тел.: +7 (919) 240-00-00
www.телескопический-погрузчик.рф
Каталог

Пневмотранспортные установки

Назначение и классификация
Пневматические установки широко применяют благодаря их существенным достоинствам и преимуществам перед механически­ми. Их принцип действия заключается в перемещении грузов в россыпи или штуках при помощи потока воздуха, движущегося по трубопроводу. В сельскохозяйственном производстве грузы чаще транспорти­руют в россыпи: зерно, солома, сено, силос, шерсть, хлопок, ком­бикорм и т. п. Транспортирование штучных грузов (снопов, зата­ренных грузов и т. п.) пока почти не применяется. Пневматический транспортер можно использовать для операций: стогование и скир­дование сена и соломы, погрузка и очистка зерна, закладка и раз­грузка силосной массы, транспортирование кормов на животновод­ческой ферме и в виде узлов в сельскохозяйственных машинах. Пневматические транспортеры применяют при любых трассах транспортирования, они менее металлоемки и более просты в уходе при высокой степени автоматизации процесса транспортиро­вания; работают спокойно, без толчков, с малыми потерями, соз­давая гигиенические условия в производственных помещениях; ох­лаждают и проветривают груз, что особо важно для зерна, так как снижает его влажность на 1,0...1,5% и уменьшает зараженность клещом, а у муки улучшаются хлебопекарные качества. Недостатки пневматического транспорта: повышенное потреб­ление энергии (в 4...6 раз больше, чем у механического) и повы­шенный износ частей, соприкасающихся с грузом. По устройству и способу перемещения груза различают: пнев­матические транспортеры, аэрожелоба и аэролифты.  

Пневматические транспортеры
Пневматические транспортеры по принципу действия делятся на следующие. Всасывающий транспортер (рис. 80, а) применяют для переме­щения груза на небольшие расстояния. Они работают при разре­жении 10,0...50,0 кПа. Их используют для разгрузки сыпучих гру­зов из нескольких мест (вагонов, барж, кузовов тележек) в скла­ды; их можно применять и для погрузки зерна в транспортные средства. Сельскохозяйственные установки в большинстве случаев работают с выбросом воздуха в атмосферу. Нагнетательный транспортер (рис. 80, б) используют для транс­портирования груза на большое расстояние. В зависимости от дав­ления, создаваемого вентилятором, эти установки бывают: низко­го давления — до 1,0 кПа, применяемые для транспортирования сена, соломы, половы; среднего давления — до 3,0 кПа и высокого давления — до 15,0 кПа, используемые для перемещения зерна и других сыпучих грузов. При более высоких давлениях (до 600 кПа) применяют компрессоры. Транспортируемый материал можно за­гружать через боковое отверстие вентилятора, если механическое воздействие лопастей на него неопасно, или через специальное за­грузочное устройство (рис. 80, б) для грузов, повреждение которых недопустимо (семенное зерно, сено).


Рис. 80. Схема работы пневматических транспортеров: а -всасывающего; б — нагнетательного; в — смешанного; 1 и 11 — сопла; 2 — гибкий трубо­провод; 3 — транспортирующий трубопровод; 4 — разгружатель; 5 — фильтр; 6, 10 и 13 вентиляторы; 7 — затвор; 8, 12 и 14 — трубопроводы; 9 — загрузочная воронка.

Смешанный транспортер (рис. 80, в) чаще всего применяют для перегрузочных работ, например для подачи силосной массы из транспортных тележек в хранилища. Материал здесь проходит через вентилятор, на что дополнительно расходуется значительная энергия. На принципе действия этих установок основана работа пневматических подборщиков. Транспортируемый материал через сопло 11 по гибкому трубопроводу 12 вместе с воздухом засасыва­ется в вентилятор 13, Далее установка работает как нагнетатель­ная; воздух с грузом нагнетается в трубопровод 14 и транспорти­руется по нему к месту разгрузки.  

