
книги из ГПНТБ / Блох Л.А. Грузоподъемные и транспортные устройства в пищевой промышленности учебник
.pdfНедостатком камерных питателей является периодичность их работы и сравнительно большие габариты, однако для пище вой промышленности, имеющей установки небольшой произво
дительности, указанные |
выше преимущества |
перекрывают эти |
недостатки. |
|
|
Производительность |
однокамерных питателей (в кг/ч) рас- |
|
, считывается по формуле |
<2к.п-Кр„фС, |
(14-9) |
|
||
где V — объем камеры, м3 ; |
в аэрируемом состоянии, |
кг/м3 ; |
р м — плотность материала |
«р—коэффициент заполнения камеры, равный 0,8—0,9; С— число циклов в час;
3600
С = — :
(здесь Т — продолжительность одного цикла, с).
-ИХ
9763
Рис. 94. Камерный питатель автоматического действия.
Периодичность работы камерных питателей исключается в двухкамерных насосах, оборудованных автоматическими устрой ствами для поочередной загрузки и разгрузки камер.
Камерный питатель автоматического действия с верхней вы грузкой и весовой сигнализацией заполнения разработан ВНИИЭКИпродмашем.
Корпус питателя |
(рис. 94) состоит из двух сферических кры |
|
шек и цилиндрической средней части. Верхняя крышка |
приваре |
|
на к цилиндрической |
части, а нижняя присоединяется |
к ней при |
помощи фланцев. |
|
|
В нижнюю часть корпуса вмонтировано матерчатое кониче ское (пористое) днище ) из бельтинга. В верхней крышке имеет ся приемная горловина 4 с закрывающим ее изнутри коническим клапаном 5; клапан 3 для выпуска воздуха при загрузке насоса, разгрузочная труба 2; контактный манометр И; предохранитель ный клапан и спускной кран.
Мембранный пневматический двигатель 6, приводящий в дви жение клапан, установлен на боковой стороне корпуса.
Корпус питателя опирается на призматические весовые опо ры 8, а другой стороной подвешен тягой 12 к рычагу, помещен ному в закрытом шкафу 9, в котором размещена также электро аппаратура для управления работой насоса.
Питатель работает следующим образом.
Нажимом кнопки включается питание электромагнита, уста новленного в шкафу воздухораспределителя с электропневмати ческим управлением; воздух с давлением 0,4 МПа (4 кгс/см2 ) на чинает поступать на мембрану пневматического двигателя. Дви гатель открывает конический клапан приемного отверстия насоса и одновременно открывает клапан для выпуска воздуха из ка меры насоса. Воздух выходит из камеры через фильтр 10, и она заполняется продуктом. После заполнения камеры продуктом в количестве, соответствующем массе гири на весовом рычаге, корпус насоса оседает, весовой рычаг приподнимается и нажи мает на рычажок конечного выключателя; последний через реле переключает питание воздухораспределителя, и мембранный двигатель закрывает впускной клапан. Одновременно закрыва ется клапан для выпуска воздуха и включается электромагнит ный вентиль, который подает сжатый воздух через отверстие 7 под матерчатое (пористое) днище. При этом начинается аэри рование продукта и постепенное нарастание давления воздуха в камере насоса; в результате этого аэрированный продукт вы жимается из насоса через разгрузочную трубу в продуктопровод аэрозольтранспортной установки.
По окончании истечения продукта давление в камере насоса падает, контактный манометр дает сигнал на включение возду хораспределителя и цикл повторяется.
Ниже приведена техническая характеристика камерного на соса автоматического действия ХКН-0,1 -Б.
Объем камеры насоса, дм3 |
180 |
геометрический |
|
полезный |
100 |
Давление воздуха для управления |
0,4 |
МПа |
|
кгс/см2 |
4 |
Рабочее давление воздуха для транспортирования |
(пре |
дельное) |
0,4 |
МПа |
кгс/см2 |
50 |
Внешний диаметр выходной трубы, мм |
|
Масса, кг |
160 |
В установках аэрозольтранспорта для пищевых продуктов ориентировочно могут быть намечены следующие области при менения различных типов питателей в зависимости от противо давления в линии: шлюзовые питатели — при противодавлении до 60 кПа (0,6 кгс/см2 ); шнековые питатели — до 140 кПа (1,4 кгс/см2 ); камерные питатели — до 400 кПа (4 кгс/см2 ).
