Пневматический транспорт

Заказ расчетов по пневмотранспорту от 2000р

Пневматический транспорт осуществляется при помощи движущегося в трубопроводе воздуха, который увлекает перемещаемый сыпучий материал. Перемещаемый материал вводится в трубопровод через загрузочные устройства, захватывается струей движущегося воздуха и транспортируется к месту разгрузки.

В зависимости от концентрации перемещаемого материала в смеси его с воздухом различают пневматический транспорт в разреженной фазе (малая концентрация материала в смеси с воздухом) и пневматический транспорт в плотной фазе (высокая концентрация материала в смеси).
Пневматический транспорт в разреженной фазе осуществляется при таких скоростях воздуха, при которых частицы материала увлекаются вместе с воздухом. В зависимости от размеров частиц и плотности перемещаемого материала применяются скорости воздуха от 8 до 35 м/сек. Концентрация материалов в смеси с воздухом составляет от 1 до 35 кг материала на 1 кг воздуха (обычно 10-25 кг/кг).
На рис. 1 показана схема всасывающей пневматической установки. В трубопроводе 2 создается разрежение и воздух всасывается в него вместе с перемещаемым материалом. Всасывание происходит через приемное сопло 1; далее смесь воздуха с материалом по трубопроводу 2 поступает в разгружатель 5, в котором воздух отделяется от материала, поступающего затем в приемный бункер 6. Разгружатели выполняются в виде циклонов. Из разгружателя воздух поступает в фильтр 4, где от воздуха отделяются частицы материала, неуловленные в разгружателе. Из фильтра воздух отсасывается вакуум-насосом 5, который и создает необходимое разрежение в системе.

Рисунок 1 - Схема всасывающей пневматической установки: 1 - приемное сопло; 2 - трубопровод, 3 - разгружатель; 4 - фильтр; 5 - вакуум-насос; 6 - приемный бункер.

Всасывающие пневматические установки применяются для перемещений материала на расстояние до 100 м из разных мест к одной точке разгрузки. Установки применимы при разрежениях не более 0,5-0,6 ат.

Рисунок 2 - Схема нагнетательной пневматической установки:
1 - компрессор; 2 - трубопроводы; 3 - питатель; 4 - разгружатели; 5 -фильтры; 6 - приемный бункер.

Для перемещения материала на большие расстояния (до 300 м) из одного места по различным направлениям применяют нагнетательные пневматические установки (рис. 2). Компрессор 1 нагнетает воздух в трубопровод 2, в который через спе¬циальный питатель 3 подается перемещаемый материал. Смесь воздуха с материалом по трубопроводу 2 поступает в разгружатель 4, где происходит отделение материала, после чего воздух через фильтр 5 отводится в атмосферу. Избыточное давление воздуха в нагнетательных установках достигает 3 - 4 атм.
Для перемещения материала на большие расстояния из разных мест к одной точке применяют смешанные пневматические установки (рис. 3). Материал засасывается вместе с воздухом через сопло 1 и по трубопроводу 2 поступает в разгружатель 3. Воздух из разгружателя 3 через фильтр 4 всасывается компрессором 5 и нагнетается в трубопровод 6, куда подается материал из разгружателя 3. Далее смесь воздуха с материалом поступает в разгружатель 7, откуда воздух направляется в фильтр 8. Преимущества пневматического транспорта заключаются в простоте, надежности, полной герметичности и компактности установок. Основными их недостатками являются повышенный расход энергии по сравнению с расходом для механического транспорта, а также износ трубопроводов при перемещении истирающих материалов.

Рисунок 3 - Схема смешанной пневматической установки: 1 - приемное сопло; 2 - всасывающий трубопровод; 3, 7 - разгружатели; 4, 8 - фильтры; 5 - компрессор; 6 - нагнетательный трубопровод.

