книги из ГПНТБ / Солопов С.Г. Торфяные машины и комплексы учеб. пособие

этих машин не дали ожидаемого эффекта, что объясняется недо­ статочной изученностью используемых материалов и технологии изготовления машин. Однако есть все основания полагать, что положительные качества пластиков (небольшой удельный вес, антикоррозийные свойства, а также технологичность конструкции) в будущем позволят создать легкую, высокопроизводительную и надежную в эксплуатации пневматическую машину.

Пневмоуборочный комбайн КПФ-6,4

Используя многолетний опыт внедрения и эксплуатации пнев­ моуборочных машин, ВНИИТП создал высокопроизводительный пневмокомбайн КПФ-6,4 (рис. 127).

Повышение производительности машины достигнуто в резуль­ тате увеличения ширины захвата до 6,4 м (вместо 4,8 у БПФ) установкой дополнительно двух сопл, а также увеличением посту­ пательной машины.

Для того чтобы с увеличением поступательной скорости ма­ шины сборы торфа не уменьшались, на машине установлены актив­ ные сопла, принцип действия которых основан на рецеркуляции воздуха в пневмосистеме. На машине установлены два вентиля­ тора и два циклона. Геометрическая емкость бункера доведена до 29 м3. В качестве силовой установки используется более совершен­ ный и мощный двигатель ЯМЗ-238 на 240 л. с. Выгрузка торфа из бункера производится скребковым конвейером. Торсионная подвеска комбайна с четырьмя балансирными тележками в каж­ дой гусенице позволили улучшить ходовые качества машины. В механизме трансмиссии гусеничного хода комбайна использова­ ны коробка перемены передач и задний мост трактора Т-4. Для фрезерования залежи к машине присоединяют сзади фрезер БФ-6,5.

Прицепная пневмоуборочная машина ППФ-3 для торфяной подстилки

В производстве торфяной подстилки наилучшие качества продукции получаются при пневматическом способе уборки торфа.

На предприятиях, не имеющих пневмокомбайнов, а также в небольших хозяйствах для производства торфяной подстилки с успехом применяют прицепные к трактору ДТ-75Б или ДТ-75С2 пневмоуборочные машины ППФ-3 (рис. 128).

всасывающей схеме, состоит из двух сопл 7, одного циклона 6, трубопроводов 5 и вентилятора 4.

Так как машина работает в -прицепе к трактору, то для удоб­ ства прицепления машины сопла устанавливают сбоку. Это услож­ няет схему работы машины и отрицательно влияет на технологиче-

2)транспортирование сыпучих или пылевидных материалов в псевдоожиженном состоянии (в пневможелобах) ;

3)транспортирование штучных калиброванных материалов или контейнеров (патронов) с материалами по трубам под давлением воздуха;

4)транспортирование отдельных порций вязкопластичных ма­ териалов по трубам под давлением воздуха.

Каждый из видов пневматического транспортирования отли­ чается характером взаимодействия воздушного потока с транспор­ тируемым материалом.

Наиболее распространенным видом пневматического транспор­ тирования, позволяющим транспортировать сыпучие или кусковые материалы на значительные расстояния (до 2 км) и имеющим большие пределы производительности (от нескольких десятков килограммов до сотен тонн), является транспортирование мате­ риалов по трубам во взвешенном или частично взвешенном со­ стоянии.

Пневмотранспортные установки (погрузочно-разгрузочные, транспортирующие и уборочные пневматические машины) обла­ дают положительными качествами, которые выгодно отличают их от других видов транспортирования. Недостаток пневмотранспортных установок-— сравнительно большой расход энергии на едини­ цу транспортируемого материала. Однако при применении пневма­ тического транспортирования общие затраты будут меньше, чем при других видах транспортирования. Кроме того, очень часто пневматический способ транспортирования является частью техно­ логического процесса какого-либо производства, где он становится

незаменимым (например, в пневмогазовых сушилках торфобри­ кетного производства или в пневмоуборочных машинах).

Принцип действия пневмотранспортной системы состоит в следующем (рис. 130). Благодаря разности давлений, создаваемых воздуходувной машиной 4 в элементах пневмосистемы, сообщаю­

стемы и условий ее применения различают три основные схемы работы: всасывающую, нагнетательную и смешанную (см. рис. 130).

Во в с а с ы в а ю щ и х у с т а н о в к а х вся пневмосистема находится под разрежением, т. е. давление в системе ниже атмо­ сферного. Всасывающую систему применяют в тех случаях, когда необходимо установить уборочные сопла или когда материал транспортируется из разных мест в один пункт назначения. По этой схеме система работает при сравнительно небольших пере­

находится под повышенным давлением. Этот тип пневмоустановок применяют при значительных перепадах давления в системе (при

значительной длине коммуникаций и высоком значении концен­ трации аэросмеси).

С м е ш а н н а я с и с т е м а является комбинированной, в кото­ рой одна часть пневмотранспортной системы находится под ваку­ умом, а другая — под повышенным давлением. Такая система применяется при установке сопл в качестве питающего устройства и значительной длине коммуникаций.