Основы теории и расчета
Теория транспортеров основана на учении о процессах, проис­ходящих в потоках. Трудности расчета заключаются в выявлении действительных сопротивлений отдельных элементов установки, и поэтому расчеты в значительной мере базируются на опытных данных. Основные данные при проектировании пневматического транс­портера: производительность П т/ч, схема трубопровода и физико-механические свойства транспортируемого груза. В результате рас­чета должны быть определены: потребный расход воздуха V, м3/с, давление воздуха р Па, необходимый диаметр трубопровода dт, м, мощность вентилятора N и другие величины. Скорость воздуха и витания груза. Скорость воздуха верти­кально восходящего потока, при которой частицы материала нахо­дятся во взвешенном состоянии или непрерывном пульсирующем движении, называется скоростью витания. От величины скорости витания зависит скорость транспортиро­вания груза. Величина скорости витания зависит от размеров частиц, их плотности и плотности воздуха. В таблице 15 приведены опытные данные скоростей витания.

Таблица 15

Груз

Uк, м/с

Груз

Uк,м/с

Пшеница, ячмень

9,0..

.11,5

Мука, опилки

7,5.

..8,1

Рожь, овес

8,0..

.10,0

Солома

6,4.

..8,7

Горох, вика

14,0..

.17,0

Полова

0,67.

..3,1

Фасоль, кукуруза

12,5..

.14,0

Силос при W=72...82%

8,0.

..20,0

Семя льняное, цемент

5,2..

.5,3

Солома резаная длиной

 

 

Соя, песок, удобрения

17,0..

.20,0

100 мм

3,5.

..4,25

 

 

Подсолнечник, гречиха

7,0.

..8,6

При проектировании пневматического транспортера важно пра­вильно выбрать скорость движения воздуха. Слишком высокие скорости ведут к перерасходу энергии, повреждению груза, увели­чивают габариты установки, удорожают ее стоимость; недостаточ­ные скорости при малейшей перегрузке транспортера приводят к завалу. Скорость движения воздуха для всасывающих и нагнетатель­ных  установок низкого давления рекомендуется определять по формуле хв = цхк (239) Коэффициент ц  зависит от сложности  трассы, концентрации смеси, и физикомеханических  свойств груза: для зерна ц — 1,25...2,5; колосьев и сбоины ц = 1,5...3,7; соломы  и сена ц = 1,5...2,5. Чтобы избежать завала трубопровода, большие значения ф при­нимают при большей массовой концентрации м и повышенной влажности W транспортируемого груза. Скорость частиц транспортируемого груза хг независимо от начальной скорости на различных участках транспортера (по П. С. Козьмину) равна на вертикальном участке хг = хв - хк; на горизонтальном хг = 0,85 хв. Большинство установок, применяемых в сельскохозяйственном производстве и на пищевых предприятиях, работает при коэффи­циенте концентрации м < 8...10 кг/кг, со скоростью хв =10...30 м/с. Наиболее распространены скорости от 15 до 25 м/с.

Коэффициент концентрации смеси
Коэффициентом массовой концентрации смеси называется отношение массы груза к массе (расходу) воздуха, перемещаемых в единицу времени:


где П — производительность установки, т/ч; G — расход воздуха, кг/с. В практике эксплуатации и экспериментов встречаются уста­новки с м — коэффициентом массовой концентрации: зерно и про­дукты его переработки — 1...25, цемент, угольная пыль — 20...60, сено, хлопок-сырец — 0,3...0,8, песок, щебень — 3...20, солома — 0,3...2. Значения этого коэффициента в зависимости от плотности, типа установки и ее характеристики приведены в таблице 16.

Таблица 16

Груз

Тип установки

м

Зерно Зерно, солома, сено Хорошо сыпучий груз с г око­ло 2 т/м3

Всасывающая, высокий вакуум Всасывающая, низкий и средний ва­куум Низкого давления 0,05...0,1 МПа Среднего давления 0,15...0,2 МПа

15...25 3...5 25...40 15...20

При выборе м следует иметь в виду, что чем сложнее трасса пневмотранспортера, тем меньшую концентрацию смеси следует принимать. Расход воздуха определяют по формуле


подставляя значение G из уравнения (240), получим где  

 

где гв — плотность воздуха, кг/м3, зависящая от его влаж­ности и температуры.