Пневматический транспорт применяется при перемещении сухих порошкообразных и мелкозернистых материалов. Для перемещения влажных, липких и крупнокусковых материалов пневматический транспорт непригоден.
Пневматический транспорт в плотной фазе осуществляется в так называемых пневматических подъемниках при малых скоростях воздуха (менее 10 м/сек) и высоких концентрациях перемешиваемого материала в смеси с воздухом (120 - 250 кг/кг).
На рис. 4 показана схема пневматического подъемника непрерывного действия. Питатель 1 непрерывно подает материал в загрузочную камеру 2, в нижней части которой расположена пористая перегородка 3. Сжатый воздух (избыточное давление 0,5 - 1,5 ат) подается под пористую перегородку. В загрузочной камере материал увлекается воздухом и поступает вместе с ним в транспортный трубопровод 4, по которому передается в разгружатель 5. Пневматические подъемники применяются для перемещения материала на высоту до 25 м (одновременно возможно перемещение материала в горизонтальном направлении). Их основным преимуществом является низкий расход энергии по сравнению с расходом не только для описанных выше пневматических установок, но и для механического транспорта. Для перемещения материалов в вертикальном направлении перспективно применение пневматических подъемников вместо элеваторов.

Рисунок 4 - Пневматический подъемник непрерывного действия:
1 - питатель; 2 - загрузочная камера; 3 - пористая перегородка; 4 - транспортный трубопровод; 5 - разгружатель.

Пневматические транспортные желоба

Пневматический желоб (рис. 5) состоит из двух частей 1 и 2, разделенных пористой плиткой 3, на которой находится перемещаемый материал. В пространстве под плиткой проходит сжатый воздух. Пройдя через плитку, воздух проникает в материал и разрыхляет его Вследствие этого материал становится текучим, подобно жидкости, и перемещается по желобу уже при небольшом угле наклона (но не менее 2,5°). Отработанный воздух выходит в атмосферу через матерчатые фильтры 4, расположенные в верхней части желоба.
Расход воздуха составляет приблизительно 1,5 м3/мин на 1 м3 площади желоба (при давлении 500 мм вод. ст.). Расход энергии в 2-4 раза меньше, чем в винтовых транспортерах,
Пневматические желоба применяются вместо винтовых транспортеров и других устройств для перемещения порошкообразных и мелкозернистых материалов на расстояние до 100 м. Преимущества таких желобов заключаются в простоте, отсутствии движущихся частей, герметичности и малом расходе энергии. Основным недостатком является невозможность движения материала с подъемом вверх.

Рисунок 5 - Пневматический транспортный желоб: 1 - верхняя часть желоба; 2 – нижняя часть желоба; 3 - пористая плитка; 4 - матерчатый фильтр; 5 - уплотнительная замазка.

Гидравлический транспорт

В установках гидравлического транспорта материал вводится в струю воды, перемещается вместе с ней до места назначения и здесь отделяется от воды. Этот вид транспорта применим только для тех материалов, которые не подвергаются изменениям под действием воды.
В низконапорных гидравлических установках материал смывается водой низкого давления (до 5 ат) и смесь материала с водой движется самотеком по открытым каналам.
В высоконапорных установках вода подается под давлением 25-60 ат и смесь материала с водой перемещается по трубам под избыточным давлением 1,5-7 ат. В этих установках можно перемещать материал на расстоя¬ние свыше 1 км.
В смешанных установках материал перемещается в пределах цеха по открытым каналам, из которых подается затем в высоконапорную установку для передачи на большое расстояние.

Движение псевдоожиженного слоя

За последние годы все большее распространение в химической технологии получают так называемые процессы в кипящем слое. При проведении таких процессов мелкораздробленные твердые частицы находятся в восходящем потоке газа как бы в кипящем, или псевдоожиженном, состоянии. Многие процессы (горение, теплообмен, сушка, адсорбция), протекающие с участием твердой фазы в псевдоожиженном состоянии, сильно ускоряются.
При небольшой скорости газа слой твердых частиц, через который проходит газ, неподвижен (рис. 6а) и движение газа характеризуется закономерностями, рассмотренными в предыдущем, 12 разделе данной главы. С увеличением скорости газа высота слоя твердых частиц начинает возрастать, и когда скорость газа достигает критической величины, при которой сопротивление слоя становится равным его весу, слой твердых частиц приобретает текучесть и переходит в псевдоожиженное состояние. При этом твердые частицы интенсивно движутся в потоке газа и весь слой движущихся частиц напоминает кипящую жидкость, отделенную резко выраженной поверхностью от газа, прошедшего кипящий слой (рис. 6б). В случае увеличения скорости газа до некоторой новой критической величины, когда сила гидравлического сопротивления частицы становится равной ее весу, твердые частицы начинают уноситься потоком газа (рис. 6в). Аналогичные явления наблюдаются и в том случае, если слой твердых частиц находится в потоке капельной жидкости и последовательно происходят описанные выше изменения скорости движения этой жидкости.

