Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Блох Л.А. Грузоподъемные и транспортные устройства в пищевой промышленности учебник

.pdf
Скачиваний:
34
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
13.45 Mб
Скачать

Коловратные воздуходувные машины. Особенностью этих машин является сжатие воздуха при помощи двух вращающих­ ся в одном корпусе роторов.

На рис. 103 приведена схема двухроторной воздуходувки с вращающимися поршнями, по форме напоминающими восьмер­ ки. Поршни вращаются, не ка-

 

тш

і | і р і

 

саясь друг друга, так как между

 

. У '

і ! \

J .

поршнями и между поршнями и

 

^f-

 

1 х-Т^^к.

корпусом

имеется

зазор

0,3—

 

 

 

і u - r - - 3 l § k \

^

М М -

воздух поступает

сверху

 

^

 

 

 

через отверстие 3, заполняет про­

 

 

 

 

 

 

странство 5, сжимается при даль­

 

 

 

 

 

 

нейшем движении ротора и вы­

 

 

 

 

 

 

талкивается

в выпускное

отвер­

 

 

 

 

 

 

стие 4.

Степень

сжатия

 

зависит

 

 

 

 

 

 

от противодавления

в сети

(внеш­

 

 

 

 

 

 

него сжатия).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кроме

 

конструкции

с

двумя

 

 

 

 

 

 

роторами в виде восьмерки суще­

Рис.

103.

Схема

ротационной

ствуют

воздуходувки

с

тремя

двухроторной

 

. коловратной

крыльями, в которых роторы име­

 

воздуходувки:

 

ют

вид

клеверного

листа.

Такая

/ — корпус;

2 — поршень;

3 — вса­

конструкция

применена

в

возду­

сывающее отверстие; 4 — выпускное

отверстие;

5 — пространство, где

ходувках ЯАЗ-204 и ЯАЗ-206.

 

сжимается

воздух.

 

 

Воздуходувки

 

марки

РГН

 

 

 

 

 

 

(рис. 104)

имеют

только

один ра­

бочий

ротор,

снабженный

лопатками,

второй

ротор

является

распределительным. Он снабжен специальными фигурными уг­ лублениями, в которые входят лопатки рабочего поршня. По­ этому исключается возможность попадания воздуха из зоны давления в зону разрежения.

Рис. 104. Воздуходувная машина типа РГН:

/ — электродвигатель; 2 воздуходувка; 3 — соединительная муфта.

Эти воздуходувки проще в изготовлении и на 25—30% легче машин с двумя вращающимися поршнями.

Сравнительно высокий к. п. д. (около 50%), надежность в ра­ боте, компактность, простота ухода, значительно меньшая за­ висимость (по сравнению с вентиляторами) расхода воздуха от сопротивления сети являются достоинствами коловратных воз­ духодувок. Эти машины хорошо приспособлены к работе в пнев­ матических установках, могут работать при довольно значи­ тельной запыленности воздуха, который не имеет контакта с маслом, в отличие от пластинчатых воздуходувок и поршне­ вых компрессоров.

Технические характеристики воздуходувок типа РГН приве­ дены в табл. 36.

Т а б л и ц а 36

 

 

 

Показатели воздуходувки

 

 

 

Марки

произво­

допускаемый

Давление

номиналь­

мощность

воздуходувных

дитель­

вакуум

ная часто­

электро­

машин

ность,

 

 

 

 

та враще­

двигателя,

 

м"/ч

кгс/м2

кПа

кгс/м2

кПа

ния

рото­

кВт

 

 

ра,

об/мин

 

РГН-120Є-1А

750

1500

15

1500

15

970

7,0

РГН-1200-АБ

750

.1500

15

1500

15

980

8,0

РГН-1200-1В

700

2500

25

2000

20

970

10,0

РГН-1200-17

700

2500

25

2000

20

980

11,0

РГН-1200-1Д

600

3000

30

300

3

970

14,0

РГН-І200-1Е

600

3000

30

3000

30

980

16,5

РГН-1200-ПА

550

*J000

10

1000

10

730

4,5

РГН-1200-ПБ

500

1500

15

1500

15

725

5,8

РГН-1200-ПВ

500

2500

25

2000

20

730

7,0

РГН-1200-ПГ

450

"2500

25

2000

20

730

8,0

РГН-1200-ПД

370

3000

30

3000

30

730

10,0

РГН-1200-ПЕ

360

3000

30

3000

30

730

11,0

РГН-3000-1А

1500

3000

30

3000

30

730

28,0

Ротационные водокольцевые вакуум-насосы. Принцип дейст­ вия водокольцевого насоса РМК-4 заключается в следующем (рис. 105).