ТРУБОПРОВОДЫ
Трубопроводы (материалопроводы и воздухопроводы) и их арматура являются важными элементами пневмотранспортных установок.
Материалопроводы (продуктопроводы) пневмотранспортных установок среднего и высокого давления и разрежения изготав ливают из стальных бесшовных труб (ГОСТ 8782—58 и 8734—58) с толщиной стенки 1,5—2 мм.
Материалопроводы установок низкого давления или разре жения могут быть изготовлены из" нержавеющей или тонколи стовой луженой стали, дюраля и т. п.
Находят применение также трубы из винипласта, отличающие ся большой износоустойчивостью. Так, на фабрике «Свобода» (Москва) трубопровод диаметром 159 мм для транспортирова ния мела выполнен из винипласта толщиной 8 мм.
Применяются трубы из полиэтилена, отличающиеся легко стью, гибкостью и большой прочностью. Такие трубы легко сое диняются, и потери на трение при движении по ним смеси при мерно в два раза меньше, чем в стальных трубах. На мельком бинате им. С. М. Кирова (Ленинград) в одной из установок для пневматического транспортирования муки применены трубы из полиэтилена диаметром 45 мм и длиной 100 м.
Стационарные участки трубопроводов собираются из секций
длиной 6 м, разборные |
— и з секций длиной |
1,5—3 |
м. |
|||
Для обеспечения герметичности и уменьшения |
сопротивлений |
|||||
в трубопроводе особое |
внимание |
обращают |
на |
тщательность |
||
соединения труб. |
|
|
|
|
|
|
Быстроразъемные соединения |
(рис. 95) |
могут быть выполне |
||||
ны с помощью фланцев или с помощью |
разрезной |
муфты. В |
||||
случае фланцевого соединения скрепление секций |
обеспечивается |
|||||
прижатием рукоятки к трубопроводу. |
|
|
|
|
Когда применяется разрезная муфта, обе ее половины стяги ваются болтом.
Стационарные участки трубопровода соединяются при помо щи фланцев или глухих муфт. Наиболее простое соединение — это бесфланцевое соединение встык электроили газосваркой с предварительной проточкой концов труб, но этот способ не мо жет быть рекомендован, так как при его применении появляют ся неплотности шва, наплывы и т. п.
В трубопроводах для наблюдения за движением продукта необходимо устанавливать отдельные отрезки труб длиной около 250 мм, преимущественно из неорганического стекла, и люки для прочистки трубопровода в случае закупоривания. Люки делают ся за каждым отводом и через 3—4 м на каждом горизонталь ном участке.
Отводы изготовляются из тех же труб гнутьем. Радиус зак ругления отвода принимается равным (5-=-7) D трубы. Отводы с меньшим радиусом закругления способствуют возникновению завалов, а с большим — увеличивают сопротивление.
|
|
|
|
Рис. 95. |
Быстроразъемные сое |
||||||
|
|
|
|
динения |
секций |
трубопровода: |
|||||
|
®Л |
в |
ьМ-Щг |
а |
— соединение |
посредством |
флан- |
||||
|
S |
|
|
цев: / и 2— кольца, приваренные к |
|||||||
|
|
|
|
|
трубам, |
3— резиновое |
кольцо; |
||||
ное к |
трубе, |
|
|
4 — проволочное |
кольцо, приварен |
||||||
5 — вращающаясякольцевая |
обойма, |
6 — кулачковые |
|||||||||
рычаги, |
7 —чека, фиксирующая |
положение |
рычагов; |
б — |
соединение |
||||||
посредством |
разрезной |
. муфты: / — разрезная |
|
муфта |
из |
двух поло |
|||||
|
|
вин, |
2 — шарнир, |
3— конические |
фланцы. |
|
Трубы должны быть прочны и герметичны. Особое внимание необходимо уделять внутренней поверхности. Она должна быть гладкой, тщательно очищенной от ржавчины, окалин и заусен цев, не иметь выступов.
