Гидравлический и пневматический транспорт

Установки гидравлического транспорта служат для перемещения насыпного груза по трубам и желобам в струе жидкости (воды). Смесь груза с водой называется гидросмесь или пульпа. Принцип действия гидравлических транспортных установок заключается в передаче энергии движущейся воды частицам насыпного груза и перемещении их с большой скоростью.

https://yandex.ru/video/preview/3709708939939461264

По трубопроводам пульпа перемещается самотеком или под напором с помощью насоса: в горизонтальном направлении, вниз или вверх.

Гидротранспортные установки разделяют

напорные безнапорные

По желобам (каналам) пульпа перемещается самотеком в сторону движения.

Гидротранспорт применяется в котельных ТЭС (для уборки золы, шлака); на металлургических заводах (для уборки шлаков); в горной промышленности (подъем на поверхность угля, руды и подача в шахты закладочного материала); на обогатительных фабриках; в химической промышленности; в строительстве (перемещение размытого струей воды грунта).

Преимуществами гидротранспортных установок являются: 

компактность трубопроводов; герметичность;

высокая производительность;

большая длина транспортирования по сложной трассе;

простота технического обслуживания; возможность создавать любую по очертаниям трассу;

автоматизация процесса транспортирования;

обеспечение загрузки и разгрузки в любой точке трассы.

ограничение ассортимента транспортируемых грузов (по гранулометрическому составу);

повышенный износ трубопровода;

увеличенный расход энергии;

потребность в больших количествах воды и опасность ее замерзания в зимних условиях;

повышенная влажность в закрытых помещениях.

К недостаткам относятся:

Схемы гидротранспортных установок:
а – с пульпонасосом; б – с водяным насосом и питателем; в – самотечная;
1 – водопровод; 2 – пульпонасос; 3 – пульпопровод; 4 – насос для чистой воды;5 – водоотделительный грохот; 6 – резервуар для пульпы; 7 – водяной насос;8 – бункер с питателем; 9 – резервуар для воды; 10 – резервуар для пульпы;11 – бункер для породы; 12 – смесительная воронка

Механическое оборудование установок гидравлического транспорта

Загрузочные устройства (питатели) служат для подачи насыпного груза в трубопровод, который находится под высоким давлением. Загрузочные устройства не должны при работе пропускать воду из трубопровода, по принципу действия выполняются камерными (наибольшее применение) и бескамерными.


Камерные питатели обеспечивают цикличную подачу груза, бескамерные – непрерывную. Цикл работы камерных питателей состоит из времени наполнения камеры, ее освобождения и маневрирования поочередно закрывающимися и открывающимися затворами. Управление затворами двух рядом стоящих секций камерных питателей выполняется таким образом, что в период, когда выпускная камера одной секции заполняется грузом, вторая разгружается в трубопровод.

Пульпонасосы используются центробежные и поршневые (при перемещении неабразивных грузов). Преимуществом поршневых насосов является создание высоких давлений; недостатками – быстрый износ, большие габаритные размеры, пульсирующее действие, способствующее выпадению частиц твердых фракций в трубопровод. По конструкции и принципу действия центробежные насосы почти не отличаются от насосов для воды.

Используются одноступенчатые (основной тип), двух- и многоступенчатые насосы (достаточно редкое применение).

Основные требования, предъявляемые к пульпонасосам: транспортирование крупных (до 100 мм) кусков груза; высокая износостойкость; удобство обслуживания и ремонта. Для увеличения срока службы быстроизнашивающихся элементов пульпонасосов применяют специальные стали и материалы, армирование навулканизированной резиной.

Установки пневматического транспорта служат для перемещения насыпных и штучных грузов по трубам или желобам в струе сжатого или разреженного воздуха.

Установки для насыпных грузов перемещают пылевидные, порошкообразные, зернистые и кусковые материалы, а установки для штучных грузов предназначены для транспортирования по трубам отправлений (пневмопочта),производственной документации и мелких грузов, уложенных в патроны.

Движение воздуха в трубопроводе создается нагнетательными или вакуумными насосами.

Установки пневматического транспорта

Пневмотранспорт широко используется в строительстве, сельском хозяйстве, различных отраслях промышленности, при проведении перегрузочных операций на железнодорожном транспорте, в морских и речных портах, на транспортных перегрузочных узлах комплексах.

компактность и герметичность системы;
отсутствие потерь груза;
сложная конфигурация трассы;
высокая надежность;
удобство и простота технического обслуживания из-за сосредоточения основного оборудования в одном месте;
обеспечение разветвленных грузопотоков;
возможность сопряжения с технологическим процессом.

К преимуществам относятся

высокая энергоемкость;

интенсивное изнашивание трубопроводов (особенно на участках поворотов);

ограничение ассортимента транспортируемых грузов.

Недостатками являются

1 — приемное сопло; 2 — трубопровод; 3 — разгружатель; 4 — фильтр; 5 — вакуум- насос; б — приемный бункер духа отделяются частицы материала, не уловленные в разгружателе. Из фильтра воздух отсасывается вакуум-насосом 5, который и создает необходимое разрежение в системе.

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 3, в котором воздух отделяется от материала, поступающего затем в приемный бункер 6. Разгружатели выполняются в виде циклонов. Из разгружателя воздух поступает в фильтр 4.

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

Для перемещения материала на большие расстояния (до 300 м) из одного места по различным направлениям применяют нагнетательные пневматические установки

Компрессор 1 нагнетает воздух в трубопровод 2, в который через специальный 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.

Механическое оборудование установок пневматического транспорта

Загрузочные устройства (питатели) служат для подачи насыпных грузов в нагнетательный трубопровод. Используются камерные и бескамерные питатели. Камерные питатели выполняются одно- идвухкамерными. У однокамерного питателя, работающего с подачей воздуха вверх, транспортный трубопровод вертикально по оси камеры. В нижней конической части камеры расположены пористые плитки, через которые проходит сжатый воздух, аэрируя нижние слои лежащего в камере груза. Аэрированный материал под давлением воздуха поступает в трубопровод и движется по нему вверх. Камерные питатели не имеют вращающихся в сыпучей среде деталей и поэтому могут применяться при транспортировании абразивных материалов.

Отделители служат для отделения насыпного груза от аэросмеси и располагаются в конечном пункте, а в комбинированных системах и в промежуточных пунктах установки.

Отделители представляют собой резервуар, в котором скорость струи воздуха резко уменьшается, груз выпадает из струи, собирается на дне резервуара и выпускается через затвор. Для более эффективного отделения частиц груза внутри резервуара устанавливают направляющие поверхности из листовой стали, ударяясь о которые, струя аэросмеси изменяет свое направление. Способствуя выпадению из нее частиц груза.

Воздуходувные машины выполняют центробежными или поршневыми в зависимости от давления и условий работы.

Центробежные машины разделяют на вентиляторы и турбомашины; поршневые машины представляют собой с вращательным движением рабочего органа (ротационные) и с возвратно-поступательным движением поршня. Действие центробежных машин основано на центробежном принципе, при котором кинетическая энергия струи воздуха превращается в потенциальную энергию давления.