Виды систем пневмотранспорта

Пневматическим транспортом, или, сокращенно, пневмотранспортом называют перемещение измельченных материалов и отходов по воздуховодам в смеси с воздухом.

Пневматический транспорт широко применяют для перемещения сухих формовочных материалов в литейном производстве, хлопка на очистных установках и текстильных фабриках, асбеста при его переработке и многих других измельченных материалов на предприятиях различных отраслей промышленности.

Системы пневмотранспорта применяют также для перемещения отходов, образующихся при механической обработке древесины, графита, металлов и других материалов.

Особенно широкое применение системы пневмотранспорта получили на предприятиях деревообрабатывающей промышленности, так как при установке этих систем появляется возможность совмещать перемещение материалов и отходов с такими технологическими операциями, как сушка, охлаждение, обеспыливание и перемешивание.

Применение систем пневмотранспорта упрощает решение задачи обеспыливания рабочих мест и уборки помещения. Системы пневмотранспорта одновременно выполняют роль вытяжной вентиляции.

К недостаткам систем пневмотранспорта следует отнести ограничения, которые накладывает на их применение влажность материалов (например, повышенная влажность опилок), размеры перемещаемых кусков и невозможность транспортирования слипающихся материалов. К недостаткам этих систем относится также влияние на износ всех их элементов абразивных свойств таких перемещаемых материалов, как песок, молотая глина, металлические опилки и др.

По назначению различают системы пневматического транспорта внутрицеховые и внешние (межцеховые), а по значениям потерь давления их делят на системы низкого давления (Δр≤5000 Па), среднего давления (5000 Па<Δр≤20000 Па) и высокого давления (Δр>20 000 Па).

70. Конструктивное устройство аппаратов утилизации теплоты (Импровизируем из учебника).

Воздушно-тепловые завесы

Воздушная завеса – это вентиляционное устройство для предотвращения прохода воздуха через открытый проем. В ней использовано шиберующее свойство плоской воздушной струи.

Воздушные завесы устраивают как у проемов в наружных ограждениях, так и у проемов во внутренних ограждениях. В последнем случае воздушная завеса препятствует перетеканию воздуха из загрязненного помещения в чистое. Устраивают воздушные завесы также у проемов и отверстий в ограждении технологического оборудования для предотвращения выбивания вредных выделений в помещение.

Одним из главных признаков для классификации воздушных завес следует считать режим их работы. По режиму работы различают воздушные завесы двух видов:

1) периодического действия (воздушные завесы у периодически открываемых проемов) ;

2) постоянного действия (воздушные завесы у постоянно открытых проемов).

По направлению струи и воздушные завесы можно разделить на три вида:

1) с направлением струи снизу вверх (с подачей воздуха через горизонтальную щель, расположенную внизу проема);

2) с горизонтальным направлением струи – одно- и двусторонние с подачей воздуха через вертикальную щель, расположенную с одной или с двух сторон проема];

3) с направлением струи сверху вниз (с подачей воздуха через горизонтальную щель, расположенную вверху проема).

Для проемов в наружных ограждениях наиболее целесообразно устройство завес с подачей воздуха снизу вверх, так как при этом наиболее надежно предотвращается врывание холодного воздуха в нижнюю (рабочую) часть помещения.

В случаях возможной остановки транспорта в открытом проеме или опасности засорения горизонтальной щели сыпучими материалами, падающими с проходящего транспорта, а также при установке в проемах транспортеров или другого оборудования следует устраивать завесу с боковой подачей воздуха. Завесы этого вида получили наиболее широкое распространение.

Воздушные завесы с подачей воздуха сверху вниз можно рекомендовать в первую очередь для проемов во внутренних ограждениях или для проемов и отверстий в ограждении технологического оборудования, т. е. для случаев, когда перепад давлений с двух сторон ограждения постоянен по высоте. Для проемов в наружных ограждениях этот вид воздушной завесы менее подходит, так как его применение связано с опасностью прорывания наружного воздуха в нижнюю (рабочую) часть помещения.

По месту воздухозабора и температуре подаваемого воздуха ^воздушные завесы можно разделить на четыре вида:

1) с внутренним воздухозабором и подогревом подаваемого воздуха – t3>tB;

2) с внутренним воздухозабором без подогрева подаваемого воздуха – t3=tB;

3) с наружным воздухозабором и подогревом подаваемого воздуха – t3>tн;

4) с наружным воздухозабором без подогрева подаваемого воздуха – t3=tн.

Воздушные завесы с внутренним воздухозабором и подогревом подаваемого воздуха устраивают у проемов в наружных ограждениях помещений с постоянными рабочими местами вблизи ворот и дверей или с повышенными требованиями к воздушной среде. Для таких помещений устройство воздушных завес с наружным воздухозабором нецелесообразно, так как приводит к увеличению затрат тепла на подогрев воздуха.

С наружным воздухозабором и подогревом подаваемого воздуха устраивают воздушные завесы постоянного действия, используемые в качестве приточных вентиляционных установок.

69. Конструктивное оформление и расчет систем пневмотранспорта.