Внутренний диаметр трубопроводов определяется расчетом (см. гл. 15). Толщина стенок трубопровода зависит от макси мального давления воздуха.
Толщина стенки бесшовной трубы для пневматических уста новок принимается в пределах 3—5 мм. Для всасывающих уста новок толщина (в см) стенок трубопровода из листовой стали определяется по формуле
|
|
|
(14—10) |
где d — диаметр |
трубопровода, |
см; |
|
р—разность |
давлений снаружи и внутри трубопровода, |
кПа; |
|
Е — модуль |
упругости для |
стали, равный 2-Ю1 1 Па (2-Ю6 |
кгс/см2 ); |
п — запас прочности (п =2-г-4).
а .
Рис. 96. Переключатели
а — двухходовой переключатель: / — пневматический |
||
ский палец, |
5 — корпус |
переключателя, 6 — накладка, |
10 — вилка, |
11 — шток; |
б — распределитель на 10 |
Толщину стенок воздухопроводов рекомендуется принимать не меньше 1 мм.
В установках пневматического транспорта для присоедине ния к трубопроводу передвижных всасывающих сопел, разгруз чиков и пневматических цистерн применяются гибкие рукава, изготовленные из стальных профилированных лент путем навив-
ки, диаметром до 175 мм. Этот рукав легок и имеет гладкую внутреннюю поверхность. Следует отметить, что сопротивление движению в гибком рукаве примерно вдвое больше, чем в сталь
ной трубе. |
|
|
|
|
|
|
|
|
При разветвленной |
сети материалопроводов |
нагнетательных |
||||||
установок изменение |
направления движения |
продукта |
может |
|||||
|
быть |
осуществлено |
|
раз |
||||
|
личными |
способами: |
при |
|||||
|
помощи перекидного |
гиб |
||||||
|
кого рукава, |
при |
помощи |
|||||
|
переключателя на |
2, |
3, 5 |
|||||
|
и 10 направлений с уст |
|||||||
|
ройствами для |
дистанци |
||||||
|
онного управления |
(рис. |
||||||
|
96). |
|
|
|
|
|
|
|
|
Перемещение |
воздуха |
||||||
|
с остатками |
продукта |
||||||
|
после |
разгрузителя |
к |
ап |
||||
|
паратам вторичной |
очист |
||||||
|
ки и из них к воздуходув |
|||||||
|
ным |
машинам |
произво |
|||||
|
дится |
по |
воздухопрово |
|||||
|
дам из листовой стали с |
|||||||
|
герметически |
плотными |
||||||
|
швами. |
|
|
|
|
|
|
|
|
При подборе |
скорости |
||||||
|
воздуха |
в |
воздуховодах |
|||||
|
необходимо |
стремиться к |
||||||
|
тому, |
чтобы |
пыль, |
нахо |
||||
|
дящаяся |
в |
воздухе, |
не |
||||
|
осаждалась |
на |
|
стенках |
||||
|
воздухопровода, |
|
а |
поте |
||||
|
ри давления были бы на |
|||||||
|
именьшими. |
|
|
|
|
|
Соединение воздухо проводов осуществляется при помощи свободно вращающихся фланцев с прокладками из резины, паронита, картона и дру гих материалов. Про кладки покрывают мас-
лографитовой пастой для предотвращения растрескивания и по вышения герметичности.
При работе пневматической установки источником шума яв ляется главным образом вентилятор, работающий на высоких окружных скоростях (до 85 м/с).
Тип подшипников, скорость воздуха в трубах воздухопрово дов, толщина материала, из которого изготовлены воздухопро
вод и кожух вентилятора, |
а также радиусы закругления |
отво |
|
дов влияют на образование |
шума. |
|
|
Для уменьшения шума в пневмотранспортных |
установках |
||
применяются глушители (рис. 97), представляющие |
собой |
учас |
|
ток воздухопровода длиной не более 5 м того же |
внутреннего |
диаметра, что и соединенные с ним воздухопроводы. Глушители изготавливаются из металлического пробивного сита с отверстия-
Рис. 97. Глушитель шума.