Площадь сечения и диаметр т р у б о п р о в о д а при переменной скорости воздуха

 

Диаметр трубопровода в установках с постоянной скоростью определяют в зависимости от изменения расхода воздуха. Для пневматических установок с некоторыми допущениями можно за­писать: pV = idem. Тогда для различных сечений трубопровода получим

 

Подставляя значение гв в формулу (243), получим

 

где гв и рв — соответственно скорость и давление воздуха в рас­четном сечении; г0 и р0 — соответственно плотность и давление воздуха на выходе из трубопровода, р0 = 0,1 МПа.

Скорость в любом сечении трубопровода при dт = const обрат­но пропорциональна давлению:

 

Пневматические установки на практике выполняют двух видов: с постоянным диаметром трубопровода — они дешевле в эксплуа­тации, так как для них требуется меньшая мощность, и с постоян­ной скоростью воздуха при переменном диаметре — они требуют меньших первоначальных затрат при изготовлении. Для сельско­хозяйственных установок диаметр трубопровода принимают по­стоянным на всей длине.

Напор
Напором называется разность давлений, создаваемая на концах трубопровода, необходимая для преодоления всех сопро­тивлений, возникающих при транспортировании груза. Эта раз­ность давлений должна быть равна сумме всех потерь давления (напора) на отдельных участках транспортирующей установки. В общие потери напора могут входить потери при вводе груза в трубопровод; при движении груза и воздуха по трубопроводу; потери на вертикальный подъем груза и воздуха, в коленах и от­водках, в разгружателях и фильтрах. Для пневмотранспорта общий напор h составляется из динами­ческого или скоростного напора hд, идущего на преодоление инер­ции воздуха и груза, и статического напора hс, расходуемого на все остальные сопротивления.

Динамический напор

Этот напор, необходимый для пре­одоления инерции материала и воздуха, т. е. сообщения им скоро­стей хr и хв, может быть найден из уравнений живых сил и рабо­ты воздушного потока:

 

Очевидно, что приращение кинетической энергии равно работе потока за то же время, т. е. Е=А, тогда

 

Выразив массы воздуха mв и груза mг, проходящие в секунду, формулами mв = гвв;         mг = ггг;   и подставив их значения при соотношении хг : хв = 0,85, получим

 

Таким образом, динамический напор пропорционален квадрату скорости, зависит от коэффициента массовой концентрации, но не зависит от площади сечения трубопровода. Статический напор расходуется на преодоление трения в трубопроводе hт, местных сопротивлений (колено, сопло, разгружатель, гибкий трубопровод) hм и на подъем транспортируемого груза hп. Рассмотрим последовательно составляющие статического на­пора.

1. Потери давления на трение от движения воздуха на длине трубопровода L определяют по формуле гидравлики

 

где л — коэффициент сопротивления трению; его величину находят из опытов или подсчитывают по выражениям л = 0,0032 + 0,221Re-0,237 (по Никурадзе) и л= 0,3164/R0,25 (по Блазиусу). Здесь — число Рейнольдса, выраженное через н = з : гв, м2/с — кинематический коэффициент вязкости и з — коэф­фициент абсолютной вязкости, Н·с/м2.

2. Потери давления на трение при движении по трубам смеси воздуха и транспортируемого груза определяют по формуле hт = h'т(1 +cм),  (249) где с = 0,68...0,31 при хв = 13...26 м/с — коэффициент, зависящий от концентрации смеси, скорости и физико-механических свойств груза.