Рисунок 6 - Движение газа в слое твердых частиц: в - неподвижный слой; б - кипящий (псевдоожиженный) слой; в - унос твердых частиц газом.

На рис. 7 показано изменение сопротивления слоя твердых частиц в зависимости от скорости потока w>w/ В области, характеризуемой неподвижным слоем (участок АВ], сопротивление слоя изменяется в соответствии с уравнением (6-106). Участок ВС соответствует кипящему слою и характеризуется постоянным, не зависящим от скорости сопротивлением. На участке СО, соответствующем уносу частиц потоком, сопротивление снова возрастает с увели¬чением скорости.

Рисунок 7 - Зависимость сопротивления слоя твердых частиц от фиктивной скорости газа.

Фиктивная скорость ?0?, соответствующая переходу неподвижного слоя в состояние псевдоожижения, называется скоростью псевдоожижения, фиктивная скорость ?0?? соответствующая началу уноса частиц, - скоростью уноса.
Отношение рабочей скорости ?0 к скорости псевдоожижения называется числом псевдоожижения и характеризует интенсивность перемешивания частиц в кипящем (псевдоожиженном) cлое. Опытами установлено, что наиболее интенсивное перемешивание соответствует 2. При дальнейшем возрастании величины со слой частиц становится неоднородным: происходит прорыв крупных пузырей газа через слой (рис. 8а) и начинается интенсивное выбрасывание частиц над поверхностью слоя. Пузыри газа могут увеличиваться в объеме и заполнять все сечение аппарата. При этом кипящий слой переходит в режимt так называемого поршневого псевдоожижения (рис. 8б); слой разделяется на отдельные части газовыми «пробками», часть слоя, находящаяся над «пробкой», подбрасывается вверх, пузырь газа прорывается и происходит большой выброс твердых частиц. Развитию такого процесса способствует увеличение размеров частиц, повышение скорости газа и уменьшение диаметра аппарата. Режим поршневого псевдоожижения является нежелательным, так как приводит к колебаниям сопротивления кипящего слоя и ухудшению равномерности контакта между газом и твердыми частицами.

Рисунок 8 - Неравномерное псевдоожижение: а - прорыв газовых пузырей; б - поршневое псевдоожижение.

Расчет пневмотранспорта

Выполняем расчеты пневмотранспортных установок цена 2000р

- скорости витания частиц
- скорости транспортирующего воздуха
- весовой концентрации смеси
- определение приведенной (расчетной) длины транспортного трубопровода
- определение диаметра трубопровода
- общая потеря давления в трубопроводе высоконапорной или насосной установки пневматического транспорта, а также низкого и среднего давления
- производительность высоконапорных или насосных установок пневматического транспорта
- подбор мощности двигателей воздуходувных машин

Пример расчета 1
Подлежит транспортированию сухой глинозем с удельным весом 3,85т/м3 с производительностью Q = 50 т/час по трубопроводам различной конфигурации с помощью загрузочного устройства камерного типа
Скачать пример расчета 1 пневмотранспортной установки(116.16 Кб) скачиваний1820 раз(а)

Пример расчета 2
Подъем материала по вертикальному трубопроводу на высоту в 20м и перемещение его по горизонтальному участку 15м (схема II)
Скачать пример расчета 2 пневмотранспортной установки(102.06 Кб) скачиваний1127 раз(а)