ми диаметром 10—12 мм. Сито снаружи обернуто слоем войлока толщиной 15—20 мм и укреплено проволокой с шагом витков 30—40 мм.
На трубу, обмотанную войлоком, надевается металлический каркас, обтянутый снаружи проволочной плетеной сеткой, кото рая обмазывается глиной с войлочными очесами. Между слоем войлока и наружным металлическим кожухом оставляется коль цевой воздушный зазор 50—60 мм.
Поверхность глушителя обматывается бязью, приглаживает ся и окрашивается.
Для возможности продувки пневмопроводов в случае закупо ривания материалопроводов целесообразно параллельно пне вмопроводам проводить магистраль сжатого воздуха и через заранее вваренные в трубопроводы патрубки с кранами подклю чать воздух высокого давления.
РАЗГРУЗИТЕЛИ
Разгрузители служат для выделения материала из переме щаемой материало-воздушной смеси и направления его для дальнейшего транспортирования или переработки.
В установках всасывающего типа воздух в разгрузителях находится под разрежением, поэтому выпуск материалов из раз-
грузителя производится через шлюзовые затворы или клапаны, исключающие возможность подсоса атмосферного воздуха в разгрузитель.
Воздух после освобождения от материала в разгрузителе направляется по воздухопроводу на очистку и затем поступает
ввоздуходувную машину.
Внагнетательных установках воздух в разгрузителях нахо дится примерно под атмосферным давлением, поэтому особой
герметизации выпускного отверстия разгрузителя не требуется.
а |
5 |
й |
В установках аэрозольтранспорта |
незначительное |
количест |
во перемещаемого воздуха часто позволяет обходиться без спепиального разгрузителя и подавать смесь непосредственно в бун кер или силос с выпуском воздуха через небольшой фильтр наружу.
По принципу действия разгрузители делятся на объемные и центробежные. Принцип действия объемных разгрузителей, применяемых для крупнозернистых материалов, заключается в том, что материало-воздушная смесь по трубопроводу малого сечения подается в цилиндрический сосуд во много раз больше го сечения. Поэтому скорость воздуха в сосуде становится зна чительно меньше скорости витания, в результате чего материал под действием силы тяжести выделяется из смеси и опускается
внижнюю часть сосуда, откуда выпускается через затвор.
Впневмотранспортных установках пищевой промышленности
12—756 |
177 |
большое распространение получили центробежные разгрузители-
циклоны марки Ц Р (рис. 98, а) и ЦРк |
(короткие) (рис. |
98,6). |
Центробежный разгрузитель марки Ц Р |
отличается от ЦРк |
лишь |
габаритными размерами. Разгрузители марки ЦРк устанавли ваются в помещении с ограниченной высотой.
Циклон-разгрузитель представляет собой сосуд из листовой
стали толщиной от 1 до 3 мм, состоящий из верхней |
цилиндри |
||
ческой (размер Hi) |
и нижней конической (размер |
Я 2 ) |
части. |
Поток смеси воздуха |
и продукта со скоростью 14—15 |
м/с |
посту |
пает через патрубок, расположенный по касательной, в верхнюю, цилиндрическую часть разгрузителя, приобретает вращательное движение и переходит в нижнюю, коническую часть.
•Частицы продукта под действием сил инерции прижимаются к внутренним стенкам и под влиянием сил тяжести соскальзы
вают вниз. Воздух через выхлопное |
отверстие, расположенное |
|||
в верхней части разгрузителя, по воздухопроводу |
подается на |
|||
дальнейшую очистку в батарейную установку. |
|
|
||
Центробежные разгрузители |
типа |
Ц Р обладают |
более |
высо |
ким коэффициентом отделения, |
чем |
разгрузители |
ЦРк. |
Коэф |
фициент отделения зависит от свойств материала, конструкции отделителя и стабильности загрузки.
