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

где: р — избыточное давление в трубопроводе в «г/си2; о — предел текучести стали при растяжении в кг/см2; х — запас, прочности, х=1,5ч-2;

способ соединения труб. Дефекты в месте соединения труб в ви­ де каких-либо выступающих элементов или щелей неизбежно вы­ зывают возникновение вихрей, нарушение нормального движения потока и дополнительные потери давления.

Р,ис. 17. Способы соединения мате.риалопроводов.

Поэтому необходимо обращать особое внимание на тщатель­ ность соединений труб. Наиболее простое соединение торцов труб — электроили газовой сваркой — плохо обеспечивает вы­ полнение указанных требований. Появляются смещения кромки одной трубы относительно другой, неплотности шва, наплывы с внутренней стороны и т. п. Этот способ соединения не может быть рекомендован.

Одним из наиболее удачных способов соединения бесшовных труб толщиной стенки 5 мм является способ, примененный на мельнице «Новая Победа» в Москве (рис. 17,а). Заключается он в следующем: на токарном станке на одном конце трубы де­ лается выточка длиной 40—45 мм снаружи, а на другом кон­ це— такая же выточка большего диаметра (на 0,1-:-0,15 мм)

изнутри; при промазке поверхностей выточек нитрошпаклевкой или суриком получается вполне герметичное соединение труб с точным совпадением осей.

Трубы с меньшей толщиной стенки на этой же мельнице со­ единяли при помощи глухих муфт (рис. 17,6). Обычно соединяют

трубы при помощи приваренных к ним фланцев (рис. 17,в). Между фланцами помещают цезиновые прокладки общей тол­ щиной 5—6 мм и стягивают фланцы болтами М-6: Внутренний диаметр прокладок должен быть меньше внутреннего диаметра трубы примерно на 2 мм, чтобы резина при сжатии не выдава­ лась внутрь трубы. Воздуховоды соединяются при помощи сво­

59

бодно вращающихся фланцев (рис. 17,а) с прокладками из ре­ зины или пропитанного маслом картона.

Как указано выше, значительные потери давления возникают при изменении направления движения потока смеси.‘Поэтому тру­ бопроводы пневматической установки должны быть так установ­

лены, чтобы направление потока смеси не изменялось. Если же

этого достигнуть нельзя, то нужно применять плавные отводы с рекомендуемым радиусом закругления. Для изготовления от­ водов бесшовных труб трубу изгибают по дуге окружности ра­ диусом R > (5—7)d, где d диаметр трубопровода. Изгиб труб производится при заполнении их песком под, прессом на специ­ альном станке. При изгибе труб не допускается повреждение внутренней поверхности их в виде складок, вмятин и т. п.

Отводы круглых воздуховодов из листовой стали выполняют обычно сварными из нескольких элементов, причем требуется тщательная подготовка элементов и аккуратное выполнение сварных швов. При таком выполнении неизбежны пороги внутри отводов, увеличивающие потери давления и вызывающие из­

мельчение материала; поэтому при транспортировании продук­

тов, не допускающих измельчения (чай, табак и т. п.), отводы из листовой стали делают прямоугольного сечения. Они состоят из двух стальных полос, изогнутых по радиусу, с приваренными боковыми стенками, вырезанными из листа по тем же радиусам.

При износе отводов прямоугольного сечения замене подле­ жит только одна наружная полоса. Чтобы при износе отвода круглого сечения не заменять весь отвод, иногда наружную стен­ ку такого отвода делают более толстой или съемной.

В местах разветвления трубопроводов нагнетательной систе­ мы при необходимости подавать материал последовательно из одной точки в несколько точек в трубопровод монтируется рас­ пределитель. На рис. 18 изображен распределитель на 10 на­ правлений, в котором обеспечена герметичность всех соединений и надежно закрываются все неработающие в данный момент ли­ нии. Переключение линий происходит от электродвигателя или от пневмопривода, управление которым может производиться на расстоянии. При подаче на два направления можно применить простой переключатель.

В запроектированной Гипрожиром всасывающей установке для подачи чая в несколько бункеров над расфасовочными авто­ матами предусмотрены перекидные клапаны, которые направ­ ляют продукт из магистрального трубопровода поочередно в тот или другой бункер.

Если направления переключаются редко, то для этой цели

применяют небольшой участок гибкого рукава, один конец ко­ торого соединен с магистральным направлением, а второй по очереди может быть приключен муфтой к одному из ответвле­ ний (рис. 19).

60

К арматуре трубопроводов, представляющей собой более или

менее значительные местные сопротивления, относятся также участки, в которых меняется сечение (диффузоры и конфузоры,

Рис. 18. Распределитель в материалопроводе на 10 направлений.