3.  Потери давления в местных сопротивлениях hм определяют двумя способами. Первый заключается в выражении местных со­противлений в коленах, переключателях, разгрузителях, в эквива­лентных длинах горизонтальных участков. Тогда расчетная при­веденная длина транспортера составит Lпр = ∑Lг + ∑Lв + ∑Lк + ∑Lп + ∑Lц, (250) где Lг и Lв — соответственно сумма длин горизонтальных и вертикальных участков; Lк, ∑Lп и ∑Lц — соответственно сумма длин, эквивалентных по сопротивлению в коленах, переключателях и циклонах. Для криволинейных участков в зависимости от отношения ра­диуса колена Rк к диаметру трубопровода dт в пределах 4...20 эк­вивалентная длина Lэк = 4...10 м для пылевидных грузов; Lэк = 8...20 м для зерновых и Lэк = 28...90 м для кусковых грузов. Lпр подставляют в формулу (248) вместо L.

Второй способ заключается в выражении этих потерь в функ­ции динамического давления через о — коэффициент местного со­противления;

 

Местные сопротивления возникают в коленах, при сужении и расширении трубопровода, в разгрузителях. Трубопроводы с резким изгибом оказывают наибольшие сопротивления, поэтому их рекомендуется избегать. Местные сопротивления для колен зависят от угла отклоне­ния б, от отношения радиуса закругления Rк к диаметру трубо­провода. Коэффициент ок для круглых трубопроводов выбирают по таблице 17.


Коэффициенты местного сопротивления от внезапного сужения и внезапного расширения подсчитывают по формулам  


где Fм и Fб — соответственно меньшая и большая площади сечения трубопровода. При плавном сужении трубопровода (конфузор) потери давле­ния невелики: при сужении с углом в 45° коэффициент потерь давления окон = 0,1. При плавном расширении (диффузор) величину коэффициента местного сопротивления од выбирают по таблице 18.


4. Потери давления на подъем груза. Напор, необходимый для пбдъема груза на высоту H, определится, если приравнять силу тяжести массы груза мgгвFH и силу напора h0F. Тогда hп = мgгвFH   (252) Полный напор с учетом всех потерь давления составит h = hд + hт + hм + hп, (253) или после подстановки этих величин и определения местных со­противлений через эквивалентные длины

 

При определении через коэффициенты местных сопротивлений

 

Изложенное относится к пневмотранспортерам сельскохозяй­ственного производства. В установках с переменным диаметром трубопровода напор определяют на каждом его участке.   В пневматических установках всегда бывают утечки и подсосы воздуха, поэтому расход воздуха, полученный по расчету, необхо­димо увеличить на 3...5%.

Мощность.
Мощность двигателя для привода вентилятора рас­ходуется на транспортирование воздуха и груза и на преодоление потерь в вентиляторе и приводном устройстве. Приняв Vcм =Vв  и определив h — полный напор, найдем мощность, кВт:

 

