. Для уплотнения зазора между трубой и вагонеткой последняя снабжена уплотнителями-манжетами. Под действием воздуха на торцовую поверхность вагонеток движение их может осуществляться со скоростью до 30 км/ч при грузоподъемности каждой до 2-3 т.
|
Рис. 6.29. Схема контейнерного трубопроводного транспорта; 1 — трубопровод подачи воздуха; 2 — трубопровод контейнеров; а — трасса; б — контейнер. |