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

* Размер в микронах.

Коэффициент внешнего

Размер частиц в мм.

Глава IV

ОБОРУДОВАНИЕ УСТАНОВОК ПНЕВМАТИЧЕСКОГО

ТРАНСПОРТА

1. Питатели (загрузочные устройства)

Питатели предназначены для подачи материала, подлежаще­

го транспортированию, в струю движущегося воздуха и создания смеси надлежащей концентрации. Эту задачу легче осуществить во всасывающих установках, чем в нагнетательных. В первом случае материал вводится в трубу в месте, где имеется разреже­

ние, во втором случае необходимо ввести материал в зону повы­ шенного давления и при этом не допустить выхода сжатого воз­ духа из этой зоны наружу. Поэтому питатели для нагнетатель­ ных установок имеют более сложную конструкцию.

а) Питатели для всасывающих установок

Эти питатели можно разделить на две группы в зависимости

от направления материала при его вводе в трубопровод всасы­ вающей установки: материал может подаваться вертикально или наклонно вверх, что обеспечивается различными конструкциями

сопел (сосунов), или вертикально или наклонно вниз, для чего

используются различные воронки и приемники.

На рис. 8 изображено прямое сопло, применяемое в пневма­ тических установках для разгрузки зерна из судов и вагонов.

Сопло состоит из следующих элементов: внутренней трубы 1,

служащей для пропуска смеси материала с воздухом в основной

материалопровод; воздушной рубашки 2, в которую добавочный

чистый воздух входит сверху и выходит во внутреннюю трубу через кольцевую щель 3 в нижней части трубы; нижней насадки 4, погружаемой в зерно для его захвата; устройства 5 для регу­ лировки количества добавочного воздуха, поступающего в ру­

башку; устройства 6 для изменения положения рубашки по от­

ношению к внутренней трубе (т. е. это устройство регулирует

размер кольцевой щели); фланцев 7 для соединения внутренней

трубы с основным материалопроводом.

44

Засасывающее действие сопла объясняется следующим: при

погружении сопла в материал -вследствие наличия в сопле раз­ режения воздух, окружающий зерно, просачиваясь через зерно­

вую массу, захватывает зерна и с ними вместе входит в сопло.

Здесь смесь подвергается воздействию воздуха, поступающего

Рис. 8. Прямое круглое сопло для зерновых всасывающих пневмо­ установок.

из рубашки через кольцевую щель. Этот воздух, выходя из щели с большей скоростью, расширяется во внутренней трубе и ока­

зывает эжекционное действие на смесь. Кроме того, создавая

вихревое движение, он способствует перемешиванию воздуха с материалом и продвижению последнего но трубе.

Диаметр внутренней трубы сопла рассчитывают в зависимо­ сти от заданной производительности установки и поинятых для данного материала скорости воздуха и концентрации смеси. По исследованиям Крампа [22], для зерна наиболее рациональным

45

плотностью загрузки сопла, равное около 2000 кг/м2 час. Возможность получения этой оптимальной плотности зависит

от конструкции сопла и правильного подбора скорости воздуха,

количества добавочного воздуха, поступающего в рубашку, а

также размера кольцевой щели в зависимости от материала и условий работы сопла.

Потери давления в самом сопле можно определить по такой

формуле:

ЬРсопла И), (IV— 1)

где: 1с — коэффициент, учитывающий потери давления при дви­

К.с—коэффициент, учитывающий увеличение потерь при

движении материала; его принимают равным 0,5—

0,6.

Эта формула учитывает потери на отрыв зерен и на подъем их в трубу, потери на трение в трубе воздуха и материала и не­ которую часть потери на разгон, поскольку участок разгона зна­ чительно больше, чем длина самого сопла. По данным МТИППа

на сопло приходится не более 60% обшей потери на разгон. По­ этому между соплом и гибким рукавом должен быть участок прямолинейной стальной трубы. Очень важным параметром соп­ ла является его вес, так как оно направляется вручную и тяже­ лые сопла требуют при обращении с ними тяжелого физического

труда.

Кроме прямых сопел, применяются для различных условий работы угловые сопла, сопла в виде дуги окружности и других

очертаний. Насадки для сопел делаются круглыми для захвата материала из больших куч или плоскими, щелевидными для за­ хвата материала, лежащего тонким слоем (подборочные сопла).