Воздуховоды систем пневмотранспорта выполняют только круглого сечения и изготовляют из оцинкованной или черной стали. Для объединения звеньев воздуховодов между собой и с фасонными частями их края отбортовывают, а само соединение выполняют на фланцах с установкой прокладок между ними. На сети воздуховодов на расстоянии 10—15 м друг от друга устраивают люки для их очистки и осмотра. Установка на воздуховодах каких-либо регулирующих устройств типа шиберов или дроссель-клапанов, за исключением наклонных шиберов у периодически действующих приемников, не допускается. Тройники для пневмотранспортных систем должны иметь угол примыкания ответвления к стволу а в пределах 8—10°, а отводы должны иметь радиус закругления R=2d; отводы 90° должны состоять не менее чем из пяти звеньев по 15° каждое и двух стаканов по 7°30'. Воздуховоды следует прокладывать над полом рабочего помещения открыто, за исключением случаев, когда из-за наличия транспортного оборудования (краны, кран-балки, монорельсы, подвесные конвейеры) прокладка над полом оказывается невозможной. В этих случаях воздуховоды пневмотранспорта прокладывают или в подпольных каналах, перекрываемых съемными плитами с люками для осмотра воздуховодов в наиболее опасных для засорения местах, или под потолком нижележащего помещения.

Исходными данными для расчета внутрицеховых систем пневмотранспорта являются:

а) характеристика и количество отходов или материалов, подлежащих транспортированию (удалению) от каждого приемника;

б) расходы воздуха, подлежащего удалению от приемников деревообрабатывающих станков и от напольных отсосов;

в) выбранная трасса сети воздуховодов и места установки нагнетателей и очистных устройств.

Характеристика отходов или материалов и их количество принимаются по технологическим данным работы станков, а расход воздуха, необходимого для транспортирования, устанавливается по справочной литературе. Расход воздуха должен быть достаточен для транспортирования примесей, а скорость его движения в воздуховодах должна быть не менее транспортирующей скорости.

Массовая расходная концентрация смеси: mр=Gм/GВ=Gм/LВrВ, где GM — массовый расход транспортируемого материала, кг/ч; GB — массовый расход воздуха, кг/ч; LB – объемный расход воздуха, м3/ч; rВ – плотность воздуха, кг/м3.

Для внутрицеховых пневмотранспортных систем mр находится в пределах 0,1—0,6. При расчете межцеховых пневмотранспортных систем расход воздуха, м3/ч, определяют по оптимальной массовой расходной концентрации смеси: LВ=GМ/rВmВ.

Оптимальную массовую расходную концентрацию смеси mВ выбирают путем сравнения вариантов расчета требуемой мощности транспортной установки, считая за оптимальную ту концентрацию, при которой мощность установки окажется минимальной. Для пневмотранспортных систем среднего давления mВ принимается в пределах 0,7—2. В пневмотранспортных системах высокого давления возможно увеличение mВ до 5. При расчете воздуховодов систем пневмотранспорта определяют диаметры всех участков сети воздуховодов и потери давления в сети при транспортировании по ней воздуха и примесей (материалы или отходы).

На основании расчетов по определению потерь давления подбирают побудители тяги — нагнетатели, а по характеристике примесей и по расходу воздуха выбирают тип и размеры очистных устройств. Невязка в потерях давления на отдельных участках и ответвлениях не должна превышать 10%. Расчет потерь давления в воздуховодах первоначально проводят для чистого воздуха. Особенность расчета систем пневмотранспорта состоит в необходимости учета потерь давления на «разгон» материала, т. е. учета затрат энергии на создание ускорения материала.

Составляющая скорости движения материала в направлении движения воздуха при загрузке материала в воздуховод может быть равна нулю и потери давления на «разгон» можно определять по формуле:

разг=2mр×(uм/uв)×rв×(u2/2).

При оценке местных сопротивлений отводов также приходится учитывать затраты энергии на разгон материала, так как при проходе транспортируемого материала через отвод он частично теряет скорость вследствие ударов твердых частиц о стенки. Потери давления в отводах зависят и от положения отводов на воздуховоде.

После окончания расчета потерь давления в воздуховодах для чистого воздуха их пересчитывают для условий транспортирования смеси и прибавляют к ним потери давления на подъем материала в вертикальных участках воздуховодов: Dрсм=Dр×(1+Кmр)+mрrвz×(uв/(uм-us)),

где Dрсм — потери давления в сети воздуховодов при транспортировании по ней смеси, Па; Dр - потери давления в сети воздуховодов при транспортировании по ней чистого воздуха, Па; К - опытный коэффициент; z - высота подъема, м.

Коэффициент К зависит от многих факторов: состояния потока, вида примесей, концентрации их, скоростей движения воздуха и примесей, размеров воздуховодов.

Общие потери давления всей пневмотранспортной системы складываются из потерь давления в сети воздуховодов Dрсм и потерь давления в очистных устройствах Dро,у (циклоны, фильтры). К общим потерям давления добавляется запас в размере 10%: åDрс=1,1(Dрсм+Dро,у).

К расчетной производительности системы по воздуху также добавляется запас в размере 15% на подсос воздуха: Lc=1,15Lв, где Lc объемный расход воздуха в системе с учетом запаса, м3/ч; L, - расчетный расход воздуха в системе, м3/ч.

По найденным значениям потерь давления Dрс и объемного расхода воздуха Lc подбирают нагнетатель (вентилятор, турбовоздуходувка или ротационная машина).

Наши рекомендации