очертания которых должны быть выбраны по установленным правилам), а также задвижки, дроссельные клапаны и т. п. Фактическое падение давления в них в значительной степени зависит от качества их изготовления, на которое поэтому долж­ но быть обращено внимание. В воздухопровод после воздухо­ дувной машины и до нее для ликвидации шума, возникающего при ее работе, часто вставляют глушитель (рис. 20). Он имеет

61

длину 3—5 м и состоит из несколько слоев. Внутренний слой,

диаметр которого равен внутреннему диаметру трубы, представ­ ляет собой металлическое сито с размером ячеек 10—12 мм.

Рис. 19. Переключение направления материалопроводов при помощи гибких рукавов.

Снаружи сито покрывают слоем войлока толщиной 15—20 мм, который стягивается сверху стальной проволокой с шагом 30—

Рис. 20. Глушитель.

40 мм. На расстоянии 60 мм от сита установлен металлический кожух, покрытый соломой и очесами, которые удерживаются ме-

62

таллическсй плетеной сеткой. Сверху сетку еще раз покрывают тканью и окрашивают.

Надежность работы пневматической установки зависит глав­ ным образом ст качества монтажных работ при ее сооружении. В частности, при монтаже неподвижных трубопроводов, их арматуры и отдельных элементов установок необходимо соблю­ дать такие условия.

Рис. 21. Спиральный гибкий рукав материалопровода.

Бесшовные трубы перед монтажом должны быть изнутри, очищеныот ржавчины и окалины путем многократного протяги­

вания сквозь трубы металлического ерша из тонкой стальной проволоки (во время протягивания ерш нужно вращать). После сборки нужно отшлифовать внутренность труб прогонкой песка или другого абразивного материала. Трубы и колена, проходя­

щие через перекрытия и вдоль стен, должны быть надежно за­ креплены хомутами. Горизонтальные трубы должны быть под­ вешены к потолку при помощи скоб, располагаемых с обеих сторон соединений труб. При наружном расположении труб их нужно укреплять на кронштейнах у стен зданий или на железо­ бетонных и металлических мачтах; такую установку труб пред­ полагается осуществить для подачи ячменя и возврата солода на Московском пивоваренном заводе при расстоянии подачи около 150 м.

При наружной установке материалопроводов для порошко­ образных и особенно гигроскопических материалов трубы долж­

63

ны быть изолированы во избежание конденсации влаги из воз­

духа при его охлаждении. Подземная укладка материалопроводов на большое расстояние не рекомендуется, так как она услож­ няет устранение подсосов во фланцах, а также устранение дру­ гих нарушений работы установки. На короткое расстояние материалопроводы под землей можно укладывать при помещении их в других трубах большего диаметра, что позволит наблюдать

за ними.

На фабрике «Свобода» передача материала пневматическим транспортом из склада в цех осуществляется по двум трубам из винипласта диаметром 150 мм, каждая из которых уложена в стальной трубе диаметром 400 мм и находится на глубине 1,1 м.

При заборе материала соплом или переносной воронкой с

большой площади первый участок трубопровода должен быть гибким. Гибкий рукав выполняется из металлических обечаек без дна, соединенных между собой шарнирно и помещенных в общей резиновой трубе, или в виде рукава из плотного прорези­

ненного материала, в котором закреплена стальная проволока,

или, наконец, в виде двойной стальной спирали (рис. 21). Сле­ дует иметь в виду, что удельное падение давления в гибком ру­ каве примерно вдвое больше, чем в стальном.

3. Разгрузители

Разгрузители установок пневматического транспорта всасы­ вающего типа предназначены для выделения из перемещаемой смеси материала и направления его через соответствующий за­ твор или клапан для дальнейшего транспортирования или пере­

работки.

При поступлении в разгрузитель воздух находится под разре­ жением; поэтому эти затворы и клапаны (см. раздел 4) должны

.при выдаче материала из разгрузителя предотвратить подсос на­ ружного воздуха в разгрузитель. Отработавший воздух продол­ жает движение по воздухопроводу и направляется для дальней­

шей очистки и подачи в вентилятор. По принципу действия раз­ грузители бывают объемные и центробежные.

В установках нагнетательного типа, поскольку воздух при

подходе к точке разгрузки находится примерно под атмосфер­ ным давлением, смесь может подаваться свободной струей в по­ мещение или в бункера с простой задвижкой или, если это тре­ буется в бункера с дозатором той или иной конструкции.

Принцип действия объемных разгрузителей заключается в том, что смесь из трубопровода поступает в цилиндрический со­ суд во много раз большего сечения, чем сечение трубопровода; вследствие этого скорость воздуха при движении смеси по сосу­ ду становится значительно ниже скорости витания, а материал под действием силы тяжести выделяется из смеси и выпускается через затвор в нижней части сосуда. Объемный разгрузитель изо -

64

бражен на рис. 22. Смесь поступает из одного или из нескольких трубопроводов внутрь разгрузителя и ударяется о направляю­ щий щиток. Наиболее крупные частицы материала направляют­ ся сразу в нижний конус. Воздух, расширяясь, с небольшой ско­ ростью поднимается в верхний ярус. —При этом все время выделяются более мелкие частицы

материала, которые также па­ дают в нижний конус. К флан­

цам нижнего конуса крепится

шлюзовой затвор. Верхний ко­ нус имеет патрубок для отвода воздуха в воздухопровод.