где з1 = 0,55....0,8 — к. п. д. вентилятора; з2 = 0,95...0,97 — к. п. д. подшипников; з3 = 0,96...1,0 — к. п. д. передачи. При пропуске груза через вентилятор (рис. 80, в), например со­ломы, половы, силоса, мощность вентилятора возрастет пропор­ционально величине (1+ м). С прекращением подачи материала пневмотранспортер перехо­дит на холостую работу, при этом снижается давление и возраста­ет расход воздуха. Поэтому необходимо проверять мощность хо­лостого хода. По мощности Nд подбирают двигатель и определяют расход энергии на единицу транспортируемого материала. Обычно потребная мощность в пневмоустановках на 1 т/сутки равна 0,12...0,33 кВт. Из опытов следует, что с уменьшением скорости воздуха и с по­вышением концентрации смеси удельный расход энергии сни­жается.   Основные части пневматических транспортеров Пневматические установки состоят из воздуходувного, загру­зочного и разгрузочного устройства, трубопровода и очистителя. Воздуходувные устройства, обеспечивающие необходимый напор, бывают поршневые, ротационные и центробежные. В сельскохозяйственных пневматических транспортерах пре­имущественно используют вентиляторы. Вентиляторы по ГОСТ 5976—65 выпускают под № 2.. 12 с диа­метрами соответственно 200...1200 мм. Они разделяются на вен­тиляторы низкого (до 1,0 кПа), среднего (до 3,0 кПа) и высокого (до 15 кПа) давления при производительности 3500...77 000 м3/ч. В зависимости от способов расположения лопастей различают центробежные (радиальные) и осевые (винтовые) вентиляторы. Наиболее эффективны осевые вентиляторы, их к. п. д. может достигать 85%, но они дороже. Лопасти вентиляторов бывают прямые и криволинейные, уста­новленные с наклоном вперед по ходу вращения или назад. Вен­тиляторы с лопастями, отогнутыми назад, обладают более высо­ким к. п. д. и более распространены. Наибольшая производитель­ность транспортирования силоса достигается при лопастях, уста­новленных с уклоном на 6... 15^. Для сельскохозяйственных грузов вследствие простоты устрой­ства часто применяют вентиляторы с радиальными лопастями. На рисунке 81, а показана схема пневмотранспортера для зер­на ТЗП-3 с криволинейными лопастями вентилятора. Обычно подобные вентиляторы среднего и высокого давления со спиральным кожухом с разворотом спирали Ак для зерна, равным (0,2...0,25) D, где D — диаметр лопастного колеса. Для сена, соломы и хлопка D и при пропуске материала через  кожух вентилятора Ак = (0,3...0,35) D. Из характеристики вентилятора высокого давления (рис.81, б) с радиальными лопастями видно, что мощность N растет с увели­чением расхода воздуха Vв, при этом давление h снижается. Кри­вая з показывает, что наиболее выгодная рабочая зона на графи­ке ограничена сравнительно узким участком (см. пунктир). Частота вращения ротора п, расход воздуха Vв, давление h и потребляемая мощность N изменяются в определенной зависимо­сти. Расход воздуха Vв : V'в = n : n1. Давление, создаваемое вентилятором, h: h1 = n3 : n13. Мощность, необходимая для вентилятора, N : N1 = n3 : n13. Таким образом, если у вентилятора увеличить частоту враще­ния, например на 20%, расход воздуха возрастет на ту же вели­чину, при этом напор увеличится на 45% , а необходимая мощ­ность — более чем на 70%.


Рис. 81. Пневматические транспортеры: а - нагнетательного типа; б - смешанного типа; в - характеристика вентилятора: 1 -  всасывающий трубопровод; 2  циклон;3 - вентилятор; 4 - шлюзовой затвор (питатель); 5 - транспортирующий трубопровод; 6 - тележка.

Загрузочные устройства

Для загрузки груза в трубопровод используют сопла, воронки и шлюзовые затворы. Сопло состоит из двух труб 1 и 2 (рис. 82,а). Воздух, засасы­ваемый в патрубок, увлекает за собой транспортируемый груз. Ка­чество работы сопла зависит от правильного регулирования и поло­жения сопла. Из графика (рис. 82,б) скоростей воздуха очевидно, что сопло следует располагать возможно ближе к материалу. На расстоянии одного диаметра от устья сопла скорость воздуха со­ставляет только 7% от скорости воздуха в трубопроводе. Загрузочные воронки устанавливают на сужающемся участке трубопровода. Этим достигается увеличение динамического напора против загрузочного окна и в нагнетательных пневмотранспортерах не только не выбивает воздух, но и, наоборот, происходит подса­сывание как следствие инжекции воздуха и груза. Шлюзовой затвор 4 (см. рис. 81,б) представляет собой секци­онный барабан, вращающийся от специального привода. Груз из бункера самотеком поступает в секции барабана и по мере пово­рачивания его высыпается в трубопровод. Трубопровод и его соединения. Трубопровод служит для на­правления перемещения грузо-воздушной смеси. В сельскохозяй ственных транспортерах диаметр трубы находится в пределах 0,075...0,60 м (табл. 19), длина секции до 3 м. Трубопроводы изготовляют из листовой стали, дюраля и пласт­масс.

