Основные принципы конструирования установок для пневматического транспорта

Лекция №28 Основные принципы конструирования установок

для пневматического транспорта

План

28.1 Конструктивные решения систем пневмотранспорта

28.2 Внутрицеховые системы пневматического транспорта материалов и древесных отходов.

28.3 Межцеховые системы пневмотранспорта материалов и древесных отходов.

28.4Основное оборудование и воздуховоды для систем пневматического транспорта.

28.1 Конструктивные решения систем пневмотранспорта

Системы пневмотранспорта могут быть как всасывающие и всасывающе-напорные, так и напорные. Как те, так и другие имеют свои достоинства и недостатки.

Всасывающие системы безупречны по своим санитарно-гигиеническим показателям, но ограничены по созданию в них разрежения, которое не может быть практически более 9,5 кПа. Поэтому при проектировании систем, меющих большое сопротивление, предпочтение следует отдавать напорным системам, ограничением для которых могут быть только возможности дутьевого аппарата и допустимое давление в пылеулавливающих устройствах. Основной недостаток напорных систем -сложность ввода материала в транспортный воздуховод.

Во всасывающей и всасывающе-напорной схемах между расходным бункером и приемной воронкой материалопровода необходимо оставлять разрыв 200-400 мм для формирования материало-воздушной смеси. Во всасывающе-напорной схеме материал проходит через вентилятор, что уменьшает, диапазон применения подобных систем. В напорных схемах для ввода материала в материалопровод можно использовать эжекцию, но при этом повышается энергоемкость системы. Поэтому следует добиваться максимальной герметизации дозатора, отсекающего материалопровод от атмосферы.

Вводить материал рекомендуется в вертикальный участок воздуховода. При вводе материала в горизонтальный участок следует применять специально разработанные узлы загрузки.

Одним из вариантов таких узлов может служить приемная коробка. Площадь живого сечения приемной коробки должна быть несколько меньше площади сечения материалопровода (на 8-12%). На расстоянии 0,4h от пола коробки крепится столик, на который падает материал, попадая сразу в часть струи, имеющей максимальную скорость. Уменьшение площади живого сечения коробки производится за счет толщины столика. Без применения приемной коробки материал падает на дно воздуховода и требуется дополнительная энергия для его подъема и разгона.

Системы пневмотранспорта, как правило, одноадресные с забором материала из одной точки. В случае, если требуется забрать материал из нескольких точек или адресовать его в несколько точек, прибегают к помощи переключателей потока, передавая материал поочередно от каждой точки по нужному адресу.

28.2. Внутрицеховые системы пневматического транспорта материалов

и древесных отходов

Внутрицеховые пневмотранспортные системы выполняют по одной из трех схем.

1. Универсальные пневмотранспортные системы с магистральным коллектором постоянного сечения и ленточным транспортером внутри него (рис.XIII.2). Вентиляторы, подключенные к коллектору, создают по всей его длине практически одинаковое разрежение. К коллектору под прямым углом присоединены воздуховоды, удаляющие отходы от станков. Так как скорость движения воздуха внутри коллектора недостаточна для транспортирования отходов во взвешенном состоянии, примеси выпадают на транспортер и перемещаются им к приемному устройству. Из приемного устройства примеси в потоке воздуха со скоростью транспортирования направляются в циклон, в котором происходит отделение их от воздуха.

Рис.XIII.2 Схема универсальной системы пневмотранспорта

с магистральным коллектором.

Универсальные пневмотранспортные системы применяют в больших деревообрабатывающих цехах с числом станков не менее 40-50.

Основное достоинство универсальной системы состоит в том, что она позволяет присоединять к магистральному коллектору новые станки или перемещать на другое место существующие станки без переделки основной ее части и без нарушения ее работы.

Благодаря поддержанию по всей длине коллектора почти одинакового разрежения все присоединенные к нему ответвления по условиям перепада давления в них находятся в равных условиях.