К разгрузителям для выхода воздуха в верхней его части присоединяется либо отвод, либо улитка. Улитка и циклон-раз грузитель должны быть одного направления вращения. Если несколько разгрузителей объединяются в одну сеть, необходимо после каждого разгрузителя на воздухопроводе устанавливать задвижку.
Для наблюдения |
за работой разгрузителя в |
нижней |
части |
|
его устанавливается |
патрубок из |
органического стекла. |
|
|
Основным показателем работы |
разгрузителя |
служит |
отно |
шение количества материала, вынесенного с отработанным воз духом Qy , к количеству материала, поступившего в разгрузи тель Qn- Это отношение называется коэффициентом уноса мате риала /Су
Вторым показателем работы циклона |
является |
потеря |
дав |
|||||
ления |
воздуха |
при |
прохождении |
его |
через циклон — АрцР . |
|||
Потеря |
давления |
(в |
Па) в циклонах |
Ц Р |
определяется |
по |
фор |
|
муле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ч - р - ^ р Т . - ^ — ( |
1 4 |
- П ) |
|||
где £ц.р |
— коэффициент |
потерь давления в разгрузителе; для циклонов ЦР |
||||||
|
£ц.р = 4,5, |
для |
циклонов ЦРк £ц .р=2,5; |
|
|
|
|
|
Y B — удельный т с |
воздуха, Н/м3 ; у в = |
1,2\ |
|
|
|
|
||
1>вх |
— скорость воздуха при входе в циклон, м/с; |
|
|
|
m — параметр, определяемый при заданной скорости входа воздуха размерами разгрузителя; значение параметра т приводится в нор малях разгрузителей;
QB — расход воздуха, м3/мин.
Для выделения пылевидных частиц рекомендуется приме нять циклон УЦ (рис. 98, в). Отличие этого циклона состоит в том, что входной патрубок прикреплен к наружной стенке ци линдрической части циклона. Техническая характеристика цик лонов УЦ приведена в табл. 33.
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
33 |
||
Показатели |
|
|
|
|
Диаметр, мм |
|
|
|
|||
300 |
350 |
400 |
450 |
500 |
550 |
600 |
650 |
700 |
|||
|
|
||||||||||
Расход |
воздуха, |
4 |
5,5 |
7,2 |
9,1 |
11,2 |
13,6 |
16,2 |
18,6 |
22 |
|
|
|
||||||||||
Сопротивление |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
кгс/м2 |
. . . . |
53 |
61 |
70 |
79 |
88 |
97 |
106 |
114 |
124 |
|
Па |
|
530 |
610 |
700 |
790 |
880 |
970 |
1060 |
1140 |
1240 |
|
|
|
|
|
ОБОРУДОВАНИЕ |
ДЛЯ ОЧИСТКИ |
ВОЗДУХА |
|||||
|
|
|
|
ОТ |
ПЫЛЕВИДНЫХ |
ЧАСТИЦ |
ПРОДУКТА |
В циклонах-разгрузителях не весь продукт выделяется из воздуха. Более мелкие частицы вместе с воздухом уносятся в ат мосферу, что совершенно недопустимо для ценных пищевых продуктов. Кроме того, от чистоты воздуха зависит долговеч ность работы воздуходувной машины. В результате этого воз никает необходимость дополнительной очистки воздуха.
Вначале воздух очищается в центробежных пылеотделителях — циклонах, а затем в матерчатых пылеотделителях — филь трах.
Центробежные пылеотделители — циклоны
Для первичной очистки воздуха от остатков продукта пос ле разгрузителей в качестве пылеотделителей применяют цик лоны. Циклоны просты в изготовлении, надежны в эксплуата ции и имеют невысокую стоимость.
Циклоны можно разделить на две основные группы: цилин
дрические и конические. К цилиндрическим относятся |
циклоны, |
у которых отношение высоты цилиндрической части |
к высоте |
конической части больше единицы; у конических циклонов это отношение меньше единицы, т. е. цилиндрическая часть корот кая, а конус имеет удлиненную форму.
12* |
179 |