6.4. Устройства аэрогравитационного транспорта

Установки аэрогравитационного транспорта (аэрогравитационные желоба) являются одной из разновидностей пневмотранспортных установок. Принцип действия аэрожелобов состоит в том, что через пористую перегородку происходит аэрирование (насыщение воздухом) порошкообразных грузов, получающих при этом большую подвиж­ность и перемещающихся по желобу при небольшом его наклоне (2...3⁰).

6.4.1. Принцип действия и область применения

Аэрогравитационные желоба (рис. 6.18) применяют при транспорти­ровании легкосыпучих, главным образом пылевидных грузов. Они

также используются для транспортной связи отдельных технологичес­ких операций, выгрузки сыпучих грузов из бункеров и складов.

В последнее время на предприятиях зерноперерабатывающей промышленности начали внедрять аэродинамические конвейеры. В отличие от аэрогравитационных в конвейерах вместо мягкой пористой перегородки устанавливают воздухораспределительную решетку в виде стального чешуйчатого сита. Через жалюзи решетки создается направленный выход струи воздуха, в результате динамического воздействия которой груз перемещается не только вниз по уклону, но и горизонтально, и даже с подъемом вверх.

6.4.2. Расчет аэрогравитационных конвейеров

Исходные данные. Для расчета исходными данными служат произ­водительность, характеристика транспортируемого груза, длина пере­мещения и угол наклона желоба.

При расчете определяют размеры поперечного сечения желоба, подбирают тип пористой перегородки и воздуходувной машины. Размеры сечения желоба вычисляют из формулы производительности конвейеров

(6.9)

где ε — пороэность слоя; h_сл — высота слоя груза в желобе, м; b — ширина желоба, м; n и m — коэффициенты, зависящие от соотношения поперечных размеров слоя: при h_сл / 2b>1 m = 3, n = 1;при h_сл /2b<1, m = 1 n = 3; при h_cл /2b=1 m = 2, n=2.

Установлено, что при h_cn>2b затраты энергии на транспортирова­ние будут меньше, чем для конвейера с h_cл<3 b. Обычно в производст­венных условиях соотношение h_cn /2b поддерживается в пределах 0,8...1,0.

Вязкость слоя является функцией скорости фильтрации v_ф. Поэто­му для определения ню)m_T необходимо рассчитать величину v_ф. Установ­лено, что оптимальными для транспортирования являются значения

где v_min — минимальное значение скорости фильтрации, при которой начинается псевдо­ожижение слоя, м/с.

Так как в формулу (6.9) входят два линейных размера, то для определения ширины желоба необходимо задаться отношением h_сл/2 b = с. Приняв с < 1, выразив h_cл через ширину желоба и подставив полученное соотношение в формулу (6.8), решим его относительно ширины желоба

Рассчитав величину b, определяют высоту слоя груза h_сл. Суммар­ные потери давления (Па) в установке

где Δр_в — потери давления в подводящих воздуховодах, Па; Δр_п.п — потери давления на пористой перегородке, Па; Δр_сл — потери давления в слое груза, Па; Δр_ф — потери давле­ния в воздухоочистительных устройствах, Па.

Значения h_сл и е известны. Тогда величину Д р_сл нетрудно опреде­лить по выражению

Величину Д р_п.п находят по выражению Δр_п.п = т_п.п v_ф, задавшись типом материала пористой перегородки (см. табл. 6.14). После опреде­ления Δр_п.п необходимо проверить условие 1,5 Δр_сл < Δ р_{п. п} < 3,0 Δр_сл.

Потери давления в воздуховоде (Па)

Диаметр воздуховода (м)

где А_п.п — площадь пористой перегородки, м² .

Определив суммарные потери давления в установке, необходимо умножить их на коэффициент запаса, учитывающий возможное кратко­временное увеличение производительности и равный 1,2. По получен­ной величине 1,2Δр и расходу воздуха в установке Q_вм = v_ф А_п.п подбирают воздуходувную машину.

Мощность электродвигателя воздуходувной машины

где η — КПД передаточного механизма; η_вм -КПД воздуходувной машины.