Пневматический транспорт

Пневматическими транспортерами называют устройства пере­мещения по трубам сыпучих грузов в смеси с воздухом под давле­нием. В микробиологической промышленности с помощью пневмо­транспорта перемещают отруби, солодовые ростки, свекловичный жом, муку, древесные опилки, щепу и др. со склада сырья в цех переработки. Пневматические установки имеют высокую произво­дительность — до 400 т/ч — при дальности перемещения грузов до 100 м и более и на высоту до 100 м.

Преимуществами пневмотранспортных установок по сравнению с механическими являются простота конструкции, надежность эксплуатации, легкость обслуживания, полная герметизация, ме­ханизация и автоматизация транспортных операций, гигиенические условия труда и возможность применения установок в любых ус­ловиях при сочетании с технологическими операциями и любой расстановкой оборудования. К главному недостатку пневматиче­ских установок можно отнести большой расход электроэнергии — до 0,4 кВт-ч на 1 т перемещаемого груза, вызванный тем, что вместе с перемещаемым грузом перемещается большой объем воздуха. Принцип действия пневмати­ческих установок основан на движении насыпного груза в потоке воздуха.

Пневматические установки разделяются на всасывающие, нагнетательные и всасываю-ще-нагнетательные (рис. 3.7).

Во всасывающей установке (рис. 3.7, а) с помощью воз­духодувной машины 6 отса­сывается воздух, создается разрежение, воздух движется в загрузочное устройство / и, проходя сквозь слой сы-

Рис. 3.7. Пневматические транс­портные установки:

jj — всасывающая; 6 — нагнетатель­ная; я — всасывающе-нагнетательная; ' —-загрузочное устройство; 2,4 — трубопровод; 3 — циклон-разделитель; ° — циклон-очиститель; 6 — возду.хо-ДУвная машина; 7 — глушитель шу-^ма: в — шлюзовой затвор

пучего материала, подхватывает его и перемещает по трубопроводу 2 в циклон-разделитель 3, где материал отделяется, а запыленный воздух поступает через трубопровод 4 в циклон-очиститель 5 и да­лее выбрасывается воздуходувной машиной 6 через глушитель шума 7 в атмосферу. Груз из отделителя 3 выводится при помощи шлюзового затвора 8.

Преимущество всасывающих установок заключается в том, что вследствие разрежения в системе исключается возможность пыле-выделения, что позволяет использовать их для транспортирования пылеобразующих грузов (отрубей, муки, зерновой лузги, измель­ченной культуры грибов) к одному или нескольким технологиче­ским аппаратам. К недостаткам всасывающей установки можно отнести невозможность создания высокого перепада давления (до 50—60 кПа), что ограничивает расстояние перемещения груза и не­обходимость герметизации в местах вывода груза из системы.

Нагнетательные транспортные установки (рис. 3.7, б) работают следующим образом. Воздуходувная машина нагнетает воздух в систему пневматического транспортера, создавая в ней давление воздуха больше атмосферного (наибольшее — в месте загрузки, наименьшее — в месте разгрузки). Сжатый воздух, проходя по трубопроводу 2, по пути захватывает сыпучий груз, поступающий через загрузочное устройство /, и направляет его в отделитель 3. Далее все операции происходят так же, как и во всасывающей пневматической установке, описанной выше. В нагнетательных транспортных установках избыточное давление в трубопроводе мо­жет достигать 400—600 кПа, что позволяет перемещать материалы на расстояние до 300 м и более в одну или несколько точек разгрузки.

Всасывающе-нагнетательные установки (рис. 3.7, б) позволяют сочетать преимущества как всасывающих, так и нагнетательных установок. При транспортировании сыпучих грузов в пневмоуста-новках скорость воздуха составляет от 6 до 35 м/с, при этом допу­скается концентрация смеси (отношение величины массового рас­хода транспортируемого материала к массовому расходу воздуха) 25—30 кг/кг.

Расчет пневматических транспортных установок. При расчете примерной производительности пневматического транспорта (кг/с или т/ч) следует принимать во внимание неравномерность работы установки в течение суток.

n_c = G_MKnKn_P, или Я_ч = 3,6G_M/C_H/Cnp,

где G„ — масса перемещаемого материала, кг/с; К_н — коэффициент, учи­тывающий неравномерность подачи материала (К_н = 1,5); К_ир — коэффи­циент неравномерности, определяемый условиями технологического про­цесса (К_пр = 1,25).

Приведенная длина трубопровода (м)

где SL_r — сумма длин горизонтальных участков, м; 2L_B — сумма длин вертикальных участков, м; 2L_3K — сумма длин, эквивалентных коленам, м; SL_3n — сумма длин, эквивалентных переключателям трубопроводов, м (эквивалентная длина двухходового переключателя принимается 8 м, длина задвижки затвора — 10 м).

Длина трубопроводов L_3K, эквивалентных коленам, зависит от радиуса кривизны колена R и внутреннего диаметра трубы d (табл. 3.3).

Таблица 3.3. Длина трубопроводов, эквивалентных коленам, м

	Rid
Груз Пылевидный Зерновой однородный Мелкокусковой неоднородный Крупнокусковой неоднородный	4—8	G 5—10 8—10	6-12 12—16 28—35 60—80	8—10 16—20 38—45 70—90

Движение в трубопроводе материала осуществляется потоком воздуха, скорость которого должна быть больше скорости витания частиц материала (u>u_s). Скорость воздуха для таких сыпучих материалов, как отруби, свекловичный жом, лузга овсяная и греч­невая, солодовые ростки, измельченная культура гриба Asp. oryzae и др., принимается в пределах от 16 до 23 м/с. Скорости витания некоторых материалов приведены в табл. 3.1.

Скорость воздуха (м/с) при начале всасывания и нагнетания материала

где а — коэффициент, учитывающий крупность частиц материала; р — плот­ность материала, кг/м³ (см. табл. 3.1); К_к — коэффициент, учитывающий свойства материала [К_м= (2-4-5) Ю^-6]; L_np — приведенная длина трубо­провода, м. Для всасывающих установок слагаемое K_ML² не учитывается.

Величины коэффициента крупности а представлены в табл. 3.4. Таблица 3.4. Коэффициенты крупности для различных грузов

Груз	Наибольшая крупность частиц, мм	Коэффи­циент а
Пылевидный и порошкообразный Зернистый однородный Мелкокусковой однородный Среднекусковой однородный	0,001 — 1,0 1-10 10—20 10—80	10—16 17—20 17—22 22—25

Для устойчивой работы установки рассчитанную скорость воз-Духа увеличивают на 10—20 %.

Массовая доля материала в смеси с воздухом