3 курс 2 семестр / темы для рефератов 1-5

щита их от влияния внешней среды; возможность перемещения груза по сложной трассе; удобство сопряжения криволинейных участков; легкость обслуживания и создание безопасных условий для обслуживающего персонала; возможность со-

вмещения транспортирования с некоторыми технологическими процессами, на-

пример с охлаждением и сушкой. К недостаткам пневмотранспорта можно отне-

сти: высокий удельный расход энергии и интенсивное изнашивание трубопрово-

дов (особенно в местах поворота) при соприкосновении с потоком груза.

По способу получения разности давления в начале и в конце трубопровода пневмотранспортные установки делятся на три существенно отличающиеся груп-

пы: всасывающие (или вакуумные), нагнетательные (напорные) и комбини-

рованные (всасывающе-нагнетатепьные).

Во всасывающей установке (рис. 5.9, а) груз забирается через всасывающую насадку (сопло) 1 в рабочий трубопровод 2 и перемещается до приёмного резер-

вуара-отделителя 3. Здесь груз выпадает из струи воздуха из-за резкой потери скорости. Далее воздух, содержащий мелкую пыль, отсасывается во второй резер-

вуар меньшего объема – пылеуловительный циклон 4 и, пройдя воздуходувную машину 6 выбрасывается в атмосферу. Груз через шлюзовые затворы 5, представ-

ляющие собой вращающиеся барабаны с ячейками, выдается отдельно из отдели-

теля и пылеуловителя.

Рис.5.9. Схемы пневмотранспортных установок

211

В нагнетательных установках высокого давления (рис. 5.9, б) сжатый воздух от компрессора через ресивер, маслоотделитель и водоотделитель поступает в ка-

мерный питатель 7, из которого груз захватывается струей воздуха, перемещается по трубопроводу 8 и с помощью переключателей 10 направляется в один из при-

емных бункеров 9, а воздух через фильтр 11 выходит в атмосферу.

Когда необходимо забирать груз из нескольких точек и перемещать на значи-

тельные расстояния, применяют всасывающе-нагнетательные установки. В та-

ких установках (рис. 5.9, в) груз забирается через сопло 18 в трубопровод 17 и,

пройдя в промежуточном пункте отделитель 13 с пылеуловителем, передается че-

рез шлюзовой затвор 14 в нагнетательный трубопровод 15. Расположенная в про-

межуточном пункте воздуходувка 16 одновременно всасывает воздух из пылеуло-

вителя и нагнетает его в трубопровод 19. Из нагнетательной ветви смесь воздуха с грузом выбрасывается прямо в закрытый склад или подается в свой разгружатель

12. Эта схема позволяет разветвлять транспортный трубопровод по обе стороны машинной части установки.

При выборе пневмотранспортной установки нужно определить расход воздуха,

диаметр трубопровода, мощность привода. Сначала выявляется трасса и опреде-

ляется величина перемещения по горизонтали и вертикали. Потребная производи-

тельность пневмотранспортной установки принимается равной заданному грузо-

потоку ТГК. Техническая производительность пневмотранспортной установки:

где μ – коэффициент концентрации смеси, равный отношению массы перемещае-

мого в единицу времени груза к массе израсходованного на это перемеще-

ние воздуха, кг/кг;

Vв – расход воздуха, м3/с;

γв – плотность атмосферного воздуха (γв=1,2 кг/м3).

Коэффициент μ зависит от диаметра и конфигурации материалопровода, высо-

ты подъема груза, давления в трубе, расстояния перемещения, степени сыпучести и слеживаемости. Он составляет для установок низкого давления 3…5; для всасы-

212

вающих установок высокого вакуума 24…35, для нагнетательных установок вы-

сокого давления 40…75.

Скорость движения воздушного потока в материалопроводах vм выбирается из условия устойчивой работы установки с учетом скорости витания vв:

vм= к μ vв , м/с,

где к μ – опытный коэффициент, зависящий от величины μ.

Скорость витания – это наименьшая скорость восходящего воздушного потока в вертикальном трубопроводе, при которой частицы груза находятся во взвешенном состоянии. Значения vв для некоторых грузов приведены в табл.5.15., а коэффи-

циента к μ – в табл.5.16.

Таблица 5.15.

Скорость витания

Из уравнения ( 5.5.) следует:

С другой стороны:

213

где D – диаметр трубопровода, м;

кп – коэффициент, учитывающий потери воздуха через неплотности трубопро-

вода и пита телей (кп=1,1…1,15).

ближайшего меньшего значения из ряда диаметров труб, изготавливаемых про-

мышленностью. Мощность привода компрессора (или вакуумного насоса) опре-

деляется выражением

N = 1000 РVв , кВт,

η

где ΣPсуммарные потери давления в трубопроводе (потребный напор),

МПа, η – коэффициент полезного действия привода (η=0,8…0,9).

ΣP=1,25(P1+P2+P3+P4+P5+P6),

где P1 – необходимый вакуум у сопла всасывающей установки или потери

214

напора при вводе груза в трубопровод (P1 =0,005…0,01 МПа);

P2 – потери на перемещение аэросмеси по трубопроводу на расстояние L по горизонтали и на высоту h:

где к –коэффициент, зависящий от рабочей скорости vм (его можно принять при vм = 15; 20; 25 м/с равным 0,46; 0,33 и 0,24 соответственно); Р3 –потери на вертикальный подъем аэросмеси:

Конкретная модель пневмоперегружателя может быть выбрана с учетом вычисленных параметров из ряда агрегатов, выпускаемых промышленностью, например, перегружатель NEUERO GSD (табл. 5.17.).