Концы отдельных труб отбортовывают, что придает им жест­кость и позволяет соединять их между собой при помощи быстро- съемных хомутов. Изменение направления движения груза достигается вставкой колен с углом изгиба 45...90°. Для удобства маневрирования в ра­боте в трубопровод включают гибкие шланги или шарнирные ко­лена. Если необходимо подавать материал в два места, в трубо­провод включают разветвляющиеся устройства с заслонкой. В местах возможных завалов ставят люки для очистки. Трубопроводы из пластмасс, чтобы избежать опасных разрядов (статического электричества), небходимо заземлять.  

 
Рис. 82. Сопло (а) и график (б) скорости воздуха:1 и 2 — трубы.

Таблица 19

Установка

Груз

Рекомендуемый диа­метр dт, мм

Низко- и средненапорная

Зерно, полова, резка

150.

..300

Низконапорная

Сено, солома

300.

. .600

Высоконапорная

Зерно

75.

..250


Рис. 83. Разгружатели: а — объемный; б — с прямым восходящим воз­душным потоком; в — со спиральным движе­нием воздуха

 

Разгрузочные устройства
У транспортеров, работающих на открытом воздухе, транспортируемый груз вместе с воздухом выбрасывается непосредственно через концевую секцию трубо­провода. Для разгрузки груза из транспортеров, работающих в помещении, наибольшее рас­пространение получили разгружатели, состоящие из от­делителя и затвора. В объемном отделителе (рис. 83, а) — цилиндрическом резервуаре, диаметром в 8...10 раз больше диаметра трубопровода, — разделение смеси воздуха и груза дости­гается при значительном (до 0,2...0,8 м/с) понижении скоро­сти. Вследствие этого из смеси выделяются частицы материала под действием сил тяжести. Диаметр объемного отделителя можно определить из условия хот = (0,05...0,1) хк и равенства объемов воздуха в трубопроводе и отделителе за единицу времени: D2хот = dт2хв, где хот, хк и хв — соответственно скорости воздуха в отделителе, витания частицы материала и воздуха в трубопроводе на входе в отделитель. Тогда получим

 

Высоту цилиндрической части объемного отделителя берут рав­ной (1,1... 1,3)D, а конической части принимают из условий обес­печения скольжения материала к выходному отверстию. При транспортировании мучнистых и легких продуктов отдели­тель и очиститель воздуха сочетают в одной конструкции. Подоб­ные конструкции носят названия циклона. В них используется эф­фект вихревых движений смеси: возникающие центробежные силы способствуют разделению груза и воздуха. По характеру движения воздушного потока разгружатели и очистители с идеальным вертикальным потоком, получае­мым в результате ввода смеси через спиральный канал, бывают с нисходящим (рис. 83, б) и восходящим (рис. 83, в) спиралеобраз­ными вихрями, возникающими между внешним и внутренним ци­линдрами; при этом внутренний из них служит выпускной трубой. Основные размеры циклона (рис. 83, в):


