книги из ГПНТБ / Бурсиан В.Р. Пневматический транспорт на предприятиях пищевой промышленности

заводе имени Бадаева в Москве. Диаметр цилиндра этого на­ соса 750 мм; ход поршня 300 мм; число об/мин. 240; производи­ тельность до ЗОЮ м^час при разрежении до 70 мм рт. ст. При этом мощность электродвигателя составляет 75 кет.

Достоинствами этой машины являются высокое разрежение,

надежность работы при надлежащем уходе, высокий к; п. д.; к достоинствам этой машины относится также то, что производи­ тельность ее не зависит от потери давлений в сети установки вследствие изменения нагрузки и в то же время расход энергии на вакуум-насос пропорционален нагрузке установки.

Однако эта машина имеет существенные недостатки. Во из­

бежание возникновения чрезмерных инерционных усилий в элементах машины приходится ограничивать скорости возврат­

но-поступательных движений поршня, что при заданной произ­ водительности вызывает увеличение диаметра цилиндров. Ма­ шина имеет большие габариты, она неуравновешена. Отсюда необходимость установки, машины на солидных фундаментах в особых помещениях, в подвалах или на первом этаже; это в свою очередь вызывает необходимость применения длинных воз­

духопроводов.

При применении этих вакуум-насосов требуется весьма тща­ тельная очистка воздуха во избежание быстрого износа цилинд­ ра, что значительно удорожает установку. Максимально необ­ ходимое разрежение в пневматических установках всасывающего типа составляет не более 300—350 мм рт. ст. Это ограничивается

возможностью обеспечить герметичность трубопроводов, шлюзо­ вых затворов и других элементов установок. Следовательно, вы­ сокий вакуум, развиваемый этими вакуум-насосами, т. е. их основное преимущество, не удается использовать, и они работают не на оптимальном режиме. Поэтому в настоящее время на пред­ приятиях пищевой промышленности вакуум-насосы с возвратнопоступательным движением не устанавливают.

в) Ротационные поршневые вакуум-насосы

На принципе объемного сжатия или расширения воздуха ра­

ботают водоксльцевые и пластинчатые вакуум-насосы.

Схема ротационного водокольцевого насоса РМК-4 показана на рис. 37; принцип действия его заключается в следующем. В цилиндре 1 эксцентрично помещен барабан 2 с лопатками 3; часть цилиндра заполняется водой. При вращении барабана во­ да приводится лопатками во вращение вокруг геометрической оси цилиндра и под действием центробежной силы образует около стенок цилиндра водяное кольцо. Вследствие эксцентрич­

ного положения барабана при его вращении по часовой стрелке образуется между водяным кольцом и втулкой барабана серпо­ видное пространство, разделенное лопатками на отдельные по­ лости. Объемы этих полостей увеличиваются по мере прохожде-

90

ния ими пространства цилиндра справа от вертикального диа­ метра. Если через правую часть торцовой стенки цилиндра от­ крыть доступ воздуха в эти полости, то этот воздух, расширяясь, будет во входном отверстии создавать разрежение.

После перехода полостей через вертикальный диаметр объем полостей будет уменьшаться, и воздух, находящийся в них, бу­ дет сжиматься. Если с левой стороны цилиндра открыть в тор­ цовой стенке выход воздуху, то в зависимости от степени сжа­ тия и расположения выходного отверстия в торцовой стенке воз­ дух будет выходить под опре­

деленным давлением.

воздуха; при расходе воздуха 30 м^мин вакуум падает до 5%

от максимального разрежения, которое может создать насос.

Таким образом, эта машина может применяться в случаях,

мощность остается почти постоянной, к. п. д. достигает макси­ мума (30%) при расходе воздуха 50% от максимального коли­ чества; при дальнейшем увеличении расхода воздуха к. п. д. резко падает. Это объясняется тем, что вместе с воздухом пе­

регоняются по цилиндру большие массы воды. Одним из дос­

тоинств насоса РМК-4 является нечувствительность к загряз­ нению воздуха; недостатком же этого насоса, кроме низкого

к. п. д., является сложность аппаратуры, обусловленная боль­ шим расходом воды — 280 л!мин; поэтому необходимо иметь водоотделитель, сальниковые уплотнения, впускные вентили.

Насосы РМК изготовляются на отечественных заводах двух типоразмеров с производительностью при разрежении около

300 мм рт. ст. в м2]мин: РМК-3—11,5 и РМК-4—27.

На некоторых предприятиях пищевой промышленности при­ меняются ротационные воздуходувные машины, работающие так же как и водокольцевые вакуум-насосы по принципу сжатия воздуха во вращающихся ячейках. В цилиндре размещен эксцентрично вращающийся барабан, но лопатки, образующие

91

ячейки, перемещаются под действием центробежной силы в па­ зах, сделанных в теле барабана (рис. 39). Предельный выход лопаток из пазов фиксируется кольцами, вращающимися вместе с барабаном, но с внутренней стороны стенок барабана.

Эти машины требуют при изготовлении очень тщательной сборки и точного соблюдения малых зазоров в пазах барабана и между торцами пластинок и корпусом. При эксплуатации они требуют хорошей очистки воздуха, большого расхода воды на

охлаждение, обильной смазки и тщательного ухода.