2. Упрощенные универсальные системы с коллекторами-сборниками для обслуживания небольших групп станков (до десяти станков на один коллектор-сборник). Схемы таких систем приведены на рис. XIII.3. По местным условиям два или несколько коллекторов-сборников можно присоединять к одному вентилятору.

Рис. XIII.3. Схема упрощенных универсальных систем пневмотранспорта с коллекторами – сборниками: а) горизонтальными – спаренными; б) типа «люстра».

Системы с коллекторами-сборниками так же, как и универсальные системы с магистральным коллектором, являются достаточно гибкими в эксплуатации, позволяя перемещать станки и присоединять новые. Перепад давления во всех ответвлениях, присоединенных к одному коллектору-сборнику, одинаков.

3. Системы с разветвленной сетью воздуховодов (рис. XIII.4.)

Рис. XIII.4. Схема системы пневмотранспорта с разветвленной сетью воздуховодов.

Для обслуживания небольших деревообрабатывающих мастерских (число присоединяемых станков не более десяти). Следует учесть, что даже и в таких мастерских целесообразнее устройство систем с коллекторами- сборниками, так как при системах с разветвленной сетью воздуховодов в случаях необходимости перемещения станков и установки новых приходится перемонтировать не только ответвления к станкам, но и основную сеть воздуховодов . Врезка новых ответвлений приведет к перераспределению расходов воздуха, отсасываемого от станков, и в результате работа системы пневмотранспорта может нарушиться, если расходы воздуха в отдельных ответвлениях окажутся меньше расчетных и не будет обеспечена минимальная скорость движения воздуха, необходимая для транспортирования отходов, ответвления забьются отходами.

28.3. Межцеховые системы пневматического транспорта материалов

и древесных отходов

Межцеховые пневмотранспортные системы конструируют по одной из четырех схем, приведенных на рис. XIII.5.

Рис. XIII.5. Схема межцеховых пневмотранспортных систем:

1- загрузочная воронка; 2- всасывающий воздуховод; 3- центробежный вентилятор; 4- нагнетательный воздуховод; 5- циклон; 6- центробежный вентилятор для чистого воздуха; 7-шлюзовый затвор; 8-промежуточный циклон для отделения материала; 9- инжекционная загрузочная воронка.

1. Всасывающе-нагнетательная система (рис. XIII.5,а). Материал транспортируется как по всасывающему, так и по нагнетательному воздуховоду. Проходя через вентилятор, транспортируемый материал дополнительно измельчается. Такая система пригодна для транспортирования отходов от деревообрабатывающих станков на расстояние до 250 м. При необходимости передачи отходов на большие расстояния на сети последовательно устанавливают дополнительные вентиляторы. При такой схеме транспортирования происходит значительный износ вентилятора.

2. Нагнетательная система (рис. XIII.5,б) . Материал транспортируется только по нагнетательному воздуховоду. Для введения материала в сеть применяют загрузочные устройства типа герметичных шлюзовых затворов или инжекционных загрузочных воронок. При этой схеме материал не проходит через вентилятор и, следовательно, не подвергается дополнительному измельчению. Эту схему применяют для наружных пневмотранспортных систем.

3. Всасывающе-нагнетательная система с промежуточным отделением материала (рис. XIII.5,в) Эту схему применяют в случаях недопустимости дополнительного измельчения материала в вентиляторе, например при транспортировании спичечной соломки, катушек и других хрупких изделий или полуфабрикатов. Чтобы избежать пропускания материала через вентилятор, на всасывающей стороне системы устанавливают промежуточный отделитель материала (например, циклон), из которого через инжекционную загрузочную воронку материал вновь направляют в сеть на нагнетательной стороне системы.

4. Всасывающая система (рис. XIII.5,г). Материал транспортируется только по всасывающему воздуховоду. Между вентилятором и загрузочной воронкой устанавливают отделитель материала, например циклон, из которого и осуществляется его выгрузка. После циклона по всасывающей сети до вентилятора и по нагнетательной сети после него транспортируется только запыленный воздух. Всасывающие системы пневмотранспорта применяют как для передачи материалов из одного корпуса в другой, так и для внутрикорпусных транспортных связей.