Пример расчета 3
Транспортирование материала по трубопроводу состоящему из двух горизонтальных участков по 20м и одного вертикального участка между ними высотой 20м (схема II)
Скачать пример расчета 3 пневмотранспортной установки(168.73 Кб) скачиваний920 раз(а)

Пример расчета 4
Транспортирование материала по горизонтали на расстояние 500м и по вертикали на высоту Н = 20м (схема IV).
Скачать пример расчета 4 пневмотранспортной установки(207.88 Кб) скачиваний919 раз(а)

Пример расчета 5
Транспортированию подлежит от мельниц в силосы склада
Производительность по цементу – 65т/час;
Общая длина подачи по горизонтали – 180м;
Общая высота подачи 41м;
Количество колен – 5;
Количество переключателей – 7
Общая длина трубопровода – 221м;
Тип установки IV – схема трубопровода 4;
Загрузочное устройство – камерный питатель
Скачать пример расчета 5 пневмотранспортной установки(391.99 Кб) скачиваний970 раз(а)

Пример расчета 6
Транспортированию подлежит сухой уголь (антрацитовое семечко) крупностью частиц до 20мм от бункера к мукомольной установке. Применена нагнетательная установка с загрузочным устройством – барабанным шлюзовым затвором.
Производительность установки – 8т/час;
Удельный вес угля – 1,4 т/ч;
Влажность ф = 0,6%
Высота транспортирования Нmax = 16м;
Длина горизонтального участка L = L1+L2 = 45 + 30
На трассе имеется 2 колена с углом 90.
Скачать пример расчета 6 пневмотранспортной установки(418.45 Кб) скачиваний839 раз(а)

Пример расчета 7
Судна с зерном подлежат разгрузке при помощи всысывающей пневматической установки
Производительность установки – 50т/час;
Удельный вес пшеницы – 1,4 т/ч;
Длина горизонтального участка трассы – 16м;
Длина вертикального участка трассы – 25м;
Количество колен с углом 90 – 1
Скачать пример расчета 7 пневмотранспортной установки(309.31 Кб) скачиваний976 раз(а)

Пример расчета 8
Из нескольких точек в одну подлежит транспортированию с производительностью 3,5 т/час гранулированный каучук.
Удельный вес каучука – 0,95т/м3. В схеме имеется 4 колена под углом 90 и одно колнено под углом 30. Причем транспортный трубопровод имеет горизонтальные участки общей длиной 28м и вертикальный участок 15м при 3-х коленах под углом 90. Длина воздуховода с горизонтальным участком - 3м, с двумя коленами – одно по углом 90, другое 30.
Проектируется всасывающая установка по типу II.
Скачать пример расчета 8 пневмотранспортной установки(116.16 Кб) скачиваний1820 раз(а)

Схемы пневмотранспортных установок

Чертежи схем пневмотранспорта 1000р

Всякая установка трубопроводного пневматического транспорта сыпучих или пылевидных грузов состоит из загрузочного устройства (насос, питатель, сопло, шлюзовой затвор, эжектор), транспортного трубопровода, переключателей трубопровода, отделится, пылеуловителей или фильтров, воздуходувной машины и приборов управления.
В зависимости от расположения воздуходувной машины и использования той или иной ветви воздухопровода установки могут быть всасывающим, нагнетательными или комбинированными - всасывающе-нагнетательными. На рис 1-12 представлены основные виды комплексных схем установок пневматического трубопроводного транспорта.

Рис 1 - Низконапорная всасывающая установка. Тип. I:
1 - всасывающее сопло, 2 - транспортами трубопровод. 3 – отделитель циклон, 4 – шлюзный затвор 5 - центробежный вентилятор, 6 - воздуховод. 7 - пылеуловитель-циклон

Рис. 2 – Низконапорная нагнетательная установка тип I
1 – центробежный вентилятор; 2 – эжекционная загрузочная воронка; 3 – нагнетательный трубопровод; 4 – центробежный отделитель – циклон

Рис. 3 – Низконапорная вентиляторная всасывающее-нагнетательная установка. тип I
1 – развернутый всасывающий трубопровод; 2 – центробежный вентилятор с пропуском материала; 3 – нагнетательный воздухопровод; 4 - пылеуловитель-циклон

Рис. 4 – Низконапорная всасывающее-нагнетательная установка. Тип I
1 – разветвлено всасывающий трубопровод; 2 – промежуточный отделитель- циклон; 3 – эжекционная воронка для загрузки; 4 – нагнетательный трубопровод; 5 – центробежный вентилятор; 6 – отделитель циклон.