Диаметр круглого объемно-

носу, иногда изготовляют из более толстого материала. Паде­ ние давления в разгрузителе определяется по такой формуле:

воздуха во входном патрубке отделителя принимается не выше

10 м/сек [9].

Если пыль и мелкие частицы зерна, не выделившиеся в раз­

грузителе, представляют ценность, то в цилиндр разгрузителя

встраивают еще циклон-пылеотделитель, пыль из которого выделяется через особый затвор меньшего размера; затем эта пыль присоединяется к потоку зерна из главного затвора.

В пневматических установках, транспортирующих материал, измельчение которого не допускается, применяют в качестве объ­ емных разгрузителей различного рода осадочные камеры. На

рис. 23 изображена осадочная камера для резаного табака, со­

стоящая из двух камер, между которыми помещена густая сет­

Ка. Сетка непрерывно встряхивается. Табак, задержанный сет­ кой, оседает в первой камере и выпускается через шлюзовой за­ твор, а воздух с пылью проходит через сетку и, частично остав-

Рис. 23. Осадочная камера для резаного табака:

/—корпус камеры; 2—задвижной противень для пыли; 3—смотровое отверстие с дверцей; 4—дверца камеры; 5~задвижная рамка с сеткой; Я—приводной валик встряхивающего механизма; 7—подшипник валика 6\ 8—встряхивающий механизм.

ляя пыль во второй камере, выходит из нее и направляется в рукавный фильтр. Гипрожиром в качестве разгрузителя пневма­ тических установок на чаеразвесочной фабрике запроектиро­ вана осадочная камера; в этой камере (рис. 24) смесь проходит

6б

в верхней части, чай осаждается в нижней части, а воздух выво­ дится через торцовую стенку камерных труб, нижняя четверть которой вырезана и закрыта сеткой.

Рис. 24. Осадочная камера пневмотранспортной линии на чаераз­ весочной фабрике.

Центробежный разгрузитель, или циклон, представляет собой сосуд из листовой стали толщиной от 1 до 3 мм, имеющий верх­ нюю цилиндрическую и нижнюю коническую части. Цилиндри­

ческая часть имеет патрубок для присоединения к трубопроводу, подводящему смесь; внутри цилиндрической части имеется тру­ ба для вывода отработавшего воздуха. К нижнему отверстию ко­ нической части присоединен цилиндрический или бочкообразный патрубок из стекла или с одной стеклянной стенкой длиной

500 мм; он предназначен для наблюдения за движением мате­ риала. Патрубок фланцами присоединен к шлюзовым затворам для вывода материала.

Принцип действия центробежных разгрузителей основан на том, что при движении потока в разгрузителе со спиральной тра­ екторией на частицы материала действует центробежная сила,

которая заставляет их выделяться из потока и отбрасывает их к наружным стенкам разгрузителя. Спиралеобразное движение потока достигается тем, что он вводится в разгрузитель по каса­

тельной и принудительно отклоняется вниз в направляющем ап­ парате разгрузителя. Достигнув стенок разгрузителя, частицы двигаются вниз по стенкам, по направлению к выходному отвер­ стию разгрузителя, описывая спираль сначала по цилиндриче­ ской части, а затем по конической. Воздух, пройдя некоторый

путь по спирали по свободному сечению кольцевого простран­ ства в цилиндрической части разгрузителя, резко меняет направ­ ление и через трубу в центре поступает в воздухопровод.

Основными показателями работы разгрузителей являются от­ ношение веса материала, не осадившегося в них и выносимого с отработавшим воздухом Qy, к количеству материала, посту­ пившего в разгрузители Qn (гак называемый коэффициент уно-

са материала ду = -рг- , и падение давления при проходе воз-

духа через циклон Арразгр- Вместо определения технологическо­ го эффекта работы разгрузителя по величине уноса материала

где t]pa3Zp —коэффициент отделения материала.

Как установлено подробными исследованиями работы цикло­ нов-разгрузителей пневмотранспортных установок, проведен­ ными в Одесском технологическом институте, па величину этих двух показателей влияют очень многие факторы. Главными из

них являются скорость входа воздуха, несущего материал в от­ делитель, диаметр цилиндрической части отделителя, соотноше­ ние размеров отдельных элементов разгрузителя, характеристи­ ки транспортируемого материала и концентрация смеси, а так­ же отдельные конструктивные размеры элементов циклона.

Скорость входа в разгрузители (vex) с точки зрения обоих показателей, т. е. уменьшения уноса и падения давления, долж­ на быть 12—16 м!сек. Переходной патрубок от круглой трубы зернопровода к прямоугольному входному патрубку разгрузите­ ля должен обеспечить эту скорость. Диаметр цилиндрической части разгрузителя должен быть возможно меньшим, но не ре­

комендуется делать меньше 300 мм, так как при дальнейшем

68