Выбор одной из приведенных схем обусловливается требованиями, предъявляемыми к системе пневмотранспорта местными условиями: сохранность материала при транспортировании, дальность транспортирования и др.

28.4. Основное оборудование и воздуховоды для систем пневматического транспорта

Основное оборудование для систем пневмотранспорта материалов и отходов на предприятиях деревообрабатывающей промышленности - это гидравлические машины (нагнетатели), обеспечивающие перемещение воздуха, а вместе с ним материалов и отходов по воздуховодам, а также устройства для отделения материалов или отходов от воздуха.

Для систем пневмотранспорта низкого давления (<5000 Па) в качестве нагнетателей используют центробежные вентиляторы среднего и низкого давления. Для систем, в которых транспортируемый материал проходит через вентилятор, применяют так называемые пылевые вентиляторы, рабочее колесо которых отличается достаточной прочностью и выдерживает удары твердых элементов транспортируемого материала. Колесо пылевых вентиляторов обычно имеет только шесть лопаток, что исключает возможность его забивания примесями. Для систем, в которых транспортируемый материал минует вентилятор, можно применять вентиляторы общего назначения.

Для систем пневмотранспорта среднего давления (5000 Па 20000 Па) в качестве нагнетателей используют центробежные вентиляторы высокого давления и воздуходувные машины турбинного типа (турбовоздуходувки), способные создавать давление до 20000 Па.

В системах пневмотранспорта высокого давления (>20000 Па) устанавливают воздуходувные машины ротационного действия, обеспечивающие давление до 80000 Па.

Для отделения транспортируемых материалов или отходов от воздуха широко применяют отделители центробежного действия, получившие название циклонов. В зависимости от крупности и влажности транспортируемого материала применяют различные конструкции циклонов. При отделении от воздуха отходов, образовавшихся в процессе станочной обработки сухой древесины, достаточно высокую степень очистки обеспечивают циклоны конструкции Гипродревпрома серии Ц с инерционным пылеотделителем. Общая эффективность очистки в этих циклонах достигает 98—99 %. Для отделения от воздуха более крупных элементов, а также опилок и стружек с влажностью более 50% применяют циклоны конструкцией Гипродревпрома с общей эффективностью очистки 80-85%.

Простота конструкции циклонов, надежность их работы и высокая общая эффективность очистки, получаемая при применении циклонов, обеспечили им положение основных аппаратов для отделения от воздуха материалов и отходов в системах пневмотранспорта. Однако при достаточно высокой общей эффективности очистки циклоны плохо улавливают пыль с частицами размером менее 40-50 мкм. В связи с этим при наличии в воздухе кроме транспортируемых материалов еще и значительного количества древесной пыли следует предусматривать вторую ступень очистки воздуха в виде матерчатого фильтра. При очистки воздуха, удаляемого от станков шлифования древесины, отделение пыли от воздуха осуществляют в циклонах с водяной пленкой.

В зарубежной практике для очистки воздуха от отходов и пыли широкое распространение получили разнообразные конструкции матерчатых фильтров, устанавливаемых непосредственно в цехе и возвращающих воздух в рабочее помещение. При возврате воздуха в помещение достигается большая экономия в эксплуатационных расходах благодаря сокращению объемов воздуха приточной вентиляции и, следовательно, затрат тепла на вентиляцию.

Воздуховоды систем пневмотранспорта выполняют только круглого сечения. На сети воздуховодов на расстоянии 10-15 м друг от друга устанавливают люки для их очистки и осмотра. Установка на воздуховодах каких – либо регулирующих устройств типа шиберов или дроссель-клапанов, за исключением наклонных шиберов у периодически действующих приемников, не допускается.

Как правило, все воздуховоды следует прокладывать над полом рабочего помещения открыто, за исключением случаев, когда из-за наличия транспорта прокладка над полом оказывается невозможной. В этих случаях воздуховоды пневмотранспорта прокладывают или в подпольных каналах или под потолком помещения.

Основные принципы конструирования установок для пневматического транспорта