Рис. 5 – Всасывающая установка среднего давления. Тип II
1 - всасывающее сопло, 2 - транспортами трубопровод. 3 – отделитель; 4 - циклон, 5 – шлюзный затвор, 6 - воздуходувка.

Рис. 6 – Нагнетательная установка среднего давления. Тип II
1 – барабанный шлюзовый затвор; 2 – транспортный трубопровод; 3 – бункер отделитель.

Рис. 7 – Всасывающе – нагнетательная установка. Тип II
1 - всасывающее сопло, 2 - транспортами трубопровод, 3 – отделитель, 4 – пылеуловитель циклон, 5 – шлюзный затвор 6 - воздуходувка. 7 – отделитель.

Рис. 8 – Насосная установка. Тип IV

1- камерный питатель; 2 - транспортами трубопровод, 3 – переключатель трубопровода; 4 – бункер.

Рис. 9 – Насосная установка. Тип IV

1 – пневматический питатель; 2 – транспортный трубопровод; 3 – переключатель трубопровода; 4 – бункеры.

Рис. 10 – Насосная установка. Тип IV. Пневмоподъемник непрерывного действия
1 – пневматический питатель; 2 – транспортный трубопровод; 3 – бункер.

Рис. 11 – Насосная установка. Тип IV. Пневмоподъемник периодического действия
1 – камера с аэрирующим днищем; 2 – транспортный трубопровод; 3 – бункер.

Рис. 12 - Насосная установка. Тип IV. Автоцементовоз с пневматической выгрузкой
1 – цистерна с дозирующим лотком; 2 – транспортный трубопровод; 3 – бункер.

 

Установки гравитационного пневмотранспорта пылевидных флюидизированных воздухом материалов состоят из емкости (бункер, силоса, баржи и т, д.), днище которой устлано аэрирующими устройствами (аэроплитки, форсунки), систем регулируемого выпуска, подводящих воздуховодов н приборов управления или из аэрационных желобов с вентиляторными установками, фильтрами и переключающими устройствами.
Ни рис. 13-15 представлены схемы основных видов комплексных установок гравитационного пневмотранспорта.

Рис. 13 - Гравитационные установки. Тип V;
1 - верхнее корыто, 2 – нижнее корыто, 3 - пористая перегородил. 4 - вентилятор, 5 – фильтры матерчатые.

 Вес установки можно разделить на 5 типов (обозначенных в табл. 1 римскими цифрами). Первые четыре относятся к трубопроводному транспорту, последний к гравитационному. Первые три типа при одинаковом фонической сущности процесса отличаются перепадом давлений. IV тип (насосные установки) характеризуется тем. что загрузочное устройство с помощью винта или воздухом ид резервуара как поршнем выжинает флюидизированный или частично флюндизированный материал а трубопровод и далее и ряде случаев с добавлением под дух а транспортируется к месту назначения. V тип (гравитационный) характеризуется тем, что флюидизировзнный воздухом материал направляется из емкости через отверстие или по специальному желобу до места назначения подобно жидкости. В зависимости от того, какая ветвь воздуходувной машины, всасывающая или нагнетательная, исполь¬зуется, вид установки относится к всасывающему или нагнетательному. Как показано на рис. 3, 4, 7, существуют и установки смешанного, комбинированного типа.

Рис. 14 – Гравитационные установки. Тип V
1 – сопло; 2 – аэрирующие пористые плиты; 3 – донный пневмовыгружатель

Рис. 15 - Гравитационные установки. Тип V
1 – сопло; 2 – транспортируемый материал; 3 – аэрирующие пористые плиты; 4 – боковой пневмовыгружатель; 5 – транспортный трубопровод