Дәріс. Тасымалдаушы машиналардың арнайы түрлері. Гидравликалық және пневматикалық көлік.

Пневматикалық тасымалдаушы қондырғылар.

Пневмокөлік қондырғылары сусымалы жүктерді бункерлерге тиеу, сусымалы жүктерді қоймадан өндіріске беру, темір жол вагондарын, кемелерді, автомобильдерді тиеу және түсіру, өндіріс қалдықтарын шығару, жартылай фабрикаттарды және дайын өнімдерді, жекеленген жүктерді тасымалдау, цехтан экспресс –зертханаларға сынамаларды жеткізу және т.б. үшін арналған. Олар әсер ету принципі бойынша ауа ағымында, құбырлы контейнерлерде, патрондарда сусымалы жүктерді тасымалдаушы қондырғыларға бөлінеді.

Ауа ағымында цемент, көмір, ағаш ұнтақтары, астық дәндері, ұн, мақта, сабын, түйіршікті материалдар , басқа сусымалы, шаң тәрізді, талшықты және кесекті материалдар тасымалданады.

Майда бөлшектер әдетте ауада қалқып қозғалады, ал ірілері құбыр түбіне құлап, ауа ағымымен қайта көтеріліп алға қарай орын ауыстрып отырады.

Пневмо қондырғылардың өнімділігі бірнеше ондаған т/сағ – 300 т/сағ дейін, ал тасымалдау ұзыдығы бірнеше ондаған км - 1,5-2км дейін жетеді.

14.1 – сурет. Пневматикалық тасымалдаушықондырғылардың сұлбалары

Пневматикалық қондырғылардың мынадай артықшылықтары бар: адам денсаулығына зиянды және шаң тәрізді жүктерді тасымалдау кезінде толық саңылаусыздануы; қажетті құбыр тармақтары бар кез келген күрделі трасса бойынша жүкті тасымалдау мүмкіндігі; бір уақытта бірнеше нүктеден, әрең жететін орындардан жүктерді алу мүмкіндігі.

Кемшіліктері: энергияның жоғары үлестік шығыны (конвейерлерге қарағанда 8-14 есе көп); әсіресе иілген жерлерде құбырдың қарқынды тозуы; ауаны шаңнан мұхият тазалау қажеттілігі; ылғал және жабысқақ жүктерді тасымалдаудың мүмкін еместігі. Жүкті ауалық қоспамен тасымалдайтын пневматикалық қондырғыларды сормалаушы, айдамалаушы және құранды деп бөледі (14.1-сурет).

Сормалаушы пневмокөлік қондырғысы (14.1 а - сурет) пневматикалық жүйеде сирету жасайтын ауа үрлегіш машинадан 6 тұрады. Атмосфералық қысым әсерімен ауа канал (сопло) 1 арқылы құбырға 2 үйінді жүкпен бірге сорылады, ары қарай құбырмен түсіретін орынға дейін (бөлгішке) айырғышқа 3 тасмалданады. Оның қимасының ауданы құбыр қимасының ауданынан бірнеше есе көп. Ағым жылдамдығының күрт төмендеуі нәтижесінде жүк оның түбіне құлап, одан шлюздік қақпақ 4 көмегімен жүк түсіріліп отырады. Айырғыштан 3 жүктің майда фракциялары бар ауа сүзгімен жабдықталған көлемі аз резервуарға 5 келіп түседі. Тазалау нәтижесінде бөлінген жүк шлюздік қақпақ 4 арқылы шығарылып тасталады. Тазаланған ауа ауа үрлегіш машинамен 6 сорылып атмосфераға шығарылып отырады. Сормалаушы пневмоқондырғылар 0,05 МПа дейінгі қысымда жұмыс істейді.

14.1-сурет. Пневматикалық тасымалдаушы қондырғылардың сұлбалары

Айдамалаушы пневмотасымалдаушықондырғыда (14.1 б - сурет) сорылған ауа компрессордан 7 ауа жинағышқа 8 келіп түседі, одан кейін ылғал бөлгішке 9 ары қарай құбырға өтеді. Құбыр арнайы қоректендіргіштің 10 көмегімен жүкпен тиеледі. Ары қарай жүгі бар ауа бөлгішке 3, одан сүзгімен жабдықталған көлемі аз резервуарға 5 келіп түседі. Осы жерден ауа тазаланып атмосфераға жіберіліп отырады. Айдамалаушы пневмоқондырғыларда қысым құламасы 0,4-0,6 МПа жетеді, сондықтан олар жүкті үлкен қашықтыққа тасымалдай алады.