В цилиндрическом корпусе 2 эксцентрично помещен бара­ бан / с лопатками. Цилиндр заполняется водой. При враще­ нии барабана вода лопатками приводится во вращение вокруг геометрической оси цилиндра и под действием центробежной силы образует около стенок цилиндра водяное кольцо опреде­ ленной толщины. При этом между поверхностью слоя воды

Рис. 105. Схема водокольцевого вакуум-насоса.

в цилиндре и ступицей барабана образуется серповидное про­ странство, которое разделяется лопатками барабана на ячей­ ки разного объема. Если сделать отверстия в стенках боковых

крышек

(на

рисунке

отверстия

затемнены),

то

через правое от­

верстие

воздух будет

поступать

в насос,

а

через левое — сжа­

тый воздух

будет выходить из

машины.

К. п. д.

водокольцевых

насосов не превышает 0,4—0,45, так как во время работы насоса наблю­ дается трение лопаток о воду и воды о стенки цилиндра. Насос РМК при­ веден на рис. 106, техническая харак­ теристика — в табл. 37.

Ротационные пластинчатые воз­ духодувные машины (вакуум-насо­ сы). Принцип действия пластинча­ тых вакуум-насосов основан также на объемном сжатии воздуха, но эти машины значительно компактнее, чем водокольцевые, и уход за ними проще. Ротор машины расположен в корпусе эксцентрично. При враще­ нии ротора внутри корпуса образу­ ется серповидное пространство, ко­ торое разделяется специальными пластинами на замкнутые камеры,

так как пластины под влиянием центробежной силы перемещают­ ся к стенкам корпуса. Объем камер слева от вертикального диа­ метра увеличивается, а справа — уменьшается. Слева воздух будет засасываться в машину, а справа в сжатом состоянии бу­ дет выталкиваться из нее.

Интенсивное трение пластин о корпус ограничивает возмож­ ность увеличения окружной скорости ротора более 10—12 м/с.

Рис. 106. Водокольцевой насос РМК:

/ — водосборник; 2 — вакуум-насос.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 37

 

Производи­

Нормаль­

Макси­

Производи­

Создаваемое

избы­

 

 

Частота

Мощность

Масса , в кг

 

точное давление.

Расход

 

 

Тип

тельность

ный

мальный

тельность

 

 

вращения

электро­

 

 

при работе

при работе

 

 

 

ВОДЫ,

ротора,

двигате­

 

водо­

насоса

на всасыва*

вакуум,

вакуум,

на нагнета­

кгс/см«

кПа

дм3 /мин

об/мин

ля, кВт

насоса

 

ние, м3 /мин

%

%

ние, м3/мин

 

 

 

 

сборни­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ка

РМК-1

0,15

80

90

0

1,0

100

)

10

1450

4,5

93

35

 

 

 

 

0,6

0,8

80

 

 

 

 

 

1,0

1,5

150

 

 

 

 

 

 

РМК-2

0,1

90

 

0

1,4

140

 

 

 

 

 

 

 

0,6

80

 

.

20

 

10

109

35

 

1,4

60

92

2,0

1,0

100

1450

 

1,9

40

1

2,8

0,8

80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3,3

0

 

3,8

0,5

50

)

 

 

 

 

 

РМК-3

1,0

90

 

0

2,1

210

Ї1

 

 

 

 

 

 

2,0

80

 

9,0

1

100

1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

960

28

475

67

 

4,5

60

[97

10,0

0,8

80

[

60

 

6,8

40

 

10,9

0,5

50

 

 

 

 

 

 

 

11,5

0

J

10,9

0,5

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РМК-4

2,0

90

 

0

2,1

210

 

 

 

 

 

 

 

5,0

80

 

16,0

1,0

100

• 100

720

70

1028

67

 

11,0

60

96

20,0

0,8

80

 

 

 

 

 

 

 

 

17,5

40

 

26,0

0,5

50

 

 

 

 

 

 

 

27,0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На таком принципе основана конструкция пластинчатой ва­ куумной машины РВН-60, общий вид которой приведен на рис. 107, а техническая характеристика — в табл. 38.

Рис. 107. Пластинчатая воздуходувная машина.

Т а б л и ц а 38

Показатели

 

Марка

насоса

 

PBH-30

РВН-60

 

 

 

 

25

48,3

 

 

90

90

 

 

14,5

21,7

 

 

45

75

Частота вращения, об/мин

'. .

