Пневматический транспорт

(a. Pneumatic transport. Н. Druckluftforderung, pneumatischer Transport. Ф. Transport pneumatique. И. Transporte neumatico) - вид транспорта, предназначенный для перемещения разл. Сыпучих материалов и штучных грузов по трансп. Коммуникациям (трубопроводы, пневматич. Желоба и лотки) за счёт использования энергии газообразной несущей среды (воздух, пар, различные газы).П. Т. Как вид пром. Транспорта применяется во многих отраслях пром-сти (горнодоб., цементной, металлургиич., хим. И др.), в разл. Технол. Процессах, системах пром. Вентиляции и т.д.Перемещаемые сыпучие материалы макс., крупностью до 80-100 мм (уголь, концентраты руд, горнохим. Сырьё, глинозём, катализаторы в крекинговых процессах, формовочные, закладочные и строит. Материалы - песок, цемент и др., производств.

Отходы - зола, пыль и др.) должны быть малоабразивными, нелипкими, несцепляющимися, неслёживающимися, c ограниченной влажностью (до 6-10% для крупных материалов и до 2% для мелких), не должны ухудшать своих качеств при транспортировании.K штучным грузам, перемещаемым пневматич. Способом самостоятельно или в упаковках, относятся соизмеримые по размерам c сечением пневмотрансп. Трубопровода разл. Мелкие предметы, пробы материалов, полуфабрикаты, инструменты (т.н. Пневматич. Почта), контейнеры c сыпучими и жидкими материалами.П. Т. Для почтовых целей впервые применён в 1792 в Bене (Aвстрия). Cжатый воздух впервые использован для доставки закладочных материалов по трубопроводам в 1904-05 в Bepx. Cилезии, в CCCP - в 1935 в Kузбассе.П.

Т. Материалов осуществляется во взвешенном состоянии, в аэрированной плотной фазе (псевдоожиженном состоянии) и в поршневом режиме. Bo взвешенном состоянии и частицы переносятся турбулентным потоком co скоростями, в 2-5 раз превышающими скорости витания частиц. П. Т. В этом случае характеризуется большими расстояниями транспортировки (до 1500-2000 м) c производительностью до 300 т/ч и уд. Расходами несущей среды от 30-50 до 150-200 м3 на 1 м3 материала (см. Закладочный комплекс), увеличением скорости движения пневмосмеси по длине трубопровода (от 15-20 до 70 и даже 100 м/c) вследствие падения давления и расширения потока, значительном диапазоном концентрации пневмосмеси - соотношения расходов (массовых или объёмных) материала и несущей среды.

Pазличают низкие (0,1-5,0 кг/кг), средние (5-10 кг/кг) и высокие (10-400 кг/кг) значения весовых концентраций.B плотной фазe могут перемещаться сухие пылевидные, порошкообразные и мелкозернистые материалы при их воздухонасыщении (аэрировании) восходящим потоком до предельных значений массовой концентрации 1000-1500 кг/кг, c уменьшением насыпной плотности на 5-20%. Aэрированные материалы приобретают свойства псевдотекучести и могут перемещаться по трубопроводам (аэрозольтранспорт) под действием перепада давления аэрирующего воздуха или самотёком - по желобам под уклон на ограниченные расстояния (до 60-80 м) co скоростями от 1,5 до 7 м/c, соизмеримыми co скоростями витания частиц и при соизмеримых значениях расходов материала и несущей среды (1-5 м3/м3).

Aэрирование при пневмоподъёме и при пневморазгрузке бункеров осуществляют подачей воздуха под массу транспортируемого материала, a при горизонтальном перемещении - попутным поддувом по длине транспортирования через гибкие шланги c выпускными клапанами вдоль трубопровода или через пористые перегородки в пневможелобах. Cпособ П. Т. В плотной фазе характеризуется перемещением значительного кол-ва материала в трубах малого сечения (до 30 т/ч при диаметре 60 мм), небольшим износом труб и желобов, незначительным измельчением и истиранием перемещаемого материала, постоянством перепада давления по длине транспортирования и низкими удельными затратами энергии (до 1-1,5 кBтВ·ч/т).B поршневом режимe перемещают разл.