Материалы, слежавшиеся, или материалы, частицы которых обладают свойством сцепляться между собой (хлопковые семе­ на, зеленый солод и т. д.), оказывают повышенное сопротивле­ ние проникновению воздуха и отрыву отдельных частиц от зер­ новой массы. Для забора таких материалов необходимо предва­ рительное их разрыхление, которое производится обычно вруч­ ную; однако эта операция может быть механизирована при при­ менении сопел с механическими побудителями в виде скребков, барабанов с режущими кромками и т. п. Кроме разрыхления ма­ териала, в этих загрузочных установках материалу обычно сооб­ щается кинетическая энергия для облегчения ввода смеси в со­ пло. Так как эти сопла имеют большой вес, то их обычно раз­

мещают на особых самоходных и несамоходных тележках.

46

В питатели второй группы материал поступает самотеком.

При вводе материала в горизонтальный пневмопровод приме­ няется питатель — тройник (рис. 9). Для уменьшения потерь давления при встрече материала со струей воздуха, поступающе­ го через открытый конец пневмопровода, патрубок, по которому поступает материал, делается наклонным в сторону дальнейше­ го движения смеси. Во избежание завала пневмопровода мате­ риалом в него вставляют продольную горизонтальную перего­ родку, заканчивающуюся на участке, где материал уже приоб­

рел некоторую скорость. Перед воронкой следует уменьшить се­ чение для прохода воздуха; при этом увеличится скорость и этим будет создано эжектирующее действие.

Рис. 9. Питатель типа тройник для горизонталь­ ных материалопроводов.

При загрузке материалов в пневмопровод из бункеров пода­ ча его регулируется заслонками или специальными питателями

в виде шнеков, инерционных транспортеров и т. п. При выгрузке из бункеров слеживающихся материалов для равномерного и-х

истечения необходимы особые приспособления в виде ворошите­ лей, устройств для аэрации материала и пр.

Потери давления в питателе типа тройник без учета потерь па разгон определяются по такой формуле:

•у

^■Ртр = ^тр

Чтр принимается обычно равным 0,3.

Иногда для подачи материала из бункера в вертикальный пневмопровод применяется питатель типа тройник с установкой сразу за ним отвода с горизонтали на вертикаль. Однако более совершенным является питатель типа сопла, разработанный ВНИИЗом (рис. 10) и применяющийся в мельничных транспорт­ ных установках. Приемник состоит из двух труб 1 и 2, вставлен­

ных одна в другую, чашки 3 и патрубка 4, подводящего мате­ риал. На мельницах эти приемники служат одновременно для.

47

отвода воздуха из аспирируемых машин и, в частности, из валь­ цовых станков. Поэтому в патрубок 4 самотеком поступает смесь продуктов размола с воздухом из станка. По рассекателю 5 смесь поступает в пространство между трубами 1 и 2, перемеши­ вается, опускается вниз к устью трубы 1, имеющей закруглен­ ные края, и по ней подается в вертикальный пневмопровод. Чашка 3 надета на трубу 2; перемещаясь по трубе, чашка изме­

няет свободное сечение, по которому смесь поступает в трубу 1.

Рис. 10. Приемник типа сопла ВНИИЗа.

В дне чашки имеется клапан, который прижат атмосферным давлением. В случае завала в пневмопроводе через этот клапан

материал из пневмопровода и питателя может быть удален. Для надежной работы питателя его элементы должны иметь такие размеры, чтобы скорость движения воздуха увеличивалась следующим образом по мере выхода в материалопровод: от 3 до 7 м/сек в кольцевом сечении между трубами 1 и 2; непо­ средственно перед входом в трубу 1 до 8—12 м/сек и в трубе 1

до 15—18 м/сек.

Приемники типа сопла Промзернопроекта изготовляют четы­

рех типоразмеров (табл. IV—1). Коэффициент потери давления для этих приемников при тщательном их изготовлении ра­

вен 0,7.

Для подачи зернистых материалов в вертикальные материалопроводы применяются бросковые питатели. В них имеются специальные крыльчатки, которые подхватывают материал и за-

48