585

485

 

 

2875

5540

Поршневые воздуходувные машины

В пневматических установках нагнетательного типа и в ус­ тановках аэрозольтранспорта в пищевых производствах в каче­ стве воздуходувных машин применяются поршневые компрес­ соры низкого давления (от 3 до 25 кгс/см2 ) и малой произво­ дительности— до 10 м3 /мин.

Рабочий процесс поршневого компрессора состоит из перио­ дического всасывания атмосферного воздуха и сжатия его в ци­ линдре до рабочего давления.

В компрессоре простого действия сжатие происходит только при ходе поршня в одну сторону, а при возврате поршня воздух засасывается в цилиндр. У компрессора двойного действия обе стороны цилиндра являются рабочими. При первом ходе порш-

ня с одной стороны его в цилиндр, засасывается воздух, а с другой —сжимается; при обратном ходе — наоборот.

Сжатие воздуха в компрессоре связано со значительным по­ вышением его температуры как вследствие повышения внутрен­ ней энергии сжатого воздуха, так и вследствие внутреннего

Рис. 108. Компрессор типа КСЭ-5м:

/ — холодильник; 2 — нагнетательный воздухопровод диаметром 60 мм; 3 — всасы­ вающий трубопровод; 4 — фундаментный болт.

трения, поэтому все современные компрессоры оснащаются хо­ лодильниками. Назначение холодильников — понизить темпера­ туру сжатого воздуха в целях предотвращения разложения смазочного масла и образования взрывоопасной смеси с возду­ хом, а также уменьшить работу, необходимую для последую­

щего сжатия.

 

 

 

 

 

 

 

Применение

промежуточных

холодильников

приближает

процесс

сжатия

к изотермическому, т. е. к сжатию

при

постоян­

ной температуре.

 

 

 

 

 

Большинство

компрессоров,

применяемых

в пищевой про­

мышленности,

имеют два

цилиндра простого

действия, накло­

ненных

под

углом 90°.

Охлаждение воздушное

и

водяное.

Привод стационарных компрессоров электрический с непосредст­ венным соединением вала электродвигателя с валом компрес­ сора при помощи упругопальцевой муфты.

Компрессор КСЭ-5м (рис. 108) вертикальный, двухступен­ чатый простого действия. На нижней ступени имеется проме­ жуточный холодильник, на котором установлен предохрани­ тельный клапан. Холодильник обдувается вентилятором, имею­ щим клиноременный привод от коленчатого вала компрессора.

Компрессор с электродвигателем, а также холодильник смонтированы на общей сварной раме.

13*

195

Блок цилиндров по наружным поверхностям имеет

ребра

для отвода тепла. Смазка наносится разбрызгиванием.

Клапаны компрессора — ленточные, беспружинные.

Регули­

рование производительности осуществляется выпуском избытка сжатого воздуха в атмосферу. Давление после 1-й ступени сжа­

тия равно 170—240 кПа (1,7—2,4 кгс/см2 ), температура

возду­

ха около

165° С. В промежуточном холодильнике

воздух

охлаж­

дается

до

40—60° С. После

2-й ступени

сжатия

температура

воздуха

достигает 165° С.

 

 

 

 

 

 

Компрессор

 

снабжен

воздушным

фильтром,

манометрами

и термометрами

для сжатого

воздуха, масломерным стержнем

для измерения уровня масла в картере.

 

 

 

Производительность

поршневых

воздуходувных

машин

(в м3 /мин)

определяется по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

QB =

F„ Sntnk,

 

 

 

(14—12)

где Fnплощадь

поршня, м2 ;

 

 

 

 

 

 

S — ход поршня, м;

 

 

 

 

 

 

п— частота вращения вала машины, об/мин;

 

 

 

т — число

цилиндров;

 

 

 

 

 

 

Я— коэффициент, учитывающий все потери

действительного

процесса

 

работы

компрессора

по сравнению

с идеальным;

Х=0,85—0,93.

В целях сглаживания пульсации давления при работе воз­ духодувной машины между машиной и пневмосетью устанавли­ ваются воздухосборники.

Необходимый объем воздухосборников (в м3 ) рассчитыва­ ется по формуле

где б—степень

неравномерности

давления; 6=0,005-^0,01;

£— коэффициент, зависящий

 

от объема вредного

пространства и степе­

ни повышения давления; Z.—2;

машины,

об/мин;

п—частота

вращения вала

воздуходувной

і— число рабочих полостей

цилиндров;

 

 

 

k — показатель адиабаты.