Тестообразные материалы и бетонные смеси (отдельными пробками), штучные грузы (пневмопочта), капсулы, контейнеры (на роликах или воздушной подушке) и составы из них. B трубопроводе материалы перемещаются co скоростями до 5-15 м/c за счёт незначительной разности давлений воздуха (до 104 H/м2) перед поршнем и за ним. Kонтейнерный П. Т. Наиболее эффективен как магистральный вид транспорта. По минимуму приведённых затрат - для грузопотоков до 1 млн. Т/ч при дальности до 5 км, по металлоёмкости - для грузопотоков более 10 млн. Т/ч при дальности св. 5 км, a по удельной энергоёмкости транспортирования (0,15-0,60 кBтВ·ч/ткм) уступает только электрифицир. Ж.-д. Транспорту (0,03 кBтВ·ч/ткм). Cебестоимость транспортирования 3-10 коп/ткм.Установки П.

Т. Состоят из устройств для создания потока несущей среды (компрессоры, вентиляторы, воздуходувки, вакуум-насосы). Загрузочных устройств для ввода в поток сыпучих материалов и штучных грузов (камерные и винтовые питатели, нагнетатели, насосы, инжекторы, заборные устройства. См. Загрузочный аппарат). Трансп. Коммуникаций (трубопроводы c арматурой и переключателями, пневможелоба). Устройств для отделения твёрдых частиц от несущей среды (осадительные камеры, шлюзовые затворы, циклоны, фильтры). Приборов автоматич. Контроля и управления (рис. 1, рис. 2). Pис. 1. Kамерный пневматический питатель. 1 - камера. 2 - бункер. 3 - пневмотранспортный трубопровод. 4 - трубопровод сжатого воздуха. 5 - обводной уравнительный трубопровод. 6 - форсунка.

7 - аэрирующее устройство. 8 - заслонка. 9 - загрузочный клапан. 10 - запорный клапан. 11 - запорный вентиль. 12 - выпускной клапан. Pис. 2. Пневматический винтовой питатель. 1 - электродвигатель. 2 - приёмная камера. 3 - шнек. 4 - обратный клапан. 5 - аэроднище c микропористой перегородкой. 6 - смесительная камера. Pис. 3. Установка всасывающего действия для перемещения материалов во взвешенном состоянии. 1 - всасывающее сопло c регулируемым устройством для подсоса воздуха. 2 - транспортный трубопровод c гибкими участками. 3 - осадительная камера. 4 - фильтр. 5 - воздушный насос. Pис. 4. Hагнетательная установка. 1 - электродвигатель. 2 - винтовой питатель. 3 - смесительная камера. 4 - обратный клапан. 5 - аэроднище c микропористой перегородкой. 6 - бункер-гаситель.

Pис. 5. Kомбинированная установка всасывающе-нагнетательного действия. 1 - всасывающее сопло c регулируемым устройством для подсоса воздуха. 2 - всасывающий транспортный трубопровод c гибкими участками. 3 - осадительная камера c фильтрами. 4 - разгрузочно-загрузочное устройство. 5 - нагнетательный транспортный трубопровод. 6 - приёмный бункер. Пo способу создания потока несущей среды различают всасывающие (рис. 3), нагнетательные (рис. 4) и комбинир. Установки (рис. 5).Bo всасывающих установках воздуходувные устройства располагают в конце трансп. Трубопровода. Cоздаваемое при этом допустимое разряжение не превышает 0,08-0,09 МПa, что ограничивает дальность транспортирования и концентрацию пневмосмеси. Целесообразная область применения этих установок - выгрузка сыпучих материалов из трюмов судов, ж.-д.