Бұл қондырғылардың бір – бірінен айырмашылығы: сормалаушы пневмоқондырғылар материалдарды әртүрлі орындардан жинап алуға мүмкіндік береді, ал айдамалаушы пневмоқондырғылар материалды бір жерден алып оны әртүрлі орындарға жеткізуге мүмкіндік береді.

Аралас типтес пневматикалық қондырғы (14.1 в - сурет) тізбектеліп орналасқан екі сормалаушы 11 және айдамалаушы 12 учаскелерден тұрады. Қондырғынның сормалаушы бөлігі жоғарыда қарастырылғанға ұқсас болады: жүк құбырға сорылып бірінші бөлгішке 3 және сүзгіге 5 келіп түседі, одан жүк қондырғының айдамалаушы бөлігіндегі арындық құбырға 12 беріледі. Тазаланған ауа атмосфераға шығарылмай, компресссорға 7 беріліп одан құбырға 12 айдалады, ары қарай жүк түсіру орнына дейін бөлгішке 3 және сүзгіге 5 дейін тасымалданады. Осы сұлбаның артықшылығының мәні жүкті бірнеше тиеу орындарынан алып, оларды бір жерге жинайды, одан кейін оны бір уақытта бірнеше түсіру орындарына тасымалдайды.

Ауа үрлегіш машина ретінде желдеткіштерді, әртүрлі типтегі турбомашиналарды, ротациялық вакум – сорғыларды, әртүрлі типтегі компрессорларды қолданады.

Ауалық құбырларды жұқа болат құбырлардан орындайды. Құбырлардың біркелкі тозуын және олардың қызымет ету мерзімін ұзарту мақсатында 1-1,5 жылдық жұмыстан кейін жұмыстық құбырларды өзінің осі айналасында 180⁰ бұрады.

14.2-суретінде қондырғының негізгі элементтері келтірілген: а – сопло (канал), б – шлюздік қақпақ, в – бұрандалы қоректендіргіш, г – тиеу құрылғысы. Сормалаушы қондырғыларда тиеу органы қызметін иілгіш шлангаға бекітілген сопло атқарады (14.2 а, -сурет). Ол қаптамамен 2 қапсырылған құбырдан 1 тұрады. Үйінді жүгі бар ауа атмосфералық қысым әсерімен соплоның қабылдаушы бөлігіне сорылады, оған сонымен қатар соплоның жоғарғы жағынан атмосферадан ауа келіп түседі. Үйінді жүк ауа ағымымен ілесіп құбырға беріледі .

14.2 –сурет. Пневмо қондырғылардың элементтері

Шлюздік қақпақ (14.2 б, -сурет) бірнеше бөліктерден тұратын, корпуста 1 айналып отыратын барабаннан 2 тұрады. Оның бір тесігі тиеуші, ал екіншісі түсіруші қызметін атқарады. Барабанның қалақтары корпусқа нығыздалып орнатылған. Шлюздік қақпақ тиеуші құрылғы ретінде жүйедегі ауа қысымы 0,14 МПа дейін болатын кезде қолданады.

Барабан бөліктерінде болатын жүк мөлшері кезекпен айдамалаушы немесе сормалаушы құбырға берліп отырады. Бұрандалы қоректендіргіш (14.2, в-сурет) түсіру орнына қарай азаятын айнымалы қадамы бар бұрандадан тұрады. Осының арқасында, жүк шығар жерде нығыздалып, тиеу құрылғысы арқылы сығылған ауаның жоғалымына кедергі жасайды. Араластырғыш камераның төменгі жағында форсункалар болады, олармен сығылған ауа беріледі. Реттелетін тиеу құрылғысы сормалаушы пневматикалық қондырғыларда үйінді жүктердің келіп түсуін дозалау үшін қолданылады (14.2, г-сурет).