Применяемые в торфяной промышленности пневмоуборочные машины, а также пневмовалкователн работают по всасывающей схеме.

Процесс транспортирования материалов с помощью воздушного потока подчиняется общим законом гидроаэромеханики. При срав­ нительно небольших перепадах давления (в вентиляторных уста­ новках) воздух в системе можно рассматривать как несжимаемую жидкость. Движение потока жидкости по трубам обычно характе­ ризуется неразрывностью, т. е. неразрывным заполнением прост­ ранства и отсутствие пустот.

Для случая движения несжимаемой жидкости, т. е. когда плот­ ность и объемный расход по длине потока жидкости остаются по­

где Qi и Q2— объемный расход через живые сечения 1— 1 и 2—2

жидкости.

Энергетическая сторона процесса движения потока жидкости характеризуется уравнением Бернулли.

При движении жидкости для любой точки сечения потока сум­ ма статического и динамического давлений равна полному давле­ нию в данной точке сечения.

На всасывающих участках системы полное и статическое дав­ ления имеют отрицательные значения, причем статическое давле­

Динамическоедавление во всех случаях имеетположительное значение.

Потери давления при движении чистого воздуха

Во всех случаях движения вязкой (реальной) жидкости имеют место потерн на трение. В прямых трубопроводах круглого сечения потери давления

Коэффициент сопротивления X, входящий в эти формулы, за­ висит от многих факторов и, в частности, от шероховатости стенок трубопровода и режима движения потока, характеризуемого чис­ лом Рейнольдса. Для ориентировочных подсчетов X можно пользо­ ваться формулой Блесса:

Х = 0,0125 + (XI.7)

где D — диаметр трубопровода, м.

Для более грубых расчетов X можно принимать равным 0,02. Помимо сопротивлений трения при движении жидкостей (га­ зов) по вертикальным или наклонным трубопроводам, имеют место потери давления на подъем столба жидкости на соответствующую

высоту, т. е.

в системе принимается равным объемному весу воздуха, окружаю­ щего систему, эти потери исключаются.

В пневмотранспортных системах помимо прямых трубопрово­ дов имеются также различного рода фасонные части, в которых, вследствие гидравлического удара и вихреобразований, вызван­ ных внезапным изменением площади сечения потока или направ-

лення его, наблюдаются потерн давления. Эти потерн принято называть м е с т н ы м и с о п р о т и в л е н и я м и.

Величина потерь давления в местных сопротивлениях опреде­ ляется в долях динамического давления, для чего в расчетах вво­

зывается отношение потерь давления в данном местном сопротив­

Величина потерь в местных сопротивлениях может быть вы­ ражена через потери давления в эквивалентном участке прямого трубопровода.

Коэффициенты местных сопротивлений определяют опытным путем.

Общие потери давления при движении чистого воздуха в пнев­ мосистемах низкого давления

р«« = (*-]Г + 20 І Г ѵ- (XU1>

В сложных разветвленных трубопроводах общие потери дав­ ления определяются суммированием потерь давления на отдель­ ных участках, составляющих одну магистраль, имеющую наиболь­ шую протяженность. Ответвления при этом во внимание не при­ нимаются, так как сопротивления ответвлений преодолеваются за счет давления в месте присоединения йх к магистрали.

Потери давления в ответвлениях, соединенных в одном узле, должны быть одинаковы; в противном случае движение основной массы потока будет происходить по ответвлению с меньшим со­ противлением. Это вызовет, в свою очередь, перераспределение расхода, которое продолжалось бы до полного уравнивания по­ терь давления в ответвлениях, объединенных в одном узле.

Определение скорости витания частиц фрезерного торфа

Одним из основных параметров транспортируемого материала, определяющих процесс пневматического транспортирования, яв­ ляется скорость витания частиц материала, характеризующая аэродинамические качества этих частиц и зависящая от их физиче­ ских и геометрических параметров (объемного веса, формы, раз­ меров, состояния поверхности, влажности и др.).

С к о р о с т ь ю в и т а н и я называется скорость восходящего воздушного потока, при которой тело, помещенное в этот поток, находится во взвешенном состоянии, т. е. витает. С некоторым приближением можно считать, что скорость витания равна ско­ рости свободного равномерного падения частиц материала в спо­ койной воздушной среде.

Тело, помещенное в восходящий поток или падающее в непо­ движной среде, будет находиться под действием силы собственного веса G и силы давления Р потока воздуха. При равенстве этих сил в восходящем воздушном потоке тело не имеет поступатель­ ного движения (ѵ^—0) — оно колеблется (парит). В неподвиж­ ной среде тело будет равномерно падать. При витании мы можем записать, что

P = G.

При больших числах Рейнольдса (Re>0,2), характеризующих турбулентное обтекание частиц, имеет место квадратичный закон сопротивления, т. е.

Тогда при витании (или падении в неподвижной среде) частиц шаровой формы мы можем записать

Откуда

(XI. 13)

(XI. 14)

ум — объемный вес частиц материала; d — диаметр частицы.

Для частиц шаровой формы при Re«£l коэффициент с можно определить по уравнению