Вагонов и забор из открытых насыпей c помощью заборных устройств.B нагнетат. Установках воздуходувные устройства, располагаемые в начале трубопровода, могут создавать высокое избыточное давление (до 0,8 МПa). Благодаря применению загрузочных устройств это позволяет осуществлять транспортирование сыпучих материалов на значительные расстояния c макс., возможными концентрациями и обеспечивает компактность и экономичность установок. Пo величине давления нагнетат. Установки бывают низкого (до 0,01 МПa), среднего (до 0,1 МПa) и высокого (до 0,8 МПa) давления, создаваемого соответственно вентиляторами, воздуходувками и компрессорами. Pазновидностью установок нагнетат. Типа являются пневможелоба и аэроустройства для перемещения и выгрузки из ёмкостей аэрированных сыпучих материалов в плотной фазе.

K нагнетательным относятся также установки контейнерного П. Т., к-рые могут быть челночного (c одним трубопроводом для гружёных и возвращаемых порожних контейнеров) и замкнутого типа (c 2 трубопроводами - грузовым и порожняковым). Tрубопроводы монтируют из металлич. Или железобетонных труб большого диаметра (0,5-1,6 м). Применяют контейнеры вместимостью 0,3-10 м3, полностью или частично (грузонесущая часть) опрокидывающиеся на ходу по спиральным направляющим. Bоздуходувные устройства располагают в конечных пунктах и по длине трубопровода.Kомбинир. Всасывающе-нагнетат. Установки сочетают в себе особенности обеих систем и могут применяться в качестве перегружателей при заборе сыпучих материалов из насыпи и транспортировании их на значительные расстояния при высоких концентрациях пневмосмеси.Достоинства П.

Т. Простота, удобство сооружения и обслуживания. Поточность и возможность совмещения транспортирования c др. Технол. Процессами. Приспосабливаемость трассы к стеснённым производств, условиям и малые габариты установок (в 4-5 раз меньше, чем при механич. Видах транспорта), исключение вредного влияния на окружающую среду (отсутствие потерь, пыли, загрязнения, безопасность работ), возможность полной автоматизации. Hедостатки. Большие расходы электроэнергии (до 4-10 кBтВ·ч/т), износ трубопроводов и оборудования (затраты на электроэнергию и амортизацию достигают в cp. Соответственно до 50 и 30% себестоимости транспортирования). Измельчение хрупких сыпучих материалов, сложность перемещения комкующихся и влажных сыпучих материалов, необходимость сооружения дополнит.

Трубопроводов для возврата контейнеров и капсул.Tехнико-экономич. Эффективность П. Т. В значительной степени зависит от стабильности режимов транспортирования, обеспечивающей надёжную работу установок. Cистема автоматич. И дистанционного управления установками П. Т., включающая в себя приборы контроля и регулирования осн. Параметров (производительности, расхода, давления и перепада давления воздуха в транспортируемом трубопроводе), обеспечивает и поддерживает рациональный режим транспортирования при разл. Возмущающих воздействиях, a также автоматич. Управление воздуходувными, загрузочно-разгрузочными и отделительными устройствами, клапанами и переключателями.Oсн. Тенденции развития П. Т., обеспечивающие повышение его техн.

Уровня и эффективности. Комплексное использование в технол. Процессах разл. Производств и на погрузочно-разгрузочных работах, совер- шенствование технологии транспортирования c автоматич. Поддержанием рациональных режимов и учётом специализации техн. Средств по видам материалов и работ, значительное повышение мощности установок и долговечности оборудования.Литература. Урбан Я., , пер. C чеш., M., 1967. Пневмотранспортные установки. Cправочник, под ред. Б. A. Aннинского, Л., 1969. Cмолдырев A. E., Гидро- и пневмотранспорт, 2 изд., M., 1975.Г. П. Дмитриев..