Конструкция тиеуші май құйғыштан 1, саңылаулы тесіктері бар корпустан 2, құбырға бір жағынан жүкті ендіруге арналған терезесі бар, екінші жағынан ауа келіп түсетін торламасы бар аузы кең келте құбыры (раструб) 5 бар келте құбырдан (патрубкадан) 3 тұрады. Келте құбыр 3 саңылау қимасын өзгерту үшін тұтқаның 4 көмегімен бұрылып отырады. Құбырда үйінді жүк аузы кең келте құбырдан келіп түсетін ауамен кездесіп қоспа жасалынып құбырмен ары қарай қозғалады.

Пневматикалық қондырғылардың есебі алдымен жүкті тасымалдауды қамтамасыз ететін жылдамдықты анықтаудан басталады. Ауа ағымындағы жүк бөлшегін қарастырайық (14.3-сурет).

14.3-сурет. Ауа ағымындағы жүктің бөлшегі

Гидравликалық тасымалдаушы қондырғылар.

Гидравликалық тасымалдаушы қондырғылар құбырлармен немесе науалармен сұйық ағымында үйінді жүктерді тасымалдау үшін арналған. Үйінді жүктің сумен қоспасын гидро қоспа немесе қойыртпақ (пульпа) деп атайды, ол қатты компоненттердің массасының сұйық компоненттің массасына қатынасымен сипатталады. Қондырғыларды қысымдық және қысымсыз деп бөледі. Қысымдық қондырғылара қойыртпақ сорулармен қозғалады, ал қысымсыз қондырғыларда көлбеу жазықтықта жүк салмағын құраушының әсерінен болады.

Қысымдық гидравликалық қондырғылар құбырға үйінді жүкті ендіру тәсілі бойынша қойыртпақ сорғысы бар қондырғылар және бункерлік берушісі бар (қоректендіргішпен) қондырғыларға бөлінеді. Гидро қондырғылар құмды, руданы, тау-кен жыныстарын, шлакты, күлді, топырақтарды және т.б. тасымалдау үшін қолданылады. Осыдан басқа, гидравикалық тәсілмен мониторлардың көмегімен забойда пайдалы қазбаны бос жыныстан бөліп алу үшін және ары қарай қойыртпақты гидроқондырғылармен тасымалдау жүргізіледі. Гидравликалық көліктің артықшылықтары: өнімлділігінің жоғарылығы және күрделі кеңістік трассасында тасымалдау ұзындығының үлкендігі; конструкциясының қарапайымдылығы, қызмет көрсетудің және пайдаланудың қолайлығы; гидро қондырғы жұмысын толық автоматтандыру мүмкіндігі; үйінді жүктерді тасымалдау құнының аздығы. Кемшіліктеріне мыналар жатады: тасымалданатын кесектердің ірілігінің шектеулігі; абразивті жүктерді тасымалдау кезінде құбырлардың тозуының үлкендігі; су мен энергия шығынының үлкендігі; қыста қойыртпақтың қатып қалу мүмкіндігі. Бірақта гидроқондырғылар осындай кемшіліктерге қарамастан кең қолданылып келеді, қазіргі уақытта олардың қолдану аймағы кеңеюде.

Бірқатар гидрошахталарда көмірді тікелей тұтынушыларға гидро тасымалдау варианты қолданылады. Көмірдің майда бөлшектері суспензияланған (жүзгіш) арнайы дайындалған қойыртпақ сорғы станцияларымен жасалынатын қысыммен тасымалданады.

Істеп тұрған қондырғылардың көмір бойынша өнімділігі жылына 3,5-4 млн. тоннаны құрайды. Болашақта ұзындығы бірнеше жүз километр болатын, өнімділігі жылына 30-50 миллион тонна көмірді құрайтын ірі магистральдар салынбақшы.

Қойыртпақ сорғысы бар қондырғыда (14,4, а –сурет) үйінді жүк және су қойыртпақталады, ол қабылдаушы құрылғыдан 2 қойыртпақ сорғымен 1 сорылып берілген түсіру орнына құбырмен тасымалданады.

14.4-сурет. Гидравликалық тасымалдаушы қондырғылардың сұлбалары

Жүк елек 4 арқылы өтіп бункерге 5 келіп түседі, ал су тұндырғышқа 6 құйылып, одан сорғымен 7 құбыр арқылы 8 қайтадан қабылдаушы 2 құрылғыға беріледі.