при этом следует обеспечивать наивыгоднейшую скорость вхо­да для разделения смеси; например, для зерна она равна 11...16 м/с. Выходящий воздух даже при правильной регулировке работы транспортирующей установки может уносить с собой мельчайшие частицы груза размером от 1 до 8 мкм (мучнистые продукты), по­этому для более совершенной очистки используют фильтры. Фильтры бывают мокрые, устанавливаемые на всасывающих установках, и матерчатые, которые допускают нагрузку от 1 до 2,5 м3 воздуха на 1 м2 ткани. При работе необходимо периодиче­ски встряхивать тканевые рукава фильтра. Пневматические транспортеры в сельском хозяйстве применя­ют для вентиляции, транспортирования зерна, обслуживания кор­моцехов и животноводческих ферм, скирдования и подачи соломы и сена в хранилища, закладки силоса. Кроме того, их используют в виде встроенных агрегатов в сельскохозяйственных машинах. В качестве примера передвижной пневматической установки для зерна на рисунке 81, а показан транспортер ТЗП-3 производи­тельностью 4 т/ч, длина трубопровода до 30 м, диаметр 195 мм, мощность двигателя 4,5 кВт, частота вращения вентилятора 2900 об/мин. Небольшая производительность и необходимость руч­ной загрузки ограничивают применение этой установки. Более пер­спективно передвижное перегрузочное устройство (см. рис. 81,б) смешанного типа (всасывающе-нагнетательного). Зерно по всасы­вающему трубопроводу 1, забранное соплом, поступает в циклон 2. Воздух вентилятором 3 нагнетается в трубопровод 5, по которому зерно из питателя 4 поступает в транспортирующий трубопровод 5 и доставляется к месту разгрузки. Системой машин комплексной механизации сельскохозяй­ственного производства для погрузки-разгрузки сыпучих и стебель­чатых грузов предусматривается создание пневматического транс­портера производительностью 10... 15 т/ч. Пневматические транспортеры распространены за рубежом для транспортирования соломы и сена. Производительность их дости­гает 2,5...10 т/ч, диаметр трубопровода 300...630 мм, длина трубо­провода 10...75 м, потребная мощность 4...26 кВт.  

Аэрожелоб
Аэрожелоб — это аэрогравитационный конвейер, работа которо­го основана на аэрировании груза, приводящем его в «псевдоожиженное» состояние. Аэрожелоб состоит из двух каналов 2 и 5 (рис. 84, а), разде­ленных пористой перегородкой 5, изготовленной из керамики или бельтинга (восьмислойный хлопчатобумажный ремень). Транспор­тируемый материал через загрузочное устройство 1 поступает са­мотеком в верхний канал 2. Воздух, нагнетаемый вентилятором 6,. подается в нижний канал 5, проходит через пористую перегородку, и груз отводится через окно на грузовом канале 2, которое можно располагать в любом месте по длине транспортирования, доходя­щей до 40 м. В процессе протекания воздуха через груз внутреннее трение снижается и груз приобретает свойства жидкости. Таким образом, псевдоожижение — это промежуточное состояние между неподвижным слоем материала и уносом его частиц потоком воз­духа, т. е. началом процесса пневматического транспортирования.

Рис. 84. Аэрожелоб (а) и пневматический подъемник (б): 1 — загрузочное устройство; 2 — грузовой канал; 3 — перегородка; 4 — разгрузочное окно; 5 — воз­душный канал; 6 — вентилятор; 7 — загрузочный бункер; 8 — регулировочное устройство; 9 — пита­тель; 10 — пористое дно; 11 — смесительная каме­ра; 12 — трубопровод; 13 — разделитель.

Аэрированный груз под действием сил тяжести способен течь в аэрожелобе с уклоном не менее 3...4°. Этот вид транспортеров (табл. 20) применяют для порошкообразных (тонкодисперсных) грузов: муки, цемента, ядопорошков, удобрений.

Таблица 20


  Груз

Производи­тельность П, т/ч

Длина транспор­тирования L, м

Ширина аэрожело­ба В, мм

Высота воз­душного ка­нала Нв, мм

Расход воз­духа V, м3

Мощность электродвигателя N, кВт

Цемент Мука

25...165 10...40

10...40 10...45

100...400 100...250

50...100 100...200

120…1920 120...1600

0,6...4,5 -

Достоинства аэрожелобов: простота конструкции и малая ме­таллоемкость, небольшая энергоемкость, высокая производитель­ность при компактной конструкции, отсутствие движущихся частей, обеспечение гигиенических условий в помещении и исключение потерь груза. Недостатки аэрожелобов: невозможность транспортирования с подъемом, необходимость подачи только сухого воздуха, ограни­ченный ассортимент транспортируемых грузов. Опытами установлена возможность транспортирования зерна, отрубей, манной крупы и перемещения материала вверх под углом до 4°. Для этого применяли жалюзийные перегородки, дававшие направление входа воздуха под углом по ходу груза.