 

 

 

 

 

Поршневые

компрессоры

устанавливаются

в специальных

помещениях компрессорных

станций,

где

сосредоточиваются

все приборы управления и вспомогательное оборудование. Обо­ рудование и содержание таких помещений усложняет и удоро­ жает пневматические установки, поэтому на предприятиях пи­ щевой промышленности предпочтение следует отдавать рота­ ционным воздуходувкам.

Техническая характеристика поршневых воздуходувных ма­ шин приведена в табл. 39.

 

А

 

Конечное

 

 

О

давление

 

 

1

 

 

 

 

Марка

Ч

 

 

Расположение

«и

 

 

компрессора

к

 

 

 

цилиндров

ги

S

СИ

 

 

ї

ї

о

 

 

С

 

 

с

s

и

X

 

 

 

 

U

 

К-75

1,25

X

700

Вертикаль­

7

 

 

 

 

 

ное

ЭК-16/1

2,7

8

800

»

ВК-3/5

3,0

5

500

 

ВК-3/6

 

3

6

600

D

ВУ-3/8

 

3

8

800

V-образное

КВ-200

4,5

6

600

Вертикаль­

 

 

 

 

 

ное

КСЭ-бм

 

6

7

700

V-образное

200-В-10/8

10

8

800

Вертикаль­

 

 

 

 

 

ное

2ВП-10/8

10

8

800

Угловое

ВУ-22,6

22

7—8

700—

V-образное

 

 

 

 

800

Вертикаль­

2СГ-4

23,5

5

500

 

 

 

 

 

ное

5ВП-30/8

30

8

800

Угловое

В300-2К

40

8

800

Вертикаль­

 

 

 

 

 

ное

ВП 50/8

50

8

800

Угловое

5ВП-60/2

60

2

200

»

2ВГ-8

100

8

800

Горизон­

 

 

 

 

 

тальное

ВГ-100/8

100

8

800

»

4-ВГ

200

2,5

250

»

 

Условный диаметр, мм

 

 

 

Габариты, мм

Масса, кг

•я

воздухо­

водопро­

Ъ

и *

s Я

 

 

 

 

 

З а

я и*

 

 

 

 

 

Я

провода

вода

а

%i

2=Т8-8

 

 

 

ев

 

 

 

 

 

Є-&

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

« S

 

 

 

о

 

>.

 

 

 

О)

 

 

я с

 

 

 

 

 

 

 

§

 

 

 

 

 

сх

 

 

І

s

 

 

 

 

 

 

о

 

и

 

 

«

 

2 о

 

 

се

и

 

я

і !

 

%1

га

£

<1>

5

о

 

 

 

 

 

н

о,

5

 

а о

о Я

о

I I

 

я

а.

8

a

оа

2&

 

 

и

а

X

 

1^

ш р

03

о

ІІ

 

 

 

я

и

о.

Я

 

 

X

 

 

 

Я

о

 

 

 

о 2

ее

 

 

 

а

 

с

50

с я -

О.

14

975

850

a

750

і

12

12

1,0

720

2

 

70

32

32

1

22

735

2040

957

1270

900

465

1

 

20

20

21

730

1446

860

1095

752

432

1

 

60

20

25

1

21

730

930

825

1080

654

2

 

 

 

 

 

18

960

920

1200

1050

665

 

1

80

60

20

20

0,6

40

650

1100

624

1190

760

638

2

100

60

JL

40

3

38

830

2120

905

1265

553

590

2

150

90

25

75

750

2830

362

1430

1 440

1 280

2

160

102

25

50

2,7

60

735

1560

1365

1550

1 400

590

2

 

 

 

 

2,2

144

850

2700

1860

1650

2 400

2 700

1

200

125

80

100

4,8

126

365

2775

2630

2650

5 250

1 850

2

236

134

25

70

8,4

176

500

2405

1810

2600

4 500

2

250

150

 

 

13

224

333

7600

4400

2470

9 420

 

2

220

150

25

70

10

272

375

3850

3100

3350

6 600

4 200

1

236

275

8,4

170

500

2400

2115

2525

5 000

11 300

2

400

200

50

50

28

520

167

7600

6730

2450

21 500

2

350

200

80

100

85

565

137

7000

4880

2500

20 900

11 200

2

400

200

32

 

6

610

167

7280

5600

2500

22 470

11300

Контрольные вопросы

1.Каковы устройство и принцип действия питателей для установок вса­ сывающего типа?