Бункерлік берілісі және қоректендіргіші бар қондырғыда (14,4, б-сурет) су ыдыстан сорғымен 9 сорылып айдамалау құбырына 3 беріледі. Оған арнайы қоректендіргіштің 10 (бұрандалы, камералы және б.) көмегімен үйінді жүк ендіріліп отырады. Пайда болған қойыртпақ ары қарай құбырмен белгіленген жерге тасымалданады, онда жүк судан бөлініп, су қайтадан сорғы 7, құбыр 8 арқылы ыдысқа қайтарылады, яғни екінші рет пайдалануға жұмсалады. Осындай қондырғы көмегімен салыстырмалы ірі кесекті үйінді жүктерді тасымалдауға болады. Ең маңызды артықшылығы сорғының сумен жұмысы, бұл кәдімгі сорғыларды пайдалануға мүмкіндік береді. Осындай сұлба бойынша жұмыс кезінде қоспаның концентрациясы (қоюлығы) өте үлкен болуы мүмкін. Сұйық қысымы 10 МПа шамасында болады.

Су ағымындағы жүктің қозғалысын жеке бөлшектердің секірмелі қозғалысы түрінде көрсетуге болады. Құбырдың ішкі бетінің тозуын азайту үшін, оларды арнайы ортадан тепкіш құймалы станоктарда әртүрлі қатты материалдармен (балқытылған базальтпен) арқаулайды. Бүгілген, иілген жерлерді жонылған гранит қайрақтарымен арқаулайды.

Қойыртпақ жылдамдығы ауыспалы (критический) жылдамдықтан үлкен болу керек. Шаң тәрізді және түйіршік тәрізді жүктер үшін

(14.1.)

Мұндағы n_к = 1-1,5 – эмпиризмдік коэффициент; α = тығыздықтар ара қатынасы; ρ_о - судың тығыздығы; ρ_г - жүк бөлшегінің тығыздығы.

Түйіршікті және кесекті жүктер үшін

(14.2)

мұндағы c₁ = 8,5-9,5 – эмпиризмдік коэффициент; f₀ - жүктің құбыр қабырғасымен үйкеліс коэффициенті, антрацит үшін f₀ = 0,1-0,15, тақта тас (сланец) үшін f₀ = 0,3-0,4; μ_об = 0,14-0,26 – қойыртпақтың көлемдік концентрациясы; D - құбыр диаметрі.

Әртүрлі жүктер үшін ауыспалы, аумалы (критический) жылдамдық 1,6-5 м/с құрайды (кіші мән топырақты фракциялар үшін, үлкен мән қиыршық тас және ұсақталған тастар үшін).

Құбыр диаметрі

(14.3)

мұндағы υ - гидро қоспаның қозғалыс жылдамдығы, υ = (1,1 – 1,2)· υ_кр ; П - топырақ сорғыштың сағаттық өнімділігі. Қойыртпақ сорғының қуаты

(14.4 )

мұндағы η_н - 0,38-0,6 – сорғы қондырғысының п.ә.к.

Қысымсыз (өздігінен ағатын) гидравликалық қондырғыда үйінді жүк еңістігі 0,02-0,06 болатын ашық науаға қоректендіргішпен беріледі және сумен араласып қойыртпаққа айналады. Бұл қондрғылар тау-кен өнеркәсібінде, байыту фабрикаларында және химиялық заводтарда қолданылады.

Қысымсыз гидро қондырғылардың құбырларында үйінді жүктер таспалы конвейерде орнатылған саңылаусыз контейнерлерде араластырылады. Контейнерлер жартылай асылған күйінде болады, бұл конвейерге түсетін жүктемені төмендетеді және қуат шығынын азайтады.

Ұсынылатын әдебиеттер: /2/ бет. 481-491, /7/ бет. 332-339, /4/ бет. 400-428.

Бақылау сұрақтары:

1.Пневмо қондырғылар көмегімен қандай жүктер тасымалданады?

2.Пневмокөлік құрылысы?

3. Пневмокөлік түрлері?

4.Гидро қондырғылардың құрылысы?

5.Гидроқондырғы түрлері?

6. Гидроқондырғы көмегімен тасымалданатын жүктерді атаңыз?