Основы расчета аэрожелоба

Производительность при ширине В и высоте Нм потока груза определяют по формуле П =3600гFх = 3600гHмх, где соответственно Hм = (0,4...0,5)Hг, а Hг= (1,3...1,6) Hв. Скорость движения груза, м/с, ориентировочно

 

где i — уклон желоба. Напор в воздушном канале, создаваемый центробежным венти­лятором, h = hт + hп + hм + hв, здесь hт, hп = 0,9...1,0 кПа; hмв — соответственно сопро­тивления в проводящем трубопроводе, пористой перегородке, слоя груза и выхода воздуха. Мощность вентилятора, кВт, в зависимости от длины L транс­портера можно определить по формуле N = 0,6 + 0,0008LП. Пневматический подъемник (аэролифт) Пневматическим подъемником принято называть установку на­гнетательного типа, работающую по принципу «транспорт сплош­ным потоком». Материал перемещается в аэрированном состоянии в виде материало-воздушной смеси высокой концентрации. Схема пневмоподъемника с винтовым питателем показана на рисунке 84, б. Материал поступает в загрузочный бункер 7 и да­лее через регулировочное устройство 8 винтовым питателем 9 по­дается в смесительную камеру 11. В камере материал подвергает­ся аэрации воздухом, поступающим через пористое дно 10 под дав­лением от 0,5... 1,2 кПа (для тяжелых и абразивных грузов — до 30 кПа) и транспортируется по трубопроводу 12. Для обеспечения сплошности потока транспортируемого груза у разгрузочного кон­ца трубопровода ставят специальное устройство — разделитель 13 (заслонки, клапаны, диафрагмы). Иначе по мере нарастания ско­рости воздуха и, соответственно, падения давления возможен раз­рыв столба груза. Процесс транспортирования сплошным потоком осуществляется: за счет силы, возникающей при прохождении воздуха через массу перемещаемого груза. Этот вид транспорта отличается большими концентрациями — до м = 300...60 (в опытах достигалась концент­рация 300...400), при малых скоростях — 0,4...3 м/с. Достоинства пневмотранспорта сплошным потоком — относи­тельно меньший удельный расход энергии, меньший износ трубо­провода, меньшая повреждаемость груза. Недостатки — ограничение длины транспортирования и большие сопротивления при включении в транспортерную установку трубо­провода с коленами. Основы расчета пневмоподъемников. Производительность оп­ределяют по общей формуле П = 3600ггFх, где гг — плотность груза в аэрированном состоянии; F — площадь сечения трубопровода, диаметр которого dт > 60 мм. Общий напор составляется из потерь его на подъем груза, тре­ние воздуха при протекании его через груз, трение груза о стенки трубопроводов, аэрирование и на внешнее противодавление: h = hп + hв + hт + hа + Hв.п, При проектировании суммарное давление под пористой перего­родкой в смесительной камере можно принимать для зерна, отру­бей, муки равным 0,1...0,12 мПа. Давление в смесительной камере должно быть достаточным для аэрации и подъема материала. Его подсчитывают по формуле hп = гв(1 + м)H, где Н — высота подъема, которая достигает 35...40 м. Общая мощность установки определяется суммой мощностей — на привод питателя Nп и вентилятора Nв: N = Nп + Nв. Мощность Nп винтового питателя можно подсчитать по реко­мендациям, изложенным в § 5 главы 3 «Транспортирующие маши­ны», а мощность вентилятора — по формуле Nв = (0,015...0,025)ПН, где П и Н — соответственно производительность и высота подъема пневмоподъемника.

Во исполнение требований Федерального закона «О персональных данных» № 152-ФЗ от 27.07.2006 г. Все персональные данные, полученные на этом сайте, не хранятся, не передаются третьим лицам, и используются только для отправки товара и исполнения заявки, полученной от покупателя. Все, лица, заполнившие форму заявки, подтверждают свое согласие на использование таких персональных данных, как имя, и телефон, указанные ими в форме заявки, для обработки и отправки заказа.
Хранение персональных данных не производится.