2.Объясните устройство и принцип действия камерного питателя.

3.Какое оборудование для очистки воздуха от пылевидных частиц про­ дукта Вы знаете? Как устроен рукавный фильтр?

4.Каков принцип действия поршневой воздуходувной машины?

Глава 15

РАСЧЕТ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ТРАНСПОРТНЫХ УСТАНОВОК

Для проектирования и расчета пневматических транспорти­ рующих установок необходимо иметь следующие исходные дан­ ные:

схему технологического процесса предприятия, продукты и сырье которого подлежат транспортированию;

количественный баланс процесса; планы и разрезы этажей, выполненные в масштабе не менее

1 :50, с нанесенным на них технологическим, транспортным и прочим оборудованием.

Проектирование установок пневматического транспорта про­ изводится в следующем порядке:

1. Выбирается схем'а пневмоустановки и определяется со­ став и вид основного оборудования: приемников, продуктопро-

водов, циклонов-отделителей, пылеотделителей,

воздуходувных

машин и пр.

 

 

 

 

 

 

2. Определяется

производительность

пневмоустановки,

а при

разветвленных

схемах — расчетная нагрузка

на

каждый

про-

дуктопровод в

отдельности.

 

 

 

 

3. Вычерчивается

пространственная

схема пневмотранспор­

та с целью выяснения конфигурации и длины

материалопро­

водов.

 

 

 

 

 

 

4. Производится

расчет пневматической

транспортирующей

установки, задачей

которого является

установление диаметра

трубопровода (продуктопровода и воздухопровода), расхода

воздуха QB , общей потери давления ЯП О лн, а также

уточнения

типа и параметров выбранного

оборудования (воздуходувной

машины, питателя и разгрузителя, системы очистки

и т. п.).

5. По окончании расчетов оформляются монтажные плоско­

стные и аксонометрические

схемы пневматических

установок,

по которым изготовляется и

монтируется пневмооборудование.

Выбор типа пневматической

транспортирующей

установки

производится на основании изучения предстоящей работы ус­ тановки и характеристик материала. Могут быть выбраны вса-

сывающая, нагнетательная или смешанная установка, аэрозольтранспорт или пневможелоб.

Если решающие соображения по выбору типа установки от­ сутствуют, необходимо разработать примерные расчеты по не­

скольким вариантам установок и провести

их сравнение

по тех­

нико-экономическим и эксплуатационным

показателям.

 

Производительность пневмоустановок

определяется

с уче­

том некоторого запаса, принимаемого для покрытия неравно­ мерности загрузки пневмосети. Запас производительности уста­

новки

при проектировании

нужно принимать

осторожно.

Если

он будет слишком большим, то установка будет работать

со

значительной недогрузкой;

с другой стороны,

слишком

малый

запас

производительности

или его отсутствие

может

стать

при­

чиной

завала продукта в пневмоустановке во время

работы.

Намечая трассу материалопровода по заданным точкам приема и отпуска и соблюдая общее требование прокладки трассы по кратчайшим расстояниям в наиболее удобных мес­ тах (вдоль стен и колонн) с соблюдением габаритов для про­ хода людей и движения транспорта, следует избегать излиш­ них искривлений трассы, а повороты предусматривать по воз­ можности под тупым углом.

Вертикальные

участки

трассы рекомендуется

располагать

как можно ближе

к питателю, а затем уже прокладывать тру­

бопровод по горизонтали

или лучше с небольшим

уклоном в

сторону выдачи материала. Это связано с тем, что при наличии

вертикального участка непосредственно у питателя

улучшают­

ся условия перемещения

материала,

исключается

расслоение

потока в зоне пониженных

скоростей

воздуха, достигается наи­

большая гарантия от закупорки трубопровода и улучшаются условия продувки трубопровода.

Ввиду того что сети трубопроводов включают местные соп­

ротивления (отводы, двухходовые затворы), их заменяют

экви-

 

 

 

 

Т а б л и ц а

40

 

 

Значения L 3 R B

м) при соотноше-

Вид

груза

 

 

R

 

 

 

 

НИИ ~

 

 

 

 

 

 

тр

 

 

 

 

 

 

.0

20

Пылевидный

 

4—8

5—10

6—10

8—10

Зерновой однородный

 

8—10

12—16

16—20

Мелкокусковой неоднородный

28—35

38—45

Крупнокусковой неоднородный

60—80

70—90

П р и м е ч а н и е .

R — радиус кривизны

отвода; drp

— внутренний

диа­

метр трубы.

 

 

 

 

 

 

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