Материал: Машины непрерывного транспорта. лабораторный практикум. Калинин Ю.И., Волков Н.М

71

Рис. 2.40. Схема пневмотранспортной установки всасывающего действия

Она состоит из вакуум-насоса 1, который создает разрежение в трубопроводе 2. Под действием атмосферного давления транспортируемый груз вместе с воздухом всасывается соплом 3 в трубопровод и перемещается по нему в осадительную камеру 4. Площадь сечения камеры значительно больше площади сечения трубопровода, в результате чего скорость потока воздушной смеси уменьшается. Основная масса частиц груза оседает на дно камеры 4 и выгружается через шлюзовый затвор 5. Доочистка воздушной смеси происходит в осадителе меньшего размера 6 с фильтром 7, после которого чистый воздух, ваку- ум-насосом направляется в атмосферу. Всасывающие установки применяются для транспортирования легких сыпучих грузов при разгрузке вагонов, судов на небольшие расстояния, так как перепад давлений в трубопроводе невысокий

(0,05 МПа).

Установка для нагнетательного способа транспортирования показана на рис. 2.41.

Рис. 2.41. Схема нагнетательной пневмотранспортной установки

72

Она состоит из воздухозаборного фильтра 1, компрессора 2, водомаслоочистителя 3, транспортирующего трубопровода 4, в который специальным питателем 5 загружается транспортируемый материал. Из трубопровода воздушная смесь поступает в осадитель 5, а более мелкие фракции в воздушной смеси - в осадитель 6, из которого через фильтр 7 чистый воздух сбрасывается в атмосферу. Нагнетательные установки могут использовать давление до 0,6 МПа, что позволяет осуществлять транспорт груза на значительное расстояние и в несколько точек сразу.

Комбинированные пневмотранспортные установки используют достоинство всасывающих установок забирать груз сразу из нескольких точек, а с помощью нагнетательных - транспортировать одновременно к нескольким потребителям.

Элементы пневмотранспортных устройств

Сопло служит для забора легких сыпучих материалов в установках всасывающего типа. Конструкция сопла показана на рис. 2.42. Оно состоит из наружной 1 и внутренней 2 труб, соединенных между собой регулировочными винтами, позволяющими устанавливать ширину щели для впуска воздуха в зависимости от плотности транспортируемого материала. Сопло погружается в материал под действием собственного веса на такую глубину, что между поверхностью материала и торцом внутренней трубы образуется кольцевая щель, через которую всасывается воздух, разрыхляя и увлекая материал в транспортный пневмопровод.

Рис. 2.42. Схема сопла

Загрузочные устройства (питатели) предназначены для подачи груза в трубопровод в нагнетательных установках. В пневмотранспортных установках используются винтовые (рис. 2.43) и камерные питатели.

73

Рис. 2.43. Схема винтового питателя

Рабочим органом винтового питателя является винт (шнек) 1 с переменным шагом. Винт установлен консольно в цилиндрическом корпусе 2, имеющем загрузочный бункер 3 и смесительную камеру 4, в которую поступает сжатый воздух от компрессора. Радиальный зазор между винтом и корпусом составляет 1...2 мм. Шаг винта у загрузочного бункера равен 0,8 D (здесь D - внешний диаметр шнека), а у смесительной камеры - 0,6 D. Винту придается вращение с частотой около 1000 мин-1 от привода 5. Груз из бункера захватывается винтом и подается в смесительную камеру. Благодаря переменному шагу груз по мере продвижения к смесительной камере уплотняется и на последнем витке образует пылевую пробку, которая препятствует проходу воздуха в загрузочный бункер. В смесительной камере подаваемый винтом груз смешивается с поступающим под давлением вихревым потоком воздуха и в виде аэросмеси по трубопроводу подается, к месту разгрузки,

Вкамерных питателях используется аэрация находящегося в камере груза

иподача его в транспортный трубопровод. По сравнению с винтовыми питателями камерные питатели имеют следующие преимущества: отсутствие движущихся и истирающихся частей, возможность применять большие давления для транспортировки на значительные (до 1,5 км) расстояния. Недостатками камерных питателей можно назвать их большие размеры, повышенный расход энергии, повышенные эксплуатационные затраты на обслуживание системы автоматики.

Камерные питатели могут быть одно- и двухкамерными. В однокамерных питателях подача груза циклическая, так как на время заполнения камеры грузом ее необходимо отключать. Двухкамерные питатели (рис. 2.44) лишены этого недостатка. Пока одна камера (правая) разгружается, вторая камера (левая) загружается, благодаря чему обеспечивается непрерывная подача груза в транспортный трубопровод. Управление заслонками 7 и 4 камер, клапанами 8 пневмопровода осуществляется автоматически по сигналу датчиков уровня и массы материала в камерах.

74

Рис. 2.44. Схема двухкамерного питателя

Транспортный пневмопровод служит для перемещения аэросмеси в заданное место. Он может выполняться из стали, дюраля, пластмасс, в зависимости от характера транспортируемого материала. Для транспортирования сыпучих строительных материалов используют стальные трубы, а колена и отводы изготавливают из отбеленного чугуна с утолщенной задней стенкой из-за интенсивного изнашивания, вследствие удара абразивных частиц при изменении направления потока аэросмеси. Поперечное сечение пневмопровода может быть круглым, овальным, прямоугольным, а толщина его стенок 1...12 мм в зависимости от абразивности материала.

Воздуходувные машины осуществляют всасывание или нагнетание воздуха в транспортный пневмопровод. По конструкции их разделяют на поршневые, ротационные и центробежные. К первым относят компрессоры различных типов общепромышленного применения. Эти машины, как правило, работают с ресиверами, которые сглаживают пульсацию нагнетаемого в пневмопровод воздуха. К ротационным машинам относят лопастные, водокольцевые, коловратные насосы, принцип действия которых легко понять из схем на рис. 2.45.

К центробежным машинам относятся вентиляторы и турбомашины. В поршневых и ротационных машинах используется принцип выдавливания воздуха из полостей различной конфигурации поршнями, кулачками специального профиля, водяным кольцом, формирующимся под действием центробежных сил. В центробежных машинах используется принцип превращения кинетической энергии воздуха, полученной от взаимодействия с лопастями турбины, в потенциальную энергию сжатого воздуха (давление).

75

Рис. 2.45. Воздуходувные машины: а) ротационная; б) водокольцевая; в) центробежная; г) коловратная

Отделители служат для выделения из потока аэросмеси транспортируемого материала. В основу принципа действия отделителей положено торможение потока аэросмеси, в результате чего частицы груза теряют энергию и осаждаются. Технически это решается несколькими способами. На рис. 2.46. показаны три типа отделителей. В первом из них, объемном отделителе (рис. 2.46,а.), уменьшение скорости потока аэросмеси достигается за счет резкого (60...100 раз) увеличения площади поперечного сечения пневмопровода по сравнению с магистральным. Груз осаждается внизу отделителя и удаляется из него через шлюзовой затвор. Отделитель с внутренними направляющими поверхностями (рис. 2.46,б.) состоит из корпуса, внутри которого закреплены конические или спиральные направляющие из листовой стали, замедляющие движение аэросмеси. Транспортируемый груз оседает на направляющих и стекает по ним в накопитель, откуда удаляется через шлюзовой затвор. Если в отделитель аэросмесь вводить по спиральному каналу, то возникают центробежные силы, которые способствуют разделению груза и воздуха.