92

г) Коловратные воздуходувки

Для всасывающих пневматических установок высокого ваку­ ума и нагнетательных установок с избыточным давлением до 1 ати в настоящее время получают распространение воздуходув­ ные машины с вращающимися поршнями (системы Рут). Эти машины по сравнению с насосами РМК имеют такие достоин­ ства: более высокий к. п. д., компактность, надёжность работы, простота ухода и главным образом приспособленность к усло­ виям работы пневмотрансиортных установок. Существенным пре­ имуществом является прямая зависимость потребной мощности

от развиваемого перепада давления, т. е. с падением производи­

тельности установки потребная мощность тоже уменьшается, а удельный расход электроэнергии (на 1 т транспортируемого ма­ териала) остается более или менее постоянным.

Производительность воздуходувки по воздуху легко может быть повышена путем увеличения числа оборотов. У воздуходу­ вок этого типа к. п. д. составляет около 50%, и они могут рабо­ тать с запыленным воздухом. Воздуходувка системы Рут, уста­ новленная на хлебной пристани в Ростове-на-Дону, получена из США в 1950 г.; она предназначена для выгрузки зерна из барж; эта воздуходувка без заметного износа проработала за время эксплуатации свыше 6000 часов пои запыленности воздуха, по­ ступающего в воздуходувку из разгрузителя, около 2 г пыли на 1 л3 воздуха.

Воздуходувка (рис. 40) системы Рут представляет собой чу­ гунный или сварной корпус, в котором в противоположных на­ правлениях вращаются два поршня (ротора), имеющие форму восьмерки. Роторы приводятся в движение от пары .зубчатых ко­ лес, работающих в масляной ванне, соединенной болтами с основным корпусом. Зубчатые колеса находятся в зацеплении друг с другом, и одна из шестерен приводится в движение муф­ той или клиноременной передачей от вала приводного электро­

двигателя. Оси роторов могут находиться в одной вертикальной или горизонтальной плоскости. Соответственно всасывающие и нагнетательные патрубки могут быть укреплены в боковых стенках корпуса или в крышке и дне корпуса. Принцип дейст­ вия воздуходувки Рут заключается в перемещении роторами атмосферного или разреженного воздуха, засасываемого ими че­ рез всасывающий патрубок, к нагнетательному патрубку. Перед выходом из последнего воздух сжимается до необходимого дав­ ления. Теоретическая производительность машины определяется по такой формуле:

94

— площадь поперечного сечения ротора в лг2; п — число оборотов роторов в минуту;

X — коэффициент использования площади корпуса; он опре деляется по такой формуле:

4 ~о,55. (IV-16)

« Д2

На практике производительность меньше на величину утечек воздуха из полости нагнетания в полость всасывания через зазо­ ры между роторами и между роторами и стенками корпуса. Эти утечки учитываются коэффициентом подачи

Окружная скорость и обычно не превышает 50 м/сек.

Отношение у- принимается в пределах 0,84-1,5.

Потребную мощность для привода определяют по такой фор­ муле:

102 60 ^под^мех

где: Нв — разность между давлениями на нагнетательной и вса­ сывающей сторонах в кг/м2 или в мм вод. ст.: эта раз­ ность достигает 8000 мм вод. ст. при 4600 мм вод. ст. на стороне разрежения и 3400 мм вод. ст. на стороне давления;

т] мех—механический к. п. д., учитывающий потери в подшип­ никах; г\мгх —0,9.

тщательно обработаны. Зазор между сопряженными поверхнос­

тями поршней должен быть 0.7—1,5 мм, а между поверхностями

поршней и корпуса — 0,2 мм.

В связи с этим зубчатые колеса должны быть особо тщатель­ но изготовлены.

Воздуходувка, изображенная на рис. 41, отличается от рас­ смотренной выше тем, что только один ротор снабжен лопатка­ ми и является рабочим; второй ротор является распределитель­ ным. Он снабжен специальными фигурными углублениями, в ко­ торые входят лопатки рабочего поршня. Таким образом предот­ вращается возможность попадания воздуха из зоны давления в>

96

зону разрежения. Теоретическая производительность рассматри­ ваемой воздуходувки определяется по такой формуле:

м31сек, (IV—20)

где: D — наружный диаметр рабочего ротора в м; d — диаметр втулки рабочего ротора в м.

Коэффициент подачи у этих воздуходувок выше и составляет около 0,92. Эти воздуходувки проще в изготовлении и имеют об­

щий вес на 25—30% меньше веса машин системы Рут. Однако

030

500

Рис. 41. Разрез ротационного вакуум-насоса Краснодарского завода.

при сравнительных испытаниях обнаружилось, что их полный к. п. д. несколько ниже, чем у воздуходувок Рута, и что они бо­ лее чувствительны к работе d запыленным воздухом и менее из­ носоустойчивы.

На рис. 42 представлена характеристика воздуходувки, изго­ товленной Днепропетровским заводом для всасывающих устано­ вок (эта воздуходувка установлена на экспериментальном стен­ де МТИППа). Максимальное разрежение, которое было дости­ гнуто, составило около 3000 мм вод. ст.

На рис. 43 представлена схема этой установки. На линии вса­ сывания диаметром 300 мм установлен поворотный дроссельный клапан 1. К этой же линии перед входом в корпус примыкает

патрубок с дросселем 2, через который снаружи может поступать

добавочный воздух. На этом патрубке поставлен предохрани-

Рис. 42. Характеристика воздуходувки Днепро­ петровского завода.

Рис. 43. Схема установки воздуходувки Днепропетровского завода на экспериментальном стенде МТИППа.

98