Файл: ДИССЕРТАЦИЯ.docx

Величина μ отличается от действительной массовой концентрации μ_Д,

так как частицы материала и воздух движутся с различными скоростями, причем по длине материалопровода происходит изменение скорости воздушного потока, давления и объема воздуха. Массовая концентрация μ –величина постоянная, а действительная μ_Д – переменная, зависящая от скорости воздушного потока и скорости частиц материала на данном участке материалопровода. Действительная массовая концентрация является одной из основных величин, определяющих потери давления в материалопроводе.

Объемная концентрация представляет собой отношение объема частиц

транспортируемого материала к объему воздуха, поступающего в материалопровод в единицу времени.

Величина массовых концентраций μ, при которых работают пневмотранспортные установки, колеблется в пределах от 0,2 - 0,5 до 100 кг/кг и более. Концентрация менее чем 10 кг/кг наиболее часто встречается в практике. Если при этом протяженность материалопровода не превышает 30 м, тогда потери давления в пневмотранспортной установке находятся в пределе до 15 кПа, и, следовательно, в качестве воздуходувной машины можно применить вентилятор высокого давления.

Пневмотранспортные установки, работающие при концентрациях более

чем 10 кг/кг, оснащают турбовоздуходувками, ротационными воздуходувками

или компрессорами. Для этих установок характерны малые диаметры материалопроводов, сравнительно небольшие расходы воздуха, простой способ разделения аэросмеси, а в некоторых случаях такие установки отличаются меньшим удельным расходом электроэнергии на единицу транспортируемого материала.

Удельное объемное содержание твердых частиц в аэросмеси не может

быть больше, чем удельное объемное содержание тех же твердых частиц в насыпи. Следовательно, верхним пределом массовой концентрации теоретически является концентрация, полученная, если удельное объемное содержание твердых частиц в аэросмеси σ близко к удельному содержанию твердых частиц в насыпи σ_Н. Максимальное значение σ составляет 90 − 95 % от σ_Н. Это наблюдается в пневмотранспортных установках с камерными питателями, причем лишь в на-чале материалопровода.

Существует несколько режимов пневмотранспорта при высокой концентрации аэросмеси: транспорт во взвешенном состоянии с подстилающим слоем в горизонтальных материалопроводах, перемещение в поршневом режиме, транс-порт сплошным потоком.

Пневматический транспорт при высоких концентрациях в режиме взвешенного состояния частиц с подстилающим слоем характеризуется относительно большой производительностью и невысоким расходом воздуха. Его используют как для внутрицехового, так и межцехового перемещения муки, отрубей, рас-сыпных комбикормов и их компонентов.

Пневматический транспорт при низких концентрациях материала характеризуется высокими скоростям и воздуха (18−25 м/с и более), значительно, превышающими величины скорости витания частиц транспортируемого мате-риала.

1.1 Классификация пневмотранспортных установок

В зависимости от того, находится ли материалопровод, отделитель и

фильтр под разрежением или избыточным давлением, установку соответственно называют всасывающей или нагнетающей. На рисунке 1 приведена классификация пневмотранспортных установок зерноперерабатывающих предприятий.

Рисунок 1 – Классификация пневмотранспортных установок

По числу материалопроводов различают установки простые (с одним материалопроводом) и сложные. Все эти пневмоустановки могут быть с вертикальными и горизонтальными материалопроводами, с замкнутым и разомкнутым циклом воздуха.

У всасывающих установок узлы приема продукта проще и не требуют

герметизации, воздуходувная машина может быть расположена и вдали от самой установки, однако требуется тщательная герметизация отделителей и пылеотделителей. У нагнетательных установок воздуходувная машина размещается непосредственно у места приема продукта, которое должно быть тщательно загерметизировано, в то же время к герметизации пылевыводящих отверстий разгрузителей и пылеотделителей применяют менее жесткие требования. [5]

Для всасывающих систем пневмотранспорта характерна ограниченная

разность давлений между атмосферным и давлением во всасывающем отверстии воздуходувной машины. Воздуходувные машины всасывающих установок рассчитаны на создание максимального разрежения от 50 до 95 кПа, т. е. потери давления во всей установке не могут быть больше указанной величины, что ограничивает дальность транспортирования аэросмеси и ее концентрацию, чем выше концентрация аэросмеси, тем меньше должна быть протяженность материалопровода.

К недостаткам таких установок относят сложность герметизирующих устройств для непрерывного вывода материала из отделителей и фильтров. Достоинство их – простота конструкции приемных устройств, которые могут быть выполнены в виде открытой воронки.

Отличительная особенность нагнетающих пневмотранспортных установок в неограниченной величине избыточного давления, развиваемого воздуходувной машиной, поэтому такие установки применяют для перемещения сыпучего мате-риала на большие расстояния (до 500 м и более) при высоких концентрациях аэросмеси, благодаря чему достигается компактность и экономичность установок.

Нагнетающие пневмотранспортные установки снабжены простыми отделителями, не требующими специальных выпускных устройств. Основной недостаток нагнетающих систем заключается в трудности загрузки транспортируемого материала в материалопровод.

Комбинированные всасывающие-нагнетающие пневмотранспортные установки сочетают особенности обеих систем. Их применяют при необходимости забора сыпучего материала из насыпи и перемещения его на большие расстояния.

В зерноочистительных и размольных отделениях мукомольных заводов

применяют, в основном, разветвленные всасывающие пневмотранспортные установки. Они характеризуются большим числом вертикальных материалопроводов, низкой концентрацией аэросмеси (не более 5 кг материала на 1 кг воздуха, что примерно составляет порядка 4 кг материала на 1 м³ воздуха), высокими скоростями перемещения продукта при потерях давления до 15 кПа. В таких установках используют центробежные воздуходувные машины.

В подготовительных отделениях мукомольных заводов на комплект-ном оборудовании для перемещения зерна применяют нагнетающие пневмотранспортные установки с одним материалопроводом и ндивидуальной

ротационной воздуходувной машиной. Особенность таких установок в повышенной концентрации аэросмеси по сравнению с всасывающими разветвленными установками.

Для межцехового перемещения продуктов на зерноперерабатывающих

предприятиях используют всасывающие и нагнетающие пневмотранспортные

установки, работающие при низких и высоких концентрациях аэросмеси. Эти

установки имеют один материалопровод с индивидуальной воздуходувной

машиной. В установках всасывающего типа в качестве воздуходувных машин применяют центробежные вентиляторы высокого давления и одно или многоступенчатые турбовоздуходувки. Нагнетающие межцеховые пневмотранспортные установки характеризуются высокими концентрациями аэросмеси, относительно низкими скоростями воздуха и материалопроводами

небольших диаметров. Малые расходы воздуха обусловливают упрощенную

систему его очистки. В этих установках потери давления могут превышать

100 кПа, поэтому воздуходувными машинами в них служат ротационные

или винтовые воздуходувки и поршневые компрессоры.

Автомуковозы и вагоны-муковозы разгружают при помощи нагнетающих пневмотранспортных установок с высокой концентрацией аэросмеси. Загрузка материала в трубопровод таких установок производится без применения какого-либо механического питающего устройства. При выгрузке зерна из железнодорожных вагонов и судов применяют всасывающие или комбинированные пневмотранспортные установки. Они бывают стационарными и передвижными, концентрация аэросмеси в них может достигать 30 кг/кг, в качестве воздуходувных машин используют ротационные воздуходувки или многоступенчатые турбокомпрессоры