Перегружатели NEUERO GSD можно эффективно использовать для перегрузки на участках вагон-склад, грузовик-силос, судно-бункер, судносудно и в обратном направлении. Спектр материалов, которые может пе-

215

регружать пневмоконвейер NEUERO, широк - от различных сельскохозяйственных культур (таких как пшеница, ячмень, овес, горох, просо, кукуруза, подсолнечник и т.п.) до окиси алюминия, сернокислого натрия, древесной стружки, удобрений.

Некоторые порошкообразные грузы при насыщении воздухом приобретают свойства текучести, что позволяет применять для их перемещения аэрожелоба. Аэрированные грузы могут перемещаться как по желобу при его незначительном уклоне (2,5 … 3°), так и по нагнетательному трубопроводу, заполняя его сечение. При этом достигается высокая концентрация смеси, значительное снижение расхода воздуха и уменьшение диаметра трубопровода по сравнению с обычным способом транспортирования.

Аэрожелоб (рис.5.10.) состоит из стальных штампованных секций 4, соединенных между собой резиновыми прокладками между фланцами. Желоб по высоте разделен пористой перегородкой 5. В верхнее отделение через питатель 2 подается груз, а в нижнее - сжатый воздух вентилятором 1. Перегородка, изготовленная из пористых керамических плит или нескольких слоев специальной ткани должна равномерно по всей площади пропускать воздух очень тонкими струйками. Груз выгружается на конце желоба, а воздух очищается, выходя в атмосферу через матерчатые фильтры, расположенные на кожухе верхнего отделения аэрожелоба.

Рис.5.10. Схема аэрожелоба

216

нием шлаков, сортированием по крупности и т. п.); возможность полной автома-

тизации и, следовательно, невысокая трудоемкость.

Недостатками гидравлического транспорта, сужающими область его примене-

ния, являются ограничения по роду и характеристикам перемещаемых грузов, в

частности, по их крупности, что вызывает необходимость дробления груза; по-

вышенный износ трубопровода и входящих в соприкосновение с гидросмесью механических частей при перемещении абразивных грузов; увеличенный расход энергии; потребность в больших количествах воды; опасность замерзания в зим-

них условиях.

Наиболее простым и дешевым является самотечный гидравлический транс-

порт (рис. 5.11, а), при котором перемещение пульпы ведется по лоткам с укло-

ном 0,03 — 0,04, а при высоких концентрациях пульпы с содержанием твердого груза в пульпе около 14 % - с уклоном 0,04 - 0,06.

Рис.5.11. Схемы гидротранспортных установок

Груз из бункера 1 выдается через затвор 2 и ленточным конвейером 3 достав-

ляется в смесительную воронку 4. Туда же по трубе 5 подается вода для образова-

ния пульпы. Под действием напора, созданного разностью уровней пульпы в мес-

тах входа и выхода из пульпопровода 6, груз доставляется в пункт назначения 7.

Однако, этот вид гидротранспорта имеет ограниченное применение, так как пере-

218

мещение грузов осуществляется только в одном направлении (вниз за счет есте-

ственного напора).

Напорные гидротранспортные установки различаются способом ввода пере-

мещаемого груза в трубопровод, который определяет и применяемое механиче-

ское оборудование. В схеме (рис. 5.11, б) груз 9, подлежащий транспортирова-

нию, смешивается в зумпфе (резервуаре) 8 с водой и пульпонасосом или землесо-

сным снарядом 10 подается в пульпопровод 11. С грохота и водоотделителя 14

вода стекает в резервуар 16, а груз попадает в приемное устройство 15. Для об-

ратного возвращения воды в зумпф предусматривается насос 13 и водопровод 12.

В схеме (рис. 5.11, в) вода и груз в пульпопровод подаются раздельно. Водяной насос 20 забирает воду из резервуара 21 и нагнетает в трубопровод чистую воду, а

перемещаемый груз вводится в напорный трубопровод через специальное устрой-

ство 19, состоящее из камеры с питателем. Пульпа по трубопроводу 18 подается в приемное устройство 17, где происходит отделение груза от воды, как и в преды-

дущей схеме. Преимуществом первой напорной схемы является отсутствие до-

вольно сложного питающего устройства, а второй — упрощение основного меха-

нического агрегата — водяного насоса, работающего на чистой воде, из-за уменьшения его износа и повреждений твердыми частицами груза.

Гидромеханизация успешно применяется на выгрузке песчано-гравийной мас-

сы груза из судов, при выгрузке свеклы из вагонов, для шлако- и золоудаления из котельной, для спуска в шахту и транспортирования к забоям материала (шлака,

дробленой породы и др.), служащего для закладки выработанного пространства.

Современные гидротранспортные установки имеют системы автоматики и теле-

управления, которые позволяют с одного пульта управлять гидротранспортной системой и осуществлять контроль за работой всех механизмов (насосов, питате-

лей, смесителей и т. д.).

При расчете гидротранспортных установок по заданным объемам или про-

изводительности, характеристике груза (плотности, гранулометрическому составу и др.), характеристике трассы (длина, высота подъема, наличие горизонтальных и вертикальных поворотов и т. д.) определяют необходимую скорость движения

219

пульпы, потребное количество воды, диаметр трубопровода, сопротивления дви-

жению и потребный напор или давление для их преодоления, производительность насоса и мощность двигателя, а в самотечных установках - размеры желоба и не-

обходимый уклон.

Для обеспечения нормального режима перемещения груза скорость движения гидросмеси vп должна быть не менее критической vкр (табл. 5.18.), под которой

Таблица 5.18

Значения vкр, м/с

где с =8,5…9,5 – коэффициент, полученный опытным путем;

f- обобщенный коэффициент трения груза о нижнюю стенку трубы

(табл.5.19.).

а – соотношение плотностей частиц груза γг и несущей среды (воды) γв: g – ускорение свободного